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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA O que é DECT? Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Telefonia A criação do padrão DECT (Digital Enchanced Cordless Telecommunications - um padrão digital flexível para comunicações sem fio) pode ser considerada em junho de 1992, quando foi aprovado pelo European Standards Institute ETSI. Agora é aceito em mais de 100 países ao redor do mundo. O equipamento DECT tem uma ampla gama de aplicações: desde telefones residenciais sem fio unicelulares (Fig. 1) até PBXs sem fio multicelulares (Fig. 2; terminais de assinante em primeiro plano, atrás deles estão duas estações base e um controlador) e sem fio sistemas de acesso. O padrão define tecnologia de acesso via rádio para transmissão de informações em formato digital em distâncias de até 10 km. Suporta comunicações de voz, fax e dados.
O padrão é baseado no uso de métodos digitais modernos de processamento e transmissão de informações. Trata-se, em primeiro lugar, de acesso múltiplo por divisão de tempo TDMA (Time Division Muptiple Access), proporcionando baixo nível de interferência de rádio e alta capacidade do sistema (até 100 mil usuários), modulação de código de pulso diferencial adaptativo ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation ), permitindo transmissão de voz de alta qualidade, seleção dinâmica de canal/alocação dinâmica de canal DCS/DCA (seleção/alocação dinâmica de canal), proporcionando a capacidade de selecionar o melhor canal de rádio disponível em qualquer modo de operação do dispositivo sem fio e garantindo comunicação estável protegida de escutas não autorizadas. O padrão DECT contém protocolos que definem a interação com redes como ISDN e GSM, bem como um protocolo que garante compatibilidade entre terminais de assinantes sem fio produzidos por diferentes fabricantes. A vantagem dos sistemas operando neste padrão é que, de acordo com a decisão do Comitê Estadual de Radiofrequências da Federação Russa de 26.08.97 de agosto de 39 (Protocolo 7/XNUMX), eles podem operar sem obter uma licença especial para usar frequências alocadas . Os sistemas DECT fornecem suporte ao assinante dentro de uma determinada rede, e é importante sincronizar todas as portas de rádio das estações base operando dentro dos limites desta rede. O código multifrequência de tom duplo (DTMF) é usado para transmitir informações de localização do assinante. Ao utilizar tecnologia de acesso via rádio que proporciona mobilidade, é necessário solucionar problemas de segurança das informações transmitidas. A norma DECT prevê a este respeito as medidas necessárias para combater possíveis tentativas de acesso não autorizado e escuta clandestina. Por exemplo, introduziu protocolos eficazes de registo e autenticação e melhorou a codificação da informação transmitida. Vamos explicar o que é “registro”. Este é o processo pelo qual o sistema aceita um determinado aparelho móvel DECT para serviço. A operadora de rede, ou provedor de serviços, informa ao usuário do aparelho DECT (doravante denominado unidade de rádio de assinante (SRU), uma chave de registro secreta (código PIN), que deve ser inserida tanto na unidade de rádio base (SRU ) e no SRU antes do início do procedimento de registro. O código PIN, via de regra, só pode ser utilizado uma vez, o que minimiza o risco de acesso não autorizado. Após o estabelecimento da comunicação via rádio, é determinado em ambos os lados que a mesma chave foi Após a troca de informações de identificação, ambas as partes calculam uma chave de autenticação secreta que é utilizada sempre que uma conexão é estabelecida. Um aparelho móvel DECT pode ser registrado em diversas estações base. A cada sessão de registro, o ARB calcula uma nova chave de autenticação associada à rede na qual está registrado. Novas chaves e informações de identificação da rede são adicionadas à lista armazenada no EPIRB, que é utilizada durante o processo de conexão. Os aparelhos só podem se conectar a uma rede à qual tenham direitos de acesso (as informações de identificação da rede estão contidas em uma lista especial). A autenticação de um aparelho DECT pode ser realizada como procedimento padrão sempre que uma conexão for estabelecida. Isso acontece da seguinte forma: o BRB envia um número aleatório para o aparelho, que é chamado de “solicitação”. O EPIRB calcula uma “resposta” que consiste na combinação da chave de autenticação com o número aleatório resultante e a transmite para a estação base. Também calcula a “resposta” esperada e compara-a com a recebida. Dependendo do resultado da comparação, ocorre a continuação da conexão ou a desconexão. Se alguém quiser espionar informações transmitidas pela interface aérea, para roubar a chave de autenticação, ele precisa conhecer o algoritmo para determinar a chave a partir da “solicitação” e da “resposta”. Determinar o algoritmo “inverso” é um procedimento trabalhoso e muito caro. Garantir o sigilo das informações transmitidas é possível criptografando os dados durante a transmissão. Nesse caso, a mesma chave de criptografia pode ser usada para autenticação ARB. A parte receptora o utiliza para descriptografar as informações. Este processo faz parte do padrão DECT (embora não seja obrigatório). Para sistemas padrão DECT, a faixa 1880...1900 MHz é alocada. São utilizadas dez de suas frequências, cada uma das quais inclui 12 canais duplex com divisão de tempo. O intervalo entre frequências adjacentes é de 1,728 MHz. O tempo de transmissão é dividido em quadros de 10 milissegundos que consistem em 24 intervalos de tempo. Cada assinante recebe um quadro para transmissão e outro para recepção (duplex, mas não de frequência, como nos sistemas analógicos, mas de tempo). Potência média irradiada - 10 mW (pico - 250 mW). Ao contrário dos sistemas celulares, onde a decisão de atribuição de um canal é tomada pela estação base e o canal é atribuído durante toda a duração da ligação, no DECT a seleção do canal é feita pelo aparelho, e durante a conversa este canal muda quase continuamente. Este modo de operação é denominado seleção dinâmica contínua de canal - CDSC. O EPIRB transmite constantemente, através de pelo menos um canal, um sinal contendo informações de serviço necessárias para estabelecer uma conexão, agindo assim como um farol para o EPIRB. A transmissão pode fazer parte de uma conexão ativa ou pode estar ociosa. Os EPIRBs conectados à transmissão do beacon analisarão as informações que estão sendo transmitidas e determinarão se eles têm direitos de acesso ao sistema, se as capacidades do sistema correspondem aos serviços exigidos pelo EPIRB e se o EPIRB tem capacidade disponível para estabelecer comunicações de rádio com o EPIRB. Todos os equipamentos DECT verificam regularmente todos os canais de rádio livres pelo menos uma vez a cada 30 segundos. A varredura mede o sinal de RF local. Este processo é executado em segundo plano e cria uma lista de canais livres e ocupados (RSSI: Lista de Indicação de Intensidade do Sinal Recebido), uma para cada combinação de timeslot/portadora que será necessária ao selecionar um canal. O horário livre ainda não é utilizado para transmissão ou recepção. Na lista RSSI, valores baixos de intensidade de sinal indicam canais livres e sem interferência, e valores altos indicam canais ocupados ou com interferência. Usando informações RSSI, o EPIRB ou BRB pode selecionar o canal ideal (com menor interferência) para estabelecer um novo link de comunicação. Os canais com maiores valores de RSSI são constantemente analisados pelo EPIRB para verificar se a transmissão tem origem em uma estação base à qual possui direitos de acesso. A operação do EPIRB é sincronizada com o EPIRB que possui o sinal mais forte, conforme definido pelo padrão DECT. Os canais com os valores RSSI mais baixos são utilizados para estabelecer contacto rádio com o EPIRB caso o utilizador do EPIRB decida estabelecer comunicação, ou no caso em que uma chamada recebida é sinalizada para o telemóvel DECT através da recepção de uma mensagem de paging (não para voz). Numa estação base DECT, ao selecionar um canal para estabelecer a transmissão para o beacon, são utilizados canais com valores RSSI baixos. Um mecanismo dinâmico de seleção e alocação de canais garante que a comunicação seja sempre estabelecida no canal disponível mais claro. Graças à utilização do CDCS, o planeamento de frequência não é necessário nos sistemas DECT. A solução para este problema é transferida para o EPIRB, o que torna a instalação de tais sistemas um procedimento simples, e também permite, se necessário, aumentar o número total de canais simplesmente adicionando novas estações base. Agora vamos ver como uma chamada é feita de um assinante (chamada de saída). Já foi dito que a iniciativa de escolha das radiocomunicações nas aplicações básicas do DECT pertence sempre ao EPIRB. Usando a seleção dinâmica de canais, ele seleciona o melhor disponível e se comunica com o BRB nele. Para que o BRB detecte tentativas de estabelecer comunicação a partir do EPIRB, sua operação é sincronizada por meio de informações de serviço transmitidas constantemente pela estação base. Com base nesta informação, o EPIRB pode determinar exatamente quando o EPIRB pode ser acessado com sucesso no canal selecionado. Para garantir que o EPIRB possa usar todas as dez portadoras de RF DECT, o EPIRB varre continuamente seus canais de recepção ociosos sequencialmente em busca de tentativas de comunicação do EPIRB. Quando uma chamada chega ao EPIRB, a rede de acesso envia-lhe o identificador correspondente através do canal de paging. O EPIRB, tendo recebido uma mensagem de paging com seu identificador, estabelece um canal de rádio para atender a chamada de entrada, utilizando o mesmo procedimento que ao estabelecer uma conexão de saída. Ao estabelecer uma ligação em sistemas DECT, é garantida uma transição de célula para célula sem interrupção da ligação. O processo pelo qual isso ocorre é denominado “handover” e é um mecanismo para evitar canais suscetíveis a interferências ou canais com baixa intensidade de sinal. Os EPIRBs podem se afastar de uma conexão interferente enquanto estabelecem simultaneamente uma segunda conexão no canal recém-selecionado. Primeiro, ambas as conexões de rádio são suportadas, informações de voz idênticas são transmitidas por elas e a qualidade da conexão é analisada. Então, depois de algum tempo, a estação base determina qual conexão tem a melhor qualidade, liberando outro canal. E por fim, um pouco sobre as perspectivas de desenvolvimento da norma. O DECT está a reforçar a sua posição. Hoje, a quota de mercado dos telefones DECT entre todos os radiotelefones para uso doméstico é de 53% na Europa. Dentre todos os padrões utilizados para criação de redes de acesso sem fio (Wireless local loop - WLL), é o líder, ocupando 32% do total de linhas instaladas. As vendas totais em 2000 deverão ser de aproximadamente 30 milhões de terminais. Promissora para o desenvolvimento do DECT é a possibilidade de interação deste padrão com o GSM (já que ambos são baseados na transmissão digital utilizando tecnologia TDMA). Combinando as capacidades dos sistemas DECT, que lidam com tráfego intenso, mas impõem restrições à velocidade de movimento do assinante, e GSM, que têm uma capacidade inferior, mas proporcionam aos assinantes a oportunidade de viajar de carro ou de comboio e fornecer roaming , tornou possível criar um terminal de assinante de modo duplo. Opera no padrão DECT desde que o assinante esteja na área de serviço rádio do sistema DECT em que está cadastrado. Assim que o assinante sai desta área, o radiotelefone passa automaticamente para o funcionamento no padrão GSM. A integração dos dois padrões deverá desempenhar um papel na personalização das comunicações. Uma das possíveis aplicações do DECT - a organização do acesso rádio dos assinantes - permite aos operadores minimizar os custos iniciais e aumentar gradualmente a capacidade da rede utilizando as receitas auferidas com a sua operação, o que também contribuirá para a popularidade do padrão. Na implementação de sistemas standard DECT, recomendamos que se familiarize com os documentos que regulam esta atividade. Esta é a decisão do Comitê Estadual de Radiofrequências da Rússia de 26.08.96 de agosto de 39 (Protocolo nº 7/1880) “Sobre o uso da faixa de frequência 1900-128 MHz para equipamentos de comunicação telefônica sem fio da tecnologia DECT”; Ordem do Ministério das Comunicações da Rússia nº 13.11.96 de 27.04.98 de novembro de 6 “Sobre o procedimento para introdução de equipamento DECT nas redes de telecomunicações russas”; decisão do Comitê Estadual de Radiofrequências da Rússia de 2 de abril de 1880 (Protocolo nº 1900/134) “Sobre o uso da faixa de radiofrequência 11.08.98-XNUMX MHz para equipamentos DECT”; Ordem do Comitê Estadual de Comunicações da Rússia nº XNUMX, de XNUMX de agosto de XNUMX, “Sobre o procedimento para introdução de equipamentos DECT nas redes de telecomunicações russas”.
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