Войти
Motorola IT.6 Цифровая улучшенная беспроводная связь (Европейская цифровая беспроводная связь), обычно известная аббревиатура DECT - это стандарт, в основном используемый для создания систем беспроводных телефонов. Он возник в Европе, где является универсальным стандартом, заменяющим более ранние стандарты беспроводных телефонов, такие как 900 MHz CT1 и CT2.
Beyond. В Европе он был принят Австралией и большинством стран Азии и Южной Америки. Внедрение в Северной Америке было отложено из-за правил США о радиочастотах. Это принудительное развитие разновидности DECT, названной DECT 6.0, с использованием немного другого частотного диапазона, что делает эти устройства несовместимыми с системами, предназначенными для использования в других областях, даже от того же производителя. DECT почти повсеместно заменил другие стандарты в большинстве стран, где он используется, за исключением Северной Америки.
DECT изначально предназначался для быстрого роуминга между сетевыми базовыми станциями, и первым продуктом DECT была беспроводная локальная сеть Net. Однако наиболее популярным его применением являются одноячеечные беспроводные телефоны, подключенные к традиционным аналоговым телефонным аппаратам, в основном в домашних и небольших офисных системах, хотя шлюзы с многоканальными репитерами DECT и / или DECT также доступны во многих системы частных телефонных станций (PBX) для среднего и крупного бизнеса производства Panasonic, Mitel, Gigaset, Snom, BT Business, Spectralink и RTX Telecom. DECT также может использоваться не только для беспроводных телефонов, но и для других целей, например, для радионяни и промышленных датчиков. ULE Alliance DECT ULE и его протокол «HAN FUN» - это варианты, адаптированные для домашней безопасности, автоматизации и Интернета вещей (IoT).
Стандарт DECT включает общий профиль доступа (GAP), общий профиль взаимодействия для простых телефонных возможностей, который реализует большинство производителей. Соответствие требованиям GAP позволяет телефонам и базам DECT от разных производителей взаимодействовать на самом базовом уровне функциональности, а именно на уровне совершения и приема вызовов. В Японии используется собственный вариант DECT, J-DECT, который поддерживается форумом DECT.
Стандарт DECT нового поколения (NG-DECT), продаваемый компанией DECT как CAT-iq Forum предоставляет общий набор расширенных возможностей для мобильных телефонов и базовых станций. CAT-iq обеспечивает взаимозаменяемость между базовыми станциями IP-DECT и телефонными трубками различных производителей, сохраняя при этом обратную совместимость с оборудованием GAP. Также требуется обязательная поддержка широкополосного звука.
Стандарт DECT был разработан ETSI в несколько этапов, первый из которых имел место между 1988 и 1992 годами, когда был опубликован первый раунд стандартов. Это были серии ETS 300-175, состоящие из девяти частей, определяющих радиоинтерфейс, и ETS 300-176, определяющие, как блоки должны быть одобрены. Также был опубликован технический отчет ETR-178, объясняющий стандарт. Последующие стандарты были разработаны и опубликованы ETSI, чтобы охватить профили совместимости и стандарты для тестирования.
Именованный европейский цифровой беспроводной телефон при запуске CEPT в ноябре 1987 г.; вскоре после предложения Энрико Тосато из Италии его название было изменено на Digital European Cordless Telecommunications, чтобы отразить более широкий спектр приложений, включая услуги передачи данных. В 1995 году, в связи с более глобальным использованием, название было изменено с European на Enhanced. DECT признан ITU как отвечающий требованиям IMT-2000 и, таким образом, квалифицируется как система 3G. В группе технологий IMT-2000 DECT упоминается как IMT-2000 Frequency Time (IMT-FT).
DECT был разработан ETSI, но с тех пор принят во многих странах по всему миру. Исходный частотный диапазон DECT (1880–1900 МГц) используется во всех странах Европы. За пределами Европы он используется в большей части Азии, Австралии и Южной Америки. В Соединенных Штатах Федеральная комиссия по связи в 2005 году изменила затраты на распределение каналов и лицензирование в соседнем диапазоне (1920–1930 МГц или 1,9 ГГц ), как известно как нелицензированные службы персональной связи (UPCS), позволяющие продавать устройства DECT в США с минимальными изменениями. Эти каналы зарезервированы исключительно для приложений голосовой связи и, следовательно, с меньшей вероятностью будут испытывать помехи от других беспроводных устройств, таких как радионяня и беспроводные сети.
Новое поколение DECT (NG- Стандарт DECT) был впервые опубликован в 2007 году; он был разработан ETSI под руководством Home Gateway Initiative через DECT Forum для поддержки функций IP-DECT в домашнем шлюзе / IP-PBX оборудование. Серия ETSI TS 102 527 состоит из пяти частей и охватывает широкополосное аудио и обязательные функции взаимодействия между мобильными телефонами и базовыми станциями. Им предшествовал пояснительный технический отчет ETSI TR 102 570. Форум DECT поддерживает товарный знак CAT-iq и программу сертификации; Профиль широкополосного голоса CAT-iq 1.0 и профили взаимодействия 2.0 / 2.1 основаны на соответствующих частях ETSI TS 102 527.
Стандарт DECT Ultra Low Energy (DECT ULE) был объявлен в Январь 2011 года, и первые коммерческие продукты были выпущены позже в том же году компанией Dialog Semiconductor. Стандарт был создан для поддержки приложений домашней автоматизации, безопасности, здравоохранения и мониторинга энергопотребления, работающих от батарей. Как и DECT, стандарт DECT ULE использует полосу частот 1,9 ГГц и поэтому испытывает меньше помех, чем Zigbee, Bluetooth или Wi-Fi от микроволновых печей, которые все работают в нелицензируемом диапазоне 2,4 ГГц ISM. DECT ULE использует простую топологию сети «звезда», поэтому многие устройства в доме подключены к одному блоку управления.
Новый аудиокодек низкой сложности LC3plus был добавлен в качестве опции к версии стандарта DECT 2019 года. Этот кодек разработан для высококачественных голосовых и музыкальных приложений и поддерживает масштабируемое узкополосное, широкополосное, сверхширокополосное и полнополосное кодирование с частотами дискретизации 8, 16, 24, 32 и 48 кГц и полосой пропускания звука до 20 кГц.
Новый протокол радиосвязи DECT-2020 был опубликован в июле 2020 года; он определяет новый физический интерфейс на основе циклического префикса мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (CP- OFDM ), способный обеспечивать скорость передачи до 1,2 Гбит / с с модуляцией [QAM]] - 1024. Обновленный стандарт поддерживает многоантенные MIMO и формирование диаграммы направленности, канальное кодирование FEC и гибридный автоматический запрос на повторение. Он определяет 17 частот радиоканала в диапазоне от 450 МГц до 5875 МГц и ширину полосы канала 1728, 3456 или 6912 кГц. Прямая связь между конечными устройствами возможна с топологией ячеистой сети. ETSI предложила обновленный протокол DECT в качестве кандидата на будущий стандарт IMT-2020 для промышленной автоматизации массовых машинных коммуникаций (MMTC) и сверхнадежной связи с малой задержкой (URLLC) профессионального беспроводного аудио приложений с двухточечной или многоадресной передачей. Модуляции OFDMA и SC-FDMA также рассматривались комитетом ESTI DECT.
OpenD - это среда с открытым исходным кодом, разработанная для обеспечения полной программной реализации DECT ULE протоколы на эталонном оборудовании от Dialog Semiconductor и DSP Group ; проект поддерживается форумом DECT.
Стандарт DECT первоначально предусматривал три основных области применения:
Из их домашнее применение (беспроводные домашние телефоны) оказалось чрезвычайно успешным. Рынок корпоративных АТС имел некоторый успех, и все основные поставщики УАТС предлагали варианты доступа DECT. Приложение общедоступного доступа не увенчалось успехом, поскольку сотовые сети общего пользования быстро вытеснили из конкуренции DECT, сочетая свое повсеместное покрытие с большим увеличением емкости и постоянным снижением затрат. Для публичного доступа была проведена только одна крупная установка DECT: в начале 1998 года Telecom Italia запустила глобальную сеть DECT, известную как "Fido", после долгой задержки регулирования, охватывающую крупные города Италии. Услуга продвигалась всего несколько месяцев и, достигнув пика в 142 000 абонентов, была закрыта в 2001 году.
DECT использовался для беспроводной локальной сети в качестве замены медных пар в «последняя миля» в таких странах, как Индия и ЮАР. Используя направленные антенны и жертвуя некоторой пропускной способностью трафика, покрытие соты может достигать более 10 километров (6,2 мили). Одним из примеров является стандарт corDECT.
Первым приложением для передачи данных для DECT была система беспроводной локальной сети Net от Olivetti, запущенная в 1993 году и прекращенная в 1995 году. Предшественник Wi-Fi, Net представляла собой микросотовую систему передачи данных. сеть с быстрым роумингом между базовыми станциями и скоростью передачи 520 кбит / с.
Приложения для обработки данных, такие как электронные кассовые терминалы, светофоры и дистанционные открыватели дверей, также существуют, но их затмили Wi-Fi, 3G и 4G, которые конкурируют с DECT. как для голоса, так и для данных.
DECT 6.0 - это маркетинговый термин в Северной Америке для устройств DECT, производимых для США и Канады и работающих на частоте 1,9 ГГц. «6.0» не означает полосу спектра; Было решено, что термин DECT 1.9 мог сбить с толку клиентов, которые приравнивают большие числа (например, 2,4 и 5,8 в существующих беспроводных телефонах 2,4 и 5,8 ГГц) к более поздним продуктам. Этот термин был придуман Риком Крупкой, директором по маркетингу компании Siemens и рабочей группы DECT USA / Siemens ICM.
В Северной Америке DECT страдает недостатками по сравнению с DECT в других странах, поскольку диапазон UPCS (1920–1930 МГц) не свободен от сильных помех. Ширина полосы пропускания вдвое меньше, чем в Европе (1880–1900 МГц), средняя мощность передачи 4 мВт сокращает диапазон по сравнению с 10 мВт, разрешенными в Европе, а обычное отсутствие совместимости с GAP среди американских поставщиков связывает клиентов с одним поставщиком..
До того, как FCC в 2005 году одобрила диапазон 1,9 ГГц, DECT мог работать только в нелицензированных 2,4 ГГц и 900 МГц в диапазоне 2 ISM ; Некоторые пользователи телефонов Uniden WDECT 2,4 ГГц сообщали о проблемах взаимодействия с оборудованием Wi-Fi.
Североамериканские продукты DECT 6.0 не могут использоваться в Европе, Пакистане, Шри-Ланка и Африка, поскольку они вызывают и страдают от помех в местных сотовых сетях. Использование таких продуктов запрещено Европейскими органами связи, PTA, Комиссией по регулированию электросвязи Шри-Ланки и Независимым органом связи Южной Африки. Европейские продукты DECT нельзя использовать в США и Канаде, так как они также вызывают помехи в американских и канадских сотовых сетях, и их использование запрещено Федеральной комиссией по связи и Министерством промышленности Канады..
DECT 8.0 HD - это маркетинговое обозначение для североамериканских устройств DECT, сертифицированных с профилем CAT-iq 2.0 "Multi Line".
Беспроводной Передовые технологии - Интернет и качество (CAT-iq) - это программа сертификации, поддерживаемая форумом DECT. Он основан на серии стандартов нового поколения DECT (NG-DECT) от ETSI.
NG-DECT / CAT-iq содержит функции, расширяющие общий профиль GAP за счет обязательной поддержки высококачественного широкополосного голоса, повышенной безопасности, идентификации вызывающей стороны, нескольких линий, параллельных вызовов и аналогичных функций для облегчения VoIP звонит по протоколам SIP и H.323.
Существует несколько профилей CAT-iq, которые определяют поддерживаемые голосовые функции:
CAT-iq позволяет любому телефону DECT связываться с базой DECT от другого поставщика, обеспечивая полную совместимость. Набор функций CAT-iq 2.0 / 2.1 разработан для поддержки базовых станций IP-DECT, имеющихся в офисных IP-PBX и домашних шлюзах.
Стандарт DECT определяет средства для портативного телефона или «портативной части» для доступа к фиксированной телефонной сети по радио. Базовая станция или «Фиксированная часть» используется для завершения радиолинии и предоставления доступа к фиксированной линии. Затем шлюз используется для подключения вызовов к фиксированной сети, такой как коммутируемая телефонная сеть общего пользования (телефонная розетка), офисная АТС, ISDN или соединение VoIP через Ethernet.
Типичные возможности внутренней системы DECT Generic Access Profile (GAP) включают подключение нескольких трубок к одной базовой станции и одному разъему телефонной линии. Это позволяет разместить в доме несколько беспроводных телефонов, все из которых работают от одной телефонной розетки. Дополнительные трубки имеют зарядную станцию, которая не подключается к телефонной системе. Трубки во многих случаях могут использоваться в качестве переговорных устройств для связи друг с другом, а иногда в качестве раций для связи без подключения к телефонной линии.
DECT работает в диапазоне 1880–1900 МГц и определяет десять частотных каналов от 1881,792 МГц до 1897,344 МГц с полосой пропускания 1728 кГц.
DECT работает как система множественного доступа с несколькими несущими с частотным разделением (FDMA) и множественного доступа с временным разделением (TDMA). Это означает, что радиоспектр разделен на физические несущие в двух измерениях: частоте и времени. Доступ FDMA обеспечивает до 10 частотных каналов, а доступ TDMA обеспечивает 24 временных интервала на каждый кадр продолжительностью 10 мс. DECT использует дуплекс с временным разделением (TDD), что означает, что нисходящая и восходящая линии связи используют одну и ту же частоту, но разные временные интервалы. Таким образом, базовая станция предоставляет 12 дуплексных речевых каналов в каждом кадре, причем каждый временной интервал занимает любой доступный канал - таким образом, доступно 10 × 12 = 120 несущих, каждый из которых передает 32 кбит / с.
DECT также обеспечивает расширенный спектр со скачкообразной перестройкой частоты по структуре TDMA / TDD для приложений диапазона ISM. Если скачкообразной перестройки частоты избежать, каждая базовая станция может предоставить до 120 каналов в спектре DECT перед повторным использованием частоты. Каждый временной интервал может быть назначен другому каналу, чтобы использовать преимущества скачкообразной перестройки частоты и избежать помех от других пользователей в асинхронном режиме.
DECT обеспечивает беспроводную работу без помех на расстоянии около 100 метров (110 ярдов) на открытом воздухе. и тем более в помещении, когда они разделены стенами. Работает четко в обычных условиях перегруженного внутреннего радиопередачи, например, в целом невосприимчив к помехам от других систем DECT, сетей Wi-Fi, отправителей видео, технологии Bluetooth, радионяни и другие беспроводные устройства.
Измерение длительности импульса DECT (100 Гц, 10 мс) на канале 8 Документация по стандартам ETSI ETSI EN 300 175, части 1–8 (DECT), ETSI EN 300 444 (GAP) и ETSI TS 102 527 части 1–5 (NG-DECT) предписывают следующие технические характеристики:
На физическом уровне DECT используется доступ FDMA / TDMA с TDD.
Используется модуляция с гауссовой частотной манипуляцией (GFSK): двоичная кодируется с увеличением частоты на 288 кГц, а двоичный ноль - с понижением частоты на 288 кГц. При высококачественном соединении 2-, 4- или 8-уровневая дифференциальная модуляция PSK (DBPSK, DQPSK или D8PSK), аналогичная QAM-2, QAM-4 и QAM-8, может использоваться для передачи 1, 2, или 3 бита на каждый символ. Модуляции QAM-16 и QAM-64 с 4 и 8 битами на символ могут использоваться только для пользовательских данных (B-поле), что обеспечивает скорость передачи до 5068 Мбит / с.
DECT обеспечивает динамический выбор и назначение каналов; выбор частоты передачи и временного интервала всегда выполняется мобильным терминалом. В случае помех в выбранном частотном канале мобильный терминал (возможно, по предложению базовой станции) может инициировать либо внутрисотовую передачу обслуживания, выбирая другой канал / передатчик на той же базе, либо межсотовую передачу обслуживания, выбирая совершенно другую базовую станцию. Для этого устройства DECT сканируют все незанятые каналы через регулярные 30-секундные интервалы для создания списка индикации уровня принятого сигнала (RSSI). Когда требуется новый канал, мобильный терминал (PP) или базовая станция (FP) выбирает канал с минимальными помехами из списка RSSI.
Максимально допустимая мощность для портативного оборудования и базовых станций составляет 250 мВт. Портативное устройство излучает в среднем около 10 мВт во время разговора, поскольку для передачи используется только один из 24 временных интервалов. В Европе предел мощности был выражен как эффективная излучаемая мощность (ERP), а не как более широко используемый эквивалентная изотропно излучаемая мощность (EIRP), что позволяло использовать направленные антенны для получения более высокого EIRP и, следовательно, больших расстояний.
Уровень управления доступом к среде передачи данных DECT управляет физическим уровнем и обеспечивает ориентированный на соединение, без установления соединения и транслирует услуги на более высокие уровни.
Уровень канала передачи данных DECT использует управление протоколом доступа к каналу (LAPC), специально разработанный вариант протокола канала передачи данных ISDN, называемый LAPD. Они основаны на HDLC.
Модуляция GFSK использует скорость передачи данных 1152 кбит / с с кадром 10 мс (11520 бит), который содержит 24 временных интервала. Каждый слот содержит 480 бит, некоторые из которых зарезервированы для физических пакетов, а остальные - это защитное пространство. Слоты 0–11 всегда используются для нисходящего канала (от FP к PP), а слоты 12–23 используются для восходящего канала (PP к FP).
Существует несколько комбинаций слотов и соответствующих типов физических пакетов с модуляцией GFSK:
420/424 бит базового пакета GFSK (P32) содержат следующие поля:
. В результате полная скорость передачи данных составляет 32 кбит / с, доступна в обоих направлениях.
Сетевой уровень DECT всегда содержит следующие объекты протокола:
Опционально он также может содержать другие:
Все эти общаться через объект управления связью (LCE).
Протокол управления вызовами является производным от ISDN DSS1, который является протоколом, производным от Q.931. Было внесено много изменений, относящихся к DECT.
Протокол управления мобильностью включает в себя управление идентичностями, аутентификацию, обновление местоположения, подписку в эфире и распределение ключей. Он включает в себя множество элементов, аналогичных протоколу GSM, но также включает элементы, уникальные для DECT.
В отличие от протокола GSM, спецификации сети DECT не определяют перекрестные связи между операциями объектов (например, управление мобильностью и управление вызовами). Архитектура предполагает, что такие связи будут встроены в блок взаимодействия, который соединяет сеть доступа DECT с любой задействованной фиксированной сетью с поддержкой мобильности. Разделяя объекты, телефон может реагировать на любую комбинацию трафика объектов, и это создает большую гибкость в конструкции фиксированной сети без нарушения полной совместимости.
DECT GAP - это профиль совместимости для DECT. Цель состоит в том, чтобы два разных продукта от разных производителей, которые соответствуют не только стандарту DECT, но и профилю GAP, определенному в стандарте DECT, могли взаимодействовать для базовых вызовов. Стандарт DECT включает полные комплекты тестирования для GAP, а представленные на рынке продукты GAP от разных производителей на практике совместимы для выполнения основных функций.
Уровень управления доступом к среде передачи данных DECT включает в себя аутентификацию телефонов на базовой станции с использованием стандартного алгоритма аутентификации DECT (DSAA). При регистрации трубки на базе обе записывают общий 128-битный уникальный ключ аутентификации (UAK). База может запросить аутентификацию, отправив два случайных числа на телефон, который вычисляет ответ, используя общий 128-битный ключ. Телефон также может запросить аутентификацию, отправив 64-битное случайное число на базу, которая выбирает второе случайное число, вычисляет ответ, используя общий ключ, и отправляет его обратно со вторым случайным числом.
Стандарт также предоставляет услуги шифрования с помощью стандартного шифра DECT (DSC). Шифрование довольно слабое, с использованием 35-битного вектора инициализации и шифрованием голосового потока с помощью 64-битного шифрования. Хотя большая часть стандарта DECT является общедоступной, часть, описывающая стандартный шифр DECT, была доступна производителям телефонов только в рамках соглашения о неразглашении из ETSI.
Свойства DECT Протокол затрудняет перехват кадра, его изменение и повторную отправку позже, поскольку кадры DECT основаны на мультиплексировании с временным разделением и должны передаваться в определенный момент времени. К сожалению, очень немногие устройства DECT на рынке реализовали процедуры аутентификации и шифрования - и даже когда в телефоне использовалось шифрование, можно было реализовать атаку человек посередине, выдавая себя за базовую станцию DECT и вернуться в незашифрованный режим, который позволяет прослушивать, записывать и перенаправлять вызовы в другое место назначения.
После непроверенного отчета об успешной атаке в 2002 году участники проекта deDECTed.org действительно сделали перепроектировать стандартный шифр DECT в 2008 году, и по состоянию на 2010 год на него была проведена жизнеспособная атака, которая может восстановить ключ.
В 2012 году улучшенный алгоритм аутентификации, стандартный алгоритм аутентификации DECT 2 (DSAA2), а также улучшенная версия алгоритма шифрования DECT Standard Cipher 2 (DSC2), оба основанные на 128-битном шифровании AES, были включены в качестве дополнительных компонентов в пакет NG-DECT / CAT-iq.
Форум DECT также запустил программу сертификации безопасности DECT, которая требует использования ранее дополнительных функций безопасности в профиле GAP, таких как раннее шифрование и базовая аутентификация.
В стандарте DECT определены различные профили доступа:
В наборе стандартов DECT существуют другие профили взаимодействия, в частности DPRS (DECT Packet Radio Services) bri объединить несколько предшествующих профилей взаимодействия для использования DECT в качестве беспроводной локальной сети и услуги беспроводного доступа в Интернет. Благодаря хорошей дальности (до 200 метров (660 футов) в помещении и 6 километров (3,7 миль) при использовании направленных антенн на открытом воздухе), выделенном спектре, высокой помехоустойчивости, открытой совместимости и скорости передачи данных около 500 кбит / с, DECT появился однажды быть превосходной альтернативой Wi-Fi. Возможности протокола, встроенные в стандарты сетевого протокола DECT, были особенно хороши для поддержки быстрого роуминга в публичном пространстве между точками доступа, управляемыми конкурирующими, но подключенными провайдерами. Первым продуктом DECT, появившимся на рынке, Olivetti Net была беспроводная локальная сеть, и немецкие фирмы и Hoeft Wessel создали нишевый бизнес на поставках систем передачи данных на основе DECT.
Однако время появления DECT в середине 1990-х было слишком ранним, чтобы найти широкое применение для беспроводной передачи данных вне нишевых промышленных приложений. В то время как современные провайдеры Wi-Fi боролись с теми же проблемами, провайдеры DECT отступили на более прибыльный рынок беспроводных телефонов. Ключевым недостатком была также недоступность рынка США из-за ограничений спектра FCC в то время. К тому времени, когда появились массовые приложения для беспроводного Интернета и США открылись для DECT, далеко в новом веке отрасль далеко продвинулась вперед с точки зрения производительности, и время DECT, поскольку технически конкурентоспособная беспроводная передача данных прошла.
DECT использует UHF радио, аналогично мобильным телефонам, радионяням, Wi-Fi и другим технологиям беспроводных телефонов. Британское Агентство по охране здоровья (HPA) утверждает, что из-за способности мобильного телефона к адаптивному питанию излучение беспроводного телефона DECT может фактически превышать излучение мобильного телефона. Излучение беспроводного телефона DECT имеет среднюю выходную мощность 10 мВт, но имеет форму 100 импульсов в секунду мощностью 250 мВт, что сопоставимо с мощностью некоторых мобильных телефонов. Большинство исследований не смогли продемонстрировать какую-либо связь с воздействием на здоровье или были неубедительными. Электромагнитные поля могут влиять на экспрессию белка в лабораторных условиях, но пока не было продемонстрировано клинически значимое влияние в реальных условиях. Всемирная организация здравоохранения опубликовала заявление о медицинских эффектах мобильных телефонов, в котором признается, что более долгосрочные последствия (в течение нескольких десятилетий) требуют дальнейших исследований.
 | Wikimedia Commons has media related to DECT telephones. |
