TETRA...

Cuando se lee por primera vez unas siglas, la primera pregunta que surge es para qué sistema de comunicaciones va destinado, cable, fibra o radio. Si la respuesta es radio, la siguiente acción es compararlo con los sistemas disponibles en el mercado y de ella nacen preguntas como estas:

¿Porqué un nuevo sistema en Radiocomunicaciones?

¿No está cubierto este sector de mercado con los sistemas actuales?

¿Qué ventajas aporta?

Estas preguntas van a tener contestación en este artículo para el nuevo sistema TETRA de radiocomunicaciones digitales.

TETRA (Terrestrial Trunked Radio) es el nuevo sistema digital destinado a satisfacer las demandas en radiocomunicaciones móviles del mercado privado que los sistemas actuales, tanto públicos como privados, no las satisfacen plenamente. En principio cabría suponer que el sistema GSM de radiotelefonía pública, del que los operadores nos van informando día a día de todas las opciones/facilidades, responde plenamente a las necesidades de los usuarios más exigentes, y realmente es así pues responde a las necesidades de los usuarios más exigentes en la demanda de radiotelefonía pública, pero no responde a todas las necesidades de los usuarios privados de radiocomunicaciones móviles. Entonces la pregunta que surge es: ¿Cuáles son las demandas de los usuarios privados que no son satisfechas por los sistemas de radiotelefonía pública?.

De una forma abreviada entre otras las demandas principales de los usuarios privados, que no las cumplen los sistemas públicos son:


Comunicaciones en modo directo. Entre terminales sin hacer uso de la infraestructura fija del sistema.
Tiempo de establecimiento de llamada de 300 mseg. Indispensable en Sistemas Policiales.
Llamadas no perdidas. Para terminales de alta prioridad siempre hay recursos disponibles en el sistema. Si el abonado llamado está manteniendo una conversación, tan pronto como se libera le accede la llamada que se mantenía en espera.
Transmisión de voz y datos simultánea en un mismo terminal. La transmisión de datos en un terminal no inhabilita la opción de realizar llamadas de voz.
Velocidad de transmisión de datos a 28’8 Kbps. Permite transmitir señales de video, huellas dactilares, etc, a velocidades no soportadas por los servicios de radiotelefonía pública.
Comunicaciones con encriptado en el aire. Indispensable en Sistemas Policiales.
Como respuesta a las demandas anteriores se encuentra ya en el mercado el Sistema de Radiocomunicaciones Digitales TETRA, que a diferencia de algunos otros sistemas privados dispone de un Protocolo Abierto de Comunicaciones, avalado por el ETSI (European Telecommunication Standards Institute), que permite a los clientes de sistemas TETRA incorporar a su red terminales de cualquier suministrador.

Artículos relativos a las ventajas que ofrece el sistema TETRA a las Fuerzas de Seguridad del Estado se publican a diario en las diversas revistas especializadas, pero artículos relativos a Empresas de Servicio Público (Gas, Electricidad, Agua y Transporte) no es tan usual. En este artículo se van a describir las ventajas y opciones que aportan los sistemas TETRA y la respuesta a las demandas de este tipo de empresas.

¿Que diferencia a TETRA de GSM?

TETRA, al igual que los modernos actuales sistemas públicos de radiocomunicaciones móviles es un servicio de telefonía personal con un muy alto grado de fiabilidad en las comunicaciones, al que le añade un conjunto de servicios suplementarios que en su conjunto marcan la diferencia entre TETRA y los sistemas de Telefonía Pública (GSM). Los servicios suplementarios que marcan la diferencia son:

Calidad de voz dígital. TETRA ha sido diseñado para proporcionar una calidad de comunicación optima en condiciones de trabajo muy severas, incluso cuando el interlocutor se encuentra hablando en ambientes con un alto nivel de ruido. Todos hemos experimentado la dificultad que tiene comunicarse en los sistemas de telefonía pública en ambientes muy ruidosos (por ejemplo en andenes de ferrocarriles, calles con un elevado tráfico, etc...).
Transmisión simultánea de Voz y Datos. TETRA es capaz de soportar simultáneamente una llamada de voz y una llamada de datos en un mismo terminal. Con esta facilidad la información de datos o instrucciones escritas puede ser enviada a un terminal a la vez que se está utilizando el terminal para mantener una conversación con otro terminal o con el operador de un puesto de control.
Rápido establecimiento de llamada. Las llamadas en el Sistema TETRA se establecen en fracciones de segundo (valor típico de 300 mseg.), permitiéndose realizar las funciones de pulsar PTT y hablar de una forma simultánea.
Grado de Servicio flexible. Disponen de esta facilidad los usuarios de TETRA que precisan acceder con un nivel de prioridad. TETRA es un sistema de recursos compartidos, cuando están ocupados TETRA habilita recursos que son utilizados para establecer llamadas con niveles de prioridad.
Seguridad de funcionamiento. TETRA ha sido diseñado para entidades o usuarios que precisan utilizar sistemas de comunicación radio con una alta disponibilidad, y por lo tanto la seguridad de funcionamiento ha sido un factor clave en su diseño.
Gran variedad de servicio de datos. TETRA ofrece una amplia variedad de servicios de datos, en modo paquete y en modo circuito. Estos servicios de datos son facilmente accesibles a aplicaciones de desarrollo, con ello se consigue seleccionar el servicio apropiado cuando se desea realizar una transferencia de datos.
Llamadas Punto-Multipunto. Para organizaciones que necesitan coordinar actividades de un grupo de usuarios dispersos en el espacio pero dedicados en la realización de una tarea común; este tipo de llamada, con un corto tiempo de establecimiento, facilita enormemente la coordinación de actividades en el desarrollo de la tarea y en especial en organizaciones en que los usuarios son coordinados desde un puesto central de operaciones.
Modo directo. Es la posibilidad de comunicación entre terminales sin hacer uso de la infraestructura TETRA. Actuaciones que incluyen el funcionamiento de terminales fuera de la zona de cobertura o para terminales que estando en zona de cobertura trabajan muy próximos los unos de los otros (como por ejemplo las cuadrillas que separan una línea eléctrica o conducción de gas o agua), hacen uso del modo directo. Esta es una de las principales características de TETRA.
Protección contra escuchas. Confidencialidad. TETRA asegura que las comunicaciones no pueden ser escuchadas por otras personas ajenas al sistema. Dispone de una sofisticada codificación de la señal junto con la facilidad de autentificación de los terminales, evitando las escuchas indeseadas de las conversaciones en curso.

Servicios Tetra

En realidad TETRA son tres estandares en uno, es un estandar radio de voz y datos en modo trunking, un estándar radio de voz y datos en modo directo y un estándar optimizado de paquetes de datos. Estos estandares permiten a los usuarios TETRA disponer de los siguientes servicios:

Servicio de Telefonía de Voz. TETRA ofrece un servicio de telefonía, similar a los servicios de los operadores públicos de radiotelefonía, que dispone de marcación ISDN, recepción de llamadas, marcaciones abreviadas y un conjunto de servicios suplementarios entre los que se encuentran llamada en espera, redireccionamiento de llamada, retención de llamada, llamada compartida, y muchos más. No es necesario decirlo, ya que todos lo imaginamos, que este servicio de telefonía es en modo duplex.
Servicios Profesionales de Radio Móvil. Entre otros enumeramos los siguientes: Llamada de grupo con un rápido establecimiento de llamada, Modo Directo para comunicación entre terminales sin hacer uso de la infraestructura del sistema, con la posibilidad de ampliar la cobertura al permitir a terminales fuera del área de cobertura acceder al sistema a través de terminales en cobertura. Un conjunto de servicios suplementarios como monitorización, formación de grupos dinámicos, diferentes niveles de prioridad, llamadas de emergencia, inclusión en una comunicación en marcha y selección de área.
Servicios Móviles de Datos. TETRA ofrece tres servicios de datos que pueden ser coincidentes en el tiempo con el servicio de voz. Los tres servicios de datos son:
Datos en Modo Circuitos. Ofrece un servicio de datos semejante a un modem, se accede a través de un interface modem de comandos AT-Hayes extendido. Este servicio puede ser usado con velocidad de transmisión comprendida entre 2’4 Kbit/s y 28’8 Kbit/s, dependiendo del nivel de protección a errores y del número de "slots" usados para la transmisión.
Datos en Modo Paquete. Ofrece dos servicios en modo paquete, orientado a conexión (como X.25) y no orientado a conexión (como IP). Estos servicios permite transferir datos a través del sistema y usar los sistemas de corrección de errores en transmisión que dispone TETRA.
Servicio de Datos Cortos. El Servicio de Datos Cortos (SDS) de TETRA proporciona un mecanismo muy eficiente para la transmisión de pequeños paquetes de datos a través del sistema. Tiene un formato de Estatus o de mensajes con un máximo de 250 caracteres. Una aplicación muy normal de este servicio son los sistemas de Localización Automática de Vehículos (AVL), dado que los datos de la localización (coordenadas GPS) pueden ser enviados de una forma eficiente en una única transmisión.
¿Cuáles son las ventajas de tetra frente a gsm?

Empezaremos indicando que son dos sistemas de comunicaciones móviles destinadas a servicios diferentes, GSM está diseñado para la radiotelefonía pública, TETRA está diseñado para la radiotelefonía privada. Ambos comparten facilidades de comunicación pero con características y prestaciones adecuadas al tipo de servicio a suministrar. Para el mercado de radiotelefonía móvil privada, TETRA presenta las siguientes ventajas en comparación con GSM.

Banda de frecuencias/cobertura.
El sistema TETRA ha sido diseñado para trabajar en la banda de frecuencias de 400 MHz, lo cual significa que la cobertura de las estaciones fijas de radio son superiores a las que en igualdad de potencia radiada se obtienen con los sistemas celulares que trabajan en la banda de 900 MHz; lo que quiere decir que con un menor número de estaciones radio se obtiene la misma cobertura.

Eficiencia espectral.
TETRA es el estándar de mayor eficiencia espectral para los sistemas de comunicaciones móviles, ya que solo se precisan 25 KHz del espectro de frecuencias para disponer de cuatro canales radio; puede extenderse a un sistema multiemplazamiento sin hacer uso de más frecuencias, utilizando las técnicas de transmisión isofrecuencial (Simulcast) o bien trabajando los diversos emplazamientos en tiempo compartido. Si comparamos estos valores con la canalización de los sistemas GSM que es de 200 KHz y que una frecuencia solo se puede usar en una célula, resulta que para un sistema con un grupo de 12 células se requieren 2’4 MHz del espectro de frecuencias, lo cual demuestra la eficiencia del sistema TETRA.

Seguridad de comunicación
Desde sus origenes, TETRA ha sido diseñado para aplicaciones en las que la seguridad de las comunicaciones es esencial, en base a ello se seleccionó el tipo de modulación y la velocidad de transmisión.

La señalización digital en el interface aire es m aprovechado muy bien la experiencia de GSM, con el fin de proporcionar a sus usuarios unas comunicaciones sumamente fiables, ofrece un hand-over de superiores prestaciones.

En TETRA el hand-over trabaja en los dos sentidos de comunicación, ya que a diferencia de GSM el terminal participa en la responsabilidad de determinar cuando se realiza, la infraestructura fija del sistema también está involucrada en la toma de decisión. El terminal determina la necesidad de realizar el hand-over antes de que la infraestructura llegue a la misma conclusión, ya que el terminal puede solicitar el hand-over en función de las condiciones de propagación existentes en ese momento.

Otra facilidad disponible en TETRA y no en GSM consiste en que cuando un terminal pierde contacto momentáneamente con la infraestructura y en su desplazamiento encuentra una nueva célula (como por ejemplo al pasar por un túnel de pequeña longitud), el terminal solicita a la infraestructura del sistema que restablezca su comunicación en curso. Este proceso de hand-over avanzado solo está disponible en el sistema TETRA y aunque parece un proceso muy simple asegura que una llamada no se pierda porque el terminal perdió la comunicación con la infraestructura una vez recibida la llamada y antes de que el usuario del terminal la contestara.

APLICACIONES TETRA

Se ha indicado anteriormente que se excluian de este artículo las aplicaciones policiales y de Fuerzas de Seguridad del Estado, centrándose en aplicaciones las Compañías de Servicios (transporte, electricidad, gas y agua).

Seguridad y gestión de ferrocarriles
Los trenes en la actualidad viajan a velocidades muy elevadas, el número que circulan por la misma vía es mayor y como resultado de ello transcurren a intervalos inferiores; resulta imprescindible disponer de un canal de comunicación con las cabinas de los trenes que permita una señalización eficaz y fiable. La capacidad de informar de una forma inmediata al conductor de los posibles problemas en la vía requiere un sistema de transmisión de datos que sea seguro, fiable y rápido. El servicio de datos soportado por TETRA proporciona un mecanismo de transporte ideal para el intercambio de información con cada cabina de tren desde un centro de control. Cuando se requiere una conexión permanente con una locomotora, se puede establecer un circuito de datos en periodos inferiores a 400 mseg., o un servicio de paquetes de datos para el que se ofrece una capacidad de transmisión según demanda. El Servicio de Datos Cortos (SDS) es ideal para enviar mensajes de estado, la telemetría del tren o su localización mediante coordenadas GPS. La posibilidad de enviar simultáneamente voz y datos desde un mismo terminal permite a los conductores recibir información de gestión de una forma rápida y eficiente a la vez que realizar comunicaciones de voz con el operador del centro de control o con un terminal de los sistemas de Telefonía Pública.

Lo anteriormente indicado para los transportes de ferrocarriles es aplicable a los transportes por carretera, bien sean de personas o de mercancias.

Seguridad y gestión de transportes urbanos
Todos los sistemas urbanos de transportes de las principales ciudades están utilizando en la actualidad sistemas de comunicaciones analógicas, con sus limitaciones, con el fin de gestionar mejor los recursos disponibles y proporcionar un mejor servicio a los usuarios. TETRA es la respuesta a las demandas actuales y futuras de los sistemas de transportes urbanos. Conocer en cuantos minutos llegará a la parada en que estamos el autobús que deseamos coger, conocer si dispone de plazas libres con anterioridad a su llegada, conocer el tiempo que invertirá en llegar al destino deseado en función del tráfico en ese momento, estas son entre otras las preguntas que normalmente se hacen los usuarios, responderselas en cada momento es lo que llaman "calidad de servicio".

Un Servicio Suplementario de TETRA, que ha sido diseñado específicamente para la seguridad de los transportes públicos, es el que corresponde a Prioridad Preventiva; garantiza la realización de una llamada aún en el caso de no disponer de recursos el sistema, disponiendo de la facilidad de Escucha Ambiental que permite al operador del centro de control controlar remotamente la radio instalada en el vehículo para escuchar lo que está sucediendo en su interior y por lo tanto conocer la naturaleza de la emergencia.

Bien mediante un circuito de datos permanente o mediante el Servicio de Datos Cortos, el centro de control de gestión de recursos conoce en cada momento la localización del vehículo, el tiempo/distancia entre ellos, los parámetros mecánicos del vehículo (temperatura, presión de aceite, etc....), permitiéndole situarles de una forma correcta en la ruta en beneficio de un mejor servicio a los usuarios.

TETRA permite igualmente la transmisión de imágenes del interior del vehículo y la presentación de imágenes informativas o publicitarios a los pasajeros del autobus.

Cualquier opción de comunicaciones que se le puede ocurrir, bien a un usuario del sistema de transporte como al gestor del mismo, es posible dentro de las opciones de comunicación de TETRA.

Gestión de las compañías de distribución

Las compañías de distribución de electricidad, agua o gas requieren que al personal de mantenimiento se le pueda asegurar la seguridad en su trabajo. Con cobertura TETRA en su zona de trabajo puede hablar con el operador del Centro de Control en Modo Trunking o con otros terminales involucrados en la misma tarea en Modo Directo. Puede estar hablando con cualquier otro terminal y recibir un mensaje de datos que bien le indique la nueva tarea a realizar o la confirmación de la tarea encomendada con anterioridad.

En condiciones de avería de una línea o la rotura de una conducción, el personal más cercano o más idóneo puede ser asignado de una forma rápida y segura mediante la transmisión de mensajes de datos cortos, se puede formar un grupo para que todos ellos puedan trabajar al unisono. Cada vez que ejecuten una acción, que puede afectar al grupo de operarios, se les pide la confirmación de haber realizado una operación mediante una transmisión de datos cortos.

La recepción de alarmas de las estaciones transformadoras o válvulas de seccionamiento que se distribuyen en una gran ciudad, así como su control remoto es otra de las opciones que TETRA brinda a las compañías de distribución.

Conclusiones

Las necesidades de comunicación de los usuarios profesionales de sistemas móviles privados, son en la actualidad complejas e incrementan su sofisticación día a día. No hay duda que un gran número de estos necesitan comunicaciones de voz similares a las telefónicas y ocasionalmente precisan transmitir mensajes de datos cortos. Para ellos la respuesta a sus necesidades la encuentran en los sistemas GSM ó DECT dependiendo del nivel requerido de movilidad y del área en que desempeñan su trabajo.

Existe, sin embargo un gran número de usuarios profesionales, cuyas comunicaciones móviles necesitan ser considerablemente más exigentes, y que requieren una serie de prestaciones que no las cumplen los sistemas GSM ó DECT como por ejemplo: un tiempo de establecimiento de la llamada muy corto, llamadas de grupo, un amplio rango de servicios complementarios de voz, un mayor rango de servicios de transmisión de datos, un circuito de datos con un ancho de banda flexible, o la capacidad de trabajar los terminales en modo directo fuera de la cobertura de los sistemas trunking y/o la capacidad de tener un control total de sus recursos. Está claro que tan pronto como un usuario requiera uno o más de estos servicios va más allá de lo que puede proporcionar como estándar los sistemas actuales celulares públicos, y para estas aplicaciones, TETRA es el único y por lo tanto el mejor estándar no propietario disponible, no sólo en Europa sino en el mundo entero.