DECT - standard pro bezdrátovou telefonii

Progresivní standard s digitálním kódováním signálu.

DECT se v poslední době profiluje jako nejdůležitější standard pro bezdrátovou telefonii a proto bude spravedlivé, podívat se podrobně na jeho historické a technické pozadí.

Standard DECT byl publikován ETSI v červnu roku 1992 a první komerčně použitelné produkty se na trhu objevily v roce 1993. Od začátku byl tento systém koncipován pro bezdrátovou telefonii s přihlédnutím ke stávajícímu standardu GSM a s návazností na něj. DECT je primárně určen pro místní bezdrátové smyčky, veřejné bezdrátové telefonní systém - prostě představuje low-end bezdrátového telefonování pro jednoduché, ale i poměrně komplexní aplikace. DECT umí spolupracovat se širokým spektrem dalších sítí, na něž kontinuálně navazuje.

Parametry a vlastnosti sítě DECT

DECT pracuje ve frekvenčním pásmu 1880 - 1900 MHz - tedy v rámci 20 MHz frekvenčního rozpětí. Toto pásmo je rozděleno na 10 přenašečů - kanálů, jež jsou dále děleny na řetězce 24 opakujících se timeslotů (časových štěrbin, ale je to zažitý pojem, takže zůstaneme u timeslot) - technologie TDMA tedy koresponduje s GSM.

Dvanáct z těchto timeslotů obsluhuje provoz z BS (základnová stanice - basic station) k mobilnímu zařízení a druhých dvanáct slotů se používá pro opačný směr . DECT stejně jako GSM používá GMSK modulaci. Hovor je digitálně zakódován v kvalitě 32 Kbps ADPCM modulaci s rychlostí dat na kanálu 1,152 Kbps na kanálu o šířce 1,728 kHz, což činí 0,67 bitů/s/Hz.

Skutečnost, že komprese hovoru 32 Kbps je podstatně vyšší, než v jakékoliv jiném světovém digitálním standardu, má za následek kvalitu hovoru naprosto srovnatelnou s hovorem na běžném drátovém telefonu. Alokováním dvou slotů lze navíc u DECTu podporovat služby ISDN na 64 Kbps, přičemž kombinací více slotů lze dosáhnout 144 Kbps odpovídajících rychlosti 2B+D ISDN přípojky.

Detail timeslotu je v následujícím obrázku.

DECT struktura frame a timeslotu

Jak vidno, celková doba trvání jednoho frame 10 ms (rámce, ale opět se překlad nepoužívá) je rozdělena na dva 5 ms segmenty. Každý z těchto 5 ms segmentů je rozdělen mezi 12 timeslotů představujících 12 kanálů. Každý z kanálů tedy trvá 5/12 = 0,417 ms.

Datová struktura timeslotu je následujicí:

  • 16 bitů hlavička
  • 16 bitů synchronizačních
  • 64 bitů kontrolních
  • 320 bitů informačních
  • 64 bitů ochranných

S celkovou délkou 480 x 24 bitů na 10 ms trvajícím frame je celkový tok dat 1,152 Mbps, což je podstatně více, než u GSM - tam je datový tok na celém kanálu 271 Kbps.

Ve srovnání s bezdrátovým standardem CT2 DECT zdvojnásobuje akční rádius - a to typicky na 20-100 metrů v budovách a 300 metrů ve volném prostoru. Podstatná je také možnost handoveru - tedy přepojení během hovoru na jinou základnovou stanici. Důležitou částí standardu DECT je definice GAP GAP (Generic Access Profile). Ta zajišťuje, že zařízení jednotlivých výrobců spolu mohou vzájemně komunikovat - například sluchátko se může přihlásit na jinou základnovou stanici jiného výrobce.

Důležitou součástí DECTu je princip výběru kanálu - ten totiž umožňuje DECTu pracovat i bez koordinačního mechanismu tak, jak je to nutné u GSM sítě. Tento princip se jmenuje Continuous Dynamic Channel Selection (CDCS). Každé DECT zařízení má v principu přístup k libovolnému kanálu. Když přijde požadavek na sestavení spojení, toto přenosné zařízení vybere kanál, který nabízí nejvyšší kvalitu pro spojení. Během spojení je zároveň přenosným zařízením procházeno rádiové spektrum a pokud je nalezen kanál, jenž poskytuje lepší podmínky, je na něj spojení přesunuto.

Standard DECT obsahuje řadu bezpečnostních pojistek včetně kódování hovoru a autentifikaci přenosného zařízení. V Evropě je DECT chápan jako standard, jenž odsunuje na vedlejší (a slepou!) kolej zařízení CT0, CT1 a CT2, z nichž první dva standardy se již v mnoha Evropských státech nesmějí prodávat či i používat. Frekvence používané DECTem jsou ve všech zemích CEPT vyhraženy pro jeho použití. V USA se na bázi DECTu vyvíjí standard v pásmu PCS (tedy 1900 MHz).

Pro srovnání přikládáme provnání technických charakteristik CT2-CAI a DECT.

Specifikace CT2-CAI DECT
operační frekvence (MHz) 864,1-868,1 1880-1900
šířka pásma (MHz) 4 10
přístupová metoda TDMA/TDD/FDMA TDMA/TDD/FDMA
počet kanálů 40 10
odstup mezi kanály (kHz) 100 1,728
počet kanálů/přenašečů 1 12 (full duplex)
rychlost dat v kanálu (Kbps) 72 1,152
Kvalita kódování hovoru (Kbps) 32 32
Typ kódování hlasu ADPCM ADPCM
Modulace GMSK GMSK
Frequency hopping Ne Ne
C/I radio (dB) 20 12
vysílací výkon mobilu (W) 0,01 0,25
trvání frame (ms) 2 10
hand-off Ne Ano