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TETRAPOL


TETRAPOL es un protocolo desarrollado por la empresa EADS a finales del decenio de 1980, el origen de esta tecnología estuvo en el desarrollo realizado por la firma francesa 'Matra Communications' (actualmente integrada en EADS) para crear una red de radiocomunicaciones digitales seguras para la Gendarmería francesa, es un sistema digital de voz y datos para servicios móviles y se utiliza para la seguridad pública y PMR civil (Public Mobile Radio). Está definido por el Foro TETRAPOL en un Estándar Disponible al Público (PAS). Cuenta con cifrado de extremo a extremo.

Es un sistema FDMA que funciona en canales de 10 o 12.5 kHz, ofreciendo dos canales por cada 25 kHz.

De conformidad con la Decisión de la CEPT ERC/DEC/(96)01, (European Radiocomunications Commitee), las comunicaciones digitales de los servicios públicos de emergencias trabajan en las subbandas 380-385/390-395 MHz en todo el ámbito europeo. En dichas bandas operan las Fuerzas de Seguridad citadas con Tetrapol, así como el resto de los servicios públicos como por ejemplo policías locales y autonómicas de España con TETRA (Fuente: Mundo Tetra / Wikipedia).

A continuación podemos algunas de sus características:
  • TETRAPOL proporciona una comunicación de grupo versátil (uno a varios) para abordar diferentes necesidades operativas.
  • Push-to-talk proporciona conexión de llamada instantánea.
  • Solo los miembros autorizados del grupo pueden escuchar o participar, manteniendo la privacidad en todo momento.
  • Los equipos que no se comunican día a día se pueden combinar en un grupo combinado, por ejemplo, cuando se produce un incidente generalizado. Esto promueve la cooperación en operaciones conjuntas.
  • Los grupos se pueden formar dinámicamente sobre el aire para una mayor flexibilidad.
  • Comunicación uno a uno.
  • Además de las llamadas grupales, TETRAPOL proporciona llamadas individuales (telefonía individual) y acceso a otras redes como redes telefónicas conmutadas públicas (RTC), sistemas de telefonía corporativa (PABX) y redes de comunicación móvil (GSM) que extienden la movilidad libre a los usuarios de misión crítica.
  • TETRAPOL proporciona funciones de desvío de llamadas y transferencia de llamadas para garantizar que siempre se pueda acceder a los usuarios cuando sea necesario.
  • Conectividad a otras redes.
  • Además de las puertas de enlace PSTN y PABX, TETRAPOL también proporciona conectividad a otras redes TETRAPOL y redes PMR analógicas convencionales.
  • TETRAPOL proporciona un amplio conjunto de servicios de datos para complementar la comunicación de voz. Los datos se utilizan cada vez más para reemplazar la comunicación de voz rutinaria en el envío para asignar tareas y para los informes de estado.
  • Mensajes de texto o servicio de mensajes cortos (SMS).
  • Mensajes de estado.
  • Datos de paquetes IP para conectividad a intranets corporativas.
  • TETRAPOL también ofrece portadores de datos versátiles, incluidos uno o más canales de control extendidos para mejorar la capacidad de mensajería de texto o ubicación automática de vehículos (AVL) basada en GPS. Un canal de datos dedicado proporciona un canal de enlace ascendente muy eficiente para aplicaciones de datos.
Los principales beneficios de los datos:
  • El acceso directo a la base de datos desde el campo permite a los oficiales realizar controles rutinarios de personas o vehículos sin involucrar al despachador.
  • El uso de datos para asignar tareas a los responsables de campo significa que los destinatarios pueden comprobar el mensaje después. Un comando de voz no se puede marcar sin ponerse en contacto con el despachador.
  • Los datos reducen el tráfico de voz rutinario. Los sistemas de mando y control también pueden utilizar datos de estado para actualizar sus bases de datos y sistemas de información gráfica (SIG) sin intervención del despachador.
  • Los usuarios pueden reenviar o volver a transmitir datos a sus colegas según sea necesario.
  • Los datos eliminan los malentendidos que pueden surgir con instrucciones verbales.
  • Los datos optimizan el uso de la capacidad de red. Informar del estado de una unidad de campo mediante un mensaje de estado toma una fracción de segundo, mientras que los informes de voz del estado tardan mucho más tiempo.
Las características técnicas se pueden ver el siguiente cuadro:


Para demodular este tipo de señales hay que establecer el Offset en el centro de la señal y seleccionar la polaridad correcta con respecto a la señal. El TETRAPOL PAS define dos tipos de señales: enlace descendente y enlace ascendente. El enlace descendente se transmite como INV mientras que el enlace ascendente se transmite como NOR. Sin embargo, algunos receptores invierten la señal en la salida de FI.

En esta imagen extraída de la herramienta w-code (Wavecom) se puede ver la pantalla del plano de fase (Opciones -> Mostrar plano de fase) visualizando el símbolo GMSK antes y después de la demodulación.


Los terminales TETRAPOL pueden funcionar en tres modos diferentes: modo de red, modo de repetición y modo directo. En el modo de red, una estación base (BS) transmite un canal de control (CCH) y varios canales de tráfico (TCH), que pueden ser en total hasta 24 canales de radio. Las tramas se organizan en supertramas, con un período de 4 segundos (o 200 tramas), que se sincronizan mediante tramas especiales en CCH, por ejemplo, tramas de canal de paginación (PCH) y canal de transmisión (BCH). El modo de repetición es una forma especial de modo de red, con solo tramas TCH y el modo directo se opera entre dos terminales en modo semidúplex.

El canal de control (CCH) como se muestra en la siguiente imagen contiene BCH (canal de transmisión), SDCH (canal de señalización y datos), DACH (canal de acceso aleatorio dinámico), PCH (canal de búsqueda), RCH (canal de respuesta de acceso aleatorio) y RACH (Canal de acceso aleatorio). 


El otro tipo es el canal de tráfico (TCH), que puede ser específico como canal de voz (se observa en la siguiente figura) y canal de datos. Contiene SCH (canal de señalización), SCH / TI (canal de señalización / interrupción del transmisor) y canal de voz / datos.


Todas estas tramas de canal se pueden codificar en 5 tipos diferentes en el modo de red: voz, datos, tramas de acceso aleatorio, tramas de entrenamiento, tramas SCH / TI. Además, el Marco de emergencia del modo directo también puede aparecer en el modo directo.

Cada trama es de 120 bits, que se obtienen mediante varios pasos: discriminador con CRC, codificación de canal, entrelazado, codificación con formateo, diferencial con codificación y modulación. 

Las tramas se pueden interpretar según el protocolo. A continuación se muestran ejemplos de tramas decodificadas.

Cada trama de datos tiene 74 bits. Se pueden combinar de acuerdo con los bits FN para formar la trama HDLC que se muestra en hexadecimal, con la verificación FCS en los dos últimos bytes. Los primeros 2 bytes de las tramas HDLC contienen la información de la dirección como se muestra en la primera línea. La segunda línea es el "campo de comando", que indica los tipos de trama. El "campo de comando" puede ser: formato de información (I), supervisión (S), DACH (A) y sin numerar (U) (como se muestra en este ejemplo). Los siguientes bytes son el campo de información. Las líneas que comienzan con "-" son la información del encabezado de los datos del usuario, que incluyen: tipo, presencia o no de los datos del usuario que se deben transportar, segmentación o no. Las siguientes líneas que comienzan con "----" son contenidos en cada byte para la capa de aplicación.


Se muestra una marca de tiempo en cada fotograma en el momento de la decodificación. Dado que el descodificador funciona en tiempo real, el tiempo de decodificación es también el tiempo de recepción de la señal (con un retardo mínimo). La marca de tiempo tiene una resolución de 1 milisegundo (ms). La visualización de la marca de tiempo ofrece un método para verificar si cada cuadro recibido se decodifica en tiempo real. En un estado continuo podemos contar 50 cuadros por segundo. Esto coincide con la longitud de trama de 20 ms.