Часом створення стандарту DECT (Digital Enchanced Cordless Telecommunications - гнучкий цифровий стандарт для бездротового зв'язку) можна вважати червень 1992 р., коли його схвалив Європейський інститут стандартів ETSI. Зараз він прийнятий більш ніж в 100 країнах світу.
Обладнання стандарту DECT має широкий спектр застосування: від односотовых (рис. 1) домашніх безпровідних телефонів до многосотовых бездротових АТС (рис. 2; на передньому плані абонентські термінали, за ними - дві базові станції і контролер) і систем безпровідного доступу. Стандарт визначає технологію радіодоступу для передачі інформації в цифровому вигляді на відстань до 10 км. Він підтримує мовний і факсимільний зв'язок, передачу даних.
Стандарт базується на використанні сучасних цифрових методів обробки та передачі інформації. Це, насамперед, множинний доступ з тимчасовим поділом TDMA (Time Division Muptiple Access), що забезпечує низький рівень радіоперешкод і велику ємність системи (до 100 тисяч користувачів), адаптивна диференціальна імпульсно-кодова модуляція ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation), що дозволяє отримати високу якість передачі голосу, динамічний вибір каналу/динамічне виділення каналу DCS/DCA (Dynamic Channel Selection/Allocation), що надають можливість вибору кращого з доступних радіоканалів в будь-якому режимі роботи бездротового апарату і забезпечують стійкий зв'язок, захищений від несанкціонованого прослуховування.
Стандарт DECT містить протоколи, що визначають взаємодію з такими мережами, як ISDN і GSM, а також протокол, що забезпечує сумісність бездротових абонентських терміналів, що випускаються різними виробниками. Достоїнством систем, що діють в цьому стандарті, є і те, що, згідно з рішенням ГКРЧ РФ від 26.08.97 р. (Протокол 39/7), вони можуть працювати без оформлення спеціального дозволу на використання виділених частот.
У системах DECT забезпечується супровід абонента у межах даної мережі, при цьому важливою є синхронізація всіх радиопортов базових станцій, що працюють в межах цієї мережі. Для передачі інформації про місцезнаходження абонента застосовують двухтональный багаточастотний код (DTMF).
При застосуванні технології радіодоступу, що надає мобільність, доводиться вирішувати проблеми захищеності переданої інформації. Стандарт DECT у цьому відношенні необхідні заходи протидії можливим спробам несанкціонованого доступу і прослуховування. Наприклад, в ньому введені ефективні протоколи прописки й аутентифікації і вдосконалене кодування передаваної інформації.
Пояснимо, що таке "прописка". Це - процес, завдяки якому система приймає конкретну мобільну DECT-слухавку до обслуговування. Оператор мережі, або сервіс-провайдер, повідомляє користувачеві DECT-трубки (далі будемо називати її абонентським радиоблоком (АРБ), секретний ключ прописки (PIN-код), який повинен бути введений як у базовий радіоблок (БРБ), так і в АРБ до початку процедури прописки. PIN-код, як правило, може бути застосований тільки один раз, що мінімізує ризик несанкціонованого доступу. Після встановлення радіозв'язку з двох сторін визначається, що був застосований один і той же ключ. Потім, обмінявшись ідентифікаційною інформацією, і обидві сторони прораховують секретний аутентифікаційні ключ, який використовується при кожному встановленні зв'язку.
Мобільна DECT-слухавка може бути прописана на декількох базових станціях. При кожному сеансі прописки, АРБ прораховує новий ключ аутентифікації, прив'язаний до мережі, у яку він прописується. Нові ключі та інформація ідентифікації мережі додаються до списку, що зберігається в АРБ, що використовується в процесі з'єднання. Трубки можуть підключитися тільки до тієї мережі, у яку в них є права доступу (інформація ідентифікації мережі утримується в спеціальному списку).
Аутентифікація DECT-трубки може здійснюватися як стандартна процедура при кожному встановленні зв'язку. Відбувається це наступним чином: БРБ посилає трубці випадкове число, яке називається "запит". В АРБ розраховується "відповідь", складається з комбінації аутентифікаційні ключ з отриманим випадковим числом, і передається базової станції. Вона також прораховує очікувану "відповідь" і порівнює його з отриманим. В залежності від результату порівняння відбувається або продовження встановлення зв'язку або роз'єднання.
Якщо хтось захоче підслуховувати передану по ефірному інтерфейсу інформацію, то йому, щоб вкрасти аутентифікаційні ключ, необхідно знати алгоритм для визначення ключа з "запиту" і "відповіді". Визначення "зворотного" алгоритму - трудомістка і досить дорога процедура.
Забезпечення секретності переданої інформації можливе при шифруванні даних процесі передачі. При цьому може бути застосований той же ключ шифрування, що і при аутентифікації АРБ. Сторона користується їм для розшифровки інформації. Цей процес є частиною стандарту DECT (хоча і необов'язковою).
Для систем стандарту DECT виділений діапазон 1880...1900 МГц. Використовується десять його частот, кожна з яких включає 12 дуплексних каналів з поділом по часу. Інтервал між сусідніми частотами становить 1,728 МГц. Час передачі розбивається на 10 мілісекунд кадри, що складаються з 24 тайм-слотів. Кожному абоненту виділяється по одному кадру на передачу і по одному - на прийом (дуплекс, але тільки не частотний, як в аналогових системах, а не тимчасовою). Середня випромінювана потужність - 10 мВт (пікова - 250 мВт). На відміну від стільникових систем, де рішення про виділення каналу приймає базова станція і канал виділяється на весь час з'єднання, в DECT вибір каналу здійснює трубка, і в процесі розмови цей канал змінюється практично безперервно. Такий режим роботи називають безперервним динамічним вибором каналу - CDSC.
БРБ постійно передає, принаймні, по одному каналу сигнал, що містить службову інформацію, необхідну для встановлення з'єднання, виступаючи таким як маяка для АРБ. Передача може бути частиною активного зв'язку, а може бути холостою. АРБ, підключені до передачі маяка, проаналізують передану інформацію і визначать, чи є у них права доступу до системи, чи відповідають можливості системи послугам, що вимагаються АРБ, і є чи в БРБ вільна ємність для встановлення радіозв'язку з АРБ.
Все устаткування DECT регулярно сканує всі вільні радіоканали мінімум один раз в 30 с. При скануванні вимірюється місцевий радіочастотний сигнал. Цей процес здійснюється як фоновий і створює список вільних і зайнятих каналів (список RSSI: Received Signal Strength Indication - Індикація потужності отриманого сигналу), один для кожної комбінації "тимчасовий слот/несуча", який буде необхідний при виборі каналу. Вільний же часовий слот поки не застосовується для передачі або прийому. У списку RSSI низькі значення потужності сигналу означають вільні канали без перешкод, а високі значення - зайняті канали або канали з перешкодами. За допомогою інформації RSSI АРБ або БРБ може вибрати оптимальний (з найменшими перешкодами) канал для встановлення нової лінії зв'язку.
Канали з найвищими значеннями RSSI постійно аналізуються в АРБ, щоб перевірити, що передача виходить від базової станції, до якої у неї є права доступу. Робота АРБ синхронізуються з БРБ, що має самий могутній сигнал, як визначено стандартом DECT. Канали з найнижчими значеннями RSSI використовуються для встановлення радіозв'язку з БРБ, якщо користувач АРБ вирішить установити зв'язок, або у випадку, коли мобільній DECT-слухавці передається сигнал про вхідний дзвінок через прийом пейджингового повідомлення (не для передачі мови).
У базовій станції DECT при виборі каналу для встановлення передачі маяка використовуються канали з низькими значеннями RSSI. Механізм динамічного вибору і виділення каналу гарантує, що зв'язок завжди встановлюється на самому чистому з доступних каналів.
Завдяки застосуванню CDCS у системах DECT не потрібно частотного планування. Рішення цієї проблеми перекладається на АРБ, що робить інсталяцію таких систем простою процедурою, а також дозволяє при необхідності збільшувати загальне число каналів простим додаванням нових базових станцій.
Тепер розглянемо, як здійснюється дзвінок від абонента (вихідна зв'язок). Вже говорилося, що ініціатива вибору радіозв'язку в базових додатках DECT завжди належить АРБ. Використовуючи динамічний вибір каналу, він вибирає з доступних і зв'язується по ньому з БРБ. Щоб БРБ виявив спроби встановлення зв'язку з боку АРБ, їх робота синхронізується з допомогою постійно переданою базовою станцією службової інформації. На основі цієї інформації АРБ можуть визначати точно момент, коли можливий успішний доступ до БРБ на обраному каналі. Щоб АРБ могли використовувати всі десять радіочастотних несущих DECT, БРБ постійно послідовно сканує свої незайняті приймаючі канали в пошуках спроб АРБ установити зв'язок.
При надходженні вхідного виклику на АРБ, мережа доступу відправляє йому відповідний ідентифікатор по пейджинговому каналі. АРБ, прийнявши пейджинговое повідомлення зі своїм ідентифікатором, встановлює радіоканал для обслуговування вхідного виклику, використовуючи ту ж процедуру, що застосовується при встановленні вихідного зв'язку.
При встановленні з'єднання в DECT-системах забезпечується перехід з соти в соту без розриву з'єднання. Процес, з допомогою якого це відбувається, носить назва "хендовер" і являє собою механізм відходу від каналів, підданих впливові перешкод, або каналів з низьким рівнем сигналу. АРБ можуть йти від з'єднання, що містить перешкоди, паралельно встановлюючи друге з'єднання на знову обраному каналі. Спочатку підтримуються обидва радиосоединения, за ним передається ідентична мовна інформація та аналізується якість з'єднання. Потім, після деякого часу базова станція визначає, яке з'єднання має кращу якість, звільняючи при цьому інший канал.
І, нарешті, трохи про перспективи розвитку стандарту. DECT зміцнює свої позиції. Сьогодні частка ринку DECT-телефонів серед усіх радіотелефонів для будинку складає в Європі 53%. Серед усіх стандартів, використовуваних для створення мереж безпроводового доступу (Wireless local loop - WLL), він лідирує, займаючи 32% від загального числа інстальованих ліній. Очікується, що загальний обсяг продажів в 2000 р. складе близько 30 млн терміналів.
Перспективною для розвитку DECT є можливість взаємодії цього стандарту GSM (так як вони обидва засновані на цифровій передачі технології TDMA). Об'єднання можливостей систем DECT, оброблювальних напружений трафік, але що накладають обмеження на швидкість пересування абонента, і GSM, мають меншу ємність, але надають абонентам можливість пересуватися в автомобілі або на поїзді і забезпечують роумінг, дозволило створити двухмодовый абонентський термінал. Він працює в стандарті DECT, поки абонент знаходиться в зоні радиообслуживания DECT-системи, в якій він прописаний. Як тільки абонент покидає цю зону, радіотелефон автоматично перемикається на роботу в стандарті GSM. Інтеграція двох стандартів повинна зіграти певну роль в персоналізації зв'язку.
Одне з можливих застосувань DECT - організація абонентського радіодоступу - дозволяє операторам мінімізувати початкові витрати і поступово збільшувати ємність мережі за рахунок доходів, одержаних від її експлуатації, що теж буде сприяти популярності стандарту.
При впровадженні систем стандарту DECT рекомендуємо ознайомитися з документами, регламентують цю діяльність. Це - рішення ГКРЧ Росії від 26.08.96 р. (Протокол № 39/7) "Про використання смуги частот 1880-1900 МГц для обладнання бездротовий телефонного зв'язку технології DECT"; наказ Міністерства зв'язку Росії № 128 від 13.11.96 р. "Про порядок впровадження устаткування DECT на російських мережах електрозв'язку"; рішення ГКРЧ Росії від 27.04.98 р. (Протокол № 6/2) "Про використання смуги радіочастот 1880-1900 МГц для обладнання DECT"; наказ Держкомзв'язку Росії № 134 від 11.08.98 р. "Про порядок впровадження устаткування DECT на російських мережах електрозв'язку".