2011年8月2日 星期二

P25 vs TETRA vs DMR

公共安全(Public Safety)與關鍵性任務需求考量之無線電系統設計已經在90年代末以來從類比慢慢升級到數位化傳輸的時代,主要是因爲數位廣播技術的進步和擴展能力。本文將針對P25TETRADMR等數位式無線電的標準進行粗淺的比較與探討分析.....

1.         P25TETRADMR等數位式無線電標準的歷史發展沿革
1.1   APCO (Association of Public-Safety Communications Officials-International) 1989年推動Project 25 (簡稱P25) 相關標準和應用計劃以及互連相容能力,以求找到符合公共安全(Public Safety)與關鍵性任務需求之解決方案,以期能提供最好的服務並隨即獲得 National Association of State Telecommunications Directors (NASTD)National Telecommunications and Information Administration (NTIA), the National Communications System (NCS) National Security Agency (NSA) and the US Department of Defense (DoD)等單位之推廣與使用。此外,一個督導委員會由上面提到的機構代表FPIC(美國國土安全互操作通信聯邦夥伴關係部Department of Homeland Security Federal Partnership for Interoperable Communications,美國海岸警衛隊(Coast Guard)和美國商務部國家標準技術研究院(the Department of Commerce's National Institute of Standards and Technology NIST等單位共同成立標準辦事處以決定P25技術開發的優先事項和範圍並交由ANSI (American National Standards Institute)標準組織認可之TIA (Telecommunications Industry Association) Engineering Committee轄下TR-8標準工作小組啟草制定相關標準(TR-8 工作小組負責制定Mobile and Personal Private Radio Standards)
199511TIA發表其Phase I 初步標準與定義,並於1997~2001年間進行試用與實際功能驗證和標準修正,之後陸續於2001~2005年完善現在的P25 Phase I標準。其標準制定沿革與歷史至今超過15並於2005年持續推動Phase II 2-slot TDMA之標準與其他相關標準之完善制定,而於2009~2011年間發表P25 Phase II
P25是屬於Land Mobile Radio無線電設備;在美國,根據美國國家電信和資訊管理局(National Telecommunications and Information Administration NTIA)與美國聯邦通訊委員會(Federal Communications Commission FCC)的法規和規章,使用P25需要授權或架設許可證。

1.2   TETRA (Terrestrial Trunked Radio formerly known as Trans-European Trunked Radio) 是屬於專業移動無線電(Professional Mobile Radio PMR)和雙向收發器(俗稱爲一個對講機Walkie Talkie)規範。 TETRA是專門設計用於公共安全 (Public Safety)與關鍵性任務需求之無線電通訊規範,主要供政府機構,緊急任務服務,(警察部門、消防部門、救護車和緊急救援)等公共安全與關鍵性任務以及鐵路運輸列車服務和捷運系統無線電通訊服務和軍事單位之無線電通訊服務等之應用。 TETRA1995年由歐洲電信標準協會(European Telecommunications Standards Institute ETSI)公佈第一個標準的版本並於1997年建立第一個實際應用系統;而隨後數年再經由制定其他相關標準介面及互連相容能力而逐漸完善 (稱為TETRA Release I); 目前全球至少有110以上國家採用TETRA數位式中繼集群無線電通訊服務(Western EuropeEastern EuropeMiddle EastAfricaAsia PacificCaribbean and Latin America)
1999TETRA Association轄下之Technical Committee (TC)開始研擬新一代加強版TETRA標準以改善延伸距離和採用較新語音編碼技術(Voice Codec)並提供高速資料傳輸服務 (TETRA Enhance Data Service TEDS)並於2005年由歐洲電信標準協會(ETSI)發佈初步標準稱為TETRA Release 2

1.3   歐洲電信標準協會(European Telecommunications Standards Institute ETSI)早在2003/2004年就開始發起制定另一個低複雜度 (low-complexity相對於TETRA而言) 數位式專業移動無線電(Professional Mobile Radio PMR)之標準以供一般EnterpriseProfessional Business用途,且分為需經授權或架設許可證以及不需架設許可證之數位式無線電標準,但因頻譜問題與廠商擔心市場接受度而一直延遲。直到2005年由一群移動式無線電設備製造商成立DMR協會公開簽署合作協議備忘錄進化而成為DMR協會並於2007/2008年開始才納入ETSI在專業移動式無線電(PMR)標準化制定的進程中,並於2010~2011年間發表基本相關標準 (TS 106 361.1/2/3/4Tier 1~Tier 3 Protocol) ,其他標準尚待往後數年時間完善之

1.4   P25TETRADMR等數位式無線電標準是完全不同的且不相容P25TETRA完全針對公共安全Public Safety與關鍵性任務之需求考量設計,P25具備支援Analog/DigitalConventionalTrunking等數位傳統與中繼集群模式TETRA只提供數位式中繼集群模式。P25TETRA對各種緊急應變功能、規模大小、備援功能、負載能力與相關設備相容能力和介面制定齊全且完整,而DMR主要是針對一般專業式移動無線電(PMR)之Professional Enterprise用戶為主,雖然有制定Tier 3 (Trunking) 標準協定(TS106 361.4)但目前市面上尚無任何符合此一標準之產品,其他如備援功能、負載能力、設備相容能力和介面等均未完善制定,且目前尚且無法真正使用於公共安全Public Safety與關鍵性任務之需求環境

2.         P25TETRADMR的主要目標市場
2.1   如前面所述P25TETRADMR主要針對的服務對象在制定標準之初便已有有其目標市場,如P25是以公共安全(Public Safety)與關鍵性任務需求之解決方案為考量設計,以期能提供最好的服務並兼顧多廠商互連相容能力(Multi-Vendor Interoperability) ,另為方便用戶平滑過渡至數位系統,P25兼顧提供傳統類比模式(Conventional mode)以及數位中繼集群模式或類比/數位相容運作模式。
2.2   TETRA 則除了以公共安全(Public Safety)與關鍵性任務需求之解決方案為考量設計外,另瞄準鐵路運輸列車服務和捷運系統無線電通訊服務等大眾交通系統,當然TETRA兼顧多廠商之間的互連相容能力;不過TETRA只提供數位中繼集群模式缺乏對類比系統之支援能力。
2.3   DMR主要是針對一般專業式移動無線電(PMR)之Professional Enterprise用戶為主,並非以公共安全與關鍵性任務需求之解決方案為考量設計,但DMR兼顧提供傳統類比模式(Conventional mode)以及數位中繼集群模式或類比/數位相容運作模式以供客戶選擇 ; 不過在多廠商之間的系統互連相容能力上仍有待加強,且其他如備援功能、負載能力、設備相容能力和介面功能等均未完善制定相關標準,故其針對市場主要以一般商業用戶為主。
2.4   P25TETRADMR的主要目標市場如下表所示




未完待續......