TETRA: развитие и поддержка стандарта в эпоху широкополосных сетей

22.06.2026

Современный ландшафт критически важных систем связи

Глобальный ландшафт телекоммуникаций продолжает претерпевать значительные изменения, обусловленные повсеместным развертыванием сетей 5G, гигабитного широкополосного доступа, низкоорбитальных спутниковых группировок (LEO) и непрерывным развитием радиочастотных технологий. Эти изменения изменяют подходы к проектированию и построению беспроводных сетей и устройств, особенно в потребительском и корпоративном сегментах, где сверхвысокие скорости передачи данных по восходящему и нисходящему каналам воспринимаются как стандарт.

Параллельно инфраструктура критически важных систем связи, охватывающая сферы общественной безопасности, коммунальных служб, транспорта и обороны, по-прежнему в значительной степени опирается на системы PMR, такие как наземная транкинговая радиосвязь (TETRA) в Европе и на Ближнем Востоке и APCO P25 в США. В странах Дальнего Востока используется комбинация технологий, включая TETRA, PDT (Китай) и RCR STD-39 (один из множества стандартов, применяемых в Японии). Несмотря на стремительное развитие беспроводных технологий, доказанная надёжность и устойчивость TETRA делают её предпочтительной технологией для критически важных задач, связанных с безопасностью.

Правительства многих стран мира планируют переход на платформы мобильной широкополосной связи (MCX поверх LTE/5G) для обеспечения расширенных возможностей, таких как видеостриминг, картографические сервисы и высокоскоростная передача данных. Однако многочисленные технические, эксплуатационные и вопросы безопасности продолжают замедлять этот переход.

Почему TETRA остаётся основой критически важных систем связи

Сетевые преимущества
TETRA была специально разработана для поддержки узкополосных голосовых сервисов, таких как низколатентная связь Push-to-Talk (PTT), с жёсткими требованиями к доступности и надёжности. Устройства, работающие в системе TETRA, остаются критически важными для служб экстренного реагирования и персонала аварийных служб в широком спектре высокорисковых сценариев.

Примеры включают:

Координацию межведомственного реагирования при масштабных инцидентах (пожары, наводнения, крупные чрезвычайные ситуации)
Организацию массовой эвакуации по соображениям безопасности
Обеспечение связи при авариях на объектах энергетической инфраструктуры
Поддержку коммуникаций при спасательных операциях в разрушенных зданиях или при природных катастрофах
Пограничную безопасность и наблюдение

Ключевые возможности TETRA:

Высокий уровень покрытия сети (>99,99%), включая удалённые, сельские и подземные зоны
Быстрая установка соединения (< 500 мс для групповых вызовов)
Приоритетная обработка экстренных вызовов; устойчивость TETRA выше, чем у коммерческих сетей 3G/4G/5G в кризисных ситуациях
Использование выделенного спектра, исключающего перегрузку публичных сетей и обеспечивающего связь без помех: например, 380–430 МГц в регионе EMEA; 380–385 МГц (uplink) / 390–395 МГц (downlink) в системе UK Airwave
Полное соответствие стандартам ETSI во многих странах, обеспечивающее международную совместимость

Примечание: хотя TETRA не является стандартом общественной безопасности в США из-за сложной структуры рынка, она всё же используется в отдельных секторах и регионах страны.

Стандарт	Область применения	Ответственная организация и комитет	Примечания
EN 300 392	Основной стандарт TETRA (режим передачи голоса и данных)	ETSI TC TETRA	Часть 2 определяет радиоинтерфейс (Air Interface)
EN 300 396	Основной стандарт TETRA (режим прямой связи)
EN 300 394	Стандарт тестирования		В значительной степени заменён, но всё ещё используется в качестве справочного документа
EN 301 498-5	Стандарт электромагнитной совместимости (EMC)	ETSI ERM WGEMC
EN 303 561	Обобщённый гармонизированный стандарт для беспроводной передачи данных (включая TETRA и TETRA Release 2)	ETSI ERM TGDMR	Для соответствия Директиве ЕС по радиооборудованию (Radio Equipment Directive)
EN 303 758	Гармонизированный стандарт для TETRA и TETRA Release 2	ETSI ERM TGDMR	Для соответствия Директиве ЕС по радиооборудованию (Radio Equipment Directive)
ECC/DEC/(19)02	Цифровые терминалы узкополосных и широкополосных систем PMR/PAMR/PPDR	CEPT ECC WGFM	Европейское распределение частот

Операционная интеграция

TETRA интегрирована в операционную деятельность многих отраслей, включая:
службы экстренного реагирования (полиция, пожарные службы, скорая помощь)
общественный транспорт (железные дороги, трамваи/метро, авиация)
коммунальные и промышленные предприятия (нефть, газ, электроэнергетика)
военные и оборонные системы связи

Во все эти системы и службы уже вложены большие деньги, поэтому полностью отказываться от них в пользу мобильных или широкополосных сетей невыгодно. К тому же TETRA гораздо надёжнее там, где обычная связь не справляется: в высотных зданиях, под землёй, на больших открытых пространствах за городом.

Преимущества в области безопасности

Безопасность является критически важным фактором в сетях миссион-критичной связи, и TETRA обеспечивает надёжные механизмы защиты, включая:

сквозное шифрование (end-to-end encryption)
защищённую аутентификацию устройств и пользователей
механизмы управления доступом
специализированную архитектуру сети для критически важных приложений

Эти механизмы безопасности имеют ключевое значение для обеспечения конфиденциальности и целостности передаваемой информации.

Недостатки TETRA

TETRA имеет и ограничения, особенно в условиях эволюции современных требований к связи, включая цифровизацию и внедрение технологий программно-определяемого радио (SDR). Узкополосная архитектура TETRA ограничивает пропускную способность, что делает её непригодной для задач с высокой интенсивностью передачи данных, таких как потоковое видео в реальном времени, телеметрия беспилотников или передача больших файлов.
Будучи стандартом эпохи 2G, сети TETRA также становятся всё сложнее в поддержке из-за устаревающей инфраструктуры и снижения совместимости с новыми цифровыми системами. Усиливает проблему постепенный вывод из эксплуатации критически важных аппаратных компонентов — например, высоколинейных усилителей мощности (PA), которые становится всё труднее закупать.
Параллельно сокращается экосистема поставщиков, поскольку ключевые производители перенаправляют инвестиции в R&D в сторону платформ 5G/LTE и программно-определяемых радиосистем (SDR), которые потенциально обеспечивают более высокие объёмы рынка. В результате компоненты, совместимые с TETRA, становятся всё более дефицитными, что вынуждает производителей оборудования ориентироваться на компоненты со стабильной долгосрочной доступностью.

Уход поставщиков компонентов с рынка TETRA

Несколько факторов ускоряют уход производителей компонентов с рынка TETRA, несмотря на устойчивый спрос со стороны государственных структур и организаций критически важной связи. Во многих регионах переход на мобильные сети идёт медленно, формируя затяжной переходный период, который некоторые поставщики не готовы поддерживать.

TETRA также создаёт логистические сложности для поставщиков из-за необходимости поддержки нескольких поддиапазонов ниже 1 ГГц, таких как 380–470 МГц. Хотя разработка RF-компонентов для таких диапазонов технически проще, чем для более высоких частот, она требует значительных затрат на несерийную разработку (NRE) и существенной технической поддержки клиентов, что подразумевает долгосрочные обязательства.

Кроме того, отраслевой переход к многостандартным и многодиапазонным архитектурам SDR снижает потребность в дискретных однодиапазонных модулях усилителей мощности (PA). Многие полупроводниковые компании перераспределяют инвестиции в пользу технологий следующего поколения, включая mmWave, IoT-системы подключения и RF-платформы с оптимизацией под искусственный интеллект. В результате возник дефицит компонентов, совместимых с TETRA.

Новые усилители мощности (PA) для критически важных систем связи

Для удовлетворения постоянного спроса на высокопроизводительные RF-передающие компоненты CML Micro расширила своё портфолио SµRF, представив два новых усилителя на основе арсенида галлия (GaAs) с гетеропереходной биполярной структурой (HBT):

CMX90A007: 2 Вт, 136–1000 МГц, двухкаскадный драйверный усилитель
CMX90A009: 10 Вт, 136–1000 МГц, выходной каскадный усилитель мощности

Данные компоненты спроектированы для совместной работы в линейном RF-тракте передачи и оптимизированы по следующим параметрам:

баланс между усилением и энергоэффективностью
совместимость с частотными диапазонами TETRA
интеграция с более широкой линейкой CML, включая CMX998

Технические характеристики:

Модель	Диапазон частот	Выходная мощность (пиковая)	КПД	Напряжение питания	Корпус
CMX90A007	136–1000 МГц	+33.5 dBm (2.2 W) @ 435 МГц (TETRA MS Class 4 / 4L)	>55 %	6.0–9.5 В	термостабилизированный QFN
CMX90A009	136–1000 МГц	+40 dBm (10 W) @ 435 МГц (TETRA MS Class 3)	>60 %	6.0–9.5 В	термостабилизированный DFN

Повышение линейности с CMX998

Передатчик CML Micro CMX998 с архитектурой Cartesian Feedback Loop (CFBL) является ключевым элементом построения TETRA-систем, обеспечивая высокую линейность, необходимую для схем модуляции с переменной огибающей.
При использовании в тракте передачи совместно с новыми GaAs-усилителями мощности CMX90A007 и CMX90A009, CMX998 снижает уровень искажений и обеспечивает сохранение целостности сигнала. Это критически важно для соблюдения строгих требований TETRA к спектральным характеристикам и подавлению помех в соседних каналах.

Рисунок2.png

Рисунок 1: структурная схема линейки усилителей мощности CMX90A007 и CMX90A009 с контуром Cartesian Feedback Loop CMX998

CMX998 легко интегрируется в любую линейную RF-архитектуру, повышая общую производительность системы. Благодаря встроенной обработке сигналов, квадратурной модуляции и возможностям обратной связи, он позволяет разработчикам обеспечивать более эффективную передачу данных, что делает его оптимальным выбором для высокопроизводительных решений LMR и систем критически важной радиосвязи.

Реальные испытания и валидация характеристик

Передатчик с контуром Cartesian Loop реализован, как показано на Рисунке 1. Путь обратной связи формируется от направленного ответвителя с ослаблением 20 дБ на выходе CMX90A009. Сигнал обратной связи подаётся на вход понижающего преобразователя CMX998 через аттенюатор 20 дБ. CMX998 сконфигурирован в виде оценочной платы EV9980.

В измерениях использовалась стандартная модуляция TETRA (π/4-DQPSK). Скорость символов составляла 18 ксимв/с при использовании фильтра с корневым приподнятым косинусом (RRC) и коэффициентом скругления 0,35.
Реализация контура Cartesian Feedback Loop на базе CMX998 показала улучшение ACP (Adjacent Channel Power), как показано на Рисунке 2. Типичное улучшение за счёт линейзации составляет порядка 30–35 дБ для первого соседнего канала и 20–25 дБ для второго соседнего канала при измерениях на уровне немного выше 40 dBm пиковой мощности и +37 dBm средней мощности.

Рисунок3.png

Рисунок 2: спектральная характеристика ACLR для линейки CMX90A007 и CMX90A009 до (жёлтая кривая) и после (синяя кривая) линейзации с использованием CMX998

Рисунок4.png

Рисунок 3: относительная мощность шума в каналах TETRA по сравнению с маской TETRA MS класса 3

Жёсткие требования TETRA к уровню шумов обеспечиваются комбинацией усилителей CMX90A007 и CMX90A009 совместно с CMX998, как показано на Рисунке 3.

Однако для комплексной проверки готовых радиостанций и абонентских терминалов на соответствие стандартам TETRA, DMR, P25 и NXDN требуется полнофункциональное измерительное решение системного уровня. Таким решением является радиокоммуникационный тестер Rohde & Schwarz CMA180 — испытательный комплект радиосвязи с диапазоном частот от 100 кГц до 3 ГГц, позволяющий проводить измерения амплитудно-частотных характеристик, параметров модуляции, тесты коэффициента битовых ошибок (BER), а также встроенные аудиотесты (SINAD, THD, SNR). Встроенный анализатор спектра, следящий генератор и осциллограф делают CMA180 универсальным инструментом как для лабораторной разработки, так и для сервисного обслуживания устройств TETRA на всех этапах их жизненного цикла.

Заключение

TETRA продолжает играть ключевую роль в глобальных сетях связи. Несмотря на ограниченную пропускную способность, её сильные стороны обеспечивают её устойчивую актуальность в критически важных приложениях. До тех пор, пока решения MCX на базе LTE и 5G не смогут обеспечить сопоставимые уровни покрытия сети и проверенной надёжности, сети TETRA будут оставаться фундаментальной технологией критически важной радиосвязи.