(ou TETRA) est un système de radio numérique mobile professionnel bi-directionnel (comme des talkie-walkies évolués), spécialement conçu pour des services officiels tels que services de secours, forces de polices, ambulances et pompiers, services de transport public et pour l'armée.
L’European Telecommunications Standards Institute a élaboré cette norme pour harmoniser les moyens de télécommunications en Europe, conformément aux normes ETSI EN 300 392-1 et EN 300 392-2. La norme a permis d’homogénéiser les différentes spécifications associées à la ressource radio dans les bandes de spectre radio définies. vignette|387x387px|Station de base TETRA (BS) de la marque Damm modèle TR422 en exploitation. Un réseau de type TETRA offre un canal radio partagé ouvert en permanence, et réservé à un groupe d'utilisateurs. Chaque utilisateur peut pousser sur un bouton de son appareil pour parler, et tous les autres utilisateurs entendront sa voix. Ceci permet d'établir une communication immédiate entre un utilisateur sur le terrain et un dispatcher, ou un groupe d'utilisateurs. Les appels de groupe sont essentiels lorsque les instructions d'un officier ou d'un dispatcher doivent être entendues immédiatement par un groupe d'utilisateurs. Description Les équipements radio portatifs TETRA peuvent fonctionner comme des téléphones mobiles, avec un raccordement direct au réseau téléphonique (RTC). L'utilisation normale pour un groupe d'appel est d'appuyer une fois sur le bouton PTT (Push to Talk). L'utilisateur sera relié au dispatcher et à tous les autres utilisateurs dans ce groupe. Le terminal radio peut aussi fonctionner comme un talkie-walkie entre deux personnes, mais sans la limitation de portée puisque l'appel circule toujours via le réseau. Le bouton de secours se trouvant sur le terminal radio permet à l'utilisateur de transmettre des signaux de secours prioritaires au dispatcher, en interrompant si nécessaire toute autre activité radio en cours.
TETRA utilise le TDMA avec quatre canaux utilisateurs multiplexés sur une porteuse radio ; les porteuses sont espacées de 25 kHz. Les communications Point-à-Point et le transfert point-à-multipoint peuvent être employés. La transmission de données numériques est également incluse dans la norme, mais à faible débit.
Les stations mobiles TETRA (MS) peuvent communiquer en mode direct ou employer l'infrastructure du réseau (commutation et infrastructure de gestion ou SwMI) faite de stations de base TETRA (TBS). Cela permet des communications directes dans les situations où la couverture radio du réseau a été perdue. Ce mode direct (DMO) inclut également la possibilité d'employer un terminal (ou une chaîne de terminaux) TETRA comme relais pour un signal. Cette fonctionnalité s'appelle passerelle DMO (de DMO à TMO) ou répéteur DMO (DMO à DMO). Dans des opérations de secours, ce dispositif a pu permettre des communications directes en sous-sol ou dans des secteurs avec une mauvaise couverture radio.
En plus des services voix et de gestion des services, le système TETRA peut acheminer plusieurs types de communication de données. Les messages de statut et les services courts de données (SDS) sont fournis sur le canal principal de contrôle du système. Les données en mode paquet ou la communication de données avec commutation de circuits utilisent des canaux dédiés à ces trafics.
Tout le trafic est chiffré grâce à l'algorithme de chiffrement TEA. TETRA assure aussi bien le cryptage de l'émission que le chiffrement de bout en bout.
Des versions adaptées ont vu le jour, les chiffrements TEA1 et TEA4 offrent une sécurité de base et sont destinés à un usage commercial. Le chiffrement TEA2 est réservé aux organisations européennes de sécurité publique tandis que TEA3 s'applique aux situations où TEA2 est approprié mais non disponible. vignette|353x353px|Motorola MTP850s.
Avantages Les avantages principaux de TETRA par rapport à d'autres technologies (telle que le GSM) sont :
Une fréquence radio utilisée plus basse, ce qui permet une grande couverture géographique avec un petit nombre d'émetteurs, réduisant ainsi le coût d'infrastructure. Un établissement d'appel rapide - un appel de groupe (un vers tous) est généralement émis en 0,5 seconde (typiquement moins de 250 millisecondes pour un appel simple), comparé à plusieurs secondes lors d'un appel sur le réseau GSM. Le fait que son infrastructure puisse être séparée de celle du réseau public mobile, et être rendue plus diverse et résiliente par le fait que les stations de base peuvent être à une certaine distance du secteur couvert. à la différence de la plupart des technologies cellulaires, les réseaux TETRA fournissent typiquement un certain nombre de modes de secours tels que la capacité pour une station de base de passer des appels locaux en l'absence du reste du réseau, et « le mode direct » où les mobiles peuvent continuer à partager des canaux directement si l'infrastructure du réseau TETRA est hors service ou hors de portée. Un mode "passerelle" - où un mobile simple avec un raccordement au réseau peut agir en tant que relais pour d'autres mobiles voisins qui sont hors de portée de l'infrastructure. L'infrastructure TETRA fournit également une fonction de point-à-point que les systèmes radio analogiques traditionnels des services de secours ne peuvent pas fournir. Ceci permet à des utilisateurs d'avoir une liaison radio un-à-un entre mobiles sans devoir passer par un opérateur ou un dispatcher. À la différence des technologies cellulaires, qui relient un abonné à un autre abonné (un à un), TETRA est construit pour supporter les communications un à un, un vers plusieurs et de plusieurs vers plusieurs. Ces modes opérationnels sont parfaitement adaptés à la sécurité publique et aux utilisateurs professionnels. Avec TETRA, les communications, tant vocales que données, ne circulent pas en clair. Elles sont toujours chiffrées, aussi bien au niveau de l'émission que de bout à bout. Il existe aussi des possibilités d'appel de secours direct en court-circuitant les priorités des autres mobiles pour avoir un acheminement direct. Dans l'industrie, ce système peut aussi être couplé à un système de localisation et d'homme mort (utilisé dans les centrales nucléaires françaises par exemple). Au niveau sécurité, il y a la possibilité grâce à l'inscription des mobiles au démarrage de n'autoriser à l'inscription au réseau qu'une liste prédéfinie de mobiles.
Inconvénients Ses inconvénients principaux sont: TETRA ne peut supporter qu'un nombre de terminaux mobiles très inférieur à ce qu'un réseau GSM et les technologies semblables permettent dans un secteur donné (ceci n'est pas un problème dans les applications pour lesquelles il est normalement employé, mais cela limite la plupart du temps l'utilisation de TETRA à ces applications). les combinés sont onéreux (environ 750 Euros en 2003, environ 600 Euros en 2006), à cause des économies d'échelle réduites, des modèles différents adaptés à des besoins variés, comparé au marché des téléphones mobiles grand public. La nécessité d'avoir un terminal sûr et robuste fait aussi augmenter son prix. le transfert de données est lent à 7,2 kbit/s par time-slot (le flux de données utilisable n'est que de 3,5 kbit/s), bien que jusqu'à 4 time-slots puissent être combinés pour atteindre des taux plus élevés, en raison de l'adaptation nécessaire à la largeur des canaux de 25 kHz. vignette|332x332px|Terminaux TETRA de différentes marques.en raison de la nature pulsée (burst) du TDMA utilisé par le protocole, les combinés peuvent interférer avec des dispositifs électroniques sensibles tels que les stimulateurs et défibrillateurs cardiaques, de même qu'avec d'autres équipements de transmission radio quand ils sont utilisés à proximité immédiate (en particulier à moins d'un mètre de distance.)
Réseaux professionnels en fonctionnement Au Canada, la Ville de Québec utilise un réseau TETRA du nom de Service évolué de radiocommunication pour l’agglomération de Québec (SÉRAQ) En France, la Ville de Paris utilise un réseau TETRA exploité par TETRACITE, filiale de la RATP. La régie des transports toulousains Tisséo exploite également un réseau TETRA. Il existe aussi le réseau TetraBM couvrant l'ensemble de la métropole Bordelaise. La SNCF exploite le réseau IRIS pour la sûreté ferroviaire sur la région parisienne mais également pour de nombreuses gares et technicentre. L'agglomération nantaise Nantes Métropole possède son propre réseau TETRA qui est à disposition de la régie des transports de la ville Société d'économie mixte des transports en commun de l'agglomération nantaise et également de la police municipale, entretenu par Axians RMP. En Grande-Bretagne le service public TETRA est connu sous le nom d'Airwave. En Belgique, sous le nom A.S.T.R.I.D.. Aux Pays-Bas, le système TETRA est appelé C2000. En Suède le système RAKEL utilise TETRA. En Finlande Le réseau VIRVE (VIRanomaisVErkko, pouvant être traduit par « réseau officiel ») utilise TETRA. RAKEL, VIRVE (Viranomaisverkko), C2000, Airwave, et A.S.T.R.I.D. sont actuellement les seuls réseaux TETRA couvrant un pays entier.
Utilisation chez les radioamateurs Au cours de la dernière décennie, TETRA a connu un succès croissant au sein de la communauté des radioamateurs. La qualité audio supérieure perçue par rapport à d'autres modes vocaux numériques, la capacité de transmission de données par paquets, le SDS, les répéteurs DMO à fréquence unique, la proximité de la bande radioamateur UHF (430-440 MHz) et l'audio full duplex en TMO sont autant d'arguments qui motivent l'expérimentation de cette technologie dans le cadre de contacts.
De nombreuses contraintes doivent être prises en compte lors de l'utilisation de TETRA pour le service radio amateur :
Dans la plupart des pays, le chiffrement ne peut pas être utilisé. La plupart des terminaux anciens (antérieurs à 2010) ne couvrent pas la gamme de fréquences des radioamateurs de la Région 1 (430-440) de manière native, et doivent être modifiés par logiciel, ce qui peut avoir un impact sur les performances RF.
De nombreux réseaux amateurs DMO et TMO sont établis dans toute l'Europe.
En outre, un projet open-source vise à créer une pile TETRA complète basée sur la technologie SDR, avec un répéteur DMO fonctionnel comme démonstrateur de concept.
Fréquences radio En Europe, la technologie TETRA utilise les fréquences suivantes :
+ Systèmes de Secours Numéro Couple de Fréquence (MHz) Bande 1 Bande 2 1 380-383 390-393 2 383-385 393-395
+ Systèmes Public Numéro Couple de Fréquence (MHz) Bande 1 Bande 2 1 410-420 420-430 2 870-876 915-921 3450-460460-470 4 385-390 395-399.9
Aspects Radio et modulation TETRA utilise une modulation numérique connue sous le nom de π/4 DQPSK qui est une forme de codage en verrouillage de phase. La technologie TETRA utilise le TDMA (voir ci-dessus). La fréquence des symboles est 18000 symboles par seconde, et chaque symbole est codé sur 2 bits. Un intervalle de temps (time-slot) se compose de 255 symboles, une trame simple se compose de 4 TS (time-slot), et une multi-trame (dont la durée est approximativement de 1 seconde) se compose de 18 trames. Grâce à une forme verrouillage de phase, la puissance du down-link (liaison-descendante) est constante. Le down-link (c.-à-d. le signal venant de la station de base vers le terminal mobile) est une transmission continue qui comprend les communications spécifiques avec les terminaux mobiles, des données de synchronisation et d'autres flux d'émission (signalisation).
Bien que le système emploie 18 trames par seconde seulement 17 sont employées pour les canaux de trafic. La est réservée pour la signalisation ou la synchronisation des différents équipements.