Standardizzato da ETSI, TETRA condivide molti elementi tecnologici di base con la telefonia mobile cellulare, ma con l'aggiunta di funzionalità uniche e fondamentali come la connessione istantanea, il push-to-talk, la modalità diretta e le chiamate di gruppo. TETRA è in continua evoluzione, con una vasta gamma di funzionalità aggiuntive per soddisfare le crescenti esigenze dei suoi utenti. Così come i sistemi cellulari si sono evoluti per aggiungere servizi dati ad alta velocità, TETRA si è evoluto con l'introduzione di TEDS (TETRA Enhanced Data Service), fornendo un significativo aumento della capacità di trasmissione dati a banda larga.
In questo periodo, i sistemi cellulari hanno attraversato due passaggi generazionali, dal 2G al 3G/HSDPA e ora al 4G/LTE. Ad ogni passaggio, la velocità di trasmissione dati è aumentata e ora è molto più elevata di quanto fosse possibile con TETRA, persino con TEDS. Sebbene nulla all'orizzonte possa competere con i servizi voce TETRA, alcuni operatori e potenziali clienti TETRA si chiedono se sia opportuno migrare ora a LTE per i servizi a banda larga.

Questo articolo analizza il potenziale della migrazione verso un servizio dati a banda larga che continuerà a fornire le funzionalità necessarie per la pubblica sicurezza e gli utenti critici, sfruttando le impareggiabili capacità vocali di TETRA.

Capacità di comunicazione essenziali per missioni critiche - Ritorno alle origini
La specifica per lo standard TETRA è stata sviluppata in base a una serie di requisiti fondamentali che sono ancora validi oggi:

• Prioritizzazione e preferenza, che consentono di connettere le chiamate più importanti nei momenti di congestione.

• Le chiamate di emergenza, con priorità rispetto ad altro traffico, vengono effettuate anche se la rete è occupata e gli operatori vengono avvisati automaticamente.
• Ampia copertura, configurazione "chiamata rapida" e chiamate di gruppo "informate dalla rete".
• Funzionamento in modalità diretta (DMO) che consente la comunicazione diretta tra terminali radio indipendenti dalla rete.
• Elevato livello di crittografia vocale per soddisfare le esigenze di sicurezza delle organizzazioni di pubblica sicurezza.
• Voce full-duplex per comunicazioni telefoniche PABX e PSTN.

Inoltre, le reti TETRA sono progettate per operare su frequenze che consentono una copertura a lungo raggio per le stazioni base. Sono concepite per fornire elevati livelli di copertura e disponibilità e includono livelli di sicurezza molto più elevati rispetto alle reti cellulari pubbliche.

Prestazioni delle reti cellulari pubbliche in situazioni di emergenza:
le reti cellulari pubbliche subiscono un notevole stress durante le emergenze, o anche durante incidenti significativi come ingorghi stradali su autostrade trafficate. Esistono numerosi esempi di congestione della rete in queste circostanze. Gli esempi più preoccupanti si verificano durante le emergenze di maggiore entità, quando le comunicazioni per la sicurezza pubblica e altri utenti critici sono di fondamentale importanza. Inoltre, continuano a verificarsi interruzioni locali e regionali ben documentate delle reti pubbliche dovute a problemi tecnici. Per questo motivo, le reti dedicate alla sicurezza pubblica e ad altre missioni critiche sono considerate essenziali. Molti agenti delle forze dell'ordine e altro personale addetto a servizi critici utilizzano il sistema di comunicazione mobile pubblico durante la giornata lavorativa. Ingegneri, investigatori e personale di alto livello utilizzano telefoni cellulari e, con la disponibilità del 3G o persino del 4G in alcune aree, questo funziona bene per chiamate vocali e dati in circostanze normali. Tuttavia, nei momenti critici, le reti non sono in grado di fornire
la resilienza, la velocità e le funzionalità speciali realmente essenziali per consentire agli operatori di emergenza di svolgere il proprio lavoro in modo efficace. TETRA dimostra ripetutamente la sua capacità di connettere i primi soccorritori in ambienti ad alto stress, quando devono operare al limite delle loro capacità.

Progettati per resistere agli agenti atmosferici:
i terminali TETRA, sia portatili che installati su veicoli, sono progettati secondo standard che superano di gran lunga quelli utilizzati nello sviluppo dei telefoni cellulari di consumo. Tutti i terminali TETRA "standard" sono robusti e resistenti. Inoltre, è disponibile una gamma di modelli avanzati progettati per continuare a funzionare nelle situazioni più difficili, tra cui incendi, allagamenti e ambienti polverosi e gassosi.
I terminali TETRA continuano a funzionare ben oltre la normale durata di vita di un telefono cellulare, garantendo un eccellente ritorno sull'investimento. Un'ampia gamma di accessori migliora queste radio per diverse tipologie di utenti finali. Questi accessori sono progettati per funzionare con successo negli ambienti difficili che si incontrano quotidianamente, dove i telefoni cellulari non sopravvivrebbero.
Il pulsante di emergenza è ora una caratteristica standard sulla maggior parte delle radio TETRA. Questo avvisa immediatamente i colleghi e il personale di supervisione se un utente è in difficoltà. Il ricevitore GPS comunica automaticamente al personale della sala di controllo la posizione dell'individuo, garantendo una maggiore sicurezza per l'utente.
Le radio vengono costantemente migliorate con funzionalità aggiuntive, tra cui Bluetooth sicuro, browser web, schermi più grandi e fotocamere per aumentare l'efficienza e l'efficacia dell'utente.
La tecnologia Bluetooth offre interessanti possibilità di connessione per la radio TETRA ad altri dispositivi, come PDA, computer portatili o persino sensori indossabili per il monitoraggio dei parametri vitali.

In ogni momento, l'affidabile e sicuro sistema radio TETRA garantisce il mantenimento delle comunicazioni anche nelle condizioni più avverse.

Lavorare insieme, il meglio di entrambi i mondi.
Una combinazione di TETRA e LTE può essere considerata una strategia di migrazione a medio termine per molti utenti mission-critical. Questa soluzione potrebbe essere progettata utilizzando le soluzioni LTE pubbliche già implementate in molti paesi del mondo o una rete dati LTE dedicata agli utenti mission-critical. Entrambe le soluzioni presentano vantaggi e svantaggi, discussi nell'articolo TCCA: "Mobile Broadband for Critical Communications Users - A review of options for delivering Mission Critical Solutions". Questo documento può essere scaricato dal sito web TCCA all'indirizzo:
www.tandcca.com/Library/Documents/Broadband/MCMBB%20Delivery%20Options%20v1.0.pdf

In entrambi i casi, TETRA rimane la "rete di sicurezza" per garantire la disponibilità di comunicazioni voce e dati resilienti e affidabili in tutte le condizioni.

TETRA e LTE pubblico:
questa può essere una soluzione economicamente interessante, che sfrutta gli investimenti effettuati dalle aziende pubbliche nelle loro reti commerciali, continuando al contempo a utilizzare l'infrastruttura TETRA esistente. Entrambe le reti potrebbero "fare ciò che sanno fare meglio", con l'LTE che offre un servizio dati veloce nelle aree urbane densamente popolate, dove è probabile che venga implementato più rapidamente. Poiché TETRA offre un'elevata copertura geografica, l'operatore pubblico non avrà bisogno di replicare tale copertura e potrà offrire agli utenti un servizio a un prezzo simile a quello offerto al pubblico in generale. TETRA continuerà a offrire servizi voce sicuri e resilienti e alcuni servizi dati su un'ampia area. Vale la pena notare che l'aggiornamento di una rete TETRA a TEDS fornirà velocità di trasmissione dati superiori e, in larga misura, offrirà molte delle applicazioni disponibili su LTE in una forma opportunamente modificata. Questa opzione rappresenta il primo passo naturale in un percorso di migrazione per le comunicazioni mission-critical.
Una variante di questo approccio potrebbe essere la creazione di un MVNO (Operatore di Rete Virtuale Mobile), che stipulerebbe contratti con le agenzie di servizi critici e con gli operatori pubblici per garantire un elevato livello di disponibilità del servizio LTE, anche in caso di congestione e/o emergenza. L'MVNO sarebbe in grado di integrare servizi come il tracciamento della posizione, la gestione dei dispositivi e il comando e controllo sia sulle reti LTE che TETRA.

TETRA e LTE privato:
in questo scenario, una rete LTE separata viene implementata su frequenze proprie e gestita in modo completamente indipendente dalla rete LTE pubblica. Questa rete funzionerebbe in parallelo con TETRA fino al raggiungimento della copertura nazionale e alla completa replicazione delle funzionalità integrate in TETRA in LTE. Poiché entrambi gli obiettivi richiederanno molti anni (e costi significativi), questa "sovrapposizione" si concretizzerà solo tra molti anni. Questa soluzione richiederà l'assegnazione delle frequenze da parte degli enti regolatori di ciascuna amministrazione e investimenti considerevoli, a meno che la copertura LTE non sia limitata ad aree specifiche di alto valore.
Tra gli aspetti positivi, questo sistema potrebbe mantenere gli elevati livelli di sicurezza richiesti da alcuni operatori TETRA e l'integrazione dei servizi potrebbe risultare più semplice.
Questa opzione potrebbe rappresentare un secondo passo dopo la fase TETRA/LTE pubblico.
La rete TETRA senza un livello di base si trova attualmente ad affrontare sfide significative. Le reti LTE pubbliche potrebbero essere tenute a offrire livelli di servizio, copertura e resilienza garantiti, il che risulterebbe costoso e difficile da fornire per gli operatori commerciali. Queste caratteristiche uniche di TETRA, su cui fanno affidamento gli utenti che operano in contesti critici, come le chiamate di gruppo e la modalità diretta, richiederanno anni per essere replicate in LTE. Sebbene siano emerse come elementi funzionanti negli organismi di standardizzazione, rimangono ancora in secondo piano, lontane dal diventare una realtà per gli utenti.
Gli utenti delle comunicazioni critiche necessitano di una rete che soddisfi le loro esigenze ora. Nell'immediato futuro, quella rete è TETRA.

Soluzioni proprietarie:
un numero limitato di produttori propone soluzioni a banda larga che si presentano come adatte alla sicurezza pubblica e alle comunicazioni critiche. Queste soluzioni dovranno affrontare notevoli difficoltà di adozione. Gli operatori che scelgono queste tecnologie dovranno valutare i rischi derivanti dall'adozione di soluzioni non standardizzate e le potenziali penalizzazioni a lungo termine sui prezzi, dovute alla dipendenza da un unico produttore. La storia dimostra che le tecnologie basate su standard costringono i produttori a competere e innovare, a tenere sotto controllo i prezzi e a promuovere un ricco ecosistema di prodotti, applicazioni e servizi. Il successo di TETRA si basa sul programma di test di interoperabilità leader del settore, sviluppato da TCCA in collaborazione con tutti i principali produttori. Questo programma garantisce che tutti i prodotti e i sistemi certificati funzionino insieme senza problemi, indipendentemente dal numero di fornitori che contribuiscono con le proprie apparecchiature a una rete.

In sintesi:
è evidente che TETRA continua a soddisfare tutti i requisiti di voce e dati per molti utenti di comunicazioni critiche, sia attuali che futuri. Questa situazione rimarrà invariata per molti anni a venire.
Un percorso di migrazione verso servizi a banda larga per la pubblica sicurezza e le comunicazioni critiche può iniziare oggi stesso, combinando TETRA/TEDS con LTE commerciale. Ciò consentirà di fornire servizi voce e dati essenziali, oltre ai servizi voce e banda larga già esistenti, per soddisfare le esigenze degli utenti critici.

Una volta che i servizi a banda larga si saranno affermati come elementi essenziali delle operazioni quotidiane, la pressione per garantire una disponibilità costante, anche durante le emergenze critiche, porterà alla necessità di un accesso garantito e di un servizio di alta qualità.
È probabile che questi servizi richiedano uno spettro dedicato per garantire che gli operatori della sicurezza pubblica e altri utenti di comunicazioni critiche continuino ad avere accesso, anche durante i periodi di elevato carico di rete, sia sulle reti LTE pubbliche che su quelle private. Poiché gli standard LTE non includono ancora le funzionalità TETRA essenziali per gli utenti di comunicazioni critiche, anche una rete LTE privata dovrà operare in parallelo con TETRA per molti anni a venire.

Ulteriori informazioni
sul sito web di TCCA : http://www.tandcca.com/assoc/page/18100
"The Strategic Case for Mission Critical Broadband"
http://www.tandcca.com/Library/Documents/Broadband/MCMBB%20Strategic%20Case%20v1_0.pdf
"Mission Critical Mobile Broadband: Practical standardization and roadmap considerations" http://www.tandcca.com/Library/Documents/CCBGMissionCriticalMobileBroadbandwhitepaper2013.pdf