Новые рубежи TETRA

В конце ноября — начале декабря 2000 г. в Риме состоялся третий международный конгресс разработчиков, операторов и пользователей систем мобильной радиосвязи на основе цифрового стандарта TETRA — TETRA World Congress 2000 (TWC).

Первое официальное заявление прозвучало через несколько минут после открытия форума: основная работа над стандартом завершена. TETRA, утвержденный Европейским институтом стандартов (ETSI), сегодня уже вышел за границы Европы, и не только по географии внедрения соответствующих систем связи (рис.1), но и по «местам приписки» производителей радиооборудования этого стандарта, число которых перевалило за четыре десятка. Практически все они входят в ассоциацию TETRA MoU (Memorandum of Understanding), объединяющую около 70 компаний из разных стран мира — разработчиков и производителей, испытательных лабораторий, операторов сетей, а также пользователей систем TETRA общего доступа (Public Access Mobile Radio, PARM) и профессиональной (или частной) связи (Private Mobile Radio, PMR). Именно TETRA MoU и проводит ежегодные TWC, на которых обсуждается состояние рынка TETRA-систем, определяются перспективы и пути развития стандарта. Данный форум собрал более 900 участников (в 1999 г. — около 500).

Сегодня TETRA-системы развернуты практически на всех континентах

Следует отметить, что в области разработки и выпуска TETRA-оборудования ведущие роли принадлежат четырем известным на телекоммуникационном рынке игрокам — Marconi, Motorola, Nokia и Simoco. Их специалисты внесли максимальный вклад в спецификации стандарта, и только эти компании выпускают полные комплекты TETRA-оборудования — как абонентского, так и инфраструктуры. Что же касается операторов, среди них наиболее известной, безусловно, является компания Dolphin, которая занимается развертыванием панъевропейской сети общего доступа (PARM), в настоящее время охватывающей Великобританию, Францию, Испанию и Германию (на очереди — Бельгия и Люксембург).

По традиции, первые выступления участников конгресса были посвящены «победному шествию» TETRA-систем по странам и континентам: в сообщениях операторов Китая, Юго-Восточной Азии, Америки, Австралии, Европы и Южной Африки перечислялись немалые преимущества таких систем перед аналоговыми. Судя по этим выступлениям, цифровой стандарт TETRA завоевывает все новые национальные рынки, и его «инсталляционная база» значительно расширилась. Число контрактов на развертывание сетей данного типа возросло за прошедший год с чуть более 40 до 70, а общей объем капиталовложений в создаваемые системы связи составил 2,5 млрд. евро - против примерно 1,5 млрд. евро в 1999 г.

Вместе с тем участники TWC обсудили немало проблем профессиональной мобильной связи, в числе которых — и стратегии перехода от аналоговых систем к цифровым, и интеграция различных служб общественной безопасности в масштабах как одной страны, так и континентов.

Последней тенденции, которая становится все более очевидной не только в Европе, но и в Африке и Австралии, было посвящено немало выступлений: скажем, докладчики рассказывали о создании «гражданских» корпоративных виртуальных сетей связи в рамках широкомасштабных специализированных PMR-систем TETRA, изначально развертывавшихся для служб охраны правопорядка. В этом контексте особую роль начинают играть сетевые приложения, которые наравне с сетевыми службами должны обеспечить предоставление необходимых услуг всем категориям пользователей интегрированной сети мобильной связи. Немаловажное значение для подобных радиосетей приобретают и специальные SIM-карты, не только играющие роль средства авторизации пользователя, но и позволяющие шифровать информацию. По заверениям члена рабочей группы TETRA по шифрованию, выпуск стандарта на такие карты — дело ближайшего будущего.

Однако главным предметом внимания почти всех участников конгресса стали три технологические проблемы — обеспечения взаимодействия систем TETRA, построенных на базе оборудования разных производителей (и, как следствие, необходимости доработки спецификации межсистемного интерфейса Inter System Interface — ISI), пакетной передачи больших объемов данных, а также работы с IP-сетями и их приложениями, включая полноценный доступ в Internet. Разработчики стандарта, оценив доступные сегодня возможности TETRA-систем, предложили адекватный способ решения поставленных пользователями задач. Они намерены завершить разработку спецификаций данной версии стандарта и приступить в созданию следующей, второй версии — TETRA Release 2 (или TETRA 2). В рамках TETRA 2 будут даны исчерпывающие ответы не только на эти, но и на ряд других вопросов, в частности связанных со взаимодействием TETRA-систем с сетями связи 3-го поколения (UMTS).

Межсетевое взаимодействие

Как известно, существует два уровня взаимодействия сетей связи: системный (internetworking) и пользовательский (interoperability). На первом обеспечивается совместимость и взаимосвязь системного оборудования (то что в транкинговой связи принято называть взаимодействием и совместимостью инфраструктуры). Для реализации второго достаточно поддерживать возможность работы абонентов одних сетей в среде других, т. е., в терминологии транкинга, — работу радиостанций одного производителя в системе, построенной на базе оборудования инфраструктуры другого изготовителя. Полная совместимость сетей связи означает их безусловное взаимодействие на обоих уровнях.

Рассмотрим теперь, каковы реалии систем, построенных на базе «единого и открытого» стандарта TETRA.

Начнем со второго, пользовательского уровня взаимодействия. Обеспечением его поддержки создатели стандарта вплотную занимались в течение почти полутора лет. Испытания оборудования велись в реальной TETRA-сети TeleDanmark, которая была выбрана в качестве полигона для тестирования оборудования и подтверждения работоспособности функций, специфицированных для различных интерфейсов TETRA. По результатам данных испытаний сертификат совместимости их абонентского радиооборудования с инфраструктурой систем разных производителей получили все те же четыре фирмы — Marconi, Motorola, Nokia и Simoco. В ближайшее время к ним надеются присоединиться еще несколько компаний, выпускающих радиостанции стандарта TETRA.

Но это — лишь одна из граней взаимодействия радиосистем. К сожалению, на первом уровне до очевидного успеха еще далеко: полноценное системное взаимодействие пока недостижимо. И хотя взаимосвязь TETRA-систем разных производителей можно обеспечить с помощью IP-шлюзов (см. статью «Стандартные интерфейсы и шлюзы TETRA»), о совместимости оборудования инфраструктуры различных торговых марок пока нет и речи.

По мнению многих операторов связи, базовые аспекты собственно межсистемного взаимодействия систем TETRA проработаны не до конца. Одна из причин — незавершенность ISI- и LSI-спецификаций (в настоящее время существуют только их draft-версии). Другая, на взгляд многих пользователей, кроется в желании «брэндов» привязать потребителя к собственным продуктам, сделав внедрение конкурирующего оборудования инфраструктуры как можно более сложным.

Говорим скорость — подразумеваем данные

Более высокие скорости передачи (превышающие нынешние: один канал — 9,6 кбит/с, четыре — 28,8 кбит/с) разработчики стандарта обещают обеспечить по завершении создания его второй версии — TETRA 2, которая призвана сблизить технологию TETRA с технологиями мобильной связи 3-го поколения. Если эти обещания будут реализованы, по радиосети можно будет передавать намного большие объемы данных, а пользователи избавятся не только от ограничений на размер сообщений (не более 2000 символов), но и от долгих ожиданий ответа от баз данных, содержащих мультимедийную информацию. Сроки выпуска новых спецификаций, которые будут полностью совместимы с первой версией стандарта, уже обозначены (см. таблицу), а окончание работ ожидается в конце 2004 г.

Основная задача, которую должен решить TETRA 2, — достижение совместимости с системами 3-го поколения, для чего необходимо разработать следующие спецификации: нового речевого вокодера для работы с UMTS-сетями, интерфейсов взаимодействия с сетями UMTS и GSM, процедур роуминга с сетями общего пользования и универсальных SIM-карт для сетей TETRA и UMTS (USIM). Кроме того, в TETRA 2 будет пересмотрен стандарт на радиоинтерфейс (Air Interface, AI) в целях достижения в радиоканале более высоких (до 200 кбит/с) скоростей передачи информации. Это обеспечит своевременную доставку мобильным абонентам TETRA значительных объемов информации, а также снимет все существующие сегодня ограничения на работу с базами данных, современными корпоративными приложениями и на доступ в Internet.

Очевидно, что все перечисленные усовершенствования направлены в первую очередь на то, чтобы TETRA-системы смогли занять серьезные позиции на рынке средств связи. По мнению Фила Годфри, председателя и исполнительного директора TETRA MoU, корпоративные пользователи (вместе со специалистами служб общественной безопасности), которым нужна мобильная групповая связь, будут прибегать к услугам интегрированных TETRA-сетей, а при необходимости — переходить в высокоскоростные сотовые системы 3-го поколения без потери качества связи и услуг. Услуги TETRA-систем станут дополнять услуги связи 3-го поколения — таков главный лозунг разработчиков TETRA-стандарта.

В создании новых спецификаций заинтересован и Европейский институт стандартов (ETSI), который намерен и впредь поддерживать совершенствование TETRA, в том числе за счет привлечения специалистов других рабочих групп, занимающихся подготовкой спецификаций для систем 3-го поколения (EDGE, UMTS и др.).

Однако следует заметить: несмотря на очевидный успех TETRA в масштабах всего мира, есть ряд стран с огромным потенциальным рынком профессиональной мобильной связи, в которых данный стандарт отнюдь не принимается «на ура» и рассматривается всего лишь в качестве одной из возможных альтернатив. К таковым принадлежат, например, США и в какой-то мере (поскольку окончательный выбор все еще не сделан) Россия. И если в нашей стране этот выбор связан не только с техническими, но и, в большей степени, с экономическими причинами, то положение дел в профессиональной мобильной связи Соединенных Штатов несколько иное. В федеральной программе США предусмотрена «цифровизация» профессиональной транкинговой связи, но на базе столь же открытого стандарта APCO 25. Причиной такого решения послужили крайне важные особенности последнего: возможность эволюционной замены устаревшего аналогового оборудования в рамках существующей цифровой сети связи и полная совместимость старого мобильного оборудования с инфраструктурой системы APCO 25 при работе в конвенциональном режиме. К сожалению, «революционная» TETRA такими достоинствами не обладает.

Слабое влияние стандарта TETRA на некоторые национальные рынки, подверженные влиянию его конкурента APCO 25, вынудило апологетов TETRA пойти на переговоры и организовать совместную со специалистами по APCO 25 рабочую группу. Среди ее первых задач — выработка положений, способных обеспечить совместимость двух базовых технологий — TDMA (TETRA) и FDMA (APCO).

На форуме было объявлено, что эта рабочая группа, названная Public Safety Partnership Project (PSPP), будет сформирована из специалистов европейского (ETSI) и американского (Telecommunication Industry Association, TIA) органов стандартизации. Предметами ее деятельности станут не только разработка спецификаций, позволяющих организовать взаимодействие цифровых транкинговых систем стандартов APCO 25 и TETRA, но и создание новой технологии, способной увеличить пропускную способность каналов TETRA- и APCO-систем до 2 Мбит/c и обеспечить высокоскоростную передачу теле- и видеоизображений (см. статью «Широкополосная мобильная связь будущего»).

Какая сеть без приложений?

В наше время пользователей даже таких специализированных сетей связи, как радиосистемы служб обеспечения безопасности и правопорядка, уже не устраивают возможности передачи лишь речи или коротких данных. «Развращенные» технологическим прогрессом, они желают работать с немалыми объемами информации, оперативно «гонять» по сети видео или результаты медицинских обследований, посылать сообщения электронной почты и получать через Internet справочные данные по любому интересующему их вопросу. Все эти возможности обеспечиваются не только за счет наращивания пропускной способности канала, но и благодаря наличию приложений, способных эффективно обрабатывать информацию для последующей передачи по эфиру.

Конечно, в существующей версии стандарта определены средства, поддерживающие работу с данными, ведь главным отличием TETRA от других технологий радиосвязи является именно ориентация на передачу данных. Этот сервис характерен как для той части стандарта, которая регламентирует оптимизированную передачу пакетных данных TETRA PDO (Packet Data Optimised), так и для базовых спецификаций транкинга — TETRA V+D (Voice plus Data, V+D). В них с самого начала предусматривались службы канального (допускается агрегирование до четырех слотов) и пакетного режимов передачи данных (последний подразделяется на два типа служб: с установлением соединения и без оного), которые используют протокол X.25. Однако для всех указанных сервисов характерно ограничение, являющееся следствием низкой пропускной способности радиоканала, — оперативно можно передать не более 2048 бит информации. Немногим отличается от них и относительно новая в TETRA V+D служба, базирующаяся на IP-протоколе, поскольку выше 28,8 кбит/с все равно «не прыгнешь».

Правда разработчики приложений, используя все имеющиеся возможности стандарта, создают ПО, способное в какой-то мере удовлетворить требованиям пользователей. Сегодня приложения для TETRA-систем выпускают не менее десятка фирм, из которых наиболее известны APD Communications, ATDI, Avitec, ICOM, Informatix, Zetron. Однако, по мнению участников форума, спрос пока явно превышает предложение.

Наиболее полный спектр применяемых в настоящее время в TETRA-системах приложений был представлен компанией British Telecom (BT), которая развернула в рамках TWC несколько демонстрационных стендов, назвав их Applications Village. На них можно было ознакомиться с продуктами, уже внедренными этим оператором в Великобритании (работа с базами данных, геоинформационными и диспетчерскими системами, с системами управления автотранспортом, телематическое ПО) и пока лишь анонсированными (еще недоступными потребителю) «хитами сезона» — средствами скоростного беспроводного доступа к IP-сетям и моделями WAP-устройств.

Что же касается сегодняшних возможностей доступа в Internet (на данном уровне стандартизации и скоростей), то здесь у TETRA-разработчиков есть определенные успехи. Так, компания Nokia представила на форуме первый WAP-браузер для систем профессиональной связи стандарта TETRA, а также комплект клиент-серверных приложений для доступа в режиме реального времени к базам данных, геоинформационным системам, службам коротких сообщений (SMS и SDS) и ряду других. Продукт ориентирован на среду Windows и поддерживает полный набор возможностей, соответствующих протоколу WAP 1.2, в том числе функциональные и навигационные клавиши, изменяемые размеры окон, шесть типов шрифтов. При создании цветовой палитры и символов было учтено одно из основных требований профессиональной радиосвязи: пользователь должен иметь возможность работы с устройством в любых ситуациях и обстановке.

К сожалению, реальными WAP-устройствами для транкинговой связи пока не может похвастаться ни один производитель. Тем не менее на своем стенде Nokia продемонстрировала работу WAP-браузера TETRA, загруженного на мобильный терминал (ОС Windows CE) с сенсорным экраном. Он обеспечивал взаимодействие с геоинформационной системой и ее базой данных: прикоснувшись к какой-либо точке карты, можно было получить более подробное изображение этой местности с разными кратностями увеличения масштаба. Полноценное WAP-устройство для транкинговой связи сотрудники Nokia пообещали представить не позднее конца 2001 г.

***

Подводя итоги форума, исполнительный директор TETRA-MoU Фил Годфри определил три главных направления, в которых будет совершенствоваться технология TETRA: доработка межсистемного интерфейса, расширение пропускной способности каналов и достижение совместимости с системами связи 3-го поколения. Однако выступления операторов, эксплуатирующих TETRA-сети, выявили и другие, не менее важные, направления развития технологии в целом. Очевидно, что успех TETRA-систем на рынке мобильной связи будет зависеть в первую очередь от наличия приложений, способных эффективно функционировать в TETRA-среде и работать в IP-сетях.

Требования пользователей реализовать в TETRA-системах возможность транспортировки больших объемов данных вынудили разработчиков не только серьезно задуматься об обеспечении высоких скоростей, но и объявить главной службой TETRA 2 пакетную передачу данных, основанную на IP-протоколе. Кроме того, мировая тенденция интеграции TETRA-систем и, как следствие, организации в рамках единой системы виртуальных частных сетей обуславливает еще большую остроту вопроса о сетевых TETRA-приложениях и возможностях их работы в других системах, в том числе IP-сетях.

И последнее. Российским пользователям транкинговой связи погреет душу призыв TETRA MoU, адресованный производителям абонентского оборудования, снизить цены на эти устройства и сделать портативные трубки более легкими.

A. S. T. R. I. D. — TETRA-сеть года

TETRA выходит на 800 МГц