Фил Киднер
ФИЛ КИДНЕР: «Дальнейшая эволюция сетей ПМР будет связана с повышением их быстродействия и внедрением новых сервисов передачи данных»
Источник: infor-media Russia

Председательствующий на форуме исполнительный директор TETRA Association Фил Киднер заявил, что дальнейшая эволюция сетей ПМР будет связана с повышением их быстродействия и внедрением новых сервисов передачи данных. Такие сети в перспективе должны обеспечивать новый уровень обслуживания пользователей и в сфере безопасности, и в корпоративной среде; они должны связать широкополосными каналами сотрудников с базами данных компаний и организаций, с интегрированными системами контроля и видеонаблюдения. Это станет возможным как за счет развития традиционных стандартов ПМР, так и за счет привлечения для нужд профессиональной радиосвязи технологий, изначально ориентированных на предоставление мобильных услуг для массового рынка.

Под традиционными системами ПМР обычно подразумевают четыре базовые технологии, на которых построено большинство действующих профессиональных радиосетей. Это TETRA, APCO, DMR и GSM-R.

TETRA

Считается, что наибольшее распространение в мире получили технологии стандарта TETRA (Terrestrial Trunked Radio), которые приняли на вооружение специальные службы и корпорации более половины государств мира. ТETRA — открытый цифровой стандарт, разработанный Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI). Его главные преимущества — эффективное использование частот и наличие на рынке хорошо отработанных технологий и решений как для силовиков, так и для бизнес-клиентов. Признанным лидером данного сегмента рынка является компания Motorola. Ее продукцию используют более тысячи заказчиков по всему миру, и более 300 компаний разрабатывают различные приложения для систем TETRA марки Motorola.

Не случайно стандарт TETRA нашел свое применение в самых разных областях жизнедеятельности и сферах экономики. Если оценивать распространение данного стандарта по числу инсталлированных систем, то окажется, что наиболее востребованным он оказался в структурах общественной безопасности, на которые приходится 33% действующих сетей TETRA в мире, сообщил Киднер. Второй по значимости потребитель оборудования TETRA — транспортные компании вкупе с водными и воздушными гаванями, на них в сумме приходится 29% инсталлированной базы; 9% установок приходится на правительственные учреждения, столько же — на предприятия энергетики; 8% систем используют коммерческие компании; 7% — добывающие компании; остальное приходится на военных и специализированных операторов связи.

В нашей стране одним из наиболее интересных проектов внедрения TETRA стало создание (на базе решения Motorola Dimetra IP) сети служебной радиосвязи в аэропорту Домодедово. В ходе этого проекта узел авиационных перевозок был оснащен двумя центрами коммутации и управления сетью (основным и резервным), также были установлены три базовые станции, сотрудникам роздано 2 тыс. радиостанций.

Другой «показательный» для отечественного рынка проект — создание системы радиотелефонной связи стандарта TETRA в компании «РН-Юганскнефтегаз», выполненный интеграторской фирмой «РН-Информ». В рамках данного проекта заказчик (а это крупнейшее нефтедобывающее предприятие «Роснефти», разрабатывающее 30 месторождений на территории Ханты-Мансийского автономного округа) получил в свое распоряжение единую сеть общепроизводственной и технологической радиосвязи. В настоящее время система включает в себя 3 коммутатора и 36 базовых станций, которые обеспечили охват до 90% месторождений компании. Также в интересах заказчика была разработана схема организации связи для всех структурных подразделений и предприятия в целом, запрограммировано и выдано пользователям более 2200 носимых, 210 стационарных и 240 автомобильных радиостанций. Характерная деталь: несмотря на то, что TETRA позволяет использовать терминальные устройства для передачи данных и удаленного контроля промышленных датчиков, эти возможности заказчиком пока не задействованы. И, как сообщил заместитель генерального директора «РН-Информ» Раиф Шамсутдинов, в настоящее время 100% трафика в построенной сети представляют собой голосовые вызовы пользователей.

Важно отметить, что до сих пор оборудование TETRA завозилось в нашу страну из-за рубежа, но теперь оно производится у нас. В 2011 году Омский НИИ приборостроения (ОНИИП) подписал контракт с компанией Rohde & Schwarz о передаче ему производственных технологий TETRA. Впоследствии на базе зарубежных технологий в ОНИИП разработали собственную документацию на оборудование базовых станций БС-500, русифицировали все интерфейсы, обучили и аттестовали производственный персонал, были изготовлены первые образцы базовых станций и проведена их сертификация. В 2012 году ОНИИП выпустил первую партию систем связи TETRA из 25 базовых станций. Также в этом году были изготовлены опытные образцы носимых абонентских терминалов на базе технологии компании Funkwerk, проводится их сертификация. Для реализации комплексных сетевых проектов на основе сетей TETRA в институте создана оригинальная диспетчерская система, о чем сообщил заместитель генерального директора ОНИИП Владимир Мейер.

APCO

Второй по распространенности стандарт ПМР был предложен международной Ассоциацией официальных представителей коммуникационных служб организаций общественной безопасности (Association of Public Safety Communications Official Internacional) специально для собственных профессиональных нужд. Последняя версия этого открытого цифрового стандарта — APCO 25 расширяет возможности стандарта APCO 16, внедренного в ряде ведомств. Возможности APCO, такие как групповой и частный вызов, выход в телефонную сеть общего пользования, диспетчерская связь, защищенность от перехвата, передача мобильных данных и др., оценили правоохранители в 70 странах мира, включая Россию. У нас, в частности, реализуется масштабный проект ASTRO, в рамках которого системы цифрового стандарта APCO 25 установлены и работают в ГУВД девяти крупнейших городов России. Характерной чертой данного стандарта является поддержка в одной сети как цифровых, так и аналоговых средств связи.

DMR

Стандарт DMR (Digital Mobile Radio) разрабатывался ETSI как общеевропейский стандарт цифровой радиосвязи и был опубликован сравнительно недавно — в 2005 году. Системы данного стандарта отличают простая модернизация и быстрое развертывание. В сетях DMR обеспечивается приоритет для голосового трафика. Радиостанция, правда, не способна передавать и принимать сигнал вызова одновременно. DMR позиционируется как открытый стандарт, то есть предполагается, что оборудование различных производителей будет совместимо. Сейчас в мире действует около 200 DMR-сетей. Поскольку их развертывание и эксплуатация обходятся в целом дешевле и проще, чем TETRA, технологии DMR нашли свое применение в нефтегазовом секторе, в строительстве (например, в туннеле, построенном к Олимпиаде-2014 в Сочи), в торговле, на транспорте и т. п. Сегодня в России насчитывается больше десятка разработчиков приложений для DMR, поставщиков оборудования и системных интеграторов. Любопытно, что еще один крупнейший российский авиаузел — аэропорт Шереметьево строит свою систему цифровой радиосвязи на базе стандарта DMR. В состав строящейся системы уже вошли 4 базовые станции, 8 IP-шлюзов, антенно-фидерное оборудование, система резервного питания, 1200 цифровых абонентских радиостанций, радиосервер, 12 диспетчерских рабочих мест. В 2013 году система будет расширена — дополнительно запланировано подключение 3500 абонентских радиостанций.

GSM-R

GSM-R – система цифровой мобильной связи для железных дорог. Это всесторонне испытанная в лабораторных и реальных условиях технология, главная задача которой — обеспечить безопасное движение поездов. Базовая структура сети GSM-R незначительно отличается от архитектуры мобильных сетей общего пользования. Здесь также актуальны повторное использование частот для расширения емкости сети, микросотовая топология в зонах высокой плотности трафика (например, на железнодорожных станциях) и некоторые другие принципы. Главное отличие заключается лишь в конфигурации и планировании систем GSM-R. Помимо решения основной производственной задачи — технологической связи на железных дорогах, в сетях GSM-R могут быть реализованы дополнительные услуги для пассажиров. Среди них — резервирование билетов, гостиничных номеров, такси и др. Внедрение GSM-R на железных дорогах России должно стать важным шагом в направлении интеграции в мировую транспортную систему и развития эффективного взаимодействия с железными дорогами Европы, Китая и государств СНГ. Под строительство сетей GSM-R правительством уже выделены необходимые радиочастотные ресурсы. Первое в нашей стране решение на платформе GSM-R было внедрено на опытном участке Екатеринбург — Камышлов протяженностью 153 км (Свердловская железная дорога) несколько лет назад. Но, поскольку сети GSM-R ориентированы на очень узкий сегмент (а в нашей стране фактически на одну железнодорожную компанию), их дальнейшая эволюция будут определяться не столько общерыночными тенденциями, сколько запросами ключевого заказчика.

Будущее — за широкой полосой

Как уже отмечалось, основными потребителями ПМР (помимо крупных добывающих и транспортных корпораций) являются экстренные службы, правоохранители и организации, отвечающие за ликвидацию последствий стихийных бедствий. Поэтому мобильные сети для таких структур получили за рубежом обобщенное наименование Public Protection Disaster Relief (PPDR). На форуме было отмечено: от того, как будут эволюционировать сети PPDR, зависит будущее сетей ПМР в принципе.

По мнению Дмитрий Мельгунова, начальника сектора ФГУП НИИР, в настоящее время просматриваются три основных варианта развития сетей профессиональной мобильной радиосвязи. Первый из них подразумевает внедрение сервисов передачи данных в традиционных сетях ПМР (на базе рассмотренных выше четырех стандартов) в пределах традиционных же диапазонов частот. Но этот подход имеет явные ограничения. Традиционные технологии не способны обеспечить широкополосные подключения. Так, даже особые спецификации TETRA Enhanced Data Service обеспечивают передачу данных со скоростью не более 230 Кбит/с. Максимальная скорость передачи данных в сетях APCO 25 составляет 9,6 Кбит/с. Не отличается быстродействием и технология DMR – полоса пропускания составляет всего 2 Кбит/с. Между тем пользователи предъявляют к сетям ПМР новые требования — им необходимы сервисы высокоскоросного обмена данными и поддержка видео. Другая вещь, о которой заказчики просят разработчиков и интеграторов, — полный дуплекс, то есть полноценная двусторонняя голосовая связь, доступная не во всех традиционных стандартах ПМР. И то и другое может обеспечить технология LTE, где возможна одновременная двусторонняя связь, как в обычном телефоне, а также широкополосные подключения на скорости в сотни Мбит/с.

Таким образом, второе стратегическое направление развития ПМР связано с построением новых широкополосных сетей BB PPDR (BroadBand Public Protection Disaster Relief) на основе LTE и даже Wi-Fi. Такие сети могут создаваться как самостоятельные (выделенные) либо на основе коммерческих сетей. Увы, текущая ситуация с использованием спектра LTE для сетей BB PPDR в Европе и России плачевна — фактически задействовать необходимые ресурсы для развертывания профессиональных широкополосных систем в пределах традиционных диапазонов частот вряд ли возможно, сообщил Мельгунов.

По его словам, сейчас в рамках Всемирной конференции радиосвязи 2015 года проводятся работы по определению дополнительных полос частот, необходимых для широкополосных систем ПМР. Использование таких полос частот должно удовлетворять требованиям, предъявляемым как для разрешения внутренних задач страны, так и для ликвидации последствий международных чрезвычайных ситуаций. По предварительным оценкам, в Европе минимальные потребности в спектре для сетей BB PPDR определены в таком объеме: два отрезка по 10 МГц либо 20 МГц, а желательный объем спектра оценивается в 40-70 МГц.

Одновременно проводятся работы по стандартизации функций BB PPDR в сетях LTE. Эти задачи возложены на участников Group Communication System Enablers for LTE (TS 22.468). Им предстоит проработать несколько важных тем и определить требования к спецификациям 3GPP для создания групп абонентов и обеспечения групповых вызовов в рамках сетей LTE, созданных для нужд общественной безопасности. По замыслу разработчиков, в таких сетях должны поддерживаться сервисы видеоконференции, передачи потокового видео и других данных, оперативное управление составом групп пользователей и их приоритетное обслуживание; сети должны обеспечивать высокую скорость установления вызова и эффективное использование радиочастотного ресурса. Планируется также предусмотреть возможность применения сетей BB PPDR для коммерческого и частного использования, а также для разгрузки коммерческих сетей LTE.

Существует и третий, специфический сценарий развития ПМР, предполагающий использование LTE в режиме прямой связи между терминалами. Такой режим называется Adhoc, он является аналогом режима Direct Mode Operation в традиционных сетях ПМР. Режим Adhoc будет особенно востребован службами безопасности в тех местах, где коммерческие сети LTE отсутствуют или их профессиональное использование по каким-то причинам невозможно. Над стандартизацией функций Adhoc в сетях BB PPDR на базе LTE работает группа Study for Proximity-based Services (3GPP TR 22.803), отсюда название будущего стандарта — ProSe LTE. Участникам группы предстоит разработать новые системы связи на основе радиоинтерфейса LTE, ориентированные на использование службами общественной безопасности за пределами зон обслуживания сетей 4G; также стоит задача разработать предложения по частотному обеспечению сетей общественной безопасности LTE Adhoc.

Предполагается, что ответственность за развертывание и контроль сетей BB PPDR на основе LTE ляжет на национальных регуляторов и созданных при их участии специальных операторов связи. По крайней мере, именно такой сценарий реализуется сейчас в США. Американцами уже создан государственный оператор единой национальной сети BB РPDR с общими инвестициями 7 млрд долл. Этому оператору разрешена продажа излишней емкости коммерческим сетям и выделены частотные ресурсы – две полосы шириной по 11 МГц в диапазонах 758-769 и 788-799 МГц.

В нашей стране, ввиду острого дефицита радиочастот, наиболее приемлемым вариантом внедрения BB PPDR является организация виртуальных частных сетей (VPN) в рамках действующих и будущих коммерческих сетей LTE, полагает Мельгунов. Дополнительно к ним в России могут развертываться и сети Adhoc на основе стандарта ProSe LTE.

Преимущества реализации BB PPDR на основе VPN-сети перевешивают их недостатки. При построении на базе коммерческой IP-сети стандарта LTE виртуальных профессиональных сетей можно значительно снизить капитальные и операционные затраты, обеспечить широкое покрытие, достаточную емкость и расширенную функциональность. Данный вариант также гарантирует необходимый уровень контроля за системой связи при чрезвычайных ситуациях благодаря функциональности VPN и специальным договоренностям с коммерческими операторами. А главное – решается проблема обеспечения сетей BB PPDR радиочастотным ресурсом. Недостатками виртуальных сетей BB PPDR является их зависимость от скорости построения коммерческих сетей LTE, неопределенная ситуация с выделением спектра для динамически организующихся (Adhoc) сетей и возможные проблемы в области гармонизации использования спектра с другими странами.

 

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями