eng
Выпуск #6/2023
А.А.Гридякина, А.В.Пинчук, Н.А.Соколов, В.А.Фрейнкман
ЗАДАЧИ РАЗРАБОТКИ ПЕРСПЕКТИВНОЙ СИСТЕМЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ МОБИЛЬНОЙ РАДИОСВЯЗИ
ЗАДАЧИ РАЗРАБОТКИ ПЕРСПЕКТИВНОЙ СИСТЕМЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ МОБИЛЬНОЙ РАДИОСВЯЗИ
Просмотры: 1139
DOI: 10.22184/2070-8963.2023.114.6.36.45
Эксплуатируемые сегодня системы профессиональной мобильной радиосвязи (ПМР) морально устарели, так как не отвечают ряду современных требований потенциальных пользователей. При разработке перспективной системы ПМР возникает ряд сложных взаимосвязанных задач. В статье рассматриваются три задачи такого рода. Во-первых, необходимо сформировать соответствующие концептуальные положения, обеспечивающие поэтапное развитие системы профессиональной мобильной радиосвязи. Во-вторых, базируясь на предлагаемой концепции, следует выбрать оптимальный стандарт, позволяющий реализовать необходимые технические средства. В-третьих, должен быть разработан такой набор основных функций перспективной системы ПМР, который позволит решать задачи, актуальные для всех потенциальных пользователей.
Эксплуатируемые сегодня системы профессиональной мобильной радиосвязи (ПМР) морально устарели, так как не отвечают ряду современных требований потенциальных пользователей. При разработке перспективной системы ПМР возникает ряд сложных взаимосвязанных задач. В статье рассматриваются три задачи такого рода. Во-первых, необходимо сформировать соответствующие концептуальные положения, обеспечивающие поэтапное развитие системы профессиональной мобильной радиосвязи. Во-вторых, базируясь на предлагаемой концепции, следует выбрать оптимальный стандарт, позволяющий реализовать необходимые технические средства. В-третьих, должен быть разработан такой набор основных функций перспективной системы ПМР, который позволит решать задачи, актуальные для всех потенциальных пользователей.
Теги: emergency service network-2030 private lte/5g professional mobile radio communication профессиональная мобильная радиосвязь сеть-2030 экстренные оперативные службы
ЗАДАЧИ
РАЗРАБОТКИ
ПЕРСПЕКТИВНОЙ
СИСТЕМЫ
профессиональной
мобильной радиосвязи
А.А.Гридякина, директор по работе с органами
государственной власти Группы компаний "ПРОТЕЙ" /
gridyakina@protei.ru,
А.В.Пинчук, технический директор ООО "ПРОТЕЙ" / avp@protei.ru,
Н.А.Соколов, д.т.н., директор по науке ООО "ПРОТЕЙ-СТ" /
sokolov@protei.ru,
В.А.Фрейнкман, директор по маркетингу и системным
исследованиям ООО "ПРОТЕЙ" / freinkman@protei.ru
УДК 621.396.1, DOI: 10.22184/2070-8963.2023.114.6.36.45
Эксплуатируемые сегодня системы профессиональной мобильной радиосвязи (ПМР) морально устарели, так как не отвечают ряду современных требований потенциальных пользователей. При разработке перспективной системы ПМР возникает ряд сложных взаимосвязанных задач. В статье рассматриваются три задачи такого рода. Во-первых, необходимо сформировать соответствующие концептуальные положения, обеспечивающие поэтапное развитие системы профессиональной мобильной радиосвязи. Во-вторых, базируясь на предлагаемой концепции, следует выбрать оптимальный стандарт, позволяющий реализовать необходимые технические средства. В-третьих, должен быть разработан такой набор основных функций перспективной системы ПМР, который позволит решать задачи, актуальные для всех потенциальных пользователей.
Введение
Эволюционные процессы, свойственные отрасли "Электросвязь", затронули и систему профессиональной мобильной радиосвязи. Этот факт обусловлен рядом причин, среди которых уместно выделить три движущие силы.
Первая причина заключается в возрастающих потребностях потенциальных пользователей ПМР, заинтересованных в новых видах услуг. Кроме того, значительная часть пользователей предъявляет более высокие требования к качеству связи, ее безопасности, надежности и набору доступных при использовании системы ПМР функциональных возможностей. Эксплуатируемые сегодня системы ПМР не всегда отвечают современным запросам абонентов, а в обозримой перспективе они могут стать препятствием для повышения эффективности производственных процессов, присущих "Индустрии 4.0", а в дальнейшем и "Индустрии 5.0" [1].
Вторая причина − необходимость координации процессов развития ПМР с общими направлениями модернизации инфокоммуникационной системы в целом. Подобная координация стимулируется рядом факторов технического, экономического и организационного характера.
Третья причина – возрастающая актуальность применения аппаратно-программных средств, разработанных в Российской Федерации и сертифицированных в соответствии с требованиями законодательства нашей страны, но при этом соответствующих действующим и перспективным требованиям индустрии. Авторы статьи имеют в виду создание комплекса полноценных отечественных технических средств, позволяющих обеспечить устойчивое функционирование сети связи общего пользования (ССоП) в целом и системы ПМР в частности.
Данная статья содержит три раздела, связанных между собой. В первом изложены концептуальные положения, направленные на эволюционные процессы развития системы ПМР с учетом общих тенденций развития отрасли "Электросвязь". Второй раздел посвящен задаче выбора стандарта ПМР, отвечающего набору ключевых требований. Составление перечня основных функций перспективной системы ПМР, превращающих ее в универсальный инструмент для всех потенциальных пользователей, является предметом третьего раздела статьи.
Концепция развития системы ПМР
Направления развития профессиональной мобильной радиосвязи целесообразно рассматривать как одну из составных частей концепции модернизации инфокоммуникационной системы современного предприятия (ИССП). Это означает, что необходима разработка таких принципов построения системы ПМР, которые были бы увязаны с процессами создания и поэтапного развития ИССП. Кроме того, необходима эффективная интеграция с сопутствующими техническими средствами. Соответствующий методологический подход был предложен в статье [2], опубликованной на страницах журнала "ПЕРВАЯ МИЛЯ".
Ключевые положения создания и поэтапного развития ИССП будут с некоторыми, не столь существенными, изменениями определяться концепцией "Сеть-2030" [3, 4], формируемой Международным союзом электросвязи [5]. Концепции "Сеть-2030" присущи следующие важные особенности:
новое восприятие информации (способы обмена данными, подразумевающие качественно новые дополнения используемых решений);
новые услуги (дополняющие функциональные возможности, доступные в настоящее время);
новые пакетные технологии (то есть методы обработки, передачи и распределения информации, устраняющие недостатки, которые объективно присущи IP-технологиям);
новые архитектуры (переход к таким структурным методам построения сети, которые бы отвечали перспективным требованиям).
Ряд подобных функциональных возможностей будет в перспективе реализован и в системе ПМР с учетом особенностей данного вида связи и требований каждой конкретной ИССП. Приведенные соображения позволяют разработать функциональную модель системы ПМР как составной части ИССП. Предлагаемая модель изображена на рис.1.
Следует подчеркнуть, что все технические средства перспективной ПМР могут функционировать также как полностью автономная инфокоммуникационная система. Некоторые виды оборудования, включенные в состав рассматриваемой модели, могут быть реализованы совместно с другими техническими средствами. Подробнее аспекты реализации оборудования изложены в разделе "Основные компоненты перспективной системы ПМР".
Терминалы, обозначенные на рис.1 как ТПМР, подключаются к ресурсам системы ПМР через базовые станции (БС). Для двух ТПМР пунктирной стрелкой показана возможность их непосредственного взаимодействия, минуя оборудование БС. Аппаратно-программные средства контроллера БС обеспечивают функции сопряжения с проводными компонентами системы ПМР. В качестве таких компонентов в составе предложенной модели показаны: сервер ПМР, диспетчерский коммутатор, система управления, база данных и сервер приложений. Через межсетевой экран, служащий для поддержки высокого уровня информационной безопасности, система ПМР взаимодействует с ИССП, ССоП (в состав которой наряду с разными сетями входит также интернет) и средства мобильной радиосвязи предыдущего поколения (ПМР-ПП). Функции взаимодействия с ПМР-ПП потребуются в тех случаях, когда на некоторое время необходимо сохранить эксплуатируемые технические средства. Пунктирные линии указывают на тот факт, что некоторые функциональные модули могут быть едиными для системы ПМР и ИССП в целом.
Услуги перспективной системы ПМР зависят от бизнес-процессов той компании, в интересах которой она создается. Примерами таких услуг, которые могут быть реализованы уже в настоящее время, служат следующие возможности:
голосовая связь "точка − точка" (автоматическая или при помощи диспетчера);
голосовая связь "точка − множество точек" (собственно, традиционная базовая услуга групповой голосовой связи в сетях ПМР);
передача циркулярных голосовых и текстовых сообщений диспетчером;
видеосвязь, включая соответствующие дополнительные услуги (например, стриминг – потоковое онлайн-вещание – внутри группы пользователей);
обмен мультимедийной информацией (файлами, сообщениями);
отправка коротких сообщений (в частности, SMS, широко используемых абонентами сотовых сетей, или их более современного аналога – сообщений унифицированных коммуникаций – Unified messaging (UM);
обмен данными, которые, при необходимости, содержат сообщения Интернета вещей;
промышленное телевидение как услуга класса CCTV over LTE, обычно применяемая в качестве системы видеонаблюдения;
обмен информацией для управления производственными процессами, роботами различного рода, служебным транспортом и т.п.
Расширение спектра услуг перспективной системы ПМР будет определяться внутренними и внешними причинами. Причины внутреннего характера обусловлены эволюцией бизнес-процессов, которые, в свою очередь, будут зависеть от практических шагов по реализации концепций "Индустрии 4.0" и "Индустрии 5.0". Причины внешнего рода будут, в основном, определяться теми услугами, которые планируются к введению согласно ключевым положениям "Сеть-2030" и будут полезны с точки зрения ИССП. Примерами подобных услуг, анонсируемых авторами идеологии "Сеть-2030", служат такие функциональные возможности:
переход к обмену трехмерными изображениями (обычно используется запись "2D → 3D"), что позволит предоставить качественно новые виды обслуживания или заметно повысить информативную ценность того сервиса, который уже стал привычным для пользователей;
повышение скоростей обмена данными, которые в практически доступных сетях пятого поколения уже оцениваются гигабитами за секунду, а в перспективных сетях шестого поколения могут оцениваться уже терабитами за секунду;
снижение времени доставки информации, которое будет измеряться в мкс, что необходимо для ряда перспективных инфокоммуникационных услуг со сверхни
РАЗРАБОТКИ
ПЕРСПЕКТИВНОЙ
СИСТЕМЫ
профессиональной
мобильной радиосвязи
А.А.Гридякина, директор по работе с органами
государственной власти Группы компаний "ПРОТЕЙ" /
gridyakina@protei.ru,
А.В.Пинчук, технический директор ООО "ПРОТЕЙ" / avp@protei.ru,
Н.А.Соколов, д.т.н., директор по науке ООО "ПРОТЕЙ-СТ" /
sokolov@protei.ru,
В.А.Фрейнкман, директор по маркетингу и системным
исследованиям ООО "ПРОТЕЙ" / freinkman@protei.ru
УДК 621.396.1, DOI: 10.22184/2070-8963.2023.114.6.36.45
Эксплуатируемые сегодня системы профессиональной мобильной радиосвязи (ПМР) морально устарели, так как не отвечают ряду современных требований потенциальных пользователей. При разработке перспективной системы ПМР возникает ряд сложных взаимосвязанных задач. В статье рассматриваются три задачи такого рода. Во-первых, необходимо сформировать соответствующие концептуальные положения, обеспечивающие поэтапное развитие системы профессиональной мобильной радиосвязи. Во-вторых, базируясь на предлагаемой концепции, следует выбрать оптимальный стандарт, позволяющий реализовать необходимые технические средства. В-третьих, должен быть разработан такой набор основных функций перспективной системы ПМР, который позволит решать задачи, актуальные для всех потенциальных пользователей.
Введение
Эволюционные процессы, свойственные отрасли "Электросвязь", затронули и систему профессиональной мобильной радиосвязи. Этот факт обусловлен рядом причин, среди которых уместно выделить три движущие силы.
Первая причина заключается в возрастающих потребностях потенциальных пользователей ПМР, заинтересованных в новых видах услуг. Кроме того, значительная часть пользователей предъявляет более высокие требования к качеству связи, ее безопасности, надежности и набору доступных при использовании системы ПМР функциональных возможностей. Эксплуатируемые сегодня системы ПМР не всегда отвечают современным запросам абонентов, а в обозримой перспективе они могут стать препятствием для повышения эффективности производственных процессов, присущих "Индустрии 4.0", а в дальнейшем и "Индустрии 5.0" [1].
Вторая причина − необходимость координации процессов развития ПМР с общими направлениями модернизации инфокоммуникационной системы в целом. Подобная координация стимулируется рядом факторов технического, экономического и организационного характера.
Третья причина – возрастающая актуальность применения аппаратно-программных средств, разработанных в Российской Федерации и сертифицированных в соответствии с требованиями законодательства нашей страны, но при этом соответствующих действующим и перспективным требованиям индустрии. Авторы статьи имеют в виду создание комплекса полноценных отечественных технических средств, позволяющих обеспечить устойчивое функционирование сети связи общего пользования (ССоП) в целом и системы ПМР в частности.
Данная статья содержит три раздела, связанных между собой. В первом изложены концептуальные положения, направленные на эволюционные процессы развития системы ПМР с учетом общих тенденций развития отрасли "Электросвязь". Второй раздел посвящен задаче выбора стандарта ПМР, отвечающего набору ключевых требований. Составление перечня основных функций перспективной системы ПМР, превращающих ее в универсальный инструмент для всех потенциальных пользователей, является предметом третьего раздела статьи.
Концепция развития системы ПМР
Направления развития профессиональной мобильной радиосвязи целесообразно рассматривать как одну из составных частей концепции модернизации инфокоммуникационной системы современного предприятия (ИССП). Это означает, что необходима разработка таких принципов построения системы ПМР, которые были бы увязаны с процессами создания и поэтапного развития ИССП. Кроме того, необходима эффективная интеграция с сопутствующими техническими средствами. Соответствующий методологический подход был предложен в статье [2], опубликованной на страницах журнала "ПЕРВАЯ МИЛЯ".
Ключевые положения создания и поэтапного развития ИССП будут с некоторыми, не столь существенными, изменениями определяться концепцией "Сеть-2030" [3, 4], формируемой Международным союзом электросвязи [5]. Концепции "Сеть-2030" присущи следующие важные особенности:
новое восприятие информации (способы обмена данными, подразумевающие качественно новые дополнения используемых решений);
новые услуги (дополняющие функциональные возможности, доступные в настоящее время);
новые пакетные технологии (то есть методы обработки, передачи и распределения информации, устраняющие недостатки, которые объективно присущи IP-технологиям);
новые архитектуры (переход к таким структурным методам построения сети, которые бы отвечали перспективным требованиям).
Ряд подобных функциональных возможностей будет в перспективе реализован и в системе ПМР с учетом особенностей данного вида связи и требований каждой конкретной ИССП. Приведенные соображения позволяют разработать функциональную модель системы ПМР как составной части ИССП. Предлагаемая модель изображена на рис.1.
Следует подчеркнуть, что все технические средства перспективной ПМР могут функционировать также как полностью автономная инфокоммуникационная система. Некоторые виды оборудования, включенные в состав рассматриваемой модели, могут быть реализованы совместно с другими техническими средствами. Подробнее аспекты реализации оборудования изложены в разделе "Основные компоненты перспективной системы ПМР".
Терминалы, обозначенные на рис.1 как ТПМР, подключаются к ресурсам системы ПМР через базовые станции (БС). Для двух ТПМР пунктирной стрелкой показана возможность их непосредственного взаимодействия, минуя оборудование БС. Аппаратно-программные средства контроллера БС обеспечивают функции сопряжения с проводными компонентами системы ПМР. В качестве таких компонентов в составе предложенной модели показаны: сервер ПМР, диспетчерский коммутатор, система управления, база данных и сервер приложений. Через межсетевой экран, служащий для поддержки высокого уровня информационной безопасности, система ПМР взаимодействует с ИССП, ССоП (в состав которой наряду с разными сетями входит также интернет) и средства мобильной радиосвязи предыдущего поколения (ПМР-ПП). Функции взаимодействия с ПМР-ПП потребуются в тех случаях, когда на некоторое время необходимо сохранить эксплуатируемые технические средства. Пунктирные линии указывают на тот факт, что некоторые функциональные модули могут быть едиными для системы ПМР и ИССП в целом.
Услуги перспективной системы ПМР зависят от бизнес-процессов той компании, в интересах которой она создается. Примерами таких услуг, которые могут быть реализованы уже в настоящее время, служат следующие возможности:
голосовая связь "точка − точка" (автоматическая или при помощи диспетчера);
голосовая связь "точка − множество точек" (собственно, традиционная базовая услуга групповой голосовой связи в сетях ПМР);
передача циркулярных голосовых и текстовых сообщений диспетчером;
видеосвязь, включая соответствующие дополнительные услуги (например, стриминг – потоковое онлайн-вещание – внутри группы пользователей);
обмен мультимедийной информацией (файлами, сообщениями);
отправка коротких сообщений (в частности, SMS, широко используемых абонентами сотовых сетей, или их более современного аналога – сообщений унифицированных коммуникаций – Unified messaging (UM);
обмен данными, которые, при необходимости, содержат сообщения Интернета вещей;
промышленное телевидение как услуга класса CCTV over LTE, обычно применяемая в качестве системы видеонаблюдения;
обмен информацией для управления производственными процессами, роботами различного рода, служебным транспортом и т.п.
Расширение спектра услуг перспективной системы ПМР будет определяться внутренними и внешними причинами. Причины внутреннего характера обусловлены эволюцией бизнес-процессов, которые, в свою очередь, будут зависеть от практических шагов по реализации концепций "Индустрии 4.0" и "Индустрии 5.0". Причины внешнего рода будут, в основном, определяться теми услугами, которые планируются к введению согласно ключевым положениям "Сеть-2030" и будут полезны с точки зрения ИССП. Примерами подобных услуг, анонсируемых авторами идеологии "Сеть-2030", служат такие функциональные возможности:
переход к обмену трехмерными изображениями (обычно используется запись "2D → 3D"), что позволит предоставить качественно новые виды обслуживания или заметно повысить информативную ценность того сервиса, который уже стал привычным для пользователей;
повышение скоростей обмена данными, которые в практически доступных сетях пятого поколения уже оцениваются гигабитами за секунду, а в перспективных сетях шестого поколения могут оцениваться уже терабитами за секунду;
снижение времени доставки информации, которое будет измеряться в мкс, что необходимо для ряда перспективных инфокоммуникационных услуг со сверхни