eng
Выпуск #2/2025
Е.В.Трифонов
Критически важные коммуникации от сотового оператора на основе системы RONET
Критически важные коммуникации от сотового оператора на основе системы RONET
Просмотры: 582
DOI: 10.22184/2070-8963.2025.126.2.32.39
Рассматривается применение операторских сетей 3G/4G/5G для предоставления услуг критически важных коммуникаций. Обосновывается возможность использования системы критических коммуникаций RONET, развернутой на общедоступной сети оператора связи для решения задач класса Business Critical и Mission Critical. Рассмотрены различные модели предоставления оператором услуги критически важных коммуникаций, опыт внедрения таких систем на сетях операторов связи в России. Кратко описана система RONET технологии PоC.
Рассматривается применение операторских сетей 3G/4G/5G для предоставления услуг критически важных коммуникаций. Обосновывается возможность использования системы критических коммуникаций RONET, развернутой на общедоступной сети оператора связи для решения задач класса Business Critical и Mission Critical. Рассмотрены различные модели предоставления оператором услуги критически важных коммуникаций, опыт внедрения таких систем на сетях операторов связи в России. Кратко описана система RONET технологии PоC.
Теги: critical communications poc technology ronet communication system критически важные коммуникации система связи ronet технология pоc
Критически важные коммуникации от сотового оператора на основе системы RONET
Е.В.Трифонов, директор по развитию ГК "ТРИАЛИНК" / e.trifonov@trialink.ru
УДК 654.165, DOI: 10.22184/2070-8963.2025.126.2.32.39
Рассматривается применение операторских сетей 3G/4G/5G для предоставления услуг критически важных коммуникаций. Обосновывается возможность использования системы критических коммуникаций RONET, развернутой на общедоступной сети оператора связи для решения задач класса Business Critical и Mission Critical. Рассмотрены различные модели предоставления оператором услуги критически важных коммуникаций, опыт внедрения таких систем на сетях операторов связи в России. Кратко описана система RONET технологии PоC.
Введение
Критические коммуникации всегда были особой областью среди систем связи. Традиционно заказчики строили и использовали собственную систему, стремясь к максимальной надежности и безопасности. Но времена меняются. Появляются новые технологии, которые дают новые возможности. Появляются и новые организационные модели.
Операторы сотовой связи, являясь коммерческими организациями, стремятся расширить свой бизнес. Это возможно как путем увеличения базы пользователей, так и расширяя спектр предлагаемых услуг. Большинство операторов мобильной связи предлагают свои услуги и физическим лицам, и корпоративным заказчикам из разных областей деятельности, а также государственным организациям и учреждениям.
Традиционные услуги, предлагаемые оператором мобильной связи, – это телефонные звонки и мобильный интернет. Новые возможности для его бизнеса связаны с обеспечением для корпоративных и государственных заказчиков критически важных коммуникаций с подключением абонентов через операторские сети 3G/LTE. Новые пользователи, использующие критически важные коммуникации, значительно увеличат базу заказчиков мобильного оператора, а сами решения в области критических коммуникаций расширят предлагаемый им портфель услуг. Для заказчиков это означает новые возможности обеспечения критически важных коммуникаций как услуги, предлагаемой оператором.
Развитие критических коммуникаций
Пользователи систем критически важных коммуникаций в мире условно разделяют на две группы: подразделения, выполняющие критически важные задачи (Mission Critical), и сотрудники, выполняющие важные операции в сфере бизнеса (Business Critical). В качестве примера подразделений, выполняющих критически важные задачи (Mission Critical), можно упомянуть сотрудников полиции, других представителей органов охраны общественной безопасности, пожарных и спасателей, бригады скорой помощи, от работы которых зависит жизнь и здоровье людей, а также сохранность имущества. Как правило, такие пользователи предъявляют наиболее строгие требования к надежности, защищенности и доступности системы связи. Примерами сотрудников, выполняющих важные бизнес-операции (Business Critical), являются специалисты, работающие в коммерческих предприятиях энергетического комплекса (включая добычу угля, нефти и газа), на транспорте, промышленных предприятиях различного профиля и др. В этом случае критические коммуникации (Business Critical) необходимы для эффективного производства и выполнения технологических задач, в том числе обслуживания критически важной инфраструктуры.
Пользователи из категории Business Critical обычно стараются найти баланс между стоимостью и возможностями и, таким образом, их требования к надежности и защищенности могут быть менее строгими. При этом часть из таких пользователей, например относящихся к предприятиям железнодорожного транспорта, предъявляют требования к системе связи, сопоставимые с уровнем Mission Critical.
Деление на Mission Critical и Business Critical достаточно условно. Так, даже в полиции часть сотрудников отвечают за административные задачи, не относящиеся напрямую к области Mission Critical. В коммерческих организациях есть операции, от выполнения которых зависит жизнь людей и которые поэтому относятся к области Mission Critical. В России часто используют термин Mission Critical применительно как к коммуникациям сотрудников организаций охраны общественной безопасности, так и коммуникациям в коммерческих организациях, хотя требования к системам связи этих двух типов по надежности и защищенности отличаются.
Первоначально системы критически важных коммуникаций строились с применением специальных технологий, специальных сетей связи, работающих в специально выделенных диапазонах радиочастот, получивших общее название профессиональной подвижной радиосвязи (ППР, или PMR – Professional Mobile Radio), обеспечивающих возможность группового, экстренного и индивидуального голосового PTT-вызова по радиоканалу и быстрым выполнением коммутации. Как правило, пользователи таких систем строят и используют свою собственную систему связи, получая для этого разрешение на использование необходимого частотного спектра. К традиционным системам критических коммуникаций на технологии ППР относятся системы TETRA, DMR (цифровые решения), а также старые аналоговые системы радиосвязи. Все перечисленные выше системы беспроводной связи используют узкополосные решения (узкие полосы радиочастот), что ограничивает возможность применения различных современных решений, построенных на основе широкополосной технологии, а также возможность интеграции с различными IT-решениями.
При появлении систем критических коммуникаций в середине прошлого века основные функции были связаны с голосовыми вызовами различных типов с "мгновенным" (менее 1 с) выполнением коммутации, что обеспечивалось применением технологии PTT (Push-To-Talk) и наличием на абонентском устройстве кнопки вызова (PTT). Обычно системы ППР позволяют выполнять полудуплексные голосовые вызовы, когда абонент может говорить, удерживая кнопку PTT в нажатом состоянии, и слушает других абонентов или находится в ожидании в остальное время. Типичные виды вызовов в системе ППР – это экстренные (специальный вызов в случае экстренной ситуации), групповые (вызов одним нажатием кнопки PTT заранее определенной группы абонентов) и индивидуальные (вызов конкретного абонента). Часто в системах ППР возможна приоритезация вызовов, когда канал связи предоставляется в первую очередь вызову, имеющему более высокий приоритет.
Традиционно в системах ППР используются абонентские терминалы различных типов (носимые, которые можно носить на поясе или держать в руке, мобильные – для установки на транспортном средстве). Все терминалы ППР имеют клавишу PTT и предназначены для использования в сложных условиях (прочный и герметичный корпус, батарея повышенной емкости, мощный динамик).
Традиционной возможностью систем ППР являются также диспетчерские функции, позволяющие контролировать и управлять работой абонентов. С появлением цифровых протоколов (TETRA, DMR) в традиционных системах критических коммуникаций появились дополнительные функции, основанные на передаче данных (например, возможность позиционирования абонента на карте или задачи телеметрии), но голосовые вызовы по-прежнему остаются основным функционалом таких систем.
Развитие технологии и самих систем связи открывает новые возможности развития систем критических коммуникаций и дает новые возможности для их создания. Новое поколение систем критических коммуникаций основано на технологиях 4G/5G и открытых стандартах, разработанных в 3GPP. Практика использования для критически важных коммуникаций собственных (выделенных) систем связи сохраняется, но при этом появилась возможность использования для критических коммуникаций и общедоступных сетей операторов мобильной связи.
Противопоставление двух данных подходов (выделенная или операторская сеть) является неверным. Правильнее говорить о возможности использования и собственной (выделенной), и общедоступной (операторской) сетей связи для критически важных коммуникаций. При этом разные сети могут объединяться на уровне диспетчерских: через шлюзы как в случае использования единой технологии (4G/5G), так и в случае различных технологий (например, собственная сеть DMR и операторская сеть 4G/5G). Сильным стимулом использования общедоступных сетей операторов мобильной связи в области критических коммуникаций является отсутствие доступных для создания частных сетей 4G/5G (pLTE/5G) частотных диапазонов и, как следствие, невозможность получения разрешений и лицензий для развертывания собственных сетей в указанных протоколах.
Практика развития критических коммуникаций нового поколения показывает, что операторы мобильной связи занимают все более значимое место, становясь предпочтительным поставщиком услуг, включающих как традиционную PTT-связь, так и новые функции (например, Push-To-Video или другие возможности скоростной передачи данных, имеющиеся в широкополосных системах связи). Возможности системы критических коммуникаций на традиционных узкополосных технологиях и на технологии 4G/5G имеют много общего, но как уже говорилось, есть и существенные различия. Следует отметить, что в сетях критических коммуникаций на базе технологии LTE выбор, какие абонентские терминалы использовать, даже больше, чем в сетях ППР. Наряду с абонентскими терминалами типа "радиостанция", предназначенными в основном для PTT-голосовой связи, в системах на базе LTE можно использовать смартфоны и планшеты промышленного дизайна, имеющие клавишу PTT. Сравнение систем критических коммуникаций, построенных на разных технологиях и с различной архитектурой, представлено в табл.1.
Структура системы критических коммуникаций на базе сети мобильного оператора
Современная сеть оператора мобильной связи, как правило, состоит из ядра сети (с возможным резервированием), системы базовых станций, обеспечивающих хорошее покрытие в различных регионах, и каналов связи между ними. Однако этого недостаточно для обеспечения функций критических коммуникаций. Требуется наличие сервера критических коммуникаций (сервера MCx). В остальном критические коммуникации обеспечиваются с использованием той же сети связи оператора, что и услуги мобильной связи и интернета.
Решения RONET (включая сервер критических коммуникаций MCx), используемые оператором и интегрированные с сетью мобильной связи, позволяют предложить заказчикам полный набор функций системы критических коммуникаций. При этом для выполнения требований к системе критических коммуникаций по доступности, надежности и безопасности, возможно, потребуется усиление инфраструктуры сети оператора мобильной связи (установка дополнительных базовых станций, увеличение количества каналов).
Абоненты системы критических коммуникаций требуют постоянного наличия устойчивой связи в различных кризисных ситуациях, таких как природные или техногенные катастрофы либо террористические атаки. Требуется также более высокий уровень защиты информации от несанкционированного доступа и хакерских атак. Указанные требования могут быть выполнены путем резервирования всех основных компонентов системы связи, использования алгоритмов шифрования и интеграции сервера критических коммуникаций RONET с ядром сети мобильного оператора, а также настройке необходимых параметров QCI (QoS Class Identifier) и создания на общедоступной сети оператора выделенных подсетей (APN) и выделенных каналов связи. Сервер критических коммуникаций RONET, развернутый на сети мобильного оператора, позволяет, если требуется, получить надежную и защищенную связь уровня Mission Critical (или MCx, что включает в себя функции MC PTT, MC Video, MC Data). Сервер RONET в более простой и бюджетной конфигурации позволит обеспечить выполнение менее строгих требований к системе уровня Business Critical.
Термин Mission Critical PTT, или MC PTT означает требования к голосовым PTT-вызовам, выполняемым через сеть LTE, которые по возможностям соответствовали бы PTT-вызовам, выполняемым с использованием системы ППР, предназначенной для критических коммуникаций уровня Mission Critical.
Система RONET в сети оператора мобильной связи
Система RONET – это не просто решение Push-To-Talk. Использование широкополосной технологии обеспечивает различные дополнительные возможности. Вместе с традиционными функциями ППР в системе RONET доступны такие функции, как PTT-видеовызовы (PTT Video), передача данных на высокой скорости и др. Данная система, кроме того, может выполнять роль коммуникационной платформы для объединения решений, построенных на различных технологиях, таких как традиционные системы ППР или различные IT-решения. Обеспечивается высокий уровень защиты информации, простота развертывания и использования. Абоненты системы RONET получают широкие возможности голосовой связи, скоростной передачи данных, передачи видео в высоком качестве, диспетчерских функций, включая позиционирование абонентов, позволяющие значительно повысить качество работы в самых сложных ситуациях.
Структура сети RONET показана на рис.1.
Услуги, предлагаемые оператором мобильной связи и основанные на внедрении решения RONET, позволяют говорить об обеспечении коммуникаций уровня Mission Critical на базе сети мобильной связи. Большинство корпоративных заказчиков давно пользуются услугами мобильной связи и мобильного интернета. Возможность дополнительно получить у оператора услугу критических коммуникаций даст пользователю возможность сократить затраты на развертывание и обслуживание собственной сети ППР и перейти на современное широкополосное решение, сохранив при этом необходимый уровень доступности, надежности и безопасности.
Операторы мобильной связи и новые возможности создания систем критических коммуникаций
Абоненты систем критических коммуникаций имеют особые требования к сетям связи и используют их для выполнения специфических задач. Как уже упоминалось выше, системы критических коммуникаций можно условно разделить на две категории в зависимости от особенностей выполняемых пользователями задач – Mission Critical и Business Critical.
Пользователи систем и Mission Critical и Business Critical заинтересованы в системах связи, построенных на новых технологиях, которые позволили бы повысить производительность и безопасность сотрудников, расширить их функционал, а также внедрить новые цифровые решения и использовать более современные абонентские устройства. Применение технологии широкополосной беспроводной передачи данных дает такие возможности.
Сегодня во всем мире, и в России в том числе, доступность радиочастотного спектра для создания широкополосных систем критических коммуникаций очень ограничена. Поэтому сотрудничество с существующими операторами мобильной связи является естественным, а часто единственным выбором пользователей систем широкополосных критических коммуникаций, а возможности развития систем критически важных коммуникаций на базе современной технологии связаны с использованием услуг, предлагаемых операторами.
По всему миру операторы мобильной связи стремятся к росту своего бизнеса как с точки зрения объема предоставляемых услуг, так и получаемой прибыли. У операторов мобильной связи есть различные сценарии развития бизнеса, но обеспечение критических коммуникаций на базе сети мобильной связи является очень перспективной возможностью. Основными потребителями услуг операторов, основанных на использовании сетей 4G и 5G, являются корпоративные заказчики. В последнее время доля бизнеса операторов, связанного с корпоративными заказчиками, постоянно растет и, вероятно, скоро станет доминирующей, а новые возможности для роста связаны с системами критических коммуникаций.
Наиболее требовательные заказчики оператора мобильной связи – это пользователи решений Mission Critical, которым нужно постоянное наличие связи, приоритетный уровень QoS (Quality of Service) и доступа к сети, большое и надежное покрытие, высокий уровень защищенности связи и ее возможностей. При этом заказчики услуг уровня Mission Critical готовы оплачивать услуги связи по высоким тарифам, что позволяет оператору мобильной связи повысить свои доходы (ARPU – Average Revenue Per User). Оператор мобильной связи, предлагающий услуги критических коммуникаций, стремится дополнительно развивать свою сеть как в смысле увеличения ее пропускной способности – количества каналов, так и в смысле расширения зоны покрытия и перехода от старых протоколов (2G, EDGE), которые еще широко используются в регионах, на технологию LTE. Развитие сети оператора дает дополнительные преимущества для привлечения новых пользователей.
Сеть мобильной связи с расширенным покрытием и/или повышенными параметрами надежности будет конкурентным преимуществом при работе не только с заказчиками из области охраны общественной безопасности, но и с корпоративными пользователями решений уровня Business Critical, такими как предприятия транспорта, энергетики, промышленности и др. Большинство пользователей категории Business Critical готовы переходить от старых решений ППР к современным системам критических коммуникаций на базе технологии LTE, если уровень сервиса (надежность, доступность, безопасность) будет на необходимом уровне при сохранении при этом баланса между ценой и качеством услуг.
Решения RONET позволяют оператору мобильной связи определить и предложить каждому пользователю критических коммуникаций тот уровень услуг, который необходим.
Гибридные сети связи
(совместное использование сетей LTE и узкополосных систем ППР)
Решения RONET (работающие на сети 3G/LTE) имеют возможность связи с системами ППР (традиционными системами радиосвязи, такими как TETRA или DMR) посредством специальных шлюзов. Таким образом обеспечивается возможное совместное использование или объединение систем связи, построенных на различных технологиях. Абоненты обоих систем могут вызывать друг друга или входить в общую, смешанную группу с возможностями группового вызова. Существует также SIP-шлюз RONET, который позволяет связывать систему критических коммуникаций с телефонными сетями (ведомственными или общего пользования). Таким образом возможна организация гибридной системы критических коммуникаций, а также плавная миграция пользователей из сети ППР, построенной на старой узкополосной технологии в современную систему критических коммуникаций, работающую на технологии LTE. При этом обеспечивается необходимый уровень надежности и безопасности, вплоть до уровня Mission Critical.
Следует отметить также наличие гибридных абонентских терминалов, которые позволяют работать как в сети 3G/LTE, так и в сети ППР (DMR или аналоговая сеть). При этом в случае отказа сети LTE или нахождения абонентов вне зоны покрытия возможна связь между ними по радиоканалу ППР. Возможности стыковки системы RONET с системами связи, построенными на других технологиях, позволяют оператору мобильной связи предложить пользователям более широкий спектр услуг, объединяющих использование функций PTT в широкополосных сетях, использование существующих систем ППР и плавную миграцию из них, а также стыковку с другими IT-решениями.
Возможности системы критических коммуникаций от оператора для заказчиков категории Mission Critical
Традиционным способом обеспечения критически важных коммуникаций в каждой организации охраны общественной безопасности до недавнего времени было создание и использование своей собственной системы радиосвязи (ППР). В этой ситуации оператор может предложить каждому такому заказчику услуги связи на уровне Mission Critical и возможную интеграцию сети LTE с существующей системой ППР.
В мире существуют примеры организации специального оператора связи, работающего под контролем государства, который предлагает услуги связи организациям, отвечающим за охрану общественной безопасности. Речь при этом идет об обслуживании нескольких заказчиков, таких как полиция, пожарные, спасатели и скорая помощь. Такой специальный оператор может сам быть как государственной организацией, так и коммерческой компанией, работающей по специальному соглашению с государственными заказчиками.
В России такого специального оператора для государственных заказчиков нет, но его роль выполняют операторы мобильной связи, работающие по специальным договорам. Обычно оператор предоставляет специальным заказчикам услуги критических коммуникаций и поддержку круглосуточно и ежедневно, а также обеспечивает бесперебойную работу своей сети. Абонентские устройства могут предоставляться оператором для своих заказчиков как услуга или покупаться заказчиком самостоятельно для последующего подключения и работы через сеть оператора.
Доверие к оператору со стороны пользователей при работе через его сеть носит принципиальный характер. Оператор, предоставляющий услуги критических коммуникаций, имеет доступ к конфиденциальной, а иногда и секретной информации пользователя, как, например, при работе сотрудников полиции. Заказчик должен иметь 100% гарантии, что доступ к конфиденциальной и секретной информации возможен только для тех, кто имеет на это право и допуск, и что утечки такой информации исключены. При использовании системы RONET через сеть оператора, MCx-сервер RONET, а также рабочие места администратора сети и диспетчеров могут быть расположены непосредственно на территории заказчика, что обеспечит 100%-ный контроль над доступом к системе и защиту информации. В таком случае даже оператор не будет иметь доступа к конфиденциальной информации о работе заказчика. Для обеспечения приоритезации услуг уровня Mission Critical оператор создает специальную сеть APN, а сервер RONET, расположенный на территории заказчика, может быть подключен по специальным каналам к ядру сети LTE оператора с настройкой необходимых параметров QCI. Это позволит оператору предоставить для специального заказчика определенные услуги на приоритетной основе и гарантировать наличие связи даже в случае перегрузки сети и недоступности услуг для обычных абонентов.
Кроме защиты информации в сети уровня Mission Critical важно обеспечить высокий уровень доступности услуги. Сотрудник полиции должен быть уверен, что в любой момент времени он находится на связи, то есть доступен для входящих вызовов и сам может немедленно, одним нажатием клавиши PTT, вызвать другого абонента или целую группу или подать сигнал тревоги.
Ответственность оператора в отношении определенного уровня предоставляемой услуги может быть зафиксирована в специальном cоглашении о предоставлении услуг (SLA – Service Level Agreement), в котором определяются уровни значимости нарушений связи различных типов и ответственность оператора по их устранению (время реакции на информацию об инциденте и время на исправление неисправности). Наличие такого соглашения помогает заказчику контролировать возможные риски потери связи.
Сотовый оператор обычно предлагает комплекс услуг критических коммуникаций, включая услуги групповой связи MCx (MC PTT, MC Video, MC Data), дополнительные услуги по контролю и управлению работой абонентов, рабочих групп, абонентских устройств и приложений, используемых абонентами, управление качеством предоставляемых услуг (QoS), поддержки абонентов и работы организации-заказчика в целом. Если заказчик ранее использовал систему ППР для критических коммуникаций, то переход от старой технологии к системе, работающей на базе сотовой сети, обычно проходит быстро и легко.
Окончание статьи будет опубликовано
в следующем номере журнала.
Е.В.Трифонов, директор по развитию ГК "ТРИАЛИНК" / e.trifonov@trialink.ru
УДК 654.165, DOI: 10.22184/2070-8963.2025.126.2.32.39
Рассматривается применение операторских сетей 3G/4G/5G для предоставления услуг критически важных коммуникаций. Обосновывается возможность использования системы критических коммуникаций RONET, развернутой на общедоступной сети оператора связи для решения задач класса Business Critical и Mission Critical. Рассмотрены различные модели предоставления оператором услуги критически важных коммуникаций, опыт внедрения таких систем на сетях операторов связи в России. Кратко описана система RONET технологии PоC.
Введение
Критические коммуникации всегда были особой областью среди систем связи. Традиционно заказчики строили и использовали собственную систему, стремясь к максимальной надежности и безопасности. Но времена меняются. Появляются новые технологии, которые дают новые возможности. Появляются и новые организационные модели.
Операторы сотовой связи, являясь коммерческими организациями, стремятся расширить свой бизнес. Это возможно как путем увеличения базы пользователей, так и расширяя спектр предлагаемых услуг. Большинство операторов мобильной связи предлагают свои услуги и физическим лицам, и корпоративным заказчикам из разных областей деятельности, а также государственным организациям и учреждениям.
Традиционные услуги, предлагаемые оператором мобильной связи, – это телефонные звонки и мобильный интернет. Новые возможности для его бизнеса связаны с обеспечением для корпоративных и государственных заказчиков критически важных коммуникаций с подключением абонентов через операторские сети 3G/LTE. Новые пользователи, использующие критически важные коммуникации, значительно увеличат базу заказчиков мобильного оператора, а сами решения в области критических коммуникаций расширят предлагаемый им портфель услуг. Для заказчиков это означает новые возможности обеспечения критически важных коммуникаций как услуги, предлагаемой оператором.
Развитие критических коммуникаций
Пользователи систем критически важных коммуникаций в мире условно разделяют на две группы: подразделения, выполняющие критически важные задачи (Mission Critical), и сотрудники, выполняющие важные операции в сфере бизнеса (Business Critical). В качестве примера подразделений, выполняющих критически важные задачи (Mission Critical), можно упомянуть сотрудников полиции, других представителей органов охраны общественной безопасности, пожарных и спасателей, бригады скорой помощи, от работы которых зависит жизнь и здоровье людей, а также сохранность имущества. Как правило, такие пользователи предъявляют наиболее строгие требования к надежности, защищенности и доступности системы связи. Примерами сотрудников, выполняющих важные бизнес-операции (Business Critical), являются специалисты, работающие в коммерческих предприятиях энергетического комплекса (включая добычу угля, нефти и газа), на транспорте, промышленных предприятиях различного профиля и др. В этом случае критические коммуникации (Business Critical) необходимы для эффективного производства и выполнения технологических задач, в том числе обслуживания критически важной инфраструктуры.
Пользователи из категории Business Critical обычно стараются найти баланс между стоимостью и возможностями и, таким образом, их требования к надежности и защищенности могут быть менее строгими. При этом часть из таких пользователей, например относящихся к предприятиям железнодорожного транспорта, предъявляют требования к системе связи, сопоставимые с уровнем Mission Critical.
Деление на Mission Critical и Business Critical достаточно условно. Так, даже в полиции часть сотрудников отвечают за административные задачи, не относящиеся напрямую к области Mission Critical. В коммерческих организациях есть операции, от выполнения которых зависит жизнь людей и которые поэтому относятся к области Mission Critical. В России часто используют термин Mission Critical применительно как к коммуникациям сотрудников организаций охраны общественной безопасности, так и коммуникациям в коммерческих организациях, хотя требования к системам связи этих двух типов по надежности и защищенности отличаются.
Первоначально системы критически важных коммуникаций строились с применением специальных технологий, специальных сетей связи, работающих в специально выделенных диапазонах радиочастот, получивших общее название профессиональной подвижной радиосвязи (ППР, или PMR – Professional Mobile Radio), обеспечивающих возможность группового, экстренного и индивидуального голосового PTT-вызова по радиоканалу и быстрым выполнением коммутации. Как правило, пользователи таких систем строят и используют свою собственную систему связи, получая для этого разрешение на использование необходимого частотного спектра. К традиционным системам критических коммуникаций на технологии ППР относятся системы TETRA, DMR (цифровые решения), а также старые аналоговые системы радиосвязи. Все перечисленные выше системы беспроводной связи используют узкополосные решения (узкие полосы радиочастот), что ограничивает возможность применения различных современных решений, построенных на основе широкополосной технологии, а также возможность интеграции с различными IT-решениями.
При появлении систем критических коммуникаций в середине прошлого века основные функции были связаны с голосовыми вызовами различных типов с "мгновенным" (менее 1 с) выполнением коммутации, что обеспечивалось применением технологии PTT (Push-To-Talk) и наличием на абонентском устройстве кнопки вызова (PTT). Обычно системы ППР позволяют выполнять полудуплексные голосовые вызовы, когда абонент может говорить, удерживая кнопку PTT в нажатом состоянии, и слушает других абонентов или находится в ожидании в остальное время. Типичные виды вызовов в системе ППР – это экстренные (специальный вызов в случае экстренной ситуации), групповые (вызов одним нажатием кнопки PTT заранее определенной группы абонентов) и индивидуальные (вызов конкретного абонента). Часто в системах ППР возможна приоритезация вызовов, когда канал связи предоставляется в первую очередь вызову, имеющему более высокий приоритет.
Традиционно в системах ППР используются абонентские терминалы различных типов (носимые, которые можно носить на поясе или держать в руке, мобильные – для установки на транспортном средстве). Все терминалы ППР имеют клавишу PTT и предназначены для использования в сложных условиях (прочный и герметичный корпус, батарея повышенной емкости, мощный динамик).
Традиционной возможностью систем ППР являются также диспетчерские функции, позволяющие контролировать и управлять работой абонентов. С появлением цифровых протоколов (TETRA, DMR) в традиционных системах критических коммуникаций появились дополнительные функции, основанные на передаче данных (например, возможность позиционирования абонента на карте или задачи телеметрии), но голосовые вызовы по-прежнему остаются основным функционалом таких систем.
Развитие технологии и самих систем связи открывает новые возможности развития систем критических коммуникаций и дает новые возможности для их создания. Новое поколение систем критических коммуникаций основано на технологиях 4G/5G и открытых стандартах, разработанных в 3GPP. Практика использования для критически важных коммуникаций собственных (выделенных) систем связи сохраняется, но при этом появилась возможность использования для критических коммуникаций и общедоступных сетей операторов мобильной связи.
Противопоставление двух данных подходов (выделенная или операторская сеть) является неверным. Правильнее говорить о возможности использования и собственной (выделенной), и общедоступной (операторской) сетей связи для критически важных коммуникаций. При этом разные сети могут объединяться на уровне диспетчерских: через шлюзы как в случае использования единой технологии (4G/5G), так и в случае различных технологий (например, собственная сеть DMR и операторская сеть 4G/5G). Сильным стимулом использования общедоступных сетей операторов мобильной связи в области критических коммуникаций является отсутствие доступных для создания частных сетей 4G/5G (pLTE/5G) частотных диапазонов и, как следствие, невозможность получения разрешений и лицензий для развертывания собственных сетей в указанных протоколах.
Практика развития критических коммуникаций нового поколения показывает, что операторы мобильной связи занимают все более значимое место, становясь предпочтительным поставщиком услуг, включающих как традиционную PTT-связь, так и новые функции (например, Push-To-Video или другие возможности скоростной передачи данных, имеющиеся в широкополосных системах связи). Возможности системы критических коммуникаций на традиционных узкополосных технологиях и на технологии 4G/5G имеют много общего, но как уже говорилось, есть и существенные различия. Следует отметить, что в сетях критических коммуникаций на базе технологии LTE выбор, какие абонентские терминалы использовать, даже больше, чем в сетях ППР. Наряду с абонентскими терминалами типа "радиостанция", предназначенными в основном для PTT-голосовой связи, в системах на базе LTE можно использовать смартфоны и планшеты промышленного дизайна, имеющие клавишу PTT. Сравнение систем критических коммуникаций, построенных на разных технологиях и с различной архитектурой, представлено в табл.1.
Структура системы критических коммуникаций на базе сети мобильного оператора
Современная сеть оператора мобильной связи, как правило, состоит из ядра сети (с возможным резервированием), системы базовых станций, обеспечивающих хорошее покрытие в различных регионах, и каналов связи между ними. Однако этого недостаточно для обеспечения функций критических коммуникаций. Требуется наличие сервера критических коммуникаций (сервера MCx). В остальном критические коммуникации обеспечиваются с использованием той же сети связи оператора, что и услуги мобильной связи и интернета.
Решения RONET (включая сервер критических коммуникаций MCx), используемые оператором и интегрированные с сетью мобильной связи, позволяют предложить заказчикам полный набор функций системы критических коммуникаций. При этом для выполнения требований к системе критических коммуникаций по доступности, надежности и безопасности, возможно, потребуется усиление инфраструктуры сети оператора мобильной связи (установка дополнительных базовых станций, увеличение количества каналов).
Абоненты системы критических коммуникаций требуют постоянного наличия устойчивой связи в различных кризисных ситуациях, таких как природные или техногенные катастрофы либо террористические атаки. Требуется также более высокий уровень защиты информации от несанкционированного доступа и хакерских атак. Указанные требования могут быть выполнены путем резервирования всех основных компонентов системы связи, использования алгоритмов шифрования и интеграции сервера критических коммуникаций RONET с ядром сети мобильного оператора, а также настройке необходимых параметров QCI (QoS Class Identifier) и создания на общедоступной сети оператора выделенных подсетей (APN) и выделенных каналов связи. Сервер критических коммуникаций RONET, развернутый на сети мобильного оператора, позволяет, если требуется, получить надежную и защищенную связь уровня Mission Critical (или MCx, что включает в себя функции MC PTT, MC Video, MC Data). Сервер RONET в более простой и бюджетной конфигурации позволит обеспечить выполнение менее строгих требований к системе уровня Business Critical.
Термин Mission Critical PTT, или MC PTT означает требования к голосовым PTT-вызовам, выполняемым через сеть LTE, которые по возможностям соответствовали бы PTT-вызовам, выполняемым с использованием системы ППР, предназначенной для критических коммуникаций уровня Mission Critical.
Система RONET в сети оператора мобильной связи
Система RONET – это не просто решение Push-To-Talk. Использование широкополосной технологии обеспечивает различные дополнительные возможности. Вместе с традиционными функциями ППР в системе RONET доступны такие функции, как PTT-видеовызовы (PTT Video), передача данных на высокой скорости и др. Данная система, кроме того, может выполнять роль коммуникационной платформы для объединения решений, построенных на различных технологиях, таких как традиционные системы ППР или различные IT-решения. Обеспечивается высокий уровень защиты информации, простота развертывания и использования. Абоненты системы RONET получают широкие возможности голосовой связи, скоростной передачи данных, передачи видео в высоком качестве, диспетчерских функций, включая позиционирование абонентов, позволяющие значительно повысить качество работы в самых сложных ситуациях.
Структура сети RONET показана на рис.1.
Услуги, предлагаемые оператором мобильной связи и основанные на внедрении решения RONET, позволяют говорить об обеспечении коммуникаций уровня Mission Critical на базе сети мобильной связи. Большинство корпоративных заказчиков давно пользуются услугами мобильной связи и мобильного интернета. Возможность дополнительно получить у оператора услугу критических коммуникаций даст пользователю возможность сократить затраты на развертывание и обслуживание собственной сети ППР и перейти на современное широкополосное решение, сохранив при этом необходимый уровень доступности, надежности и безопасности.
Операторы мобильной связи и новые возможности создания систем критических коммуникаций
Абоненты систем критических коммуникаций имеют особые требования к сетям связи и используют их для выполнения специфических задач. Как уже упоминалось выше, системы критических коммуникаций можно условно разделить на две категории в зависимости от особенностей выполняемых пользователями задач – Mission Critical и Business Critical.
Пользователи систем и Mission Critical и Business Critical заинтересованы в системах связи, построенных на новых технологиях, которые позволили бы повысить производительность и безопасность сотрудников, расширить их функционал, а также внедрить новые цифровые решения и использовать более современные абонентские устройства. Применение технологии широкополосной беспроводной передачи данных дает такие возможности.
Сегодня во всем мире, и в России в том числе, доступность радиочастотного спектра для создания широкополосных систем критических коммуникаций очень ограничена. Поэтому сотрудничество с существующими операторами мобильной связи является естественным, а часто единственным выбором пользователей систем широкополосных критических коммуникаций, а возможности развития систем критически важных коммуникаций на базе современной технологии связаны с использованием услуг, предлагаемых операторами.
По всему миру операторы мобильной связи стремятся к росту своего бизнеса как с точки зрения объема предоставляемых услуг, так и получаемой прибыли. У операторов мобильной связи есть различные сценарии развития бизнеса, но обеспечение критических коммуникаций на базе сети мобильной связи является очень перспективной возможностью. Основными потребителями услуг операторов, основанных на использовании сетей 4G и 5G, являются корпоративные заказчики. В последнее время доля бизнеса операторов, связанного с корпоративными заказчиками, постоянно растет и, вероятно, скоро станет доминирующей, а новые возможности для роста связаны с системами критических коммуникаций.
Наиболее требовательные заказчики оператора мобильной связи – это пользователи решений Mission Critical, которым нужно постоянное наличие связи, приоритетный уровень QoS (Quality of Service) и доступа к сети, большое и надежное покрытие, высокий уровень защищенности связи и ее возможностей. При этом заказчики услуг уровня Mission Critical готовы оплачивать услуги связи по высоким тарифам, что позволяет оператору мобильной связи повысить свои доходы (ARPU – Average Revenue Per User). Оператор мобильной связи, предлагающий услуги критических коммуникаций, стремится дополнительно развивать свою сеть как в смысле увеличения ее пропускной способности – количества каналов, так и в смысле расширения зоны покрытия и перехода от старых протоколов (2G, EDGE), которые еще широко используются в регионах, на технологию LTE. Развитие сети оператора дает дополнительные преимущества для привлечения новых пользователей.
Сеть мобильной связи с расширенным покрытием и/или повышенными параметрами надежности будет конкурентным преимуществом при работе не только с заказчиками из области охраны общественной безопасности, но и с корпоративными пользователями решений уровня Business Critical, такими как предприятия транспорта, энергетики, промышленности и др. Большинство пользователей категории Business Critical готовы переходить от старых решений ППР к современным системам критических коммуникаций на базе технологии LTE, если уровень сервиса (надежность, доступность, безопасность) будет на необходимом уровне при сохранении при этом баланса между ценой и качеством услуг.
Решения RONET позволяют оператору мобильной связи определить и предложить каждому пользователю критических коммуникаций тот уровень услуг, который необходим.
Гибридные сети связи
(совместное использование сетей LTE и узкополосных систем ППР)
Решения RONET (работающие на сети 3G/LTE) имеют возможность связи с системами ППР (традиционными системами радиосвязи, такими как TETRA или DMR) посредством специальных шлюзов. Таким образом обеспечивается возможное совместное использование или объединение систем связи, построенных на различных технологиях. Абоненты обоих систем могут вызывать друг друга или входить в общую, смешанную группу с возможностями группового вызова. Существует также SIP-шлюз RONET, который позволяет связывать систему критических коммуникаций с телефонными сетями (ведомственными или общего пользования). Таким образом возможна организация гибридной системы критических коммуникаций, а также плавная миграция пользователей из сети ППР, построенной на старой узкополосной технологии в современную систему критических коммуникаций, работающую на технологии LTE. При этом обеспечивается необходимый уровень надежности и безопасности, вплоть до уровня Mission Critical.
Следует отметить также наличие гибридных абонентских терминалов, которые позволяют работать как в сети 3G/LTE, так и в сети ППР (DMR или аналоговая сеть). При этом в случае отказа сети LTE или нахождения абонентов вне зоны покрытия возможна связь между ними по радиоканалу ППР. Возможности стыковки системы RONET с системами связи, построенными на других технологиях, позволяют оператору мобильной связи предложить пользователям более широкий спектр услуг, объединяющих использование функций PTT в широкополосных сетях, использование существующих систем ППР и плавную миграцию из них, а также стыковку с другими IT-решениями.
Возможности системы критических коммуникаций от оператора для заказчиков категории Mission Critical
Традиционным способом обеспечения критически важных коммуникаций в каждой организации охраны общественной безопасности до недавнего времени было создание и использование своей собственной системы радиосвязи (ППР). В этой ситуации оператор может предложить каждому такому заказчику услуги связи на уровне Mission Critical и возможную интеграцию сети LTE с существующей системой ППР.
В мире существуют примеры организации специального оператора связи, работающего под контролем государства, который предлагает услуги связи организациям, отвечающим за охрану общественной безопасности. Речь при этом идет об обслуживании нескольких заказчиков, таких как полиция, пожарные, спасатели и скорая помощь. Такой специальный оператор может сам быть как государственной организацией, так и коммерческой компанией, работающей по специальному соглашению с государственными заказчиками.
В России такого специального оператора для государственных заказчиков нет, но его роль выполняют операторы мобильной связи, работающие по специальным договорам. Обычно оператор предоставляет специальным заказчикам услуги критических коммуникаций и поддержку круглосуточно и ежедневно, а также обеспечивает бесперебойную работу своей сети. Абонентские устройства могут предоставляться оператором для своих заказчиков как услуга или покупаться заказчиком самостоятельно для последующего подключения и работы через сеть оператора.
Доверие к оператору со стороны пользователей при работе через его сеть носит принципиальный характер. Оператор, предоставляющий услуги критических коммуникаций, имеет доступ к конфиденциальной, а иногда и секретной информации пользователя, как, например, при работе сотрудников полиции. Заказчик должен иметь 100% гарантии, что доступ к конфиденциальной и секретной информации возможен только для тех, кто имеет на это право и допуск, и что утечки такой информации исключены. При использовании системы RONET через сеть оператора, MCx-сервер RONET, а также рабочие места администратора сети и диспетчеров могут быть расположены непосредственно на территории заказчика, что обеспечит 100%-ный контроль над доступом к системе и защиту информации. В таком случае даже оператор не будет иметь доступа к конфиденциальной информации о работе заказчика. Для обеспечения приоритезации услуг уровня Mission Critical оператор создает специальную сеть APN, а сервер RONET, расположенный на территории заказчика, может быть подключен по специальным каналам к ядру сети LTE оператора с настройкой необходимых параметров QCI. Это позволит оператору предоставить для специального заказчика определенные услуги на приоритетной основе и гарантировать наличие связи даже в случае перегрузки сети и недоступности услуг для обычных абонентов.
Кроме защиты информации в сети уровня Mission Critical важно обеспечить высокий уровень доступности услуги. Сотрудник полиции должен быть уверен, что в любой момент времени он находится на связи, то есть доступен для входящих вызовов и сам может немедленно, одним нажатием клавиши PTT, вызвать другого абонента или целую группу или подать сигнал тревоги.
Ответственность оператора в отношении определенного уровня предоставляемой услуги может быть зафиксирована в специальном cоглашении о предоставлении услуг (SLA – Service Level Agreement), в котором определяются уровни значимости нарушений связи различных типов и ответственность оператора по их устранению (время реакции на информацию об инциденте и время на исправление неисправности). Наличие такого соглашения помогает заказчику контролировать возможные риски потери связи.
Сотовый оператор обычно предлагает комплекс услуг критических коммуникаций, включая услуги групповой связи MCx (MC PTT, MC Video, MC Data), дополнительные услуги по контролю и управлению работой абонентов, рабочих групп, абонентских устройств и приложений, используемых абонентами, управление качеством предоставляемых услуг (QoS), поддержки абонентов и работы организации-заказчика в целом. Если заказчик ранее использовал систему ППР для критических коммуникаций, то переход от старой технологии к системе, работающей на базе сотовой сети, обычно проходит быстро и легко.
Окончание статьи будет опубликовано
в следующем номере журнала.
Отзывы читателей
