Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

В рубрику "Безопасная связь" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Некоторые вопросы развития цифровых и аналоговых сетей радиосвязи

Станислав
Беловолов
Генеральный директор
Андрей
Ермошкин
Ведущий инженер-разработчик

В современном мире трудно переоценить влияние информационных и телекоммуникационных технологий на условия жизни миллионов людей и развитие мировой экономики.

Пожалуй, нет ни одной сферы человеческой деятельности, в которой бы не применялись телекоммуникационные и информационные системы. Радиосвязь, находившаяся в статическом состоянии до середины 80-х гг. ХХ в., превратилась в бурно развивающуюся отрасль, обеспечивающую деятельность и государственных структур, и коммерческих организаций. За последние 30 лет сети подвижной профессиональной радиосвязи (ПР) разрослись, их архитектура сильно изменилась, а количество абонентов, применяющих профессиональные радиосредства, достигло сотен тысяч человек и продолжает расти.

С учетом растущей загруженности каналов в поддиапазонах, выделенных для ПР, в промышленно развитых странах Северной Америки и Европы законодательно ограничили срок эксплуатации аналогового оборудования и минимальное количество речевых каналов для типовой полосы 25 кГц. И несмотря на то что сроки неоднократно переносились из-за неготовности производителей и финансовой нагрузки на потребителей, уже с января 2013 г. запрещена эксплуатация радиосредств, реализующих менее двух голосовых каналов на полосу 25 кГц с перспективой увеличения до четырех.

Техническая реализация

Это стало возможно уже с конца 90-х гг. ХХ в. благодаря бурному развитию цифровых технологий передачи голоса. Стандартизация для рынка ПР продолжается в течение последних 10 лет и, если не брать во внимание определенное разнообразие применяемых вокодеров, сводится к следующим открытым стандартам: TETRA (4 TDMA-канала в полосе 25 кГц), DMR и APCO Phase II (2 TDMA-канала в полосе 12,5 кГц), а также во многом похожие dPMR/NXDN (FDMA-каналы 6,25 кГц). К последним можно добавить фирменные и, надо сказать, закрытые IDAS и Nextedge.

Применение цифровых стандартов позволяет создавать серьезные многозонные цифровые транкинговые сети (для DMR/dPMR/NXDN – так называемый Tier 3 или Mode 3).

Если учесть, что указанные транкинговые сети стали доступны только в последние два года, понятно, почему основные поставки на рынок цифрового радио приходились на так называемые конвенциальные решения (Tier 2/Mode 2), по сути, являющиеся обычными конвенциональными одноканальными радиосетями, часто некорректно работающими с базовыми станциями, в том числе в режиме распределенного приема. Все отличие от аналогового режима – цифровая модуляция и гибкость объединения ретрансляторов, а также наличие дополнительных интерфейсов за счет использования опорной IP-сети. При этом производители сознательно (или по техническим причинам) резко ограничивают возможности аналоговых радиостанций по сравнению с новыми цифровыми. Например, за исключением реализованной Etherstack в APCO Phase I функции "транскодер", мы нигде не увидели поддержки "многобазовости" для аналоговых радиостанций – их область работы ограничена только одним ретранслятором.

При этом даже для производителей Америки и Европы ставший обязательным переход с января 2013 г. на полосу 12,5 кГц пока не под силу – по данным открытых источников, до 15% потребителей до сих пор используют 25 кГц.

Защищенность цифровых систем

Так есть ли смысл российскому пользователю переплачивать за дорогостоящее цифровое конвенциальное базовое оборудование и цифровые радиостанции, когда настоящие преимущества проявляются только при построении цифровых транкинговых систем? Хотелось бы добавить к этому еще несколько слов о так называемой защищенности цифровых систем радиосвязи от прослушивания абонентского трафика.

Реальная защита от прослушивания возможна только при использовании шифрования, а для этого система должна поддерживать разрешенные на территории Российской Федерации алгоритмы шифрования с определенной длиной ключа и иметь сертификаты, установленные ФСБ России.

Если же при демонстрации (проверке) две цифровые радиостанции одного диапазона на одних и тех же частотах и даже одного цифрового стандарта (хотя в рамках многих открытых стандартов допускается "подкручивание" производителями "пары бит", например китайскими dPMR-радиостанциями на базе чипа SCT 3252 шанхайской компании SICOMM) не слышат друг друга, то это является свидетельством проблемы, связанной с вокодером цифрового радиооборудования (программным модулем прошивки, отвечающим за сжатие речи).

Дело в том, что для потребителей в Северной Америке и Европе очень строго регламентировано использование конкретного вокодера (а именно AMBE+2 для стандартов АРСО Phase II и ТЕТРА). В более простых цифровых стандартах (типа DMR и dPMR), созданных в этих странах для обеспечения в основном небольших организаций, такой строгости нет, а AMBE+2 (компании DVSI) является весьма дорогим. Для уменьшения цены многие производители используют множество недорогих альтернативных вокодеров (RALCWI, TWELP, китайский от Tsinghua University и др.) несовместимых друг с другом.

Что это значит? Прежде всего, что потребители в странах, не защищенных законодательно требованиями к вокодерам, приобретая единожды у поставщика цифровую систему, могут остаться ее вынужденными пользователями на длительное время без возможности перехода на другую цифровую систему или на альтернативное абонентское оборудование.

Экономим и модернизируем

Так что же делать организациям, не готовым вкладывать десятки и даже сотни миллионов рублей в цифровую радиосвязь, но нуждающимся в модернизации своих радиосетей, особенно на больших и протяженных территориях?

Одним из наиболее эффективных по соотношению цены, качества и технологичности является оборудование "Радиокупол".

Внимательно изучив и лабораторно протестировав образцы цифрового базового и абонентского оборудования ряда ведущих мировых производителей: Raytheon/Etherstack, ICOM и др., мы разработали свою FR-серию цифровых контроллеров, которые могут быть подключены к любой аналоговой радиостанции (от сложных, с измерением RSSI, до простейших модификаций типа RoIP-шлюз), оборудование для организации работы диспетчерских рабочих мест по IP-сети (серия КД) и сервисное ПО (для диспетчеризации, записи переговоров, коммутации, компарации и инженерного мониторинга, с возможностью выхода на телефонные сети общего пользования, GSM и спутниковые сети – словом все, что присутствует в современных цифровых системах). На выходе получен комплекс, создающий для обычных аналоговых радиостанций среду, полностью аналогичную, а в ряде случаев превосходящую цифровую, с применяемыми в ней цифровыми абонентскими радиостанциями.

Базовое оборудование "Радиокупол" оказалось в разы дешевле, при этом потребитель может применять уже развернутую аналоговую ретрансляционную сеть и имеющееся у него аналоговое абонентское оборудование.

Причина разработки и производства радиостанций РК-301 и РК-201

В последнее время в процессе разработки и внедрения "Радиокупола" мы использовали в качестве базовых приемопередатчиков покупные от разных вендоров (имеющийся в составе системы контроллер позволяет осуществлять тонкую настройку для эффективной работы любых типов радиостанций).

Построив самостоятельно уже более 280 базовых станций для коммерческих и бюджетных организаций, мы столкнулись с рядом особенностей технических характеристик некоторого импортного оборудования. Наиболее часто это выражалось в несоответствии требованиям ГОСТ 12252 по таким параметрам, как избирательность приемника, форма АЧМХ передатчика, некорректная работа с PL-тонами и др., что при объединении абонентов в систему становится особенно заметно. Указанные проблемы и существующие высокие цены на аналоговое импортное абонентское оборудование навели нас на мысль о разработке и производстве линейки дешевых VHF-радиостанций на современной компонентной базе, реально соответствующих требованиям российских ГОСТов и международных стандартов.

Такое решение было принято с учетом имеющегося у нас десятилетнего опыта OEM/ODM-сотрудничества с двумя предприятиями КНР по производству радиостанций. В нашем совместном зачете – производство и поставка в Россию нескольких сот тысяч радиостанций "Аргут" LPD/PMR-диапазона.

Поэтому было логично разработку новой VHF-линейки выполнить в Москве (платы, компоновка, Gerber, firmware, дизайн конструктива, CAD пресс-форм для передних панелей и шасси), а производство железа с тестовой прошивкой, предназначенной только для контроля качества, разместить у проверенных партнеров. Схема отработана и применяется большинством мировых разработчиков и поставщиков телекоммуникационного оборудования, а десятилетний опыт сотрудничества гарантирует требуемое качество и выходной контроль изделий.

Некоторые технические особенности разработки РК-201/301

Сразу было решено не экономить на ключевых компонентах, а также на возможности будущих модификаций и расширения функционала (см. таблицу).


И главное, радиостанции РК-201 и РК-301 полностью соответствуют отечественным ГОСТам и мировым стандартам.

В следующих номерах мы продолжим рассказ о возможностях системы в целом.

МНЕНИЕ ЭКСПЕРТА
Н. В. Филатов
Начальник управления связи ДИТСиЗИ МВД России

Стратегическое направление развития системы связи МВД России – планомерный переход от аналоговых к цифровым технологиям обработки и передачи информации. Наши усилия направлены на то, чтобы, помимо количественных показателей, получить качественное улучшение, реальное внедрение более совершенных технологий связи в деятельность полицейских подразделений.

Выбранное направление развития системы связи позволит в ближайшей перспективе осуществить реальное перевооружение органов внутренних дел новейшими телекоммуникационными комплексами, обеспечить защиту передаваемой в сетях связи информации, перейти на качественно новый уровень организации связи для решения задач, поставленных руководством МВД России.

В области радиосвязи начиная с 2002 г. проводилась работа по замене аналогового радиооборудования на цифровое, внедрение современных цифровых комплексов. Предпочтение отдавалось системам стандарта АРСО 25 – оборудованию, достаточно сложному и дорогостоящему.

Его применение оправдано в крупных городах с населением от 500 тыс. до миллиона человек, где может быть востребован полный перечень опций и функциональных возможностей данного комплекса. Вместе с тем для городов с населением от 50 до 250 тыс., на наш взгляд, необходимы недорогие и максимально функциональные системы, позволяющие реализовать все требования системы управления органами внутренних дел. Одним из таких решений является внедрение аппаратно-программного комплекса "Радиокупол" ("Форком").

Должен сказать, что развертыванию и развитию данного комплекса в интересах подразделений полиции предшествовало его серьезное изучение сотрудниками ФКУ НПО "СТиС" МВД России (научного подразделения) и апробация в условиях реальной оперативной обстановки в территориальных органах МВД России. Только после этого, получив положительные оценки как сотрудников-практиков, так и специалистов ФКУ НПО "СТиС" МВД России, данное оборудование поступило на снабжение органов внутренних дел. В настоящее время радиосети с применением АПК "Радиокупол" развернуты в четырех территориальных органах МВД России: в Московской, Ростовской, Ярославской областях и в Алтайском крае. Должен сказать, как практик, я убедился в его полном соответствии требованиям, выдвигаемым и оперативными подразделениями, и сотрудниками, выполняющими свои обязанности по охране общественного порядка.

ЦЕНТР НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, ООО
123007 Москва,
ул. 4-я Магистральная, 11, стр. 1
Тел/факс: (495) 782-4433
E-mail: Info@cnt-radio.ru
www.cnt-radio.ru

Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #6, 2013
Посещений: 31974

Статьи по теме

  Автор

Станислав Беловолов

Станислав Беловолов

Генеральный директор

Всего статей:  5

  Автор

Андрей Ермошкин

Андрей Ермошкин

Ведущий инженер-разработчик

Всего статей:  5

В рубрику "Безопасная связь" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций