Профессиональная мобильная связь развивается совместно с различными формами личных и деловых коммуникаций. В материале рассмотрим ключевые особенности ПМР, сферы ее применения, а также текущее состояние рынка и взаимосвязь с технологиями DECT и GSM.
Для организации ПМР используется несколько основных диапазонов частот, а именно:
Декаметровый диапазон (Low Band) - 33-57 МГц - использовался в сельской местности т.к. эффективен в регионах с низкой плотностью застройки. Размеры радиостанций превышают на 15-20% устройства из других частотных диапазонов.
Метровый - 146-174 МГц - Самый загруженный частотный диапазон. Активно используют службы Минтранс России, МВД и другие госструктуры для настройки конвенциональных и транкинговых систем.
Метровый - 300-342 МГц - Уникальный российский диапазон применяется для транкинговых сетей МРТ1327 и на речном транспорте.
ДЦВ - 400-490 МГц, 815-820 МГц и 860-865 МГц - диапазоны, выделенные под транкинговую связь, в частности стандарта TETRA.
Группы пользователей и специфика ПМР
Сети ПМР используются группами пользователей, объединенными по профессиональному признаку. К ним можно отнести:
➔ производственно-технологические подразделения промышленных предприятий, а также в сфере транспорта;
➔ силовые структуры и правоохранительные органы;
➔ аварийные, муниципальные и другие службы (в т.ч. безопасности);
➔ службы такси и т.д.
Именно поэтому сети ПМР часто называют ведомственными и корпоративными сетями радиосвязи. ПМР используется для передачи данных в целях управления и обеспечения безопасности компании. Главными отличительными характеристиками ПМР являются:
➔ скорость (до 500 мс) и простота (нажатием одной кнопки) установления связи;
➔ обеспечение групповой связи;
➔ надежность оборудования для работы в тяжелых условиях.
Классы ПМР
ПМР делятся на классы по способам использования частотного ресурса системы двусторонней радиосвязи:
- Конвенциональные системы, системы связи с закреплением за абонентами конкретных частотных каналов.
Простейшая разновидность ПМР, имеет меньшую пропускную способность, т.к. ограничена количеством пользователей на одном канале, но связь устанавливается быстро. Основная особенность — групповые вызовы, по принципу "каждый со всеми". Конвенциональные системы предназначены для использования в условиях невысокой плотности абонентов. Среди конвенциональных систем можно выделить основные типы:
➔ Локальные системы (малого радиуса действия) для организации радиосвязи на небольшой территории (радиус действия радиостанций без использования базовой станции составляет 1-2 км для носимых и 3-7 км для мобильных). Применяется службами охраны, на железнодорожном и речном транспорте.
➔ Диспетчерские системы на базе симплексной радиостанции. Если одну станцию сделать стационарной и установить антенну на большой высоте, зона действия увеличивается до 10 км для носимых станций и до 20-50 км для возимых. Такие системы помогают обеспечить связь на больших территориях. Эта схема часто используется, например, в МВД.
➔ Диспетчерские системы на базе ретранслятора (в частности, DMR). Приемопередатчик (ретранслятор) принимает сигнал на одной частоте и сразу передает на другую, давая возможность всем абонентам связываться друг с другом на всей территории действия. Таким образом, связь может осуществляться не только с центральной станцией, но и между абонентами. Диспетчеру не нужно быть рядом с радиостанцией: он может находиться где угодно в этой зоне и использовать стандартную радиостанцию. Этот подход достаточно гибкий и пользуется популярностью у многих служб, включая МВД, МПС в нефтегазовой отрасли.
➔ Многозонные диспетчерские системы. Объединяя несколько зон в одну систему, можно покрыть большую территорию. Есть разные способы этого объединения, в зависимости от потребностей: например, для связи вдоль трубопровода. Чтобы соединить разные подсистемы, используется продвинутый диспетчерский пульт. Он помогает обеспечивать связь между зонами, причем коммутация может быть автоматизирована или осуществляться вручную диспетчером.
1. Транкинговые системы, системы связи с общим доступом абонентов к ресурсу частот.
Транкинговые системы автоматически распределяют радиоканалы среди пользователей: все пользователи делят общую группу каналов, которые выделяются по запросу. Главным элементом такой системы является базовая станция с ретрансляторами, антеннами и контроллером для управления. В сравнении с конвенциональными системами транкинговые обладают большей пропускной способностью, расширенными функциональными возможностями, типами вызова (групповой, индивидуальный, широковещательный), большей зоной охвата.
Транкинговый принцип (от англ. trunking — объединение в пучок) лежит в основе многих коммуникаций, включая проводную телефонию и сотовую связь. Его суть – использовать ограниченное количество каналов для множества пользователей. Простой пример – офисная АТС, которая даёт доступ к немногим городским линиям для многих сотрудников и позволяет им общаться между собой. Транкинговые системы работают по этому же принципу, но на радиоволнах, позволяя пользователям общаться в группах.
Транкинговые системы применяются при высокой плотности абонентов для централизованного управления всей системой. При этом происходит существенная экономия частотного ресурса с одновременным повышениям уровня сервиса для абонентов. Выделяют аналоговые и цифровые транкинговые системы.
Системы аналогового класса предоставляют оперативную речевую связь и обмен короткими сообщениями. Среди аналоговых стандартов наиболее распространен открытый европейский стандарт МРТ1327. Он позволяет строить системы различного масштаба и гарантирует все ключевые функции для профессионального использования.
Цифровые системы сочетают функции аналоговых транкинговых систем с возможностью передачи данных и дуплексной связи. Наиболее популярным стандартом является TETRA. Подробнее с технологией и особенностями применения можно ознакомиться в материалах: Что такое радиосвязь TETRA: краткая справка и Транкинговая связь стандарта TETRA: в России и мире.
Абонентские устройства
Характеристики абонентских устройств соответствуют классам ПМР и различаются по следующим критериям:- Поддержка передачи данных
- Аналоговые радиостанции, как правило, поддерживают только передачу голоса.
- Цифровые радиостанции используются как многофункциональные устройства, объединяющие возможности профессиональной радиостанции, телефона и терминала для отправки данных и SMS.
- Тип использования:
- носимые
- возимые.
- Функциональные возможности и отраслевые требования
- полный дуплекс, наличие аварийного вызова, роуминг и т.д.
- надежность работы в сложных условиях (определяемая герметичностью, ударо- и вибропрочностью, пыле- и влагозащищенностью, например, в соответствии со стандартами MIL810 C/D/E, IP54, TIA/EIA 603);
- отраслевые требования (требования Российского Речного Регистра к радиостанциям, используемым на судах речного флота и т.д.).
Объем рынка ПМР в России
Количество пользователей профессиональной радиосвязи на конец 2022 года составляло 600 тыс. согласно данным Cnews. 60% проектов пришлось на промышленность (горнодобывающая, нефтехимическая, нефтегазовая, угольная и машиностроительная), 18% — на транспортную отрасль и 6% — на энергетическую отрасль.Примеры крупнейших систем связи ПМР: Единая опорная транспортная сеть РЖД, сеть связи Единой энергетической системы России.
Конкуренция ПМР с GSM (LTE) и DECT
Профессиональная мобильная радиосвязь, сотовые технологии и DECT скорее дополняют друга друга, нежели конкурируют. Их применение пересекается лишь для отдельных задач небольших групп пользователей. Это связано с различным назначением и применением технологий. GSM-сети и DECT ориентированы больше на личные и рабочие коммуникации на основе индивидуальных вызовов. В свою очередь понятие ПМР связано с технологическими процессами предприятий, в том числе работы служб безопасности.
Среди ключевых отличий ПМР от GSM и DECT можно отметить:
● высокая скорость установления соединения;
● оперативный групповой вызов и аварийные вызовы;
● поддержка очередей, приоритетов;
● возможность создания единого диспетчерского центра;
● более высокая надежность абонентских терминалов, их ударо-/-взрыво и влагостойкость:
● ширина выбора аксессуаров для удобной работы в специфических ситуациях (работа в рукавицах, работа в шумной среде, и др.).
Стоит отметить, что были попытки отдельных поставщиков оборудования сотовой связи добавить к ним функции, характерные для ПМР (Private LTE, а ранее GSM-R). В настоящий момент в спецификациях протокола LTE MC PTT также заложена потенциальная возможность реализации функций, необходимых ПМР-пользователям. Однако на практике сети LTE не поддерживают данные спецификации в полном объеме. В свою очередь, Государственная комиссия по радиочастотам пока не смогла выделить в России отдельные полосы частоты под Private LTE (в диапазоне 400 МГц), поэтому корпоративные заказчики не могут создавать собственные сети связи без взаимодействия с сотовыми операторами. Подробнее об этом мы писали в статье.
Заключение
Тенденции
Профессиональная мобильная радиосвязь достигла промежуточного пика своего технологического развития, т.к. отвечает всем требованиям, которые предъявляют отраслевые заказчики во всем мире. В настоящее время гонка производили сетей ПМР направлена «вширь», т.е. нацелена на насыщение существующих решений дополнительными сервисами, функциями, решениями, а также интеграцией с системами безопасности, СВН, СКУД и т.д.
Состояние рынка
В 2023 году часть компаний, производителей решений ПМР, решили прекратить свою деятельность, часть остались. Появились новые участники рынка со своими решениями, ранее не работавшие в России. При этом ассортимент решений в стандартах связи, уровень надежности оборудования, качество и объем сервисов практически не изменился по сравнению с 2021 г.