Транкинговая связь стандарта TETRA: в России и мире

Понятие профессиональной мобильной связи (PMR)

Стандарт TETRA неразрывно связан с понятием профессиональной мобильной радиосвязи (PMR, professional mobile radio) т.к. был изначально разработан для удовлетворения отдельных потребностей организаций-пользователей PMR. В общем понимании PMR является системой двусторонней голосовой радиосвязи, широко используемой государственными службами, службами общественной безопасности, и корпоративными пользователями по всему миру. В разных странах эти системы могут называться private mobile radio (в Великобритании) или land mobile radio (в США).

В отличие от обычных мобильных сетей, PMR обеспечивает стабильную, оперативную связь в сложных условиях, содержат в себе пользовательские и диспетчерские функции. Также сети профессиональной связи строятся отдельно от сетей общего пользования, работая в специально выделенных частотных диапазонах. Они располагают собственными базовыми станциями, каналами связи и коммутационными центрами.

Стандарт подвижной радиосвязи TETRA

TETRA - это открытый стандарт цифровой транкинговой связи, разработанный Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI) для замены устаревшего аналогового стандарта MPT 1327. Введенный в 1995 году, TETRA стал популярным в Европе как цифровое решение для транкинговой радиосвязи. Стандарт разработан на основе GSM и направлен на создание эффективных и экономичных систем связи с учетом секретности и защиты информации для различных групп пользователей, включая службы общественной безопасности. Сферы применения TETRA включает сети связи операторского класса, ведомственные сети, сети передачи данных, сети с СКЗИ.

Радиоинтерфейс стандарта TETRA предполагает работу в стандартной сетке частот с шагом 25 кГц и минимальным дуплексным разносом радиоканалов 10 МГц. Могут использоваться диапазоны частот от 150 до 900 МГц. В странах Европы за службами безопасности закреплены диапазоны 380—385/390-395 МГц, а для коммерческих организаций предусмотрены диапазоны 410—430/450-470 МГц и 870—876/915-921 МГц. В Азии (в частности, в Китае) для систем TETRA используется диапазон 806-870 МГц. В России для систем TETRA выделены диапазоны 412- 417 МГц/422-427 МГц и 457,4-459 МГц/467,4-469 МГц. 

	быстрое установление вызова (до 0,3 с);
	индивидуальный вызов (абонент – абонент);
	аварийный вызов;
	групповой вызов (абонент – группа абонентов);
	установку приоритетов выделенной категории абонентов;
	передачу текстовых сообщений;
	определение статуса абонента;
	определение номера вызывающего абонента;
	связь с абонентами систем телефонной связи;
	аутентификацию абонентов;
	систему записи переговоров;
	передачу данных;
	организацию СОРМ и СКЗИ.

Если сравнивать качество голоса в сетях стандарта TETRA с качеством голоса в сетях GSM, то TETRA незначительно уступает по этому показателю. Но при этом стандарт TETRA в четыре раза эффективнее GSM с точки зрения использования частотного спектра. Мобильные станции TETRA могут осуществлять связь в прямом режиме (DMO) или транкинговом режиме (TMO) через инфраструктуру коммутации и управления. DMO позволяет осуществлять прямую связь в зонах без покрытия сети, а терминалы TETRA могут работать в качестве ретранслятора. Эта функция полезна для связи в подземных или аварийных ситуациях с плохим радмопокрытием. TETRA поддерживает различные типы передачи данных в дополнение к голосовой связи и диспетчерским услугам. Система использует аутентификацию, шифрование радио интерфейса и сквозное шифрование для обеспечения безопасности.

TETRA, как открытый стандарт, обеспечивает совместимость оборудования разных производителей. Спецификации доступны для всех участников ассоциации "Меморандум о взаимопонимании и содействии стандарту TETRA" (MoU TETRA), объединяющей разработчиков, производителей, испытательные лаборатории и пользователей из разных стран. Стандарт включает спецификации беспроводного интерфейса, интерфейсов с телефонными сетями, сетями передачи данных и другими услугами.

Масштабируемая архитектура системы позволяет реализовывать сети различных размеров, от локального покрытия одного объекта (до нескольких тысяч абонентов) до покрытия нескольких объектов по всей стране. Поэтому сети профессиональной радиосвязи стандарта TETRA широко используются в различными организациях и предприятиях, включая:

➢   государственные учреждения и службы общественной безопасности, такие как органы государственной власти и местного самоуправления, полиция, служба спасения, пожарная служба, скорая медицинская помощь, таможенная служба и т.д.;

➢   предприятия в сфере коммунального хозяйства, энергетика (генерирующая, атомная) и транспорт (жд, метро, аэропорты), организации по охране окружающей среды и природных ресурсов, и др.;

➢   коммерческие и промышленные предприятия различных отраслей: разработка, добыча и перевозка полезных ископаемых, добывающая и перерабатывающая отрасли, сектор охраны и безопасности, логистические компании и т. д.

Благодаря тому, что TETRA является популярным стандартом, большое количество производителей оборудования обеспечивают конкурентные цены. Фактически, TETRA является единственным международным стандартом в профессиональной связи с открытым статусом, который поддерживается государственными и коммерческими организациями, операторами связи и производителями. Стандарт может применяться для организации системы связи с современными сетями передачи голоса и данных, а также для интеграции с оборудованием TETRA от различных производителей, делая его идеальной платформой для создания новых систем передачи данных.

Для понимания масштабов развития стандарта TETRA рассмотрим динамику мирового и российского рынка услуг связи TETRA. 

Обзор мирового рынка TETRA

Глобальный рынок систем наземной транкинговой радиосвязи (TETRA) по различным оценкам достиг 1,800-2,100 млн. долл.  в 2020 году и, как ожидается, достигнет ≈5,000 млн. долл. к 2027 году, увеличиваясь на 14-17% в течение 2021-2027 годов.

По актуальной статистике в 2020 году рынок Азиатско-Тихоокеанского региона стал ведущим рынком, занимая самую большую долю. Рынок в АТР растет благодаря большой численности населения, увеличению проникновения сетей TETRA в рамках научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР). Кроме того, в связи с использованием мобильных радиостанций в коммерческом секторе, а именно в транспортных приложениях, в ближайшие годы компании будут востребованы различные коммуникационные технологии, такие как устройства на базе TETRA.

Северная Америка также обеспечила значительную долю дохода на рынке систем наземной транкинговой радиосвязи. Рост использования технологии TETRA в регионе обусловлен увеличением инвестиций со стороны правительства США в укрепление оборонной инфраструктуры страны. Увеличение проникновения технологий и достижений в оборонном секторе США также стимулирует рост всего рынка TETRA в Северной Америке.

Эволюция рынка TETRA в России

Рынок профессиональной радиосвязи считается одним из самых закрытых не только в России, но и в мировом масштабе. Динамику рынка оценить крайне трудно по причинам отсутствия информации о применяемых технологиях, численности пользователей и динамике развития сетей для профессиональных пользователей.

Даже актуальные данные, полученные за последние годы, не позволяют составить полную картину этого сегмента рынка из-за его закрытости. А учитывая турбулентность мировой экономики за последние годы, возникает значительная неопределенность и погрешность в оценке объемов рынка: не ясны реальные сроки эксплуатации приобретаемого сетевого и абонентского оборудования, неизвестны истинные масштабы всех эксплуатируемых на сегодняшний день крупных корпоративных и ведомственных сетей.

Но тем не менее на основе различных оценок аналитиков можно предположить что объем рынка услуг связи TETRA в России находится в диапазоне 90-110 млн. долл., что составляет ≈4-6% от мирового рынка.

Отметим основные вызовы, с которыми сталкивается рынок профессиональной радиосвязи, в частности стандарта TETRA, в настоящий момент:

1. Необходимость укрепления технологического суверенитета. Уход иностранных вендоров вызвал необходимость ускоренного импортозамещения и замены всего парка иностранного оборудования.
2. Исторически назревшая модернизация корпоративной и ведомственной связи. Стандарт TETRA так и не получил массового применения на всей территории страны. Государственные ведомства и крупные корпоративные клиенты продолжают эксплуатировать разрозненные, узкоспециализированные выделенные сети с очаговым покрытием, часто перекрывающие одну и ту же территорию или географическую область. Это приводит к проблемам в оперативной координации работы различных служб, особенно в условиях чрезвычайных ситуаций, так как каждое государственное ведомство эксплуатирует свою закрытую сеть связи, несовместимую с другими. Нередки случаи когда для решениях рабочих задач используются сети мобильной связи, не соответствующие требованиям информационной безопасности и надежности, поскольку устаревшие сети профессиональной связи не поддерживают услуги передачи данных, телеметрии и т.д.

Оборудование «МиниКом-TETRA»

Рассмотрим базовый набор оборудования для реализации (модернизации) системы связи на базе TETRA, а также опишем принципиальную схему взаимодействия на примере «МиниКом-TETRA».

Основные составные элементы комплекса включают:

	узел коммутации и управления: коммутационные станции «МиниКом-КСР;
	базовые станции моделей: «МиниКом-БСР», «МиниКом-БСР-М», «МиниКом-БСР-Н», «МиниКом-БСР-П»;
	система управления: терминалы технического обслуживания «МиниКом-ТТО»;
	диспетчерские станции: «МиниКом-ТТО-ДС»;
	система контроля записи переговоров: терминалы контроля переговоров «МиниКом-ТТО-КП»;
	абонентское оборудование «МиниКом-TETRA».

Схема взаимодействия элементов комплекса

➢   ориентация на отечественный рынок (статус ТОРП по аппаратной части и в реестре Минцифры по ПО, поддержка СОРМ) и укрепление технологического суверенитета страны за счет собственной НИОКР, производства и совершенствования и развития протокола TETRA,

➢   масштабируемость - до 200 базовых станций, до 10 000 абонентов;

➢   устойчивость - резервирование основных узлов и элементов сети, каналов связи, автономная работа от АКБ;

➢   сопряжение с системами TETRA сторонних производителей (DAMM, SELEX, Motorola), поддержка абонентского оборудования сторонних производителей (Sepura, Motorola, Hytera, Airdus, Cassidian, Sepura);

➢   интеграция с корпоративным мессенджером РОСЧАТ.

➢   техническое сопровождение проекта и поддержка на всем протяжении цикла функционирования оборудования и сетей на базе «МиниКом-TETRA». Гарантия соблюдения SLA и обучение.

География проектов TETRA

География проектов, реализованных на базе стандарта TETRA насчитывает сотни реализаций крупными коммерческими и государственными структурами. В качестве примеров можно привести организацию систем транкинговой связи для Чемпионата Мира 2018 по футболу, Олимпийских игр 2014 в Сочи, коммерческих проектов ОАО «РЖД», ПАО «Газпром», ПАО «Транснефть» и многие другие.

- Одним из крупнейших проектов импортозамещения в 2019-23 годах стало строительство сети оперативной радиосвязи ГУП «АТС Смольного» включающей единую систему оперативной транкинговой радиосвязи (ЕСОТР) стандарта TETRA для объединения оперативной радиосвязью  всех городских и ведомственных дежурных служб  г. Санкт-Петербурга и единую систему цифровой радиосвязи стандарта TETRA (далее - ЕЦРС) на территории Петербургского метрополитена. В рамках этого проекта произошел переход с оборудования Motorola (США) на отечественное оборудование «МиниКом-TETRA» в метрополитене. В процессе замещения было обновлено оборудование на всех пяти линиях метрополитена, что включало замену более 80 базовых станций, двух коммутаторов, с учетом географического резервирования. (ЕСОТР) стандарта TETRA (наземный беспроводный сегмент) в настоящее время насчитывает более 30-ти базовых станций и продолжает расширяться в рамках текущего строительства. Таким образом, беспроводной сегмент сети оперативной радиосвязи ГУП «АТС Смольного» на базе оборудования «МиниКом-TETRA» от АО "Информтехника и Связь" к концу 2023 года будет включать более 150 базовых станций (по завершению строительства), что сделает его самой крупной сетью TETRA в России на базе отечественного оборудования, являясь ярким примером укрепления технологического суверенитета страны.

Заключение