27 октября в Москве прошла встреча
5G Future Russia, посвященная развитию сетей беспроводной связи в России. Вашему вниманию – конспект выступления
Анатолия Ильяича, вице-президента
Ericsson. Подготовка конспекта – Алексей Бойко, MForum.ru.
Анатолий Ильяич, Ericsson: Хотел бы
представить вам разнообразие услуг и направлений, связанных с Mission Critical - сетями
критической инфраструктуры. Этот пользовательский сценарий хорошо дополняет
обычный массовый широкополосный доступ, привычный всем нам как абонентам
мобильных сетей. Также Mission Critical впрямую связан с темой частных сетей, направления, в котором активно
двигаются вперед Ericsson и МТС.
Мы видим, что сектор критических систем коммуникаций делится на 4 основных направления:
🔸 Обеспечение безопасности. Системы для распознавания критической ситуации, защиты недвижимости и жизней людей.
🔸 Промышленность. Индустриальные частные сети, которые сейчас используют 4G/LTE. Где начинает появляться 5G. Это сети для повышения эффективности производства, снижения рисков для сотрудников.
🔸 Железные дороги. Автоматизация железнодорожного транспорта, предоставление услуг надежной связи к поездам, внутри поездов. Обеспечение контроля за поездами и внутри поездов.
🔸 Миротворческие силы. Повышенный контроль, точность, минимум персонала и эффективное управление 24/7.
Частные сети имеют, как правило, локальный характер. Например, если речь идет о горнодобыче, то обычно на одном карьере может быть развернуто от нескольких штук до нескольких десятков базовых станций. Тот же размер применяется в сетях для заводов или подобных обьектах. Впрочем, встречаются и технологические сети национального масштаба для критических коммуникаций, на схеме они обозначены прямоугольниками оранжевого и синего цвета. Для создания таких сетей, может потребоваться развертывание тысяч или десятков тысяч базовых станций по всей стране.
Правительства, а также критические индустрии предъявляют схожие требования к сетям критических коммуникаций, к их компонентам, в частности, к надежности и постоянной доступности таких сетей. Другие требования – это возможность использования единой сети для отработки различных пользовательских сценариев, что реализуется в сетях 5G с помощью шеринга, слайсинга и других механизмов. Важна также способность обеспечения необходимого покрытия, которое зачастую должно быть больше, чем то, которое мы с вами обычно получаем в качестве абонентов.
Могут быть особые требования к емкости сети. Как правило, современные требования в отношении передачи данных уже не получается реализовать на базе технологий прошлых лет, таких как Tetra или P25, других стандартов, основанных на голосовой передаче информации.
Безусловно важны сегодня системы безопасности, защищенность критических коммуникаций. В них предусмотрены механизмы авторизации, аутентификации для специальных пользователей. Управление качеством оказания услуг (QoS), механизмы приоритетного получения услуг, выполнение SLA, - все это может быть реализовано за счет управления приоритетами приложений в режиме реального времени в сетях критических коммуникаций.
Построение сети, это не только выбор ее топологии, но и выбор бизнес-модели, по которой государство может строить и эксплуатировать подобные сети. На слайде представлен набор вариантов. Слева в каждом блоке показана существующая сеть оператора, справа – блоки, которые достраиваются для развертывания критических коммуникаций. Голубым цветом отпечены сетевые элементы, которые важно построить в выделенном виде для обеспечения обсуждаемых нами пользовательских сценариев. Зеленым показаны элементы, которые используются совместно (шеринг).
В первом сценарии, в сценарии «Выделенная сеть», все строится параллельно операторской сети. Так, например, построена специальная сеть МВД вместе с оператором Telefonica в Испании.
Второй слева сценарий подразумевает совместное использование частот и радиоподсистемы оператора, наряду с вновь выстроенной радиоподсистемой – таким путем пошли для создания системы общественной безопасности во Франции.
Интересная схема – в центре картинки. Здесь показан сценарий, когда совместно обеими сетями используется и радиоподсистема общего доступа оператора, и радиоподсистема выделенной сети. Так поступили в США AT&T и оператор FirstNet для предоставления экстренных услуг. На практике это означает, что абоненты обычной сети получают выигрыш – доступ к ресурсам также выделенной сети. Но в чрезвычайной ситуации приоритетный доступ получают специальные пользователи.
На второй справа схеме показана сеть, которая основывается на использовании радиосети оператора, то есть не предусматривает строительства собственной радиоподсистемы критически важной сети. Такие сети в мире также появляются.
Крайняя правая схема, защищенные сети MVNO, иллюстрирует сценарий, когда маршрутизация и радиоподсистема используются от операторской сети общего доступа, а строится только опорная инфраструктура для запуска специальных приложений для специальных клиентов и сетевых данных. Так построена сеть безопасности ESN в Великобритании.
Как видим, топологии сетей, которые появляются в мире, могут значительно различаться, как и бизнес-модели их построения и эксплуатации. Важно выбрать правильную модель для конкретной решаемой задачи и ситуации.
Как я уже отметил, идет процесс миграции от систем, основанных на передаче голосового трафика и SMS, к системам на основе 4G/LTE с присущей таким системам более широкой полосой. Это обеспечивает пользователям новых сетей более разнообразные и современные возможности, например возможность видеонаблюдения, передачи данных геопозиционирования, а также оказания множества других услуг, доступных уже сегодня.
При переходе к 5G мы видим внедрение механизмов безопасности, внедрение еще более точного позиционирования, возможность поддержки работы оборудования VR/AR. При полноценном внедрении 5G появляется возможность использования новых диапазонов частот, переход к режиму SA, возможность применения частот LTE для 5G. И, конечно, возрастает потенциал промышленных применений технологий беспроводной связи, что создает мощную основу для автоматизации, цифрового управления, модернизации производств. Все эти опции дает, в частности внедрение такой технологии из стека 5G, как URLLC (Ultra-Reliable Low Latency Communications), что в русскоязычной расшифровке означает - высоконадежная связь с низкими задержками.
Коротко остановлюсь на двух кейсах. Первый это FRMCS, что расшифровывается как Future Railway Mobile Communications System – перспективная сотовая система мобильной связи для железных дорог. Начиная с Release 15, это часть стандарта 3GPP для железнодорожного транспорта. Сегодня эта система тестируется в рамках LTE, но по-настоящему ее возможности раскроются после перехода к сетям 5G. Она заменит собой GSM-R и другие голосовые системы связи, которые сейчас применяются на железной дороге.
На втором этапе, построив эту инфраструктуры, мы получаем возможность внедрять критические приложения, которые важны для железнодорожного транспорта.
На третьем этапе наращиваем емкость сети, предоставляемую поездам.
Среди пользовательских сценариев мы безусловно видим также MCPTT (Mission Critical Push-to-talk) - критическую диспетчерскую групповую связь, например связь между машинистом и диспетчером. Это может быть также обеспечение как контроля поезда, так и контроля за ситуацией внутри поезда. Реализация MCPPT в Ericsson на сегодняшний день отработана. Также мы видим сценарии CBTC (Communication Based Train Control) - это сигнальная система, обеспечивающая автоматический контроль за поездами и TCMS (Train Control Management System) - автоматический контроль и диагностика всех подсистем в поезде.
Мы активно занимаемся внедрением этой технологии и с Deutsche Bahn в Германии, и со швейцарской железнодорожной компанией SBB. Мы проводим тестирование этой технологии в России.
Ожидаем, что с 2024-2025 года начнутся активные масштабные внедрения 5G, с использованием частот 1900 МГц TDD, что позволило бы гражданам европейских стран пересекать границу в бесшовном варианте покрытия и поддержкой хендоверов в этом частотном диапазоне.
Второй интересный кейс – из Финляндии. Компания, которая предоставляет 5G-систему общественной безопасности, называется Erillisverkot Finland. Система использует радиоподсистему существующего оператора. Одним из стимулов к развертыванию этой сети было желание модернизировать ранее использовавшуюся в стране систему на базе TETRA, перейти к современной сети, широкополосной, основанной на стандартах 3GPP.
Какие выводы можно сделать? Мы наблюдаем модернизацию систем TETRA, их замену на современные системы, как выраженный тренд в индустрии. И чем больше 5G будет развиваться, тем больше будет проектов национального масштаба в таких сегментах, как Безопасность, Индустрия, Железнодорожный транспорт, Миротворческие силы.
Безусловно 5G дает нам возможность обеспечить новый, малый уровень задержек вплоть до 1 мс, согласно стандарту 5G 3GPP. Есть высокий потенциал по части надежности систем на основе 5G.
Также системы критических коммуникаций дают нам возможность наладить предоставление новых услуг. Государственные органы или коммерческие операторы смогут доукомлектовать существующие на рынке предложения и тарифные планы новыми предложениями, обеспечив доступ к услугам не только спецпользователям, но и широкой публике и другим заказчикам.
--
