Очевидно, что с точки зрения качества услуг альтернативы проводным каналам пока не придумано: ping минимальный, ширина канала — какая нужна, организация канала в любом виде от VPN до L3 и L2. Контроль работы на всех уровнях OSI. Стоимость вполне приемлема, если физически сеть построена. Если же нет, то начинаются проблемы. Проектные работы и прочие согласования для строительства достаточно дороги. Прокладка кабеля и земляные работы долго, да и не дешево. Времена, когда сети электроснабжения легко предоставляли свои существующие опоры и можно было по ним тянуть оптику прошли. Например, в Ленинградской области энергосбытовые компании требуют существенную оплату, вплоть до того, что Правительству Ленинградской области, в свое время, пришлось вмешаться в решение данного конфликта. Но пока результата согласования по стоимости нет — стоимость аренды опор ложится на бюджеты конечного потребителя — сумме «удовольствие недешёвое».
Даже при наличии проводных каналов связи не снимается риск их уязвимости. Линии, хоть воздушные, хоть подземные могут быть порваны нерадивыми «работниками лома и лопаты», трактора/экскаватора. Последнее говорит о том, что на критически важных объектах (опасных производствах) «проводные» каналы требуют резервирования. Хотя это касается всех каналов…

Мы уже знаем, что наиболее эффективное резервирование должно выполняться не только с разнесением каналов, но и с разнесением физических способов организации каналов связи, то есть с разнесением среды передачи. Какие же альтернативы способны предоставить нам беспроводные каналы связи, разберем по пунктам и технологиям.

Каналы, организованные с использованием спутников, находящихся на геостационарной орбите. Каналы, VSAT в плюсах имеют быстрое развертывание и не требуют долгих согласований. В минусах — ограниченное число производителей оборудования для систем оповещения, умеющих работать с «заоблачным» ping. Также повышенные требования к энергопотреблению, что влечет за собой увеличение емкости аккумуляторных батарей, а иногда приходится ставить инверторы после UPS. Последнее зависит от особенностей блоков питания у разных производителей наземных терминалов спутниковой связи. Не столько к минусам, сколько к особенностям можно причислить ограничение по монтажу терминалов на шатких или подвижных конструкциях. С точки зрения надежности — VSAT, пожалуй, самый надежный канал. За время моей работы с космическими системами связи, а это более 15 лет, внеплановый отказ/сведение спутника было 2 раза. А сами терминалы спутниковой связи работают по 10 лет без выключения. Спутники являются собственностью Государства и пилотируются в основном военными специалистами. Сам спутник является критически важным объектом, ну и дальше, думаю, пояснять не нужно.

Интересный проект, но на данный момент, к сожалению, лет 7 уже как, закрыт. Он, как и проект VSAT основан на использовании спутников на геостационарной орбите, следовательно, имеет те же преимущества и ограничения, разве что есть особенности. В отличие от VSAT, где канал двунаправленный, то есть прием и передача ведутся через спутник, в проекте «Евразия» применяется широковещательный стандарт DVB-S2, который позволяет осуществлять трансляцию на всю зону покрытия сигналов 3-х основных спутников. Приемный терминал имеет меньшие размеры зеркала антенны, однако на этом сходства заканчиваются. Оконечный блок, так называемый программно-аппаратный комплекс (ПАК) достаточно сложное и функциональное устройство, которое обрабатывает принятый сигнал и выдает его в наборе команд протоколов систем оповещения: КЗТА (Азимут), КНИИТМУ, ЭЛЕС, Марс-Арсенал, Отзвук, РТС-2000, СЕНСОР и Сигма. Обратный канал организуется с использование иных каналов, в большинстве своем GSM/LTE. Особенностью работы на передающей стороне (на автоматизированном рабочем месте) было необходимость устойчивого канала связи до сервера и, далее на станцию подъема на спутник.

Несколько иной принцип использован при построении каналов с использованием низкоорбитальной группировки спутников. Основное отличие от систем спутниковой связи на геостационарной орбите — это количество спутников, доступных для организации каналов связи, использование ненаправленных антенн и невысокие мощности передатчиков. Плюсы ровно такие же, как и у VSAT, а вот минусов больше. Пока все низкоорбитальные системы связи относительно низкоскоростные и не российского происхождения, управляются иностранными компаниями, часто с финансовым регулированием от вероятного противника. Следовательно, организация каналов связи для систем оповещения, которые могут быть выключены «по щелчку пальцами» недопустима. Эти «особенности» не позволяют всерьез задумываться об использовании таких каналов связи для оповещения на «особый период».

Ну, спустимся на землю — время оценить возможности использования радиоканалов наземного базирования для целей оповещения. Удивительно, практически все наземные сети радиосвязи «отметились» в сфере организации каналов ГОЧС, у каких-то сетей это получилось «ярче», а у каких-то… в общем, не получилось у некоторых. Начнем, пожалуй, с пользования ведомственных сетей. Здесь, в блоге Инфострата мои коллеги по писательскому цеху представили две статьи о наземных системах связи для предоставления каналов для систем оповещения. С них, пожалуй, и начну.

Имеет все плюсы классической радиосвязи, при этом не требует согласования выделения радиочастотного диапазона при использовании сети оператора. Использование ведомственных сетей связи гарантирует некоторую защищенность и индивидуальных подход, в отличие от сетей связи общего пользования. Транкинговая сеть TETRA на территории Санкт-Петербурга и Ленинградской области использовалась в том числе для организации каналов связи спасательных подразделений и грех ее было не использовать под организацию каналов связи для систем оповещения населения. Построение сети оповещения на территории Ленинградской области производилось по двум направлениям:

• основному — режим работы станций в инфраструктуре — TMO;
• резервный — режим работы станций вне инфраструктуры — DMO;

Управление передавалось в служебном канале посредством SDS команд, за декодирование и обработку которых отвечал декодер АТ-команд. Сами оперативные сообщения передавались через речевой канал. Было выделено 420 групп для работы в режиме TMO и 150 групп для работы в режиме DMO. Несомненным достоинством данной схемы построения была работа в двух режимах: пока инфраструктура работоспособна — режим TMO, при частичном или полном разрушении или выходе из строя инфраструктуры — переход в режим DMO.

О плюсах уже сказал в начале раздела, да и сеть ретрансляторов строится и поддерживается Оператором. Так что заключаем Контракт и работаем. Из минусов — отсутствие обратного канала, но это все же вопрос реализации, а не стандарта.

Однако, уже более 10 лет в связи с изменившейся политикой использование данного стандарта связи для целей оповещения населения на территории Ленинградской области было свернуто.

Весьма интересный стандарт для организации каналов связи, как и стандарт TETRA используется для построения ведомственной сети связи. Однако, в отличие от TETRA ориентирован не только на предоставление голосовых услуг связи, но и низкоскоростную передачу данных. Низкоскоростная, конечно, сказано весьма условно. Скорости в канале МАКВИЛ хватает с избытком, чтобы организовать сеть оповещения. Более того, абонентское оборудование для работы с этим стандартом, а по заявлениям оператора и инфраструктурное оборудование, производится в России и представлено не только абонентским носимым оборудованием, но и стационарно устанавливаемыми модемами. В 2020 году, кстати, данное оборудование прошло тестирование при организации каналов связи совместно с оборудованием СГС-22МЕ П-166ВАУ. Плюс данной технологии — относительно дешевые оконечные терминалы, поддержка multicast в сети, отсутствие необходимости юстировки антенн. Минусы — относительно небольшая зона покрытия на настоящий момент и малая статистика по отказам.

Первая, серийно выпускаемая система оповещения с использованием конвенциональной радиосвязи появилась в 2007 году, вернее появилась раньше, но на снабжение МЧС встала именно в марте 2007 года. Это была система КТСО-Р Владимирского завода «Электроприбор». Строилась она на радиостанциях «Луч» и обеспечивала по заявлению завода-изготовителя покрытие в радиусе до 15 км от передающей станции. Далее было построение систем и с использованием радиостанций ICOM, Motorola, Гранит и многих других.

Однако основной принцип состоял в следующем: центральная станция последовательно опрашивала оконечные станции, собирая от них телесигнализацию об их состоянии. Часто это проводилось по открытому каналу без маскирования. Отсюда и первые недостатки — низкая имитозащита, рост интервала опроса с увеличением количества оконечных станций, но и классическая ЭМС (электромагнитная совместимость). Зато, низкая стоимость оконечного оборудования, нет необходимости в инфраструктуре, только надо предварительно позаботиться о выделении частоты и согласовании ЧТП (частотно территориального плана). С появлением цифровых стандартов связи — аналоговые радиосети практически не применяются.

Логичным продолжением развития аналоговых стандартов конвенциональной радиосвязи стало развитие цифрового стандарта. В настоящее время наиболее распространен и перспективен стандарт DMR. Его плюсы: штатная опция организации канала у производителей оборудования систем оповещения, отработанная и надежная. Использование испытанного кодека ACELP, сходного по спецификации с тем, что используется в TETRA, а значит высокое качество передачи речевой информации.

Минусы — это долгая и не совсем прозрачная процедура получения радиочастот, особенно если нужно строить сеть ретрансляции. Кстати, последнее еще и весьма затратно.

Ну и очевидное — GSM (LTE)
Свойство человеческой натуры — это получить пусть меньше, но быстрее. Даже народный фольклор напоминает нам про синицу в руке и журавля в небе. Так уж получается, что часто велик соблазн использования того инструмента, который имеет пусть и более короткие, но понятные перспективы. Именно в силу этого стандарт GSM (LTE) получил такое большое распространение для создания каналов для систем оповещения населения. Более развернутая оценка использованию данного стандарта дана в отдельной статье, здесь же приведу основные плюсы и минусы. Несомненные плюсы: одна из самых развитых инфраструктур и высокие показатели по зоне покрытия и темпу ее наращивания. Минусы… наверное выделю один, но существенный: это все же коммерческая сеть общего пользования, со всеми вытекающими последствиями. Кратко резюмирую: привлекательно, но не надежно.

Очевидно, что выбор канала связи как по типу проводной/беспроводной, так и по его стандарту производится на основании многих факторов. Здесь и развитие сетей связи на оповещаемой территории, и рельеф и топология построения системы оповещения населения и многое другое. Очевидно, что выбор легче делать имея сводные параметры. Набор значимых параметров лучше определять по аналогии с технико-экономическим обоснованием, как например в этой статье. Сравнение беспроводных каналов связи между собой имеет смысл проводить на фоне отличий от проводных каналов связи, добавил их в «турнирную таблицу». Наиболее общие показатели, представляю ниже.

В графах указаны баллы от 1 до 5, характеризующие показатель. Единица — низкий показатель, пять — высокий показатель, чем ниже будет суммарный показатель, тем более перспективен стандарт, но, есть особенности… об этом после сводной таблицы.