Еще в 40-х годах прошлого века начались исследования по созданию сети подвижной связи. В 1956 году в нескольких городах Швеции запускают автомобильную телефонную сеть Mobile System A (MTA). В СССР разрабатывается система гражданской сотовой связи «Алтай», которая работает в 114 советских городах и кое-где работает до сих пор. Позже, появляются сети NMT-450, AMPS, ETACS, D-AMPS и NMT-900, а в 1992 в Германии запускается сотовая связь на базе стандарта GSM. Это был революционный поворот в развитии сетей подвижной связи, задавший вектор развития и поднявший планку мобильной связи на недосягаемую для аналоговых стандартов высоту. Однако, стандарт развивался и дальше и не останавливается в развитии по сей день. Сейчас, то что мы привыкли называть GSM, уже, по-сути, им не является — это уже сети нового поколения: 3G и 4G (UMTS (или W-CDMA) и LTE).

Операторы подвижной связи хорошо финансово вложились в модернизацию сети до уровня LTE. При этом, существенную перестройку претерпели подсистема базовых станций, и подсистема коммутации. Была изменена технология передачи данных между оборудованием пользователя и базовой станцией. Также подверглись изменению и протоколы передачи данных между сетевыми элементами. Вся информация (голос, данные) передается в виде пакетов. Таким образом, уже нет разделения на части обрабатывающие либо только голосовую информацию, либо только пакетные данные.
 
Для использования сетей LTE-А в системах оповещения важно, что LTE-A имеет такую категорию как логические каналы, что же это такое? Логические каналы - это совокупность техник среднего уровня управления доступом MAC (Medium Access Control). Логические каналы по типу передаваемой информации делятся на логические каналы управления и логические каналы трафика. Логические каналы управления используются для передачи различных сигнальных и информационных сообщений, обеспечивающих сеть связи служебной информацией. Данный вид каналов недоступен для пользователя. По логическим каналам трафика передают пользовательские данные.
 
А теперь, после столь длинного отступления от темы оповещения вернемся к повторению важного для нас ключевого момента: «По логическим каналам трафика передают пользовательские данные». В нашем случае, «пользовательские данные» — это команды и сигналы оповещения. И они в исходном протоколе LTE-A ничем не отличаются от любых других. Простым языком: сеть LTE-A «не знает», что данные, которые передаются от АРМ ЕДДС к оконечным устройствам оповещения важнее, чем скачивание несколькими абонентами очередного видеоролика, при нахождении в пределах обслуживания одной базовой станции. То есть «пользовательские данные» системы оповещения точно так же подвержены перераспределению ресурсов сети и могут игнорироваться сетью, если ее загрузка достигла критического значения. Пример игнорирования данных — это когда при пользовании телефоном мы слышим сигнал занятости сети в Новый Год или на стадионе во время матча. Второй пример игнорирования — когда мы просто слышим тишину, потому что смартфон не может даже идентифицироваться в сети оператора. Подводим итог: Без приоритезации трафика канал в сети LTE-A подвержен снижению скорости вплоть до закрытия канала, а, следовательно, неустойчив в условиях высокой загрузки. То есть при возникновении ЧС склонен к отказам, а значит для целей оповещения населения не подходит.
 
Справедливости ради надо отметить…
Сотовые сети ничем не отличаются от радиосетей по среде передачи и работают ровно на тех же физических принципах. А причины, делающие их непригодными для оповещения — это следствие массового использования сети. Виной тому не технология радиодоступа, а «одинаковость» данных, передаваемых в сети. Для целей оповещение Оператору достаточно ввести приоритезацию критически важного трафика, которым по сути и является, в том числе, система оповещения.
Очевидно, что технические возможности у Операторов давно есть, однако до настоящего момента взаимодействие с операторами ограничивалось SMS рассылкой и эпизодическими CellBroadcast.

Как же можно использовать GSM (LTE) каналы? С учетом вышеописанных ограничений круг не такой большой. Ну, во-первых, GSM (LTE) каналы можно использовать для сбора информации о состоянии оборудования оповещения (телесигнализация) или окружающей среды (датчики элементов КСЭОН). В проекте Евразия мы уже сталкивались с такой реализацией обратного канала. Во-вторых, в качестве резервного канала. Здесь, конечно стоит принять рекомендации, приведенные ниже. В-третьих, в качестве временного канала, в случае необходимости оперативного включения оконечных средств оповещения в состав муниципальной или региональных систем оповещения, а также в качестве выносных постов локальных систем оповещения. В-четвертых — на удаленных объектах с малой нагрузкой сети даже в пиковые периоды. В случае, если от использования канала GSM (LTE) уйти не удается, то для увеличения надежности соединения надо предпринять ряд моментов.

Как уже упоминалось в статье об использовании различных типов каналов на территории Ленинградской области при использовании сетей GSM (LTE) необходимо с оператором выработать специальный тариф, но главное организовать выделенную сеть для доставки сигналов оповещения. Это, как минимум позволить общаться с техподдержкой оператора не на правах единичного абонента.

Поставить данные каналы на непрерывный мониторинг с целью отслеживания пиковой нагрузки и количество отказов сети для того, чтобы своевременно осуществить переключение на другого оператора или на другую базовую станцию (БС). А в случае возникновения регулярных перегрузок в сети одного из операторов или в зоне действия конкретной базовой станции переводить обслуживание на другие БС.

Использование мультимодемных систем, поддерживающий одновременную работу с двумя и более SIM картами различных операторов, наибольший приоритет при этом надо отдавать мультимодемным системам, работающим в режиме мультиплексирования каналов разных операторов. Таким образом, можно добиваться того, что открытая сессия (во время сеанса оповещения) не прервется при “падении” сети одного из операторов.
Оценка загруженности базовых станций, в том числе сезонная и использование антенно-фидерных устройств с ориентацией на базовые станции имеющие меньшую нагрузку (пусть даже находящимися на большем удалении).

Исключить подключение к пикосотам объекта, особенно, если GSM (LTE) канал используется в качестве резервного.
 
Конечно, выполнение всех требований не гарантирует устойчивую работу канала, однако, следует вспомнить знаменитую связную шутку, что “Связь - это явление случайное”, а также принять во внимание, что любой тип каналов связи подвержен отказам. Важно найти оптимальное равновесие в надежности/стоимости для каждого конкретного случая. Сводные данные по радиоканалам можно почерпнуть из таблицы в статье в блоге Инфострата.