Транкинговая система широкополосного доступа Маквил

Артур Нуградинов, 2023

Книга представляет собой исчерпывающее руководство и глубокий анализ инновационной технологии транкинговой связи в области широкополосного доступа. Автор представляет уникальную возможность познакомиться с передовыми разработками, применяемыми в телекоммуникационной сфере.Книга начинается с основных понятий и принципов, позволяющих читателю понять сущность транкинговой технологии и ее применение в широкополосном доступе. Она детально описывает особенности транкинговых систем и их преимущества перед традиционными технологиями.Книга также включает в себя исследования и примеры реальных кейсов, где система Маквил успешно применяется.Книга предназначена для специалистов в области телекоммуникаций, сетевых инженеров и студентов, интересующихся передовыми технологиями связи. Она обеспечит читателей современными знаниями и инструментами для эффективной реализации транкинговых сетей в широкополосном доступе, способствуя развитию высокоскоростных коммуникаций и технологического прогресса.

Введение

Информационная эпоха уже наступила. Коммуникативные технологии, как продолжение восприятия и знаний, расширили человеческое сознание, слияние технологий открыло информационную эпоху.

Вспомните, как в XIX веке и первой половине XX столетия главными средствами обмена информацией были книги, газеты, журналы и библиотеки, но уже во второй половине XX века их вытеснили радио, телевидение и кабельные технологии — закодированные сигналы, передаваемые по радиоволнам или проводам. Слияние этих технологий, а также появление компьютера стало зарождением информационной эпохи, в которой мы уже живем и работаем, когда трудно представить себе любую часть жизни без информационных технологий, например, мобильной связи.

В современном мире телекоммуникации являются одной из важнейших отраслей экономик и важнейшим фактором развития как глобальной экономики, так и всего общества. Главное направление в телекоммуникациях в последние десятилетия — развитие массовых технологий беспроводной передачи данных.

По оценкам специалистов, в ближайшие годы трафик с мобильных терминалов превзойдёт трафик с персональных компьютеров. В тоже время, появляются новые технологические сегменты, обладающие исключительным потенциалом развития, для которых необходимы инновационные технологии мобильной связи.

В частности, интернет вещей, увязывающий в единую сеть миллиарды датчиков, счётчиков, компьютеров с промышленным оборудованием и бытовой электроникой. К такому массовому обслуживанию современные сети мобильной связи должны подготовиться.

Интернет вещей это уже технология настоящего, с которой мы сталкиваемся повседневно, а не будущего.

Технология интернета вещей (Internet of Things, IoT) играет важную роль в создании новых цифровых сервисов, предоставляя возможности для автоматизации, сбора данных и взаимодействия с устройствами. Приведу только некоторые из способов, которыми IoT влияет на эволюцию цифровых сервисов.

• Умные устройства и присутствующая при нас техника.

IoT позволяет интегрировать умные устройства, такие как смарт-дома, смарт-автомобили и носимые устройства, с банковскими сервисами. Например, смарт-дом может передавать информацию о расходах на энергию или страховые премии, а находящиеся с нами в кармане или сумке устройства могут передавать информацию о физической активности для персонализации предложений о здоровье или страховке.

• Платежи IoT.

IoT позволяет устройствам совершать платежи между собой без необходимости вмешательства пользователя. Например, автомобиль может самостоятельно оплачивать топливо на заправке или умное устройство в магазине может само совершать покупки и оплачивать их.

• Автоматическое сбор данных.

IoT-устройства могут собирать данные о поведении и предпочтениях клиентов, что помогает банкам предоставлять более персонализированные и релевантные услуги. Например, банк может использовать данные с умных домашних устройств для определения потребностей в страховании или финансировании дома.

• Мониторинг и управление активами.

IoT позволяет банкам отслеживать и управлять активами клиентов в режиме реального времени. Например, с использованием IoT-сенсоров банк может предложить мониторинг состояния и страхование для промышленного оборудования, транспортных средств или недвижимости.

• Улучшенная безопасность.

IoT может помочь в обеспечении более высокого уровня безопасности. Например, использование IoT-сенсоров и биометрических данных позволяет более точно идентифицировать человека и предотвращать мошенничество.

• Контекстуальные услуги.

IoT-устройства могут предоставлять контекстуальные данные, которые помогают предлагать более релевантные услуги и предложения. Например, устройство в автомобиле может передавать информацию о местоположении, позволяя предложить туристические услуги или кредитные предложения для поездок.

• Умные города и инфраструктура.

IoT играет важную роль в развитии умных городов, где банки могут предоставлять финансовые услуги, связанные с управлением городской инфраструктурой. Это может быть управление парковкой, оплата за общественный транспорт, энергетическое управление и другие сервисы.

В целом, IoT предоставляет огромные возможности для инноваций и создания новых цифровых сервисов, основанных на автоматизации, сборе данных и взаимодействии с устройствами. Причем эти технологии продолжают развиваться и будут только увеличивать возможности цифровых сервисов, поскольку новое поколение уже не представляет свою жизнь без данных технологий.

В последние годы мы уже стали свидетелями экспоненциального роста интернета вещей (IoT) и носимой техники, и эти технологии оказывают значительное влияние на эволюцию телекоммуникаций.

Умные устройства, такие как умные телевизоры, умные дома, умные автомобили и другие подключенные к интернету устройства, собирают огромное количество данных о поведении и предпочтениях пользователей. Банки могут использовать эти данные для более точного анализа финансового поведения клиентов и предоставления персонализированных рекомендаций и услуг. Например, если умный дом обнаруживает, что семья тратит много энергии на отопление, банк может предложить им программу финансирования энергоэффективных улучшений дома.

Носимая техника, такая как умные часы, фитнес-трекеры и другие устройства, следят за здоровьем и активностью пользователей.

Еще одним преимуществом умных устройств и носимой техники является возможность предоставления удобных и мгновенных сервисов. Благодаря подключению к интернету и современным технологиям безопасности, пользователи могут осуществлять платежи, проверять баланс счета, получать уведомления о транзакциях и управлять своими финансами прямо с умных или носимых устройств. Это обеспечивает максимальную гибкость и удобство для пользователей.

Однако, это не только счетчики и датчики ЖКХ, элементы умного дома, умные парковки и умные фермы, нуждающиеся в беспроводных модемах с низкой стоимостью, способные проработать от батарейки несколько лет и не отличающиеся высокими требованиями к надежности и скорости канала связи.

IoT — это еще и «критически важные» потребители в системах обеспечения безопасности движения, мониторинга и управления производством, автоматизации систем здравоохранения. Их критерии надежности, доступности и качества канала передачи данных гораздо более строгие.

Но сегодняшним сетям 4G пока нечего предложить таким пользователям. Однако, без этих вещей подавляющее большинство уже не представляет свою жизнь.

Вместе с тем, также нет ни одного оператора массового рынка, способного предоставлять в одном абонентском устройстве сервисы транкинга, высокоскоростной передачи данных и видео, подкрепленные гарантией доступа абонентов к сети. Если посмотреть на разнообразие телекоммуникационных технических решений любого крупного корпоративного или ведомственного клиента, то каких только беспроводных технологий у него нет: мобильная связь GSM/WCDMA/LTE, DECT-телефония, Wi-Fi-споты для телеметрии и выделенные PMR.

Но это уже прошлое, технологии ушли вперед от аналоговых радиостанций и MVNO-сетей, которые к тому же необходимо состыковать, затрачивая огромные усилия. К тому же клиентам остаются недоступны единая нумерация, единая система диспетчеризации и мониторинга, поскольку настолько разнородны эксплуатируемые ими системы.

Сети радиосвязи общего пользования, обслуживаемые мобильными операторами «большой четверки», не рассчитаны на эксплуатацию во время массового скопления людей в одной географической точке, а также при возникновении чрезвычайных ситуаций (аварии, пожары, террористические акты и пр.). В подобных обстоятельствах фрагменты сетей мобильной связи отключаются либо из-за перегрузки, либо по указанию правоохранительных органов / служб безопасности.

Единственным решением данной проблемы, применяемым во всем мире, является использование специально сооруженных сетей профессиональной связи, отделенных от сетей массового обслуживания.

Реалии сегодняшнего дня диктуют дополнительные требования к сетям критически важных коммуникаций, заключающиеся в необходимости обеспечить не только голосовую связь, но и сервисы высокоскоростной передачи данных, передачи видео, позиционирования.

МАКВИЛ представляет собой современную систему критически важных коммуникаций, обеспечивающую высокий уровень надежности и защиты.

Ее технологическая платформа принадлежит к четвертому поколению (4G) систем подвижной радиосвязи, имеет такую же спектральную эффективность, что и LTE, но при этом содержит ряд элементов 5G-сетей, включая смарт-антенны, адаптивную фильтрацию полосы для каждого абонента и малый размер кванта распределяемого ресурса радиоканала.

В ближайшее время МАКВИЛ является практически единственной технологией широкополосной профессиональной радиосвязи, не имеющей аналогов в мире, готовой обеспечить предоставление на единой сети всего комплекса услуг.

При этом МАКВИЛ обеспечивает предоставление на единой сети услуг традиционной голосовой транкинговой связи, современных сервисов высокоскоростной передачи данных, позиционирования, диспетчеризации и располагает полным набором сетевого и абонентского оборудования, произведенного на российских предприятиях.

Технология МАКВИЛ (McWill — Multicarrier Wireless Local Loop) разработана группой Xinwei, имеющей исчерпывающий пакет международных патентов, и включена в рекомендации Международного союза электросвязи (ITU-R M.1801–2).

МАКВИЛ — уникальная технология, которая «здесь и сейчас» может быть эффективно использована для построения как выделенных корпоративных/ ведомственных сетей с полным набором транкинговых голосовых сервисов, сервисов M2M/IoT и передачи видео, так и операторских сетей, в рамках которых пользователям может быть обеспечена гарантия доступа к услугам.

Уникальная гибкость и масштабируемость МАКВИЛ позволяет построить выделенную сеть профессиональной радиосвязи в любом регионе, за счет использования различных частотных диапазонов (300/400/1800 МГц), и любой полосе частот (1–2–3–4–5 МГц). Спектральная эффективность МАКВИЛ и скорость передачи данных соответствует стандартам 4G

Эта технология «закрывает» все потребности профессиональных пользователей, превращая привычную «рацию» в современный защищенный смартфон с высокоскоростным выходом в интернет и передачей данных, видеотрансляциями, видеоконференциями, сервисами позиционирования. При этом сохраняются все привычные для пользователей профессиональной (обычно транкинговой) радиосвязи функции: групповые широковещательные вызовы, сервисы диспетчеризации, создание и динамическое изменение групп пользователей.

Сети МАКВИЛ обеспечивают приоритеты доступа для пользователей, а также уникальную помехозащищенность радиоинтерфейса. МАКВИЛ, несмотря на «широкополосность» технологии, намного лучше приспособлен для обработки ультракоротких сообщений в сетях интернета вещей по сравнению с современными сетями массового обслуживания, спроектированными для обработки потокового мультимедиа.

Это объясняется тем, что небольшие посылки информации с сенсоров-датчиков в МАКВИЛ дополняются лишь незначительным объемом служебных данных. Гарантия доступа к сети и минимальные задержки гарантируют использование МАКВИЛ для критически важной телеметрии и управления объектами.

Линейка абонентских терминалов включает модели мультимедийных радиостанций, роутеров, модемов в различном исполнении. Все необходимое для внедрения стандарта МАКВИЛ производится на российских предприятиях и организациях. Единая универсальная технология способна заменить существующее разнообразие корпоративных решений в области связи, не откладывая решение насущных проблем на завтра и не дожидаясь «созревания» LTE или других технологий. Обладая сопоставимой с LTE спектральной эффективностью, МАКВИЛ, благодаря использованию временного дуплекса TDD, предоставляет возможность создавать сети в частотных диапазонах, не востребованных в сетях массового обслуживания.

Серийное оборудование МАКВИЛ производится для диапазонов частот 337–341, 417–422 и 1785–1805 МГц, не входящих в планы стратегического развития как 3G (UMTS, CDMA-2000), так и 4G (WiMAX, LTE).

Для построения всероссийской сети профессиональной беспроводной связи на основе широкополосной мультимедийной 4G-системы транкинговой радиосвязи МАКВИЛ МАКВИЛ (принято также латинизированное наименование McWill) — на протяжении последнего десятилетия его курирует телекоммуникационный холдинг «НИРИТ-СИНВЭЙ Телеком Технолоджи» (НСТТ). Это совместное российско-китайское предприятие, в котором от КНР участвует Xinwei Group. Одним из ключевых элементов мобильных комплексов связи МАКВИЛ стали «периферийные» серверы Lenovo ThinkSystem SE350 Edge Server.

Компания была основана в 2012 году и представлена на телекоммуникационном рынке холдинговым предприятием и дочерними предприятиями — операторами связи ООО «Юнисел», ООО «Белитон», ООО «КватроПлюс» и ООО «Лардекс». Эти операторы уже построили сети более чем в 80 регионах России.

Как отмечают аналитики, в ближайшей перспективе МАКВИЛ останется единственной технологией профессиональной радиосвязи, которая обеспечивает предоставление услуг традиционной транкинговой связи на единой сети. От аналогов ее отличает наличие сервисов высокоскоростной передачи данных и видео, позиционирования и диспетчеризации. Все они не имеют аналогов в мире.

Стоит отметить, что пока сети пятого поколения не могут выполнить задачи государственной важности в сфере коммуникаций, которые по силам МАКВИЛ. Причин тому несколько, но в число основных можно включить ориентированность 5G-провайдеров на дополненную и виртуальную реальность, игровые сервисы и промышленность, а также недостаточную зрелость 5G. В России на базе МАКВИЛ создается национальная технологическая платформа, обеспечивающая независимую от иностранных вендоров инфраструктуру профессиональной связи для государственных, ведомственных и корпоративных пользователей. В комплексном решении также используется доверенное и защищенное российское оборудование (российский стандарт, чипы, ПО, сетевое и абонентское оборудование).