Некоторые вопросы развития цифровых и аналоговых сетей радиосвязи

 Растущая загруженность каналов в поддиапазонах, выделенных для профессиональной радиосвязи (в основном в интересах организаций общественной безопасности), привело к тому, что регуляторы промышленно развитых стран (в Северной Америке и Европе) законодательно ограничили срок эксплуатации аналогового оборудования и минимальное количество речевых каналов для типовой полосы 25 кГц. Хотя сроки неоднократно переносились из-за неготовности производителей и финансовой нагрузки на потребителей, уже с января 2013 года запрещена эксплуатация радиосредств, реализующих менее 2-х голосовых каналов на полосу 25 кГц.
 Техническая реализация такой эффективности стала возможной уже с конца 90-х годов благодаря бурному развитию цифровых технологий передачи голоса. Стандартизация для рынка профессиональной радиосвязи продолжается в течении последних 10 лет, и если не брать во внимание определенное разнообразие применяемых вокодеров, сводится к следующим открытым стандартам: TETRA (4 TDMA канала в полосе 25 кГц), DMR и APCO Phase II ( 2 TDMA канала в полосе 12,5 кГц), а также во многом похожие dPMR/NXDN (FDMA каналы 6,25 кГц). К последним можно добавить фирменные (закрытые) IDAS и Nextedge.
 Указанные цифровые технологии привнесли много технических решений в профессиональную радиосвязь, основная масса которых проявляется только при построении уже серьезных многозоновых цифровых транкинговых сетей (так называемый Tier 3 или Mode 3 для DMR/dPMR/NXDN).
 Если учесть, что такие транкинговые сети реально стали создаваться только в последние 2 года, то легко понять, почему основные поставки на рынок цифрового радио приходились на так называемые конвенциальные решения (Tier2/Mode2), по сути являющиеся обычной одноканальной связью (не обязательно даже корректно работающей с многими базовыми станциями, тем более в режиме распределенного приема, тем более с квазисинхронным вещанием -  Simulcast – передачей на одной частоте). Все отличие от аналогового – цифровая модуляция в радиоканале и иногда гибкость объединения ретрансляторов и наличие дополнительных интерфейсов за счет логичного использования опорной IP-сети. При этом производители сознательно (или по техническим причинам) резко ограничивают возможности аналоговых радиостанций по сравнению с новыми цифровыми в таких конвенциальных системах. Например, за исключением реализованной Etherstack в APCO Phase I функции “transcoder”, мы нигде не увидели поддержки «многобазовости» для аналоговых радиостанций – их область работы ограничена только одним ретранслятором.
 Тем не менее даже для заказчиков Америки и Европы уже ставший обязательным простой переход с января 2013 года на полосу 12,5кГц пока не под силу – по данным открытых источников до 15% потребителей до сих пор используют 25 кГц.
 Так  есть ли смысл российскому пользователю переплачивать в разы за дорогое «цифровое конвенциальное» базовое оборудование и цифровые радиостанции, когда настоящие преимущества проявляются только при построении цифровых транкинговых систем? Хотелось бы добавить к этому еще несколько слов о так называемой «защищенности» цифровых систем связи от «прослушивания» абонентского траффика.
 Реальная защищенность от прослушивания возможна только при использовании шифрования, для этого система должна поддерживать разрешенные на территории РФ алгоритмы шифрования с длиной ключа не менее 255 бит, и иметь установленные ФСБ России сертификаты.
 Если же при демонстрации (проверке) две цифровые рации одного диапазона, на одних и тех же частотах и  даже одного цифрового стандарта (хотя в рамках многих открытых стандартов допускается «подкручивание» производителями «пары бит», как сейчас происходит с китайскими dPMR рациями на базе чипа SCT3252 шанхайской компании SICOMM)  не слышат друг друга, то это как раз свидетельство одной гигантской проблемы, связанной с самой технологией цифровой радиосвязи – вокодером (программным модулем прошивки, отвечающим за сжатие речи).
 Дело в том, что для больших серьезных потребителей в Северной Америке и Европе очень строго регламентировано использование конкретного вокодера (а именно AMBE II+ для стандартов АРСО Phase II и ТЕТРА). В более простых цифровых стандартах (типа DMR и dPMR), созданных в этих странах для обеспечения в основном мелких потребителей, такой строгости нет, а AMBE II+ является весьма дорогим (принадлежит фирме DVSI). Поэтому для уменьшения цены многие производители используют огромное множество альтернативных вокодеров (RALCWI, TWELP и др.), обеспечивающих достаточное сжатие речи, хотя практика показывает, что не всегда качество голоса является приемлемым.
 По этой причине у потребителя (особенно в странах, не защищенных законодательно требованиями к вокодерам), существует опасность столкнуться с тем, что закупив единожды у поставщика некую цифровую систему, можно остаться её вынужденным покупателем без возможности перехода на другую цифровую систему либо приобретения альтернативного абонентского.
 Так что же делать организации, не готовой вкладывать десятки и даже сотни миллионов рублей в цифровую радиосвязь, но имеющей необходимость в модернизации, особенно на больших и протяженных территориях?
 
 Ответом на этот вопрос является оборудование «Радиокупол».

 Внимательно изучив и оттестировав у себя в лаборатории образцы цифровых систем и абонентского оборудования некоторых ведущих мировых производителей (Raytheon /Etherstack, ICOM и другие), мы разработали свой FR-серию цифровых контроллеров, подключаемый к любой аналоговой радиостанции (от сложных с измерением RSSI до простейшей модификации типа RoIP-шлюз), оборудование для организации работы диспетчерских рабочих мест и сервисное программное обеспечение (для диспетчеризации, записи переговоров, коммутации, компарации и инженерного мониторинга, с возможностью выхода на ТФОП, GSM, спутниковые сети – все что присутствует в современных цифровых системах).
 На выходе получена система, создающая для обычных аналоговых радиостанций среду, полностью аналогичную (а в ряде случаев и лучшую) цифровой конвенциальной для цифровых радиостанций.
 Базовое оборудование – в разы дешевле (возможно использовать уже установленное). Абонентское - заказчик использует уже имеющееся у него аналоговое оборудование.

 Причина разработки и производства радиостанций РК-301 и РК-201.

 В последнее время в процессе разработки и внедрения Радиокупола мы использовали в качестве базовых приемопередатчиков покупные от разных вендоров (контроллер позволяет осуществлять тонкую настройку для эффективной работы любых типов радиостанций).
 Построив самостоятельно уже более 280 базовых станций для коммерческих и бюджетных организаций, мы столкнулись с рядом особенностей в технических характеристиках некоторого импортного оборудования, выразившихся в ряде случаев в несоответствии ГОСТ 12252 (избирательность приемника, АЧХ, перемодуляция поднесущей и др.), что при объединении абонентов в систему становится особенно заметно. Указанные проблемы и существующие высокие цены на аналоговое импортное абонентское оборудование привело нас к мысли о разработке и производстве линейки дешевых VHF - радиостанций на современной компонентной базе, реально соответствующих требованиям российских ГОСТов и международных стандартов.
 Такое решение было принято с учетом имеющегося у нас 10-летнего опыта OEM/ODM сотрудничества с двумя предприятиями КНР, местными лидерами в производстве радиостанций. В нашем совместном зачете - производство и поставка в Россию более 300 тысяч радиостанций Аргут LPD/PMR диапазона.
 Поэтому было логично разработку новой VHF-линейки выполнить в Москве (платы, компоновка, Gerber, firmware, дизайн конструктива, CAD пресс-форм для передних панелей и шасси), а производство железа (с тестовой прошивкой, предназначенной только для контроля качества) разместить у проверенных партнеров.  Схема отработана и применяется большинством мировых разработчиков и поставщиков телекоммуникационного оборудования, а 10-летний опыт сотрудничества гарантирует требуемое качество и выходной контроль изделий.

 Некоторые технические особенности разработки РК-201/301.

 Сразу было условлено не экономить на ключевых компонентах, а также на возможности будущих модификаций и расширения функционала.
Для этого в том числе применены:

№	Компонент	Примеры преимущества
1	Усилитель мощности производства Mitsubishi для возимой РК-201	- качество и надежность передатчика; - вместе со специально спроектированным шасси обеспечивает требуемые ГОСТом циклы работы в мобильном и стационарном режимах.;
2	FSK модем производства CML для РК-201 с модулятором/демодулятором CTCSS	- реализация всех стандартных вызовов на основе FSK(типа MDC1200) и двусторонняя передача данных (поддерживается и для носимой РК-301);- возможность определения номера поднесущей и его ретрансляция в системе Радиокупол (для создания PL групп в зоне покрытия многих баз. Кстати, при использовании при передачи в опорной сети РСМ без сжатия система позволяет ретранслировать вызовы типа MDC1200.)
3	Современный цифровой процессор производства STMicro на ядре ARM Cortex M3.Уровень модели процессора позволяет при увеличении флэш реализовать например цифровой стандарт DMR.	- легко обновляемая для расширения функционала прошивка, возможность реализации индивидуального функционала для заказчика;- измерение RSSI, сложные алгоритмы сканирования (с использованием воутинга), анализ присутствия в сети и т.д.;- удаленная перепрошивка номиналов и иных параметров каждого канала через IP;- ввод номиналов частот непосредственно с лицевой панели возимой РК-201.
4	Передняя панель двух типов:- простая бюджетная 3-сегментная LED;- точечная монохромная OLED.	- возможность переворачивания на 180 относительно шасси при монтаже РК-201;- OLED позволяет реализовывать различные пользовательские интерфесы, в том числе заказные;- реальная морозостойкость до -40С для OLED.
5	Доработки по рекомендациям заказчиков	- гарантированное отсутствие незадокументированных возможностей на уровне firmware;- уникальная для нашего рынка возможность.

 И главное, радиостанции РК-201 и РК-301 полностью соответствуют ГОСТам, при этом имея самую низкую цену на рынке.