Nuevas tecnologías GSM para agentes de seguridad.
Nikolaev Vadim Petrovich
NUEVAS TECNOLOGÍAS GSM PARA EMPLEADOS DE SERVICIOS DE SEGURIDAD
Los sistemas de comunicación celular se han consolidado firmemente en todos los ámbitos de nuestra vida. El número de suscriptores de sistemas de comunicación celular en Rusia ha aumentado considerablemente durante el último año y medio.
La mayoría de los usuarios de telefonía celular ahora eligen las tecnologías digitales y dan preferencia al estándar GSM. .
El número de suscriptores de la red GSM en el mundo ha alcanzado los 200 millones de personas, en Rusia ha superado el millón de usuarios, de los cuales alrededor del 70% se concentran en Moscú.
En este caso, dos operadores tienen licencias para prestar servicios de comunicación celular en el estándar GSM: Mobile TeleSystems OJSC y VimpelCom, que representa su red bajo la marca BeeLine GSM.
Para muchos empleados Para las fuerzas del orden agencias, servicios de seguridad de diversas organizaciones y estructuras de seguridad, un teléfono celular se ha convertido desde hace mucho tiempo en un atributo necesario. La amplia cobertura territorial de las redes celulares hace del radioteléfono un medio indispensable para intercambiar información al realizar diversas tareas.
Al mismo tiempo, no es ningún secreto que la mayoría de los servicios de seguridad, para construir sus propias redes de comunicación operativas, se centran en sistemas de comunicación por radio profesionales (troncalizados y convencionales), que brindan una mayor eficiencia de comunicación, la posibilidad no solo de comunicaciones individuales, sino también grupales. y transmisiones de llamadas, suscriptores de prioridades de llamadas.
Sin intentar menospreciar los méritos de los sistemas de comunicación por radio profesionales tradicionales, me gustaría brindar a los lectores información sobre tecnologías prometedoras en los sistemas celulares GSM que hacen posible realizar nuevas capacidades operativas.
Todas estas capacidades están disponibles en relación con la aparición de nuevos servicios basados en la tecnología GSM, que antes no eran característicos de los sistemas de comunicación celular:
- transmisión de datos de alta velocidad en modo de conmutación de paquetes;
- comunicación por radio grupal;
- redes de comunicación dedicadas para grupos de suscriptores;
- extensión de la zona de comunicación a los vestíbulos subterráneos del metro.
Algunas de las nuevas tecnologías fueron discutidas brevemente en la reseña de la exposición Svyaz-Expocomm 2000″ (Nikolaev V.P. «La comunicación en el umbral del tercer milenio”, “Equipo especial”, núm. 3, 2000), sin embargo, parece que nuestros lectores estarán interesados en recibir información más detallada.
Datos de nuevas tecnologías de transmisión
Nuestra revista ya ha discutido las posibilidades de utilizar comunicaciones celulares para servicios de seguridad (Petrov N.N. “Uso de transmisión de datos a través de canales de comunicación celular GSM en sistemas de seguridad”, “Equipo especial”, No. 4, 1999. ).
La transmisión de datos a través de canales de tráfico (velocidad de hasta 9600 bps) o servicios de mensajes cortos (matrices de datos cortas de hasta 1120 bits de longitud) en combinación con equipos de radionavegación por satélite le permite construir sistemas de seguimiento para cargas especialmente importantes, sistemas de despacho para vehículos especiales, sistemas de seguridad para automóviles y sistemas para buscar automóviles robados.
Sin embargo, las nuevas tecnologías para la transmisión de datos de alta velocidad a través de canales GSM permiten que los servicios de seguridad aprovechen oportunidades fundamentalmente nuevas.
Presentado en la última exposición “Svyaz-Expocomm 2000” por Mobile TeleSystems (MTS)” tecnología de transmisión de paquetes en la interfaz de radio GPRS (Servicio general de radio por paquetes), que se espera que se implemente en Moscú este año, aumentará significativamente la velocidad de transferencia de datos.
VimpelCom también planea implementar infraestructura GPRS. Firmó un acuerdo con Nokia para el suministro de elementos de infraestructura GSM para la red celular BeeLine GSM desplegada en Moscú.
Los principales objetivos de GPRS son proporcionar servicios móviles de acceso a Internet, soporte para intranets, así como otras aplicaciones IP.
La implementación de GPRS requiere la instalación o superposición sobre la infraestructura de la red GSM de nuevos elementos que permitan la conmutación de paquetes de datos.
La arquitectura básica de un La red GSM con funciones GPRS se muestra en la Fig. 1.
BTS (Estación transceptora base) — estación transceptora base;
BSC(Controlador de estación base) — controlador de estación base;
MSC(Centro de Conmutación Móvil) — centro de conmutación de servicios móviles;
SGSN(Nodo de soporte de servicio GPRS) – nodo de servicio GPRS;
GGSN(Nodo de soporte de puerta de enlace GPRS) – nodo de puerta de enlace GPRS ;
PCU(Unidad controladora de paquetes) — controlador de paquetes;
OMC-G(Operación y mantenimiento-GPRS) — Centro de servicio GPRS
Fig.1. Arquitectura GPRS básica
Como es sabido, el estándar GSM utiliza acceso múltiple por división de tiempo (TDMA).
La estructura del flujo de información digital se construye sobre la base de las llamadas tramas TDMA, cada una de las cuales consta de 8 posiciones de tiempo (slots). Cada franja horaria transmite información desde su propio canal: voz o datos.
En una red GSM con GPRS se combinan franjas horarias para aumentar la velocidad de transmisión. Para la transmisión de datos, se asignan de 1 a 7 ranuras, en teoría 8.
En el modo GPRS, se puede formar una ranura utilizando cuatro esquemas de codificación resistentes al ruido (CS-1 &# 8230; CS-4), que difieren en la velocidad de transmisión y codificación, así como en el nivel de protección contra errores.
Cuanto menor sea la velocidad de codificación, mayor será el nivel de protección contra errores ( Tabla 1).
Tabla 1.
|
Codificación del esquema |
Velocidad de transferencia, bit/s |
Velocidad de codificación |
|
CS-1 |
9.05 |
1/2 |
|
CS-2 |
13.4 |
2/3 |
|
CS-3 |
15.6 |
3/4 |
|
CS-4 |
21.4 |
1 |
Por lo tanto, se utilizan los 8 intervalos de tiempo y se utiliza la tasa de codificación más alta (sin protección contra errores) La velocidad de transferencia de datos en modo GPRS puede ser 21,4 x 8 = 171,2 kbit/s.
Sin embargo, en la práctica se puede contar con velocidades de transferencia de datos de hasta 100 kbit/s, lo que, sin embargo, supera en un orden de magnitud las capacidades de las redes GSM existentes.
Un mayor aumento en La velocidad de transferencia de datos se puede lograr utilizando la tecnología EDGE (Tasas de datos mejoradas para GSM). La esencia de esta tecnología es utilizar cambio de fase de 8 posiciones 8PSK en el canal de radio en lugar de modulación utilizando el método GMSK.
Gracias a esto, es posible transmitir 3 bits de información por símbolo, es decir triplicar la velocidad de transferencia. El uso de EDGE proporciona velocidades de transmisión de datos en la interfaz de radio de hasta 384 kbit/s.
Cabe señalar que velocidades de transmisión de datos tan altas no se pueden lograr en los sistemas convencionales y troncales. sistemas existentes en Rusia.
Incluso en el prometedor estándar paneuropeo de comunicación por radio troncalizado TETRA, donde se alcanza la velocidad máxima de transferencia de datos en comparación con otros estándares, no puede superar los 28,8 kbit/s. Además, la cobertura territorial existente de las comunicaciones celulares después de la implementación de las tecnologías consideradas permitirá transmitir información a distancias significativas, lo que tampoco es probable que se pueda lograr en las redes de radiocomunicaciones profesionales.
El aumento de las velocidades de transmisión de datos en las redes celulares hace posible que un suscriptor móvil reciba grandes cantidades de datos en un tiempo relativamente corto.
Además del acceso a sistemas de información abiertos (acceso a Internet, etc.), los empleados de los servicios de seguridad podrán recibir rápidamente información de sus propias bases de datos especializadas (identificar al propietario de un automóvil, obtener la instalación de un sistema de vigilancia). sitio, etc. .d.).
Es posible transmitir rápidamente imágenes a través de canales de comunicación por radio. La velocidad de la información en las redes GSM con la introducción de nuevas tecnologías aún no permite la transmisión de información de vídeo en tiempo real, pero la transmisión rápida de fotografías es absolutamente real.
Para las autoridades agencias y servicios de seguridad, un canal de comunicación accesible para la transmisión aparece fotografías de la escena.
Por ejemplo, los medios técnicos de transmisión de datos utilizando tecnología GPRS se pueden incluir en sistemas robóticos móviles utilizados durante especiales eventos. (
Así, al realizar trabajos para el eliminación de artefactos explosivos, en situaciones difíciles, la imagen de un artefacto explosivo se puede transmitir rápidamente al monitor a un grupo de expertos que no están directamente en el lugar del evento para tomar una decisión sobre los métodos de neutralización.
En principio, se pueden utilizar tecnologías de transmisión de datos de alta velocidad a través de canales GSM en sistemas de videovigilanciacuando es necesario organizar un puesto de control a una distancia suficientemente grande del objeto que se está monitoreando. En este caso, naturalmente, no se transmitirá una imagen de vídeo continua, sino fotogramas de vídeo fijos con una cierta periodicidad.
Redes dedicadas
Los operadores de telefonía móvil están intentando por todos los medios aumentar el número de suscriptores a sus redes.
Una de las posibles direcciones para ampliar el círculo de usuarios de comunicaciones celulares es la penetración en el mercado de las comunicaciones corporativas, es decir, la construcción de redes virtuales dedicadas en el marco de la red general GSM.
Esta tecnología la ofrece en particular Siemens, que coopera activamente con la empresa Mobile TeleSystems.»
La tecnología de redes virtuales permite implementar redes de comunicación corporativa cerradas diseñadas para un único grupo de suscriptores, que básicamente interactúan solo entre sí, aunque, si es necesario, pueden comunicarse con suscriptores de la red general.
En las redes dedicadas se aplicarán sus propias tarifas y prioridades de acceso, se implementará la posibilidad de utilizar números cortos, lo que aumentará la eficiencia de la comunicación.
La introducción de Este servicio en la red MTS OJSC se puede esperar durante este año.
No es ningún secreto que para muchos jefes de servicios de seguridad, cuyos empleados utilizan radioteléfonos móviles, el problema es la gran cantidad de conversaciones personales que no están relacionadas con el desempeño de funciones oficiales, por las que, sin embargo, tienen que pagar. Por lo tanto, un factor atractivo en el uso de la tecnología de red virtual para la gestión de servicios de seguridad es la capacidad de eliminar conversaciones no oficiales de sus empleados programando radioteléfonos solo para la comunicación entre suscriptores de su red.
Invasión del mercado de las comunicaciones por radio profesionales
Sin embargo, las redes virtuales son sólo la primera etapa de la expansión de los sistemas celulares en el mercado de las comunicaciones por radio profesionales y corporativas. No permiten resolver la tarea principal de los sistemas profesionales: organizar las comunicaciones por radio en grupo.
Por lo tanto, con el desarrollo de las redes celulares, las tecnologías adaptadas a las tareas de las comunicaciones por radio móviles profesionales no pudieron pero no aparecen, que hacen posible la comunicación en grupo
Una de estas tecnologías fue propuesta por Ericsson, que recientemente presentó su nuevo desarrollo llamado GSM Pro. Permite a los operadores de redes GSM proporcionar servicios de radio grupales.
La tecnología GSM Pro implica el uso de equipos de red GSM estándar (conmutadores, estaciones base, controladores de estaciones base), complementados con tres herramientas principales: un servidor GSM Pro especial, una consola de despacho y terminales de radio especiales que le permiten aprovechar todas las ventajas. de la tecnología GSM Pro. La estructura de la red GSM Pro se muestra en la Fig. 2.
BTS – Estación transceptora base (estación transceptora base)
BSC – Estación base Estaciones controladoras (controladoras de estaciones base)
MSC– Centro de Conmutación Móvil
Fig.2. Estructura de red GSM Pro
Como se puede ver en la figura, la principal adición a la infraestructura de red es el servidor GSM Pro, que está conectado al conmutador GSM a través del Interfaz E1. El intercambio de información de señalización entre el centro de conmutación MCS y el servidor GSM Pro se realiza de acuerdo con el protocolo SCS No. 7.
Las consolas de despacho se pueden conectar directamente al servidor. Con la ayuda de dicho control remoto, el despachador o jefe del servicio de seguridad tiene la oportunidad de controlar rápidamente las acciones de sus empleados que realizan una tarea en un vasto territorio dentro de la zona de comunicación de la red GSM.
El control remoto del despachador GSM Pro se implementa en una computadora personal estándar, es decir. El software de la consola de despacho se puede instalar en cualquier PC.
Los terminales de radio especiales permiten a los suscriptores trabajar en modo telefónico normal, solo como estaciones de radio profesionales con comunicación grupal o en modo combinado.
El modo de funcionamiento está determinado por la tarjeta SIM utilizada. Ericsson produce terminales especiales de la marca R250s Pro, equipados con una clave de transmisión (PTT), un altavoz de alta potencia y también tienen una carcasa duradera resistente al agua y al polvo.
La tecnología GSM Pro le permite combinar no sólo los suscriptores de la red GSM en grupos, sino también cualquier otra red, en particular, los suscriptores de la red telefónica pública (PSTN).
El número de miembros del grupo no puede exceder los 16 suscriptores y el número de grupos a los que el suscriptor tiene derechos de acceso es — no más de 25.
La identificación de grupos en la red GSM se realiza mediante números de teléfono. La información sobre los grupos se registra en las tarjetas SIM de los terminales de radio y también se almacena en el servidor GSM Pro.
La comunicación por radio grupal en las redes GSM Pro es menos eficiente en comparación con los sistemas convencionales y troncales. El tiempo para establecer una conexión grupal en GSM Pro oscila entre 2 y 5 s. Sin embargo, esto sólo se aplica al momento inicial del establecimiento de la conexión, es decir, para inicializar la llamada.
Después de establecer una conexión de grupo, el servidor GSM Pro mantiene activas las conexiones de todos los suscriptores del grupo, por lo que cualquier miembro del grupo puede transmitir información inmediatamente sin una pausa después de presionar la tecla PTT.
Los suscriptores de GSM Pro pueden utilizar servicios de radio grupales básicos, que incluyen llamadas grupales, de transmisión y de emergencia, así como servicios adicionales, incluida la conexión automática de personas que llaman tarde, reconexión de llamadas, reagrupación dinámica y restricción de llamadas. duración y otras funciones.
Además, los suscriptores de GSM Pro conservan la oportunidad de utilizar una gama completa de servicios de red GSM estándar.
De este modo, utilizando las redes GSM Pro, los agentes de seguridad pueden recibir la comunicación de radio grupal a la que están acostumbrados. (aunque algo menos eficiente) en un área muy grande en combinación con un alto nivel de servicio celular.
No sólo más amplio, sino también más profundo
Ampliación del área de comunicación Hoy en día, el sistema celular estándar GSM también ha afectado a los vestíbulos subterráneos del metro.
En Moscú ya está funcionando una subred de comunicación de prueba en las estaciones del centro de intercambio Tagansky. Hasta finales de año, la empresa Mobile TeleSystems planea equipar con comunicaciones la mayoría de las estaciones de metro dentro de la línea circular.
MTS OJSC también planea resolver el problema de proporcionar comunicaciones mientras los trenes están en movimiento. moverse dentro de túneles mediante el uso de cables radiantes distribuidos; sin embargo, esta es una perspectiva más lejana.
Para garantizar las comunicaciones en el metro, se utilizan estaciones base dedicadas, conectadas a una red de antenas ubicadas de tal manera que en cualquier punto del vestíbulo, pasaje o escalera subterránea, se garantiza un nivel suficiente de recepción de señal desde la estación base. .
La aparición de comunicaciones con los suscriptores en las estaciones de metro, donde hasta ahora no existían métodos de transmisión de mensajes por medios de radio, puede ampliar las capacidades operativas de los agentes de seguridad.
Por ejemplo, al realizar vigilancia externa o rastrear un objeto, es posible transmitir información a suscriptores ubicados en la superficie.
Costo
Un lector sofisticado que utilice estos mismos servicios celulares, podrá notar que todos los servicios descritos no solo brindan nuevas oportunidades, sino que también, hasta cierto punto, llegan a los bolsillos de los suscriptores.
Esto es cierto.
Sin embargo, cada usuario tiene derecho a hacer sus propios cálculos económicos, lo que le permitirá sacar una conclusión sobre la justificación de los costes necesarios para utilizar tecnologías de comunicación celular GSM prometedoras.
Solo podemos Obsérvese la tendencia general a largo plazo de disminución de las tarifas de los servicios de comunicaciones. El crecimiento sin precedentes del número de abonados en 1999 estuvo asociado, en primer lugar, a una importante reducción de las tarifas por parte de los principales operadores de telefonía móvil.
Está claro que este proceso no es interminable, pero la competencia en el mercado de las comunicaciones móviles sigue intensificándose constantemente, y esto contribuye a la reducción de los precios.
A mediados de mayo de este año, el La comisión de licencias del Ministerio de Comunicaciones decidió emitir otra (tercera) licencia para la prestación de servicios de comunicaciones móviles en el estándar GSM 900/1800 en Moscú y la región.
Sonic Duo La empresa, una empresa conjunta de la empresa finlandesa Sonera Corp y JSC Central Telegraph, tiene la intención de invertir alrededor de 300 millones de dólares en el desarrollo de la red y la organización de la producción de radioteléfonos en Rusia y atraer hasta 160 mil clientes hasta 2003.
La aparición de un nuevo operador GSM sin duda intensificará la competencia y, en el futuro, ayudará a reducir las tarifas.
Esperemos que se establezcan prometedores servicios celulares GSM. asequible para la mayoría de nuestros lectores.
El artículo se publicó en 2003 y ahora es posible rastrear todo el camino de desarrollo de la tecnología GSM 20 años después.