Tss 01 2017 by olegtancuet

Cover_TSS_Valera 3/15/17 3:09 PM Page Cov1

Включен в перечень ВАК

Издается компанией

с 1997 года

ISSN: 2308-9431

ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ № 1 ЖУРНАЛ ПРОФЕССИОНАЛОВ В ОБЛАСТИ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И IТ

2017

Мы живем в эпоху развития электронной коммерции, и на горизонте 5–10 лет это будет основным драйвером роста нагрузки, поэтому мы должны подготовить нашу инфраструктуру. дмитрий страшнов генеральный директор фгУп "почта россии"

22–24 ноября 2017

www.all-over-ip.ru

интернет вещей КаК новый веКтор раЗвития перспеКтивы и проБЛемы M2M IT-аУтсорсинг на сЛУжБе БиЗнеса оБЛачные воЗможности мУЛьтиопрос в высоКопЛотных сетях 5G и БУдУщее сетей свяЗи александр Зайцев генеральный директор гУп мо "мострансавто"

Концепция единого информационного пространства

XIV Международная выставка 19–21 сентября 2017

www.tssonline.ru

sviaz 3/15/17 3:53 PM Page Cov2

Preview 3/15/17 4:57 PM Page 1

Вопросы к IoT Спецпроект первого номера этого года мы посвятили Интернету вещей. С каждым днем эта технология все плотнее входит в нашу жизнь, внедряется в управление крупными компаниями, становится частью быта обычных людей. Вот только несколько последних новостей на эту тему: "дорожную карту" по внедрению Интернета вещей в агропромышленном комплексе разработала рабочая группа на экспертной площадке ФРИИ; компания "МегаФон" начала тестирование умных счетчиков для жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ). Умные дома, умные парковки, умный транспорт. Практически во все отрасли сегодня приходит IoT и М2М. Операторы один за другим предлагают внедрение услуг, в том или ином виде связанных с Интернетом вещей. Но с появлением новой передовой технологии всегда возникает ряд вопросов.

n Регулирование. Технологии сегодня развиваются намного быстрее, чем бюрократиче-

ская машина может переработать. Многие инновации сегодня просто не подпадают под имеющееся законодательство. И, возможно, скоро будут появляться новые законодательные инициативы, не всегда корректные и реалистичные, но преследующие цель хоть как-то притормозить то, что полностью остановить нельзя.

n Безопасность. Огромные массивы данных пользователей, технологическая зависи-

мость целого дома, предприятия, района или города, рост хакерских атак – все это предъявляет новые, еще более серьезные, чем сегодня, требования к безопасности и защите данных.

n Деньги. "Где деньги?" – вопрос, который компании, увлеченные новыми трендами,

забывают себе задавать. Но новая технология не всегда приносит новый доход. Массовый пользователь в целом консервативен и неподвижен, а бизнес сегодня экономит средства. Поэтому компаниям опытным путем предстоит установить, какое именно направление IoT принесет наибольшую прибыль.

n Сети нового поколения. По словам директора по технологии филиала Cisco в Австра-

лии и Новой Зеландии Кевина Блоха, Интернет в его нынешнем виде не подходит для взаимного соединения вещей и машин, так как требования мобильности вступают в противоречие с нуждами Интернета вещей (IoT), и в дальнейшем понадобится полная перестройка. Все эти вопросы будут обсуждаться в течение года в журнале "Технологии и средства связи". Присоединяйтесь. Подписка на журнал: http://tssonline.ru/subscription.php Наши новости и электронная версия журнала на сайте www.tssonline.ru Выпускающий редактор журнала "Технологии и средства связи"

Заварзина Анна

Content 3/15/17 5:52 PM Page 2

технологии и средства связи № 1 (118) 2017

Содержание СОБЫТИЯ

"Триколор ТВ" переводит вещание из формата MPEG-2 в формат MPEG-4

ОТРАСЛЕВОЙ ФОКУС – ТРАНСПОРТ И ЛОГИСТИКА

Журнал "Технологии и средства связи" № 1 (118) Учредитель и издатель ООО "Гротек" COMMUNICATION TECHNOLOGIES & EQUIPMENT MAGAZINE

Скорая почта

6 8

IT – первый и эффективный помощник транспортника . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Алексей Санник

Мы считаем развитие беспилотных технологий шагом вперед . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Андрей Акимушкин

В перевозках важно своевременно иметь под рукой проверенную информацию . . . .Александр Зайцев

СПЕЦПРОЕКТ – ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ

Интернет вещей в умном городе

Включен в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ) www.elibrary.ru

M2M-технологии: перспективы развития и актуальные проблемы . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Антон Липанин

Издатель Владимир Вараксин

IoT-решения от Orange Business Services . . . . . . . . . . . . . . .Дэвид Холден

Выпускающий редактор Анна Заварзина zavarzina@groteck.ru

Возможные подходы к построению модели сущностей для эксплуатации IoT в OSS/BSS

Научно-технический журнал

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Владимир Акишин, Александр Гольдштейн

Корректор Галина Воронина Дизайн, верстка Анастасия Иванова, Ольга Пирадова Производственный менеджмент Татьяна Мягкова Редакционный совет Аджемов Артем Сергеевич, д.т.н., профессор Азаров Геннадий Иванович, д.т.н., профессор Анпилогов Валентин Романович, к.т.н., доцент Воронцов Анатолий Сергеевич, к.т.н. Головченко Екатерина, к.ф.м.н. Классен Виктор Иванович, д.т.н., профессор Крылов Александр Михайлович, к.т.н. Кукк Калью Иванович, д.т.н., профессор Лачинова Светлана Леонидовна, Ph.D. in Physics Локшин Борис Абрамович, к.т.н., с.н.с. Пайсон Дмитрий Борисович, к.т.н., д.э.н. Скрынников Василий Григорьевич, к.т.н., с.н.с, профессор Урличич Юрий Матэвич, д.т.н., профессор Шевцов Вячеслав Алексеевич, д.т.н., профессор Шубин Валерий Иванович, к.т.н., доцент Эйдус Александр Гиршевич, к.т.н., доцент Решением президиума Высшей аттестационной комиссии (ВАК) Министерства образования и науки Российской Федерации научно-технический журнал "Технологии и средства связи" включен в Перечень ведущих рецензируемых научных изданий, рекомендуемых для публикации научных результатов диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук

www.tssonline.ru www.groteck.ru

. . . . . . . . . . . . . . . . .Андрей Дугин, Павел Иванченко, Георгий Куприянов

РЕШЕНИЯ КОРПОРАТИВНОГО КЛАССА

Как изменились требования бизнеса к IT-аутсорсингу? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Евгений Горохов

Облачные возможности: преимущества и перспективы использования облачных технологий в современном мире . . . . .Владимир Лебедев

РЕШЕНИЯ ОПЕРАТОРСКОГО КЛАССА

Научный обзор: проблемы обеспечения электромагнитной совместимости современных и перспективных радиосистем сотовой связи (часть 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Василий Скрынников

5G: будущее сетей связи и инфраструктуры в России . . . . . . . . . . .Александр Климов

Механизм мультиопроса в высокоплотных сетях IEEE 802.11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ле Чан Дык, Ольга Симонина

ТЕЛЕВЕЩАНИЕ

Увидеть перспективы видео и победить . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Владимир Староватов, Александр Прохоров

НОВОСТИ

4, 22 48

Новости Ньюсмейкеры

Content_Valera 3/15/17 5:44 PM Page 3

COMMUNICATION TECHNOLOGIES & EQUIPMENT MAGAZINE № 1 (118) 2017

Contents EVENTS

"Tricolor TV" converts MPEG-2 broadcast format to MPEG-4

INDUSTRY FOCUS – TRANSPORT & LOGISTICS

6 8

Fast mail IT is a first effective assistant on the transport market . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Alexey Sannik

Unmanned technologies this is a step forward

Concrete and verified information is of prime importance to public transport services . . .Alexander Zaitsev

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Andrey Akimushkin

INTERNET OF THINGS

Internet of things in a smart city

M2M Technologies: Development Prospects and Challenges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Anton Lipanin

IoT-solutions by Orange Business Services

Possible approaches to the construction of an entities model for IoT operating in the OSS / BSS

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Andrey Dugin, Pavel Ivanchenko, George Kupriyanov

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .David Holden

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Vladimir Akishin, Alexander Goldstein

CORPORATE LEVEL SOLUTIONS

How have changed the business requirements for IT-outsourcing? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Evgeny Gorokhov

Cloud capabilities: advantages and prospects of cloud technologies use in the modern world . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Vladimir Lebedev

OPERATOR’S LEVEL SOLUTIONS

Scientific review: problems of ensuring electromagnetic compatibility of modern and perspective cellular radio systems (Part 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Vasily Skrynnikov

5G: the future of communication networks and infrastructure in Russia . . . . . . . . . . . . . . .Alexander Klimov

The Mechanism of Multipolling in High-Density Networks IEEE 802.11 . . . . . . . . . . . . .Le Tran Duc, Olga Simonina

TV BROADCAST

Vision of the Video Perspective and Conquering it

Координатор проекта Татьяна Чаусова Отдел рекламы Татьяна Чаусова тел. (495) 647-0442 Юрисконсульт Кирилл Сухов Для почты 123007 Москва, а/я 82, e-mail: tss@groteck.ru, тел. (495) 647-0442, факс (495) 259-3233 Журнал зарегистрирован в Комитете РФ по печати. Свидетельство № 015999 Отпечатано: Линтекст, Россия Тираж 20 000 экз. Цена свободная Платная подписка на журнал: по каталогу "Газеты и журналы" (индекс 81328), по каталогу "Пресса России" (индекс 83251), через офис – тел. (495) 647-0442, по e-mail: monitor@groteck.ru, через Интернет – www.icenter.ru Платная подписка на специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание": через офис – тел. (495) 647-0442, по e-mail: monitor@groteck.ru, ipatova@groteck.ru ISSN: 2308-9431 Издается с 1997 г. Рукописи рецензируются. Перепечатка допускается только по согласованию с редакцией и со ссылкой на журнал. Мнения авторов не всегда отражают точку зрения редакции. За содержание рекламных публикаций и объявлений редакция ответственности не несет.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Vladimir Starovatov, Aleksandr Prokhorov © Гротек, 2017

NEWS

4, 22 48

News Newsmakers

www.tssonline.ru www.groteck.ru

News 3/15/17 3:52 PM Page 4

СОБЫТИЯ

Новый год проекта "Технологии и средства связи" В конце прошлого года в Аналитическом центре при Правительстве РФ состоялось заседание редакционного совета журнала "Технологии и средства связи". В начале заседания председатель редакционного совета, заместитель генерального директора по науке "ВИСАТ-ТЕЛ" Валентин Анпилогов представил нового члена редсовета – заместителя руководителя АЦ при Правительстве РФ Юрия Урличича. Руководитель проекта ТСС Татьяна Чаусова познакомила участников мероприятия с новым выпускающим редактором журнала – Анной Заварзиной. 2017 год для проекта "Технологии и средства связи" особенный. Весь этот год пройдет под эгидой 20-летия издания. Поэтому силы редакции будут направлены на совершенствование контента издания, разработку новых рубрик, развитие электронных носителей и продвижение проекта в социальных сетях, отметила в своем выступлении Татьяна Чаусова. Особое внимание нужно уделить соблюдению требований ВАК и elibrary, повышению индекса научной цитируемости журнала, это подчеркнет статус издания и дополнительно увеличит его популярность в отрасли, считает Валентин Анпилогов. Члены редакционного совета провели анализ проекта тематического плана ТСС на 2017 г., внесли свои поправки и замечания, предложили дополнительные темы для публикаций. Было решено больше внимания уделять темам, посвященным Интернету вещей, 5G, телемедицине, электронному правительству, развитию новых технологий в сфере связи и IT. Все предложения были внесены в проект тематического плана журнала. Запросить подробный тематический план и сроки предоставления материалов можно по адресу: zavarzina@groteck.ru Специализированный научно-технический журнал "Технологии и средства связи" (ТСС) выходит тиражом 20 000 экземпляров (7 номеров в год, включая специальный тематический выпуск "Спутниковая связь и вещание") + в электронном формате IMag. Включен в перечень ВАК и Российский индекс научного цитирования www.elibrary.ru. ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

За период с 1997 г. журнал зарекомендовал себя как надежное, предоставляющее достоверные сведения и точную информацию издание, поддерживаемое и развиваемое профессиональной командой. Это наиболее полное российское информационно-аналитическое издание в области IT и телекоммуникаций, в котором также публикуются и научно-технические материалы.

Исследование: новые вызовы, или чего ждут от Интернета вещей? Интернет вещей (IoT) стремительно входит в нашу жизнь и вскоре может стать частью повседневных бизнеспроцессов. Но, несмотря на шумиху вокруг этой концепции, немногие компании могут похвастаться удачным опытом внедрения IoT. В ходе европейского исследования SAS были опрошены 75 организаций, которые считают себя успешными "первопроходцами" в интеграции Интернета вещей в свои бизнес-процессы. Респонденты представляют девять отраслей – от промышленности до государственного сектора – и пятнадцать разных кейсов применения Интернета вещей. Около 20% респондентов в качестве главного преимущества концепции IoT отметили "связь с клиентами", далее идут "автоматическая диагностика" (17%) и "отслеживание активов" (16%). С точки зрения результата лист самых популярных ожиданий респондентов возглавляет "операционная эффективность" (43%) и "расширение пользовательского опыта" (36%). Что касается вызовов, с которыми сталкиваются и которые преодолевают компании при внедрении Интернета вещей, то здесь в топ-3 вошли "необходимость анализа данных в реальном времени" (22%), "проблемы с безопасностью" (22%) и "управление культурными изменениями" (20%). Интернет вещей стирает границы между индустриями, и это подтверждает тот факт, что наиболее упоминаемым среди респондентов продуктивным решением в процессе внедрения концепции стало привлечение к сотрудничеству внешних консультантов (15%), так как возможности штатных data scientists ограничены рамками их специализации. "Наблюдается некоторый разрыв между потребностями и имеющимися в компаниях компетенциями. Многие

менеджеры уже поняли, что подготовка собственных кадров к работе с Интернетом вещей потребует длительного времени, при этом развитие концепции не может ждать, когда сотрудники наберутся опыта и получат нужную квалификацию. Поэтому на настоящем этапе для руководителей компаний важно правильно выстроить долгосрочную стратегию взаимодействия внешних и внутренних специалистов", – говорит Матиас Купманс (Mathias Coopmans), директор по развитию бизнеса SAS. IoT позволяет автоматизировать не только принятие огромного количества рутинных решений, но и упрощает решение сложных управленческих задач – таких как определение предпочтений клиентов в разных отраслях, прогнозирование поломок, оптимизация логистики и многое другое. Экосистема IoT сейчас только создается, в том числе и в России, где рынок IoT уже превышает 300 млрд руб., что на четверть больше, чем в прошлом году. Причем по мере интеграции IoT в бизнес-процессы организаций из инновационной технологии он превратится в стандарт.

Orange Business Services подключит к спутниковой связи 14 судов ГК "Доброфлот" Международный сервис-провайдер Orange Business Services объявляет о запуске в России нового полностью управляемого решения Maritime VSAT по подключению морских судов к спутниковой связи. Одним из первых российских заказчиков решения стала группа компаний "Доброфлот", ведущий производитель рыбных консервов на Дальнем Востоке. По условиям пятилетнего договора Orange подключит к спутниковой связи 14 судов ГК "Доброфлот", предоставив гарантированную скорость в 2 Мбит/с с возможностью расширения канала в рамках проекта создания единой защищенной корпоративной сети для всех активов компании: наземных объектов и принадлежащего ей флота. При этом все оборудование, необходимые пусконаладочные и сервисные работы, а также предоставление канала связи и внедрение технологии WAN-оптимизации трафика осуществляется в рамках единого контракта с фиксированной помесячной оплатой. Это решение уже использовалось Orange для подключения к спутниковой связи более 300 судов по всему миру. n

tricolor 3/15/17 3:53 PM Page 5

СОБЫТИЯ

УДК 621.396

"Триколор ТВ" переводит вещание из формата MPEG-2 в формат MPEG-4 "Tricolor TV" converts MPEG-2 broadcast format to MPEG-4 ереход на современный формат вещания – продолжение политики оператора по повышению качества телесмотрения. Идет естественный процесс эволюции технологий, и "Триколор ТВ" не только от него не отстает, но и формирует новые стандарты современного телесмотрения благодаря внедрению и развитию передовых и самых лучших форматов и сервисов для абонентов.

феврале 2017 г. крупнейший российский оператор цифрового телевидения "Триколор ТВ" объявил о старте второго этапа программы перевода вещания из формата MPEG-2 в формат, реализуемый с 20 апреля 2016 г. В рамках программы оператор поэтапно проводит изменение формата вещания для групп телеканалов, а также скорректировал условия доступа – с 1 февраля 2017 г. для абонентов – владельцев оборудования парка MPEG-2, оплата услуги "Единый" доступна только на шесть месяцев (стоимость составляет 600 руб.). Всем абонентам оператора, подключившим пакет "Единый", телеканалы будут по-прежнему доступны, но уже в формате MPEG-4. Абонентам, у которых оборудование для приема спутникового сигнала поддерживает только формат MPEG-2,

"Триколор ТВ" рекомендует по выгодной цене совершить обмен на приемники нового поколения*. Это позволит абоненту в шесть раз увеличить количество принимаемых каналов и даст возможность просматривать телеканалы в формате HD. При этом стоимость основной услуги для абонента остается неизменной.

Развитие программы перехода Данная программа является логичным продолжением политики оператора по повышению качества телесмотрения в России. В 2014 г. "Триколор ТВ" совместно с технологическими партнерами начал программу обмена оборудования, поддерживающего формат MPEG-2, на приемники нового поколения. Для пользователей и абонентов оператора были предложены льготные условия обмена оборудования, а также для ранее активных абонентов осуществляется перенос дней подписки. За время существования программы возможностью повысить качество телесмотрения воспользовались порядка 3,9 млн абонентов. Принятый в 1993 г. формат MPEG-2 повсеместно выводится из эксплуатации в связи с введением более современных форматов (MPEG-4 и HEVC). Ежегодно количество телеканалов в формате MPEG-2 сокращается.

Ключевые слова:

Keywords:

MPEG-2, MPEG-4

* Все приемное оборудование, приобретенное по акциям обмена, позволяет просматривать телеканалы в формате MPEG-4 и/или HEVC.

Алексей Карпов Заместитель генерального директора по развитию линейного телевидения "Триколор ТВ"

Все для клиента "Задача "Триколор ТВ" как лидера рынка – обеспечить всем телезрителям качественное современное телесмотрение. Мы клиентоориентированный оператор, поэтому осуществляем мягкий переход к вещанию в формате MPEG-4, который с 2015 г. на законодательном уровне установлен в качестве базового формата вещания. Мы мотивируем пользователей перейти на новый стандарт, создавая для этого комфортные условия и разрабатывая выгодные акции". В частности, от вещания в MPEG-2 уже отказался ряд крупных зарубежных и российских операторов. Изменение форматов вещания является естественным процессом эволюции технологий. Важно отметить, что в соответствии с приказом Минкомсвязи России "Об утверждении Требований к качеству звука и (или) изображения обязательных общедоступных телеканалов и (или) радиоканалов" от 1 сентября 2015 г. в качестве базового формата вещания федеральных телеканалов n установлен формат MPEG-4. Адрес и телефоны компании ТРИКОЛОР ТВ

см. на стр. 48

№ 1 март 2017 n ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ

pochta 3/15/17 3:52 PM Page 6

ОТРАСЛЕВОЙ ФОКУС – ТРАНСПОРТ И ЛОГИСТИКА

Скорая почта Fast mail феврале нынешнего года "Почта России" отчиталась об итогах первого этапа комплексной программы "Почта без очередей". Реформа призвана повысить скорость и качество обслуживания посетителей почтовых отделений. На текущем этапе пилотным регионом выбрана столица, где обкаткой программы занимается управленческая команда макрорегиона Москва. В дальнейшем все успешные инструменты, подходы и решения к ускорению обслуживания будут масштабированы "Почтой России" на всю страну.

n February "Russian Post" reported on the results of the first phase of the comprehensive program "Mail without queues." The reform is designed to improve the speed and quality of service for visitors to post offices.

Выступая на пресс-конференции, посвященной подведению первых итогов программы "Почта без очередей", генеральный директор ФГУП "Почта России" сообщил, что предприятие ежедневно обрабатывает огромное количество посылок с вложениями: в 2016 г. в пиковые сезоны этот показатель достигал 1,5 млн посылок в день, и он продолжает расти. "Если три года назад "Почта России" обрабатывала в среднем 100 млн посылок в год, то теперь эта цифра достигла 300 млн посылок, а в 2017 г. мы ожидаем ее увеличение до 400 млн в год. Понятно, что при таком увеличении объемов отправлений пропорционально растет нагрузка на почтовые отделения. Поэтому в нынешнем году первостепенное значение для нас имеет проект "Почта без очередей", направленный на то, чтобы убрать очереди в почтовых отделениях. Этому будут способствовать три инструмента: оптимизация работы с юридическими лицами, изменение стандартов и технологических процессов обслуживания, а также изменения в кадровой политике и мотивации сотрудников", – подчеркнул Дмитрий Страшнов.

Юрлица – налево По мнению главы "Почты России", основной предпосылкой для формироТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

Дмитрий Страшнов, генеральный директор ФГУП "Почта России" вания больших очередей является то, что юридические лица обслуживаются на общих основаниях, как и физические лица. Они регулярно направляют в почтовые отделения курьеров с большим количеством отправлений, требующих длительного времени на прием и оформление. "По нашей оценке, на прием 20 отправлений от курьеров юрлиц в среднем уходит час и на этот час окно обслуживания фактически блокируется одним клиентом", – поясняет Дмитрий Страшнов. Как сообщил заместитель генерального директора "Почты России" по посылочному бизнесу и экспрессдоставке, директор макрорегиона Москва Сергей Малышев, для устранения этой проблемы предприятие намерено перевести юридических лиц в отдельные специализированные центры обслуживания. В Москве насчитывается уже 71 центр, в каждом из которых обслуживаются крупные организации по безналичной форме оплаты. При этом отправление и выдача посылок и мелких пакетов, а также отправлений EMS для юридических лиц осуществляется в 87 центрах выдачи и приема посылок. Ну а те компании, которые предпочитают работать за наличный расчет, могут отправлять своих курьеров в одно из 150 почтовых

отделений (т.е. в каждое четвертое отделение Почты в столице), в которых есть соответствующие окна обслуживания. При этом Сергей Малышев подчеркнул, что в остальных почтовых отделениях отправления с указанием организации в обратном адресе оформляться не будут. "Юридические лица, которые раньше формировали очередь благодаря тому, что приходили с отправкой нескольких десятков заказных писем, теперь обслуживаются в качественных, отдельно выделенных помещениях на базе действующих отделений почтовой связи. Для информирования наших клиентах на сайте "Почты России" мы разместили специальный баннер, который ведет в раздел с подробным описанием новой схемы обслуживания юридических лиц, включая список отделений, на базе которых оно теперь осуществляется", – пояснил Сергей Малышев. По его мнению, эти меры позволят минимизировать очереди в отделениях. А для повышения удобства почтового обслуживания представителей бизнеса предприятие ведет систематическую работу по переводу большинства операций с юридическими лицами в режим онлайн – начиная от заключения договора и заканчивая предпочтовой подготовкой.

Кадровый резерв Еще одним важнейшим инструментом повышения качества обслуживания клиентов, по словам генерального директора "Почты России" Дмитрия Страшнова, является новая система подбора, подготовки и мотивации кадров. "Наш персонал молодеет, и для того, чтобы заинтересовать его работой у нас, мы разрабатываем новые программы персональной мотивации. Открою маленький секрет: со второго квартала нынешнего года мы создадим очень конкурентные условия по заработной плате для наших сотрудников, в частности – для начальников почтовых отделений в Москве и их заместителей", – отметил Дмитрий Страшнов. В рамках реализации программы открыт новый центр подбора и обучения почтовых операторов в Москве, который еженедельно выпускает до полутора сотен подготовленных специалистов. Помимо этого, "Почта Рос-

pochta 3/15/17 3:52 PM Page 7

ОТРАСЛЕВОЙ ФОКУС – ТРАНСПОРТ И ЛОГИСТИКА

Сергей Малышев, директор макрорегиона Москва, "Почта России" сии" договорилось с Центром занятости населения Москвы о сотрудничестве, в рамках которого к почтовой работе будут привлекаться студенты. Основными мотивационными факторами для них станут гибкий график, работа в непосредственной близости от дома, хороший соцпакет, а также возможности обучения и карьерного роста. "Кадры – это наш фундамент, это то, от чего мы отталкиваемся, когда внедряем какие-то новые технологии и решения, призванные повысить эффективность работы предприятия", – заверил Сергей Малышев.

Все – в зал! Одновременно с модернизацией кадровой политики и модели работы с юридическими лицами "Почта России" принимает меры по оптимизации обслуживания клиентов во всех отделениях. Для этого, в частности, зоны хранения почтовых отправлений переносятся непосредственно за спины операторов, чтобы им не приходилось в процессе работы постоянно отлучаться на склад. Кроме того, в ряде отделений рабочие места их начальников переносятся в зал обслуживания клиентов. По словам Сергея Малышева, начальник почтового отделения – самый опытный сотрудник, досконально знающий все почтовые процессы и способный решить любую задачу в рамках обслуживания клиентов. В момент перегрузки он может подключаться к работе с клиентами, а также разрешать наиболее сложные вопросы. "Также мы уже ввели в 140 почтовых отделениях столицы так называемых администраторов залов обслуживания, которые призваны консультировать клиентов, снимая у них большинство

Ждун в почтовом отделении

вопросов без необходимости стоять для этого в очереди. При этом такие администраторы могут даже оказать часть услуг, например по подбору мелкого пакета для получателя с тем, чтобы он, подойдя к окну обслуживания, сразу его получил", – рассказал Сергей Малышев. Помимо этого, по словам главы макрорегиона Москва, каждое почтовое отделение будет оснащено плакатами с номерами телефонов, по которым можно позвонить и сообщить о возникновении большой очереди. "Эта информация поможет нам оперативно контролировать ситуацию: в частности, руководитель отделения сможет в режиме реального времени принимать меры для ликвидации очереди – например выпускать в зал дополнительных сотрудников для обслуживания посетителей и даже заниматься этим самостоятельно". В экстренных случаях для устранения коллапса могут привлекаться мобильные бригады "скорой почтовой помощи", которые оперативно приезжают по сигналу в отделение связи и помогают обслужить посетителей. На данном этапе в Москве уже сформировано шесть таких бригад, и их количество будет увеличиваться по мере необходимости.

Электрификация очереди Кроме перечисленных мер, "Почта России" с конца прошлого года взялась за внедрение в работу почтовых отделений систем электронной очереди. Прежде всего они устанавливаются в филиалах с наибольшей нагрузкой, имеющих более трех окон обслуживания клиентов. За 2016 г. было установлено 100 таких решений в Москве и 50 в регионах страны. А в течение 2017 г.

будет инсталлировано еще 1350 систем электронной очереди по всей стране. "Наша цель – чтобы с момента прихода посетителя в отделения, вне зависимости от того, сколько человек стоит перед ним в очереди, до момента его выхода проходило не более 10 минут. При этом на обслуживание одного посетителя в окне не должно уходить более двух минут", – подчеркивает Сергей Малышев. "Мы живем в эпоху развития электронной коммерции, и на горизонте 5–10 лет это будет основным драйвером роста нагрузки на "Почту России", поэтому мы должны подготовить нашу инфраструктуру, включая сортировочную и логистическую сети, к обработке соответствующих объемов корреспонденции и посылок без коллапсов. Также мы намерены существенно снизить объем бумажной корреспонденции благодаря нашему сравнительно новому сервису заказных электронных писем", – сообщил на пресс-конференции глава "Почты России" Дмитрий Страшнов. Он также призвал аудиторию мероприятия активно пользоваться мобильным приложением "Почты России", которое позволяет оперативно отслеживать всевозможные сбои в работе предприятия и устранять их благодаря обратной связи с клиентами. В завершение выступления Дмитрий Страшнов выразил уверенность в том, что акционирование "Почты России", которое так давно обсуждается на государственном уровне, дало бы мощный толчок ее развитию и позволило бы госпредприятию стать гораздо более эффекn тивным и конкурентоспособным. Ваше мнение и вопросы по статье присылайте по адресу

№ 1 март 2017 n ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ

sannik 3/15/17 3:52 PM Page 8

ОТРАСЛЕВОЙ ФОКУС – ТРАНСПОРТ И ЛОГИСТИКА

IT – первый и эффективный помощник транспортника IT is a first effective assistant on the transport market печивать необходимый для нормальной жизни города оборот грузов и пассажиров. Прямые управленческие решения не эффективны в этом направлении без мгновенной регистрации дорожных событий, оперативного анализа ситуации, быстрого просчета вариантов разрешения возникающих проблем. Естественно, в этом смысле IT – первый и эффективный помощник транспортника.

Алексей Санник Директор МКУ "Тюменьгортранс"

Alexey Sannik Director of "Tyumengortrans"

а разговор о применении технологий информатизации и связи в решении прикладных задач на транспорте наш эксперт Юрий Иванов пригласил директора МКУ "Тюменьгортранс" Алексея Санника

ur expert talked with speaker about the application of information and communication technologies in solving applied problems in transport

– Алексей, вы не первый год занимаетесь проектами по автоматизации управления городским транспортом. Как информационные технологии помогают развитию инфраструктуры города и улучшению жизни людей, если говорить о транспорте? – В нашей отрасли информатизация является одним из ключевых элементов для анализа ситуации на дорогах и принятия мер по улучшению дорожной обстановки. Не мы первые заметили, что только строительством новых магистралей и расширением дорожного полотна невозможно бороться с транспортными коллапсами. Из года в год растущий транспортный поток необходимо оперативно перенаправлять по оптимальным маршрутам, чтобы обесТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

– Какие направления IT и телекоммуникаций являются приоритетными для вашего учреждения сегодня? – За последнюю пару лет нами внедрено несколько высокотехнологичных систем контроля и управления дорожным движением. Для их проектирования нами были заданы параметры производительности компьютерного обеспечения, объем хранимой информации, требования к скорости информационного обмена, которые разработчиками были выполнены. В качестве каналов связи, обеспечивающих обмен данными между элементами автоматизированных систем, используются оптоволоконные линии (для стационарных объектов) и радиоканалы WiMax (для связи с труднодоступными элементами системы). Качество связи хорошее, проблем нет. Для определения позиционирования транспортных средств, в первую очередь – городского общественного транспорта, используются датчики ГЛОНАСС/GPS. – Расскажите, пожалуйста, об осуществленных проектах в 2016 г. Соответствуют ли результаты вашим ожиданиям? – В целом результаты хорошие. Нами еще с 2014 г. внедряются в Тюмени умные светофоры на перекрестках, по маршруту Червишевский тракт – улицы: Мориса Тореза – Профсоюзная – Дружбы – Тобольский тракт, а также по улицам Комсомольская и Первомайская. Все эти светофорные объекты работают в автоматическом режиме, подстраиваясь под транспортные потоки, и объединены автоматизированной системой управления дорожным движением (АСУДД). АСУДД получает данные

от видеодетекторов, установленных по маршруту и непрерывно замеряющих скорость, интенсивность движения и плотность транспортного потока. По этим данным координируется работа светофоров, подстраиваясь под количество проходящего транспорта и создавая оптимальную "зеленую волну" по направлению. В 2016 г. численность таких светофоров доведена до 39, а видеодетекторов до 114. Для визуального контроля ситуации на дороге на ключевых перекрестках установлены обзорные камеры, число которых достигло 35. Видео с камер транслируется на экраны в Центре управления дорожным движением (ЦУДД) "Тюменьгортранса", где дежурный персонал оперативно оценивает ситуацию и при необходимости может скорректировать работу АСУДД, мониторить работу общественного транспорта, сообщить в дежурную часть ГИБДД о совершенном ДТП. Система постоянно развивается, на данный момент разработана проектносметная документация по подключению к АСУДД второй очереди светофорных объектов, находящихся на основных магистралях города Тюмени: улица Ямская, улица Ленина, улица Республики. – То есть в ЦУДД станет видимой и управляемой дорожная обстановка на всех ключевых магистралях. Наверное, городские экстренные службы могли бы воспользоваться этой информацией? Не планируете интеграцию ИТС с системами службы "112"? – Таких конкретных планов у нас нет, тем более что есть отдельная федеральная программа "Безопасный город". Однако службы экстренного реагирования связываются с ЦУДД для координации действий дорожной обстановки, поиска подозреваемых в кражах, угонах автотранспорта, запрашивают видеоархивы для разрешения судебных дел. Также их оперативные подразделения пользуются нашим сайтом и мобильным приложением "Тюмень. Транспорт" для определения местоположения городского транспортного

sannik 3/15/17 3:52 PM Page 9

ОТРАСЛЕВОЙ ФОКУС – ТРАНСПОРТ И ЛОГИСТИКА

средства на маршруте. Кроме этого, видеосигнал с камер наблюдения транслируется в дежурную часть ГИБДД УМВД по Тюменской области. – Есть такое мобильное приложение? – Это один из наших сервисов наряду с информационным порталом, информационными табло, транслирующими в режиме онлайн время прибытия автобусов к остановке. Это стало возможным после того, как все городские автобусы Тюмени были оснащены навигационными приборами ГЛОНАСС-GPS, что позволяет следить за их движением в режиме онлайн. Контроль осуществляется разработанной сотрудниками IT-подразделения МКУ "Тюменьгортранс" автоматизированной системой диспетчеризации, позволяющей контролировать соблюдение расписания и схем маршрута. Эти данные также транслируются на публичный сайт tgt72.ru и в мобильное приложение "Тюмень. Транспорт", разработанное для платформ iOS и Android и ориентированное на широкий круг пользователей. Очень важным считаю предоставление нашим пассажирам информации о реальном прибытии транспортных средств на остановочный пункт. Достаточно в мобильном приложении указать остановку и требуемый маршрут, как тут же отображается информация о фактическом времени подхода автобуса. – Несколько лет назад появлялась информация о планах создания в Нидерландах системы, управляющей движением автомобилей в городе в автоматическом режиме. Сегодня в Европе уже не редкость беспилотные грузовики. Как вы считаете, городской транспорт реально полностью перевести на "беспилотное" вождение, перепоручив управление автоматике? – В настоящее время доверить вождение автобуса автомату вряд ли возможно. И дело не столько в сложности задачи, сколько в ответственности за жизнь и здоровье пассажиров. Очень непростой вопрос о юридической ответственности искусственного интеллекта. Думаю, что это задача не близкого будущего, и городской общественный транспорт перейдет на "беспилотное" управление одним из последних. Более реальная перспектива – развитие интеллектуальных транспортных систем, оптимизирующих маршруты движения, снижающих время в пути, улучшающих экологическую обстановку в городе, сокращающих потребление энергоресурсов. Пер-

спективным также остаются задачи информирования участников движения о состоянии и параметрах уличнодорожной сети города, увеличение доли остановочных пунктов, оборудованных электронных табло, и внедрение безналичной оплаты за проезд. – Банковской картой, по отпечаткам пальцев или будет применена система распознавания лиц пассажиров? – Вариантов несколько, пока рано говорить о конкретике. – В продолжение разговора о реальных перспективах – каковы приоритеты развития автоматизации движения транспорта Тюмени в этом году? – На 2017 г. поставлена задача автоматизации процесса подсчета объема пассажиропотока на маршрутах города и пассажирообмена на остановочных пунктах. Эти данные необходимы для формирования оптимальной маршрутной сети города и определения требуемого количества автобусов на маршруте. Проблемы есть, в первую очередь, технического характера. Дело в том, что на рынке довольно большое разнообразие детекторов, однако их качество и цена не всегда соответствуют ожиданиям. В частности, на наш взгляд, для реализации этой задачи и ее дальнейшего развития наиболее перспективны видеодетекторы, работающие по принципу распознавания образов. Однако все известные на рынке образцы – импортного производства, и наша задача – найти качественный, перспективный, инновационный продукт, способный не только заменить, но и опередить по многим характеристикам зарубежные аналоги. На сегодняшний день мы сотрудничаем с некоторыми разработчиками подобного оборудования. – Раз уж речь зашла об импортозамещении, как вы считаете, уместно ли говорить о нем всерьез в части ITтехнологий, по опыту вашего учреждения? – Можно говорить о частичном замещении импортной техники. Например, в Тюмени с мая 2016 г. действуют две платные стоянки у здания администрации города, функционирование которых обеспечивает информационная система, отвечающая за работу сервисов оплаты, интернет-портала и мобильного приложения "Парковки Тюмени". Она же контролирует соблюдение правил парковки и ведет базу данных всех объектов. По успешным результатам тестирования уже решено,

что парковочное пространство будет расширено – платными станут до 3500 парковочных мест в центре Тюмени, а это практически весь центр города. То есть информационная мощность системы вырастет многократно. Ядро системы интегрировано со всеми современными средствами оплаты: платежными системами, терминалами, поддерживается обмен информационными SMS-сообщениями. То есть по своей структуре это сложный и мощный IT-продукт, который создан и инсталлирован российскими специалистами. В разработке использовано ПО и оборудование отечественного производства, хотя, конечно, комплектующие во многом импортные. И в других проектах МКУ "Тюменьгортранс" также использует оборудование российских производителей – дорожные контроллеры, светодиодные светофоры, видеодетекторы. Разработка программно-аппаратной платформы АСУДД, о которой я говорил, также принадлежит отечественной компании, ранее уже внедрившей подобные системы в Москве, Санкт-Петербурге, Казани и ряде других крупных городов. Применяем проверенные решения и вместе с тем стараемся не отставать от коллег в других регионах. – Если все-таки пофантазировать, каким вам видится отдаленное будущее транспортной системы Тюмени? – Мы реалисты. В обозримой перспективе "Тюменьгортранс" видит внедрение транспортной модели города, представляющей собой электронный интерактивный макет маршрутной сети. На этой модели можно будет "проигрывать" различные сложные транспортные ситуации и оценивать их последствия. Это позволит оптимизировать конфигурацию транспортных маршрутов и проектировать новые, точно прогнозируя эффект и повышая востребованность городского трансn порта. Ваше мнение и вопросы по статье присылайте по адресу

№ 1 март 2017 n ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ

akimushkin 3/15/17 3:52 PM Page 10

ОТРАСЛЕВОЙ ФОКУС – ТРАНСПОРТ И ЛОГИСТИКА

Мы считаем развитие беспилотных технологий шагом вперед Unmanned technologies this is a step forward

Андрей Акимушкин Начальник отдела продвижения информационных услуг "Скания-Русь"

Andrey Akimushkin Head of information services promotion department Scania-Rus

016 год в очередной раз подтвердил, что наиболее востребованы те программы, которые делают использование техники максимально выгодным.

he most in demand are those programs that make the use of technology as profitable as possible.

– Какие направления IT и телекоммуникаций являются приоритетными для вашей компании? – Приоритетом для Scania является разработка продуктов и услуг, которые помогают владельцам автопарков получать максимальную пользу от эксплуатации техники. Это же касается и ITнаправления. Исходя из этого принципа, мы разрабатываем соответствующие сервисы, такие как FMS (система мониторинга автопарка Scania), Angel Call, Scania Driver Support, Ecolution, Driver Coaching, мобильное приложение Scania Fleet, удаленная диагностика, системы автономного пилотирования ТС. FMS – Fleet Management System – система мониторинга, позволяющая владельцам автопарков отслеживать сотни эксплуатационных параметров автомобиля, удобное отображение которых выбирает сам пользователь, автомобили на карте с данными скорости, изменения уровня ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

топлива, а также показатели системы оценки водителя Scania Driver Support. Angel Call – мобильное приложение, напрямую подключенное к серверу FMS. Оно позволяет родственникам и близким водителю людям отслеживать его состояние в пути и позвонить, если что-то идет не так. Scania Driver Support была впервые продемонстрирована нами еще в 2009 г. С тех пор система постоянно эволюционировала: обновился дизайн интерфейса, став более понятным пользователю. Полностью переосмыслена логика присвоения оценки, изменены принципы анализа. Система гарантирует справедливую оценку, учитывая спецификацию ТС, характер транспортной задачи, географию использования и средний пробег. Система фиксирует и анализирует все действия водителя в реальном времени и дает рекомендации по стилю вождения. – Расскажите об осуществленных проектах 2016 г. Соответствуют ли они вашим ожиданиям? – В 2016 г. мы активно использовали систему мониторинга автопарка FMS и Scania Driver Support и, что очень важно для нас, получили положительные отзывы от наших клиентов. Пользователи FMS отмечают сокращение эксплуатационных расходов, оптимизацию работы транспорта и повышение безопасности водителей, грузов и автомобилей. По подсчетам одного из наших клиентов, стоимость владения Scania в итоге оказалась на 15–20% меньше по сравнению с более дешевой на момент покупки техникой. Водители также положительно отзываются о системе Scania Driver Support, отмечая то, что комментарии в реальном времени оказывают реальную помощь на дороге. Приложение Angel Call стало нашим решением для повышения безопасности водителя в дороге. Владельцы автопарка получают все необходимые данные о состоянии водителя, полученные системой FMS, а подключенное к системе приложение информирует близких водителя, если что-то идет не так. Например, когда водитель находится долгое время в пути без отдыха. В таком случае родственник может позвонить напрямую водителю и удостовериться, что тот в безопасности добрался до места отдыха. Пока мы результатами довольны, потому что от

использования приложения выигрывают все. Владельцы автопарка получают все необходимые данные от FMS, близкие водителя – возможность удостовериться, что с ним все в порядке, а сами водители избавляются от неприятного им чувства контроля, вызываемого системами слежения. Также в 2016 г. мы уделяли много внимания разработке систем автономного пилотирования. С 29 марта по 6 апреля 2016 г. Scania принимала участие в соревновании European Truck Platooning Challenge наравне с остальными производителями числа "европейской семерки" (за исключением Renault). А уже в мае 2016 г. мы провели собственную презентацию, демонстрирующую взаимодействие двух беспилотных грузовых автомобилей. Мы понимаем, что пока рано говорить о полной замене водителей на беспилотные системы, но мы считаем развитие таких технологий шагом вперед и не можем не отметить положительные результаты тестовых заездов. Беспилотники требуют меньше топлива, не нарушают ПДД и не выбиваются из строя колонны, а также полностью исключают так называемый "человеческий фактор". Благодаря этому автономные транспортные системы – намного более экономичное, экологичное и безопасное решение для магистральных перевозок. – Каковы приоритеты развития автоматизации вашего бизнеса в 2017 г.? Как информационные технологии помогают развитию вашего бизнеса? – 2016 год в очередной раз подтвердил, что наиболее востребованы нашими клиентами те программы, которые делают использование техники максимально выгодным. Проект "Коучинг водителей" призван достичь максимальную топливную экономичность и сделать достигнутый результат нормой. Ecolution – комплексное решение по снижению эксплуатационных расходов. Оно включает в себя упомянутый коучинг водителей и конфигурирование оптимальной спецификации на основании данных, полученных от FMS. В результате клиент получает машину, идеально подходяn щую для его типов перевозок. Ваше мнение и вопросы по статье присылайте по адресу

zaitcev 3/15/17 5:52 PM Page 11

ОТРАСЛЕВОЙ ФОКУС – ТРАНСПОРТ И ЛОГИСТИКА

В перевозках важно своевременно иметь под рукой проверенную информацию Concrete and verified information is of prime importance to public transport services

Александр Зайцев Генеральный директор ГУП МО "Мострансавто"

Alexander Zaitsev General Director of The state unitary enterprise of Moscow Oblast "Mostransavto"

ще с 2015 г. ГУП МО "Мострансавто" реализует на своем предприятии концепцию единого информационного пространства

ince 2015 The state unitary enterprise of Moscow Oblast "Mostransavto" implements at its enterprise the concept of uniform information space

– Какие направления IT и телекоммуникаций являются приоритетными для вашей компании? – Начиная с 2015 г. в ГУП МО "Мострансавто" реализуется концепция единого информационного пространства, цель которой – консолидировать деятельность филиальной сети предприятия, унифицировать ее, привести к единому знаменателю. В рамках этой концепции можно выделить четыре основных направления. 1. Единый информационно-технический комплекс. Поскольку наше предприятие включает 31 филиал, а также непроизводственные подразделения, в каждом из которых существует свой набор программных продуктов, автоматизирующих его деятельность (бухгалтерию, кадры, склад, перевозки и прочее), то возникает необходимость

в программном продукте, объединяющем их. Таким продуктом стала автоматизированная система управления финансово-хозяйственной деятельностью (АСУ ФХД) на базе 1С ERP, которая сводит информацию воедино и стандартизирует процессы ее обработки. С ее помощью специалист сможет увидеть кредитную историю отношений предприятия с контрагентами, наличие на складе комплектующих, понять, на каком этапе находится согласование договора и так далее. 2. Единая коммуникационная инфраструктура предприятия, управляемая "из центра". Филиалы "Мострансавто" разбросаны по всей Московской области, что затрудняет эффективную коммуникацию, собрать всю команду в одно время в одном месте очень непросто. Отсюда возникает необходимость современных коммуникационных инструментов: внутренняя почта, собственный электронный документооборот, IP-телефония и виртуальная частная сеть, объединяющая все эти ресурсы. Все эти инструменты используются на предприятии начиная с середины 2016 г. 3. Работа с обращениями граждан. В "Мострансавто" существует несколько сервисов для получения обратной связи от пассажиров (единая линия связи, "Активный пассажир" – сервис, позволяющий оценить работу автобусов по СМС, личный кабинет на сайте, "Стикер ПДД" – сервис, с помощью которого можно сообщить о нарушениях ПДД автобусами предприятия), кроме того, есть сторонние каналы, например "Добродел". Единая система АСОО позволяет собирать все обращения в одном месте, контролировать их своевременную обработку и качество ответов. 4. Сервисы для пассажиров. В частности, в 2017 г. большое внимание уделяется разработке собственного мобильного приложения "Мострансавто", которое позволит пассажирам спланировать свои поездки на автобусах предприятия. – Расскажите об осуществленных проектах 2016 г. Соответствуют ли они вашим ожиданиям? – В 2016 г. во всех филиалах предприятия началось тиражирование АСУ

ФХД на базе 1С ERP. В целях стандартизации всей отчетной документации в "Мострансавто" принята единая форма по ведению кадровых, бухгалтерских и перевозочных документов. Ранее в филиалах предприятия учет производственной деятельности велся в различных системах, что приводило к потере данных и ошибкам при обобщении информации. Так, до недавнего времени информация по количеству и составу автобусного парка могла изменяться ежедневно. Теперь у нас появился централизованный учет всех транспортных средств в автоматизированной системе управления финансово-хозяйственной деятельностью на базе 1С ERP. В настоящее время осуществляется системный переход от локальных информационных систем филиалов к централизованному ведению и контролю производственной деятельности "Мострансавто" посредством АСУ ФХД. Например, ранее учет рабочего времени водителей и кондукторов производился по данным путевых листов, заполненных вручную либо в информационных системах, использующихся в филиалах. Это приводило к отсутствию автоматизированного контроля за внесенными данными. На сегодняшний день при учете рабочего времени водителей и кондукторов берутся точные данные из учетных систем АСУ "Навигация" и СОБОП (система безналичной оплаты проезда) по времени, отработанному каждым водителем, и выручке. Это позволяет исключить человеческий фактор, возникающий при заполнении путевых листов вручную в информационных системах, использующихся в филиалах. В первую очередь запуск АСУ ФХД позволил обрести контроль над информацией о деятельности предприятия и, несмотря на то, что нам предстоит еще долгий путь по доведению системы до полноценного рабочего инструмента, первый существенный шаг уже сделан. Еще один проект, получивший свое развитие в 2016 г., – завершение программы модернизации навигационной системы АСУ "Навигация". В системе появилась электронная база всех маршрутов и остановок, которая позволяет в режиме реального времени № 1 март 2017 n ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ

zaitcev 3/15/17 5:52 PM Page 12

ОТРАСЛЕВОЙ ФОКУС – ТРАНСПОРТ И ЛОГИСТИКА

контролировать передвижения автобусов предприятия, а также корректировать маршрутную сеть в каждом филиале, исходя из визуального анализа. Работа с АСУ ФХД и АСУ "Навигация" касается в основном внутренней работы предприятия. Помимо этого, есть ряд проектов, нацеленных на внешние коммуникации с потребителями наших услуг – пассажирами. Например, в 2016 г. была внедрена автоматизированная система обработки обращений граждан, позволяющая аккумулировать и структурировать информацию из различных источников (сервисы "Мострансавто", сторонние сервисы, МСЭД, электронная почта, письма и другие). В результате с ее помощью специалисты могут контролировать все поступившие сообщения, ничего не упуская, быстрее их обрабатывать и собирать объективную статистику. В среднем служба обрабатывает и рассылает в филиалы 400– 500 обращений в день, срок рассмотрения каждого – восемь рабочих дней. Также "Мострансавто" совместно со специалистами Яндекса оптимизировало качество данных, передаваемых автотранспортным предприятием в сервис "Яндекс. Транспорт". С 2016 г. в приложении "Яндекс. Транспорт" можно видеть все автобусы "Мострансавто", следующие по маршрутам, а также узнать время их прибытия к остановочным пунктам, что позволило жителям Подмосковья избежать ожидания транспорта и точнее спланировать свои поездки. – Каковы приоритеты развития автоматизации вашего предприятия в 2017 г.? – Использование различных инструментов управления в филиальной сети "Мострансавто" сделало основным приоритетом предприятия на 2017 г. тиражирование единой автоматизированной системы управления финансово-хозяйственной деятельностью на базе продуктов 1С. Данное направление является ключевым для предприятия, так как обеспечивает прозрачность отчетности, упрощает процедуру долгосрочного планирования деятельности и, как следствие, позволяет улучшить финансовые показатели. У нас уже существуют две информационные системы, обеспечивающие поступление первичной информации: l АСУ "Навигация" определяет местоположение транспортных средств, пробег, расход ГСМ, соблюдение скоростных режимов и прочее; ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

СОБОП обеспечивает поступление информации о получаемой выручке в режиме онлайн. Первичные данные этих двух систем объединяются в АСУ ФХД на базе 1С ERP и привязываются к основному документу перевозчика – путевому листу. В результате учет транспортной работы ведется по единым правилам для всех филиалов в централизованной системе, а агрегированные данные для оценки успешности деятельности предприятия собираются в автоматизированном рабочем месте руководителя (АРМР), первая версия которого находится в опытной эксплуатации. Данные в АРМР предоставляются в аналитических формах. С его помощью можно в режиме онлайн видеть ключевые показатели эффективности и оперативно получать отчеты о деятельности предприятия. Следует отметить гибкость решения АСУ ФХД, что позволяет в будущем интегрировать в систему дополнительные модули. На сегодняшний день в опытно-промышленную эксплуатацию запущены базовые модули "Кадровый учет", "Перевозки", "Техническое обслуживание и ремонты". В опытном режиме эксплуатируются "Бухгалтерский учет", блоки "Зарплата", "Казначейство", "Договорная работа" и "Закупки". Первоначальная концепция единого информационного пространства предполагает, что все дополнительные модули будут встроены в существующее взаимоувязанное информационное поле предприятия и дополнят общую картину. Еще один вектор развития направления – внедрение системы безналичной оплаты проезда (СОБОП) в автобусы предприятия. Это позволит автоматизировать процесс сбора выручки предприятием. СОБОП – аппаратный комплекс, имеющий несколько конфигураций в зависимости от типа подвижного состава, на котором он устанавливается. Так, для автобусов малого и среднего класса – это валидаторы, к которым прикладывают социальные и транспортные карты, а также билеты с QR-кодом, которые пассажиры покупают у водителя, стационарное печатающее устройство и терминал, находящиеся у водителя. Для городских автобусов средней, большой и особо большой вместимости – это стационарное оборудование СОБОП в конфигурации с турникетами. Внедрение стационарной системы началось в ноябре 2015 г.. На сего-

дняшний день на маршрутах Подмосковья работает более 1,5 тыс. автобусов, оснащенных СОБОП в конфигурации с валидаторами, и 35 автобусов с турникетом. – Как информационные технологии помогают развитию вашего предприятия? – Качество оказываемых предприятием услуг пассажиры оценивают с помощью специально созданных сервисов. Чтобы мы могли своевременно получать обращения от жителей Подмосковья, мы постоянно совершенствуем систему обработки обращений граждан. Это позволяет оперативно реагировать на поступившие сообщения, контролировать и своевременно нивелировать возникшие проблемы, тем самым повышая уровень предоставляемых услуг. В перевозках, как и в любом бизнесе, очень важно своевременно иметь под рукой проверенную информацию, с помощью которой принимаются управленческие решения. Объединяя информационные базы всех предприятий в одну, мы получаем управляемую систему, в которой значительная часть первичной информации появляется без влияния человеческого фактора на местах. – Ваше отношение к идее импортозамещения? – Важен грамотный подход к импортозамещению. Отечественные аналоги продуктов или устройств, которыми мы планируем заменить импортные, должны быть не хуже представителей зарубежного производства. На сегодняшний день 87% бортового оборудования, которое используется в автобусах "Мострансавто", произведено в России. В части необходимого нам аппаратного и программного обеспечения, причастного к вспомогательным процессам, обеспечивающим основную деятельность (ПК, сетевое оборудование, системное ПО) на отечественном рынке не так много достойных заменителей, поэтому приходится пользоваться зарубежными разработками. Чтобы в России появились технологии, позволяющие в значительной мере заменить зарубежные разработки, необходимо время. До тех пор, пока не появится стабильная отечественная альтернатива, говорить о полном отказе от иностранного ПО или оборудоn вания нельзя. Ваше мнение и вопросы по статье присылайте по адресу

round table 3/15/17 3:52 PM Page 13

ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ (IoT)

Интернет вещей в умном городе Internet of things in a smart city

Андрей Дугин

Павел Иванченко

Георгий Куприянов

Инженер по защите информации Департамент информационной безопасности ОАО "Мобильные телесистемы"

Руководитель по внедрению и развитию IoT-продуктов корпоративного бизнеса компании "МегаФон"

Генеральный директор CPS Wearables (ООО "СИПИЭС ЛАБ")

Andrey Dugin Information Security Engineer Information Security Department of Mobile TeleSystems OJSC

едакция пригласила экспертов обсудить основные вопросы внедрения технологии Интернета вещей

Р W

e discussed with the experts the main issues of introducing the Internet of

things

Андрей Дугин – Для вас Интернет вещей – это просто модный тренд или технология будущего? – Скорее, Интернет вещей – новый виток проникновения цифровых технологий в повседневную жизнь человека и новый вектор развития существующих технологий. Интернет становится все доступнее, вещи все умнее, а от возможностей удобства либо коммерциализации их использования кружится голова и горят глаза у всех, кто имеет с ними дело. Современная мода на "диджитализацию" всего, что "диджитализируется", конечно, играет не

Pavel Ivanchenko Head of the implementation and development of IoT-products of corporate business of "MegaFon"

последнюю роль в развитии IoT. Будучи инженером по защите информации, я в первую очередь задумываюсь о безопасности применяемых технологий и методах их защиты. Как и преобладающее большинство технологий в начале своего развития и популяризации, Интернет вещей расширял функционал и зону охвата, однако сейчас еще не поздно задуматься над возможным нарушением действующего законодательства, неприкосновенности частной жизни и других конституционных прав человека в случае бесконтрольного проникновения подобных технологий во все сферы жизнедеятельности. Стремительно развивающийся IoT без соблюдения "правил гигиены" несет угрозу всему остальному Интернету, как бездушным машинам, так и живым людям. Каждое подключенное устройство может быть использовано как площадка для атаки на физический объект, к которому оно подключено, или на любую другую вещь с внешним IP-адресом. Часовые пояса, государственные границы и

George Kupriyanov General Director of CPS Wearables (LLC "CPS LAB")

международное право не будут представлять серьезной проблемы для кибератак, осуществляющихся в одном и том же Интернете, без технической реализации функций защиты. Вещей много, а Интернет один. Функционал и мода на "диджитализацию" всего – это не так и плохо, но о безопасности нужно помнить обязательно. – Где наиболее применима эта технология – в В2В или В2С-сфере? – Интернет вещей применим в обеих сферах, но требования к B2B-вещам, конечно, должны быть более высокими, чем к B2C-устройствам. И требования должны предъявляться как к функционалу, так и к управляемости большого количества устройств, конфиденциальности, целостности и доступности информации. Петрович, который решил поставить в гараж камеру видеонаблюдения, чтобы контролировать ее с ПК либо смартфона; гипотетические компании ООО "Ромашка", которой нужно контролировать местонахождение № 1 март 2017 n ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ

round table 3/15/17 3:52 PM Page 14

ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ (IoT)

своих грузовиков, и ОАО "НефтьГазАлмазРоссия" с датчиками и счетчиками по всей стране – все будут использовать Интернет вещей, но требования к вещам и обеспечивающей их инфраструктуре будут серьезно различаться. Петрович с высокой долей вероятности даже не задумается о возможности обезопасить взаимодействие между смартфоном и камерой, кроме как сменой пароля. ООО "Ромашка" в лучшем случае установит в грузовики датчики с SIM-картами, объединенными в отдельную сеть оператором связи через выделенную точку доступа (APN). ОАО "НефтьГазАлмазРоссия", кроме выделенной точки доступа (APN) для мобильной части управляемой инфраструктуры, потребует также отдельный MPLS VPN для организации межплатформенных взаимодействий промышленной части Интернета вещей, чтобы защитить передаваемые данные от перехвата и модификации, а также от несанкционированного доступа к объектам. – Насколько безопасно использование Интернета вещей в бытовой сфере, как сегодня решаются эти вопросы? – В бытовой сфере безопасность Интернета вещей, судя по количеству скомпрометированных устройств, участвующих в DDoS-атаках, не является приоритетом ни для производителей, ни для самих потребителей. Пользователь не задумывается над вопросами безопасности в силу приоритезации собственного удобства, производитель – во избежание ущерба удобству использования и, как следствие, снижения объема продаж. Всемирные технологические ассоциации и институты стандартизации – и те только недавно разработали методические рекомендации по безопасности Интернета вещей, такие как набор документов GSMA IoT Security Guidelines, публикации NIST и SANS. Поэтому пока что преобладает позиция "спасение утопающих – дело рук самих утопающих", но, учитывая все возрастающую заинтересованность индустрии в построении безопасного Интернета вещей, думаю, со временем подход изменится. Все мы помним первые Wi-Fi-роутеры, на которых по умолчанию Wi-Fi был открытым со значением PSK "12345678". Современные Wi-Fi-роутеры зачастую на заводе прошиваются с уникальным SSID и собственным сложно угадываемым ключом. ПохоТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

жий путь ждет и интерфейсы управления остальных вещей IoT на массовом рынке. – Готовы ли потребители сегодня к умным городам, автомобилям, домам и т.д.? – Как я уже упоминал, потребители, которые ставят во главу угла удобство и коммерциализацию использования Интернета вещей, и производители, которые только завоевывают рынок, вырывая друг у друга процент присутствия в этом сегменте, готовы к их использованию достаточно формально. Использовать функционал, продавать и покупать – да, но только при условии того, что Интернет, к которому подключаются вещи, будет доверенной средой. – Когда, на ваш взгляд, придет время действительно умного города? –Лично я считаю, что интерфейсы управления систем жизнеобеспечения города подключать непосредственно к Интернету без дополнительных архитектурных методов защиты можно будет только тогда, когда в Интернете не останется злоумышленников. То есть никогда. Для управления объектами критической инфраструктуры необходимо использовать выделенные сегменты сети, доступ к которым строго контролируется. Тогда можно будет меньше бояться сценариев, в которых город парализуется благодаря проведению атаки извне, без проникновения в сеть управления. – Какие основные проблемы во внедрении Интернета вещей и развитии умных городов вы видите сегодня? И каковы, на ваш взгляд, варианты их разрешения? – Основная проблема – отсутствие единого комплексного подхода к обеспечению безопасности устройств и его реализации в действительности. Такого подхода, которому бы следовали производители устройств Интернета вещей, потребители технологических решений умного города, операторы связи, а также пользователи Интернета вещей. Для создания умного города необходимо, в первую очередь, разработать и утвердить требования ко всем его компонентам, позволяющие реализовать функционал и обеспечить безопасность всех элементов, не нарушая Конституцию и действующее законодательство РФ. Затем реализовывать в соответствии с разработанной программой. Аналогично и для промышленного Интернета вещей.

С массовым Интернетом вещей, с одной стороны, сложнее, поскольку теряется возможность обеспечить безопасность на уровне провайдера, ведь все устройства подключаются напрямую в Интернет. С другой стороны – дешевле, поскольку выделенные каналы управления устройствами стоят денег. В этом сегменте первый шаг в сторону защиты Интернета вещей стоит сделать производителям устройств и технологических решений IoT для физических лиц и малых предприятий. Я навскидку считаю актуальными такие шаги со стороны вендора: l внести в маркетинговые материалы и инструкцию по эксплуатации памятку о мерах информационной безопасности, рисках подключения устройства в Интернет и необходимых действиях со стороны пользователя; l Hardening устройств: отключение неиспользуемых сервисов и безопасная конфигурация используемых; l принудительная смена пароля по умолчанию и парольные политики, предотвращающие использование простых паролей; l обеспечить поддержку работы в безопасной архитектуре, защищенное взаимодействие с системой управления; l внедрить контроль безопасности кода ПО; l проводить тестирование безопасности устройств и приложений перед серийным выпуском; l автоматическая проверка критичных обновлений, исправляющих проблемы безопасности; l удобное, очевидное для пользователя оповещение о необходимости обновления; l простой для пользователя и быстрый процесс обновления ПО. Кроме очевидной пользы для потребителя, производитель может использовать вышеописанные шаги как конкурентное преимущество. Думаю, реализация подобных мер хоть и не решит всех проблем, но все же сделает мир IoT и связанный с ним реальный мир чуточку безопаснее.

Павел Иванченко – Для вас Интернет вещей – это просто модный тренд или технология будущего? – Для "МегаФона" IoT, или Интернет вещей, – это технология будущего. IoT будет развиваться и адаптироваться под разные сферы деятельности. Тех-

round table 3/15/17 3:52 PM Page 15

ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ (IoT)

нология станет более кастомизированной и доступной. Уже сейчас IoTрешения применяются в промышленности, финансовой и страховой сферах, транспорте, энергетике, медицине, логистике и строительстве. "МегаФон" со своей стороны стремится непрерывно внедрять инновации и предлагать своим корпоративным клиентам новые эффективные решения для успешной конкуренции и обеспечения прибыльного роста. Интернет вещей стал для нас и наших корпоративных клиентов удобным и полезным инструментом решения практических задач и оптимизации бизнес-процессов. – Где наиболее применим IoT – в В2В или В2С-сфере? – Сейчас Интернет вещей более интенсивно развивается в бизнессегменте. Например, банки используют IoT-технологии для эффективного управления активами и обеспечения безопасности. Заводы благодаря Интернету вещей следят за производственными процессами: состоянием устройств, конвейера, стабильной подачей сырья и погрузкой, за хранением партии и, конечно, за качеством работы сотрудников. Те же датчики и видеокамеры помогают управлять логистикой. Например, наше решение "Контроль автопарка" позволяет следить за состоянием автомобиля, стилем вождения, маршрутом следования, несанкционированным сливом топлива и другими параметрами. Это дисциплинирует водителей и сокращает затраты предпринимателей. Другой пример относится к пивоваренной отрасли. Чтобы снизить уровень убытков при доставке пива в магазины, пивоваренные компании устанавливают на борта грузовиков видеокамеры и датчики движения, поэтому любое несанкционированное проникновение будет зафиксировано и приостановлено. Или борьба с кражами мусорных контейнеров и нестабильным вывозом мусора. Управляющие компании устанавливают видеокамеры на мусорные площадки и специальные датчики опрокидывания на мусорные контейнеры, которые помогают следить за забором мусора. Интернет вещей обладает большим потенциалом и в управлении недвижимостью. Например, мы запускаем новое решение для контроля офиса. Оно позволит владельцу бизнеса не только получить всеобъемлющую информацию о важных показателях

и состоянии офисного помещения, но и даст возможность в любой момент повлиять на ситуацию. Представьте, через приложение на смартфоне вы настраиваете сценарии включения и выключения оргтехники для снижения платы за электричество, получаете уведомление о том, что в офис кто-то зашел в ваше отсутствие, видите и контролируете местонахождение и работу сотрудников. С помощью установленных в помещениях видеокамер вы можете смотреть онлайн-трансляцию происходящего в офисе или записать на видео нештатную ситуацию, если зафиксировано движение или задымление в техническом помещении. Система представляет собой набор датчиков, управление которыми выведено на приложение для смартфона и в вебинтерфейс. С установкой системы справится любой сотрудник меньше чем за час, вызов монтажника не требуется. Важное отличие от подобных систем – невысокая цена. Среди основных клиентов решения для контроля офиса мы видим строительные и девелоперские компании, ТСЖ и малый бизнес, который арендует офисы на первых этажах жилых домов. Одним из самых ярких инфраструктурных IoT-решений в энергетике стал проект автоматизации 300 тыс. подстанций "Ленэнерго" ("Россети") к 2020 г. Он предполагает не только сбор показаний с сенсоров, но и фото- и видеосъемку помещения объектов и передачу данных в единый центр управления сетями. Поэтому если сенсор зафиксирует движение на объекте, то система автоматически включит камеры, а видеозапись будет передана на пульт диспетчера. Оператор в центре управления возьмет на себя постоянный мониторинг и разбор стандартных ситуаций

и освободит время сотрудников "Ленэнерго" для оперативной работы с авариями сложного характера. "Ленэнерго" ожидает экономию на обслуживании подстанций до 20%, снижение убытков от незаконного подключения к электросетям до 7 млрд рублей в год и количества несчастных случаев. Еще одна перспективная сфера применения Интернета вещей – уличная безопасность и охрана территорий и объектов. Сейчас мы предоставляем услуги по уличному мониторингу для МВД России, ранее обеспечивали систему видеонаблюдений во время Олимпиады и Паралимпиады в Сочи. Сегодня подавляющее большинство IoT-подключений обеспечивают компании и госструктуры (за первые три квартала 2016 г. на государственные предприятия и организации зарегистрировано примерно 30% SIM-карт IoT). IoT-сервисами пользуется каждый шестой корпоративный клиент "МегаФона". Мы наблюдаем опережающий рынок рост компании в направлении Интернета вещей – за 2016 г. доля оператора выросла до 36%, в то время как в 2015 г. она была всего 25%. – Готовы ли потребители сегодня к умным городам, автомобилям, домам и т.д.? – "МегаФон" стремится инвестировать в продукты и технологии, которые будут востребованы бизнесом. Для этого наши аналитики исследуют рынок, определяют ключевые потребности клиентов, потребителей, а также считают потенциальные риски и делают взвешенные прогнозы. С другой стороны, пока вы не начнете предлагать новый продукт, не узнаете, будет ли он актуален для рынка или нет. № 1 март 2017 n ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ

round table 3/15/17 3:52 PM Page 16

ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ (IoT)

– Когда, на ваш взгляд, придет время действительно умного города? – Время уже пришло. "МегаФон" делает уверенные шаги в сторону создания полноценной экосистемы для умного города. К примеру, для Иннополиса оператор собирается внедрять комплексное решение для контроля домашних хозяйств. Это подразумевает установку счетчиков газа, света и воды для автоматического учета потребления без необходимости заполнения специальных квитанций и документов, а также контроль коммунального автопарка города. Это позволит отслеживать, где находится спецтехника, что делает, сколько энергии потребляет. Таким образом, коммунальное хозяйство города управляется централизованно и с минимальными потерями. – Какие основные проблемы во внедрении Интернета вещей и развитии умных городов вы видите сегодня? И каковы, на ваш взгляд, варианты их разрешения? – Несмотря на существующее законодательство в сфере энергосбережения, есть направления, которые требуют дополнительной работы. Например, сейчас все бюджетные организации должны устанавливать умные счетчики и снижать энергопотребление. Это требование можно было бы распространить и на коммерческие организации, и частные домовладения. Этот шаг подтолкнул бы ИТ-компании к созданию умных и более бюджетных счетчиков, улучшил бы сервис для потребителей, а также повысил бы внимание к экономичной технологии связи NB-IoT, которая способна усилить GSM-сигнал даже из бетонного подвала.

Георгий Куприянов – Для вас Интернет вещей – это просто модный тренд или технология будущего? – Концепция Интернета вещей, она же IoT и IIoT, начала зарождаться еще в 1980-х гг., причем, как это ни удивительно, уже в 1982 г. в Университете Карнеги разработали первый автомат с газировкой, подключенный к сети, а в 1990-х гг. концепцию начали серьезно изучать, обсуждать, и в итоге в 1999 г. появилась первая осмысленная версия. Ее зарождение связано с реальным спросом, а развитие технологий позволило воплотить ее в реальности, и ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

уже сейчас Интернет вещей помогает экономить деньги. Это логичный этап эволюции автоматизации процессов в промышленности и бытовой жизни, так что да, я уверен, что это технология будущего и уже немножко настоящего. – Где наиболее применима эта технология – в В2В или В2С-сфере? – Изначально наибольший спрос был именно в B2B-сфере, но, как это часто бывает, технологии прорвались и на рынок B2C. Однако на данный момент бизнес идет семимильными шагами к повсеместному внедрению Интернета вещей, тогда как обычный пользователь только присматривается к подобным решениям. – Насколько безопасно использование Интернета вещей в бытовой сфере, как сегодня решаются эти вопросы? – Насколько мы с вами знаем, сейчас это большая проблема, с последствиями которой мы еще столкнемся в полной мере. К сожалению, на данный момент нет единого стандарта, который защитил бы наши умные чайники от взлома, и помочь себе могут только сами пользователи, для начала хотя бы начните менять предустановленные пароли! И на самом деле от взлома пользовательских устройств чаще страдают не сами пользователи, а бизнес, на чьи ресурсы направлены атаки с домашних гаджетов. – Готовы ли потребители сегодня к умным городам, автомобилям, домам и т.д.? – Главное, чтобы это было удобно, понятно и полезно. Тогда потребители будут этим пользоваться.

– Когда, на ваш взгляд, придет время действительно умного города? – Как только повсеместное внедрение новых технологий начнет приносить реальную пользу и, главное, будет целесообразно вкладывать в это деньги. Уже сейчас существует множество тестовых площадок, а кое-где элементы умного города уже полностью интегрировались в процессы городов и стали их неотъемлемой частью. На мой взгляд, города станут по-настоящему умными тогда, когда все элементы, от потребительской техники до электростанций, начнут разговаривать на одном языке, а это уже вопрос стандартизации и обеспечения безопасности. Это сложно и дорого, поэтому придется немного подождать. – Какие основные проблемы во внедрении Интернета вещей и развитии умных городов вы видите сегодня? И каковы, на ваш взгляд, варианты их разрешения? – Низкий спрос, связанный с пока еще недостаточным пониманием всех выгод, которые дают технологии Интернета вещей. И, как следствие низкого спроса, дороговизна технологических решений, а также консервативный и скептический взгляд на Интернет вещей у традиционных предприятий. На мой взгляд, необходимо активно просвещать клиента о выгодах внедрения технологий Интернета вещей, подкрепляя это реальными данными. Когда завоевано доверие, тогда и спрос начнет расти, а стоимость решений – падать, будет активнее развиваться конкуренция, тем самым повышая разнообразие и качество. n Ваше мнение и вопросы по статье присылайте по адресу

lipanin 3/15/17 3:52 PM Page 17

ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ (IoT)

УДК 621.391

M2M-технологии: перспективы развития и актуальные проблемы M2M Technologies: Development Prospects and Challenges

Антон Липанин Начальник отдела по развитию бизнеса Orange Business Services

Anton Lipanin Head of business development department Orange Business Services

ашинные коммуникации становятся неотъемлемой частью современного мира, их развитие идет сразу по нескольким направлениям. Тем не менее скорость проникновения технологий пока сдерживается характеристиками коммуникационной среды, над эволюцией которой активно работает вся отрасль.

achine communications are becoming an essential part of the modern world, and its development is going in several directions at once. However, the characteristics of communications environment hold back the speed of technology development, while the whole industry is working on the evolution of this environment.

Ключевые слова: машинные коммуникации, M2M, Интернет вещей

Keywords: machine communications, M2M, IoT

Платформа управления данными с сенсоров, на базе каких бы технологий они ни были реализованы, является обязательным базисом для развития Интернета вещей (IoT). Его неумолимое развитие диктует потребность в дальнейшем совершенствовании M2M-коммуникаций как сетевой составляющей растущей инфраструктуры. В основе M2M могут лежать различные технологии радиосвязи: это и стандартные GSM-сети, используемые сотовыми операторами, и новые специальные технологии, такие как LoRa или 5G, а также уже давно известная всем спутниковая связь. Не является исключением и повсеместно присутствующая инфраструктура Wi-Fi: она прекрасно подходит для того, чтобы подключить банкомат или другое стационарное устройство. Тем не менее обилие разнообразных способов подключения пока не создает глобального покрытия для Интернета вещей и M2M.

Примеры использования Технологии M2M успешно применяются в различных сферах и уже доказали свою способность приносить конкретные преимущества – зарабатывать больше или тратить меньше денег. Один из интересных примеров – применение автоматизированных сенсоров в сельском хозяйстве. Умные сенсоры помогают собирать данные о влажности и температуре, передавая их на центральный сервер. Таким образом, машины могут принять решение об оптимальном поливе или укрывании теплиц. Благодаря этому происходит экономия средств на численности персонала, а увеличение урожая гарантирует предприятию рост прибыли. Еще одна статья экономии за счет использования M2M обнаружила себя в одном из морских проектов. Вместе с оснащением судов VSAT-терминалами для постоянного доступа в Интернет была налажена коммуникация между системами кораблей и наземными средствами учета. Таким образом компании-перевозчику удалось четко контролировать расход топлива, не позволяя ему "утечь"

в ненужную сторону. Результаты превзошли сами себя: расход топлива снизился на 70%! Современные умные города так же подразумевают глобальное использование М2М-коммуникаций. Взаимосвязь разных систем позволяет создавать немало полезных и полностью автономных решений. Например, передача данных от камеры в систему управления дорожным движением делает возможным регулировку времени переключения сигнала светофоров – в соответствии с существующим трафиком и распределением автомобилей по магистралям. Но самое перспективное направление – это оснащение модулями связи и интеграция в среду машинных коммуникаций самих транспортных средств. Сегодня все больше автомобилей комплектуются разнообразными сенсорами и системами обратной связи. Таким образом, производитель получает возможность контролировать состояние различных агрегатов автомобиля. Более того, в случае аварии или угона машина может "самостоятельно" сообщить об инциденте в экстренные службы, чтобы меры были приняты в кратчайшие сроки. Наконец, сервис геолокации открывает возможности для оптимизации путей транспортных средств и помогает контролировать работу водителей, экономя средства на топливо и обеспечивая безопасность перевозок.

Вызовы и проблемы Эволюция умных устройств неизбежна, но этот путь не представляется столь уж безоблачным с технической и организационной точек зрения. Очень много задач еще предстоит решить. Обращаясь к рассмотренным выше примерам, можно отметить, что агродатчики потребуют обслуживания и замены аккумуляторов, а в случае если их десятки тысяч, то такая задача сразу становится масштабной. В некоторых регионах России вообще невозможно обеспечить питание таких устройств солнечной энергией из-за большого количества пасмурных дней, так что здесь уже необходимо применение новых технологий. № 1 март 2017 n ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ

lipanin 3/15/17 3:52 PM Page 18

ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ (IoT)

M2M-взаимодействие охватывает все больше разнообразных промышленных, домашних и личных устройств Подключенные подвижные объекты, суда и автомобили, страдают от отсутствия повсеместного покрытия сети. Радиосвязь по определению не может быть вездесущей, и установка SIMкарт GSM-операторов неизбежно приводит к тому, что на подземных парковках, в промышленных зонах и за городом часто отсутствует подключение к сети. Злоумышленник может беспрепятственно взломать "подключенный" автомобиль на подземной парковке: он просто физически не сможет отправить ни одного оповещения владельцу или в полицию.

Технологии идут вперед Тем не менее озвученные проблемы сегодня активно решаются, создавая новые архитектуры и технологии для дальнейшего развития Интернета вещей. Например, подключение морских судов все чаще происходит при помощи более высокоскоростных технологий VSAT, а не только Inmarsat, что позволяет гарантировать передачу данных со скоростью до 2 Мбит/с в зоне действия определенного спутника, а также обеспечить роуминг для судов, пересекающих акватории разных морей. Модули связи, устанавливаемые в автомобили, все чаще комплектуются слотами не под одну, а под 2–3 SIMкарты, что повышает доступность сетей для передачи данных и отправки SMS. Это, кстати, очень актуально для России – на больших территориях страны есть такие регионы, где домиТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

нируют разные сотовые операторы, поэтому при прохождении длинных расстояний переключение между сетями может оказаться необходимым. Разные операторы обеспечивают лучшее покрытие, например, в подвальных помещениях зданий. Кстати, вопрос доступности подключения для подвижных устройств, например моторизированных роботов на территориях производственных площадок, заводов и складов, успешно решается сегодня при помощи альтернативных технологий. Для России как для страны с довольно жестким частотным регулированием, где компаниям сложно оформить себе разрешение на работу в радиочастотном спектре, актуальны технологии, использующие открытые диапазоны. Примером такого решения может стать LoRa. Использование открытого диапазона FM 863-869 МГц делает возможным развертывание сетей LoRa в любом помещении и на территории любого завода или склада, а также обеспечивает достаточный диапазон покрытия. Впрочем, он, конечно, не может сравниться с покрытием GSM, так как развитие сетей LoRa находится в зачаточном состоянии, но многие в скором времени смогут предложить альтернативу из семейства технологий 5G.

Перспективы развития Совершенствование инфраструктуры подключений постепенно приводит к тому, что M2M-взаимодействие охва-

тывает все больше разнообразных промышленных, домашних и личных устройств. В настоящее время разрабатываются системы, которые позволят устройству выбирать, через какую сеть оно подключается. Например, дома интерфейсом может быть личный Wi-Fi, на улице – 3G или LTE-сеть, а в производственном цехе – LoRa. Такой подход позволяет, во-первых, экономить на трафике в сетях сотового оператора, а во-вторых, обеспечить стабильное подключение. Решение вопросов безопасности, напротив, лежит скорее на стороне оператора, который обеспечивает подключение устройств и сбор данных. Так как архитектура IoT-решения состоит из нескольких пластов (сами устройства, сеть подключения, управление данными и их визуализация), то можно примерно в таком же ключе разделить задачи безопасности, которые специфичны для каждого из уровней. Например, умные устройства могут иметь средства идентификации для предотвращения подмены данных, а также, наоборот, средства проверки облачных ресурсов, чтобы не отдать управление тем или иным устройством злоумышленникам. И если вопросы безопасности агрегационного уровня (или уровня доступа) довольно традиционны (большинство операторов связи и крупных компаний сталкиваются с ними так или иначе), то безопасность платформы обработки данных и ее интерфейсов с другими системами является сложной задачей, которая может решаться весьма разнообразно. В перспективе наличие стабильного подключения и развитие интеллектуальных свойств машин создадут основу для новых, только появляющихся проектов. Например, автопилотируемые автомобили получат огромное преимущество от возможности взаимодействия друг с другом и с дорожной инфраструктурой. На первом этапе это может быть передача информации о состоянии дороги водителю от, например, "дорожного знака", а далее – автоматическая коммуникация между автомобилями, которая поможет избежать аварий и столкновений, создавая оптимальные условия движения по улицам и автомагистралям. Интересные возможности появляются также за счет совмещения различных технологий. Так, подключение очков дополненной реальности (AR – Augmented Reality) делает возможным обслуживание сложных агрегатов даже

lipanin 3/15/17 3:52 PM Page 19

ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ (IoT)

не слишком квалифицированным персоналом. Надежное соединение очков и сервера с облачной платформой, который может находиться за сотни километров, позволит передать оператору руководство к действию с наглядной демонстрацией – дословно какую гайку открутить, где переключить кабель и т.д. – и исключить необходимость выезда дорогостоящих специалистов на место поломки. Надо сказать, что уже тестируются подобные проекты на судах, используя VSAT. При этом экипаж может провести ремонт систем корабля, не заходя в порт, а значит – сэкономить значительные средства.

Заключение Вся отрасль работает сегодня над тем, чтобы М2М-технологии и развивающийся на их основе Интернет вещей приносили максимум пользы,

Вопрос доступности подключения для подвижных устройств, например моторизированных роботов на территориях производственных площадок, заводов и складов, успешно решается сегодня при помощи альтернативных технологий. и как только мы решим задачу повсеместного и безопасного подключения для всей зоны работы каждого отдельно взятого устройства, Интернет вещей станет действительно надежным и эффективным. И это время не за горами, так как развитие М2М несет очевидные выгоды для бизнеса, и поэтому на построение экосистемы коммуникаций для современных устройств выделяются значительные средства – на уровне компаний, операn торов и даже государств.

Литература 1. Интернет вещей, IoT, M2M (рынок России). TAdviser.ru. Декабрь 2016 г. [online]. Доступ через: http://www.tadviser.ru/index.php/Статья:Интернет_вещей, _IoT,_M2M_(рынок_России). 2. Топ-вендоры корпоративного рынка IoT в 2016 году. CRN. Май 2016 г. [online]. Доступ через: https://www.crn.ru/news/detail.php?ID=110214. 3. Orange Business Services озвучил стратегические приоритеты в России. CNEWS. Ноябрь 2016 г. [online]. Доступ через: http://www.cnews.ru/news/line/2016-1122_orange_business_services_ozvuchil_strategicheskie. 4. M2M-технологии в здравоохранении: анализ, размер, доля, рост, тренды и прогноз рынка до 2023 г. Transperancy Market Research, 2016 г. iot.ru. [online]. Доступ через: https://iot.ru/meditsina/mirovoy-rynok-m2m-tekhnologiy-v-zdravookhranenii-vyrastet-do-10-mlrd-dollarov-k-2023-godu. 5. Коммерческие сети IoT. Оправдаются ли амбиции? // ИКС. 09-10, 2016 г. Ваше мнение и вопросы по статье присылайте по адресу

IoT-решения от Orange Business Services IoT-solutions by Orange Business Services

Дэвид Холден Коммерческий директор Orange Business Services Россия и СНГ

David Holden Commercial Director of Orange Business Services, Russia and the CIS

азвитие решений в области Интернета вещей является одной из стратегических задач для Orange Business Services, так как именно они будут играть ключевую роль в цифровой трансформации бизнеса и общества в ближайшем будущем. Обладая компетенциями и опытом как международного сервис-провайдера, так и телекоммуникационной компании, мы

уже реализовали большое число разноплановых IoT-проектов по всему миру для клиентов из самых разных вертикалей. К примеру, в Европе мы подключили к Интернету вещей парк автомобилей Hertz, обеспечив доступ к сервисам геолокации и техподдержку для клиентов компании. В Катаре мы разрабатываем сервисы, которые будут управлять районом Мшейреб, крупнейшим умным городом Ближнего Востоа. Ключевым элементом для реализации таких проектов является модульное решение Data Venue. Входящая в его состав платформа LiveObjects позволяет безопасно подключать и управлять практически любыми IoT-объектами, а также накапливать и анализировать получаемую от них информацию. Всего под нашим управлением находится более 10 млн функционирующих IoT-объектов, над проектированием и разработкой этих инновационных IoT-решений работает команда из более чем 700 специалистов. Еще одно наше подразделение – Orange Cybersecurity – предоставляет полный спектр услуг по защите подключаемых объектов от взлома и обеспечению безопасной передачи данных по сетям. Разумеется, мы также наращиваем локальную экспертизу как с точки зрения продаж, так и с точки зрения инженерных ресурсов. На мой взгляд, среди

наиболее востребованных сценариев применения IoT в России можно выделить управление парком транспортных средств (fleet management), интеллектуальные системы учета ресурсов (smart metering) и управления активами (asset management). Еще один сценарий применения IoT, который стоит обозначить отдельно, – это осуществление проектов умных месторождений для компаний нефтегазовой сферы. Совместно с партнерами мы уже ведем переговоры о реализации такого проекта с одной из крупнейших российских нефтегазовых компаний. Для выполнения столь амбициозных проектов важно задействовать новейшие радиотехнологии, которые позволят подключать к Интернету вещей сотни и тысячи устройств на большой территории, экономя при этом заряд их батарей. Одной из наиболее перспективных нам кажется технология LoRa, обеспечивающая M2M-связь на расстояниях до 15 км и способная подключить до миллиона устройств к одной сети. Наша сеть LoRa во Франции покрывает всю территорию страны, к концу текущего года мы планируем запустить пилотный проект и в n России для нашего клиента. Адрес и телефоны ООО "ЭКВАНТ" (ORANGE BUSINESS SERVICES)

см. на стр. 48

№ 1 март 2017 n ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ

akishin 3/15/17 3:52 PM Page 20

ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ (IOT)

УДК 621.395, 621.391

Возможные подходы к построению модели сущностей для эксплуатации IoT в OSS/BSS Possible approaches to the construction of an entities model for IoT operating in the OSS / BSS Тенденции рынка

Владимир Акишин

Александр Гольдштейн

Системный аналитик ООО "НТЦ АРГУС", аспирант кафедры ИКС СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

Генеральный директор ООО "НТЦ АРГУС", доцент кафедры ИКС СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

Vladimir Akishin

Alexander Goldstein

Systems Analyst Company "STC ARGUS", graduate student IKS SUT them. prof. MA Bonch-Bruevich

General Director of LLC "NTC ARGUS", Associate Professor X SUT them. prof. MA Bonch-Bruevich

еловек полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума", – Н.Е. Жуковский Этот замечательный тезис выдающего отечественного ученого, применимый почти ко всем областям современной науки и техники, прекрасно иллюстрирует и ситуацию с Интернетом вещей, одним из сегодняшних флагманов инфотелекоммуникаций

"Ч

an will fly, without relying on the strength of his muscles, but the strength of his mind," – N.E. Zhukovsky This remarkable thesis of outstanding Russian scientist, is applicable to almost all areas of modern science and technology, and illustrates

Ключевые слова: Интернет вещей, индустриальный Интернет вещей, OSS/BSS

Keywords: IoT, IIoT, OSS/BSS ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

perfectly the situation to the Internet of things, one of the flagships of today's information and telecommunications Суть концепции Интернета вещей заключается не в производительности и конструктивных особенностях оборудования, датчиков, контроллеров и прочих оконечных устройств, не в каналах связи и протоколах, а в идеях, решениях и моделях, которые человек может реализовать с его помощью. Интернет вещей (IoT) и, в частности, индустриальный Интернет вещей (IIoT) призваны максимально облегчить жизнь человека, даже больше того – всего человечества. Но при этом не стоит забывать – Интернет вещей и индустриальный Интернет создаются человеком для человека, поэтому только от того, насколько разумным будет подход к развитию и управлению IoT и IIoT, зависит их будущее. К слову, на прошедшей недавно конференции МАС (Международная академия связи), посвященной IoТ, многие уважаемые докладчики поднимали в первую очередь эти вопросы, считая их несправедливо отложенными.

На сегодняшний день Интернет вещей – это одна из важных и преимущественных конкурентных технологий. Она потеснит, но не заменит другие удобные и функциональные процедуры и системы. Конечный пользователь сервиса, а также бизнес-игрок (в том числе оператор связи), предоставляющий сервис, выиграют от IoT ровно настолько, насколько смогут грамотно и эффективно его использовать и управлять им. Рост рынка технологий и сервисов Internet of Things (IoT) в период с 2012 по 2017 г. составляет $2,5 трлн [1]. Данная статистика дает основания полагать, что термин Internet of Things начинает интенсивно перерастать из теоретической области в область практического его применения. Современные операторы связи начинают думать о том, что такое IoT для клиента и их компании, а также какой спецификой обладает IoT в сравнении с современными сервисами. Так, по прогнозам специалистов телекоммуникационной области, к 2025 г. количество подключенных к инфокоммуникационной сети устройств достигнет 24 млрд [2]. Для сравнения: количество объектов учета в информационных системах поддержки операционной деятельности одного из крупнейших отечественных операторов связи составляет примерно 1,5 млрд. В связи с этим становятся все более актуальными вопросы, касающиеся эксплуатации сети, построения процессов стратегического и операционного управления новой IoT-сетью.

Проблематика В современных реалиях деятельности телекоммуникационного оператора системы OSS/BSS-комплекса – это основной инструмент, регламентирующий бизнес-процессы различных доменов: начиная от построения взаимодействий с клиентом и заканчивая управлением эксплуатацией сети. Однако как существующая сеть, так и существующая OSS/BSS-среда явно не готовы поддерживать все изменения, которые придут вместе с IoT. Анализ OSS/BSS-среды для работы с IoT кажется правильным начинать с

akishin 3/15/17 3:52 PM Page 21

ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ (IoT)

изучения предметной области и попытки сопоставить ее элементы с существующими реалиями развития информационных систем. В рамках данной статьи авторы ставят перед собой две основных задачи: выделение основных сущностей и взаимосвязей предметной области IoT, а также их проецирование на модель развития современных операторских OSS/BSS. При этом очевидно, что строить отдельную OSS/BSS-среду для эксплуатации IoT нецелесообразно с точки зрения получаемых бизнесвыгод. В такой ситуации на первый план выходят подходы к адаптации, позволяющие реализовать процессы эксплуатации IoT в существующих или строящихся OSS/BSS.

Об аспектах построения модели сущностей для управления IoT Реализация процессов управления в рамках информационных систем начинается с выделения основных сущностей, формирующих предметную область. На сегодняшний день модель Entity-Relation (ER-модель) является проверенным и хорошо зарекомендовавшим себя инструментом для подобной задачи. Рассмотрим один из вариантов построения ER-модели для предметной области IoT. На рисунке представлена концепция ER-модели для управления IoT в операторских OSS/BSS. Для того чтобы моделируемая концепция была понятна читателю, авторы попытаются рассмотреть ее в проекции, например, достаточно понятного кейса из сферы Industrial IoT – умный дом. Как уже было сказано выше, количество объектов сети связи в операторских OSS/BSS может достигать девятизначных чисел. И в основу концепции управления IoT также должно ложиться не что иное, как сущность "объект" – некоторая базовая единица учета в системах OSS/BSS-комплекса, обладающая набором специфических характеристик. Теоретически таким объектом может стать любой элемент сети связи, а также внешний по отношению к сети объект, который так или иначе может взаимодействовать с сетью оператора. В рамках нашего примера с безопасностью жизнедеятельности сущностью "Объект" будут являться как множество терминальных устройств (камер, датчиков движения, температуры, давления и т.д.), так и совокупность коммутирующих устройств, создающих единое инфор-

мационное пространство в рамках сети. Каждый объект использует некоторую совокупность телекоммуникационных ресурсов – сущность "Ресурс". Учет подобных ресурсов осуществляется в традиционных системах класса Inventory и по сути своей абстрагирован от домена управления Интернетом вещей. Большая часть данных объектов будет так или иначе являться "Вещами" в концепции IoT. В связи с этим кажется правильным выделение такой сущности-роли, как "Итернет-вещь", которую может иметь наш объект. Наличие подобной роли говорит о том, что "Объект" является одновременно связующим (коммутационным) элементом телекоммуникационной сети и терминальным устройством, взаимодействующим с внешней средой, а также обладает свойством самообнаружения в распределенной сети. Объекты с ролью "Интернет-вещь" должны общаться друг с другом. Для описания их взаимодействия требуется выделение такой сущности, как "Среда взаимодействия". В проекции на практику такой средой могут выступать совокупность физических и логических каналов, в рамках которых осуществляется передача данных между объектами. Несколько объектов, имеющих роль "Интернет-вещь" и общающихся друг с другом в некоторой среде взаимодействия, могут предоставлять клиентский "Сервис". В случае с безопасным домом таким сервисом может стать предоставление сервиса видеонаблюдения или контроля окружающей температуры.

Однако сам по себе невостребованный сервис вряд ли может представлять интерес в практических реалиях. Данный факт, а также исходные рассуждения о том, что конечная цель IoT – это сервис для человека, наводят на мысль о необходимости выделения сущности "Пользователь". В рамках концепции IoT пользователем сервиса может выступать как некоторый объект внешней среды (т.е. пользователь будет иметь сущность-роль "Клиент"), так и другой объект с ролью "Интернет вещей" (в этом случае "Пользователь" должен иметь сущность-роль "Интернетвещь"). Наглядным примером "Пользователя" с ролью "Клиент" может выступать пользователь смартфона или планшета, получающий данные с камер видеонаблюдения и управляющий ими с помощью своего мобильного устройства. С другой стороны, мобильное устройство может быть "Пользователем" с ролью "Интернет-вещь" в случае, если оно выступает в качестве модема, создающего единое информационное пространство между различными датчиками наблюдения. Вышеописанные сущности помогают описать ту часть вопроса эксплуатации IoT, которая говорит об учете и использовании Интернета вещей как некоторого сервиса. Однако при этом существуют такие традиционные аспекты эксплуатации, как инсталляции и техническая поддержка, которые также должны быть описаны в рамках модели управления IoT в OSS/BSSсреде.

ER-модель управления IoT в OSS/BSS-среде № 1 март 2017 n ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ

akishin 3/15/17 3:52 PM Page 22

ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ (IoT)

Предположим, что существует некоторый "Объект" с ролью "Интернет-вещь". В ходе эксплуатации наступает момент, когда с данным объектом необходимо провести какие-либо работы силами внешних участников. В таком случае объект с ролью "Интернет вещей" может инициировать возникновение некоторой деятельности (или данную деятельность инициируют факторы внешней среды). Для описания данного аспекта требуется ввести такую сущность, как "Бизнес-деятельность". Наглядными примерами данной сущности могут являться прецеденты технической поддержки объекта, плановые и регламентные работы с объектом, а также его инсталляция, которая может быть инициирована как внешней средой, так и самим объектом в случае самообнаружения. При этом для отслеживания состояния объекта на сети должна быть такая сущность, как "Контролер", основной задачей которой должно стать инспектирование "Объекта" с ролью "Интернетвещь" на предмет корректности работы. В качестве контролера может выступать датчик, отслеживающий состояние "Объекта", или элемент внешней среды, например монтер, проводящий плановые работы с оборудованием. Немаловажным аспектом при создании ER-модели является проекция основных сущностей на базовые операции управления данными – CRUDоперации (Create, Read, Update, Delete). Это позволит сформировать общее представление о том, какой жизненный цикл будут иметь объекты выделяемых сущностей. В первом приближении описание CRUD-операций может выглядеть так:

НТЦ АРГУС выступил партнером и спонсором VI Международной научно-технической и научно-методической конференции "Актуальные проблемы инфокоммуникаций в науке и образовании", прошедшей 1–2 марта в Санкт-Петербургском государственном университете телекоммуникаций (СПбГУТ) им. проф. М.А. Бонч-Бруевича. В рамках мероприятия прозвучали около 600 докладов и выступлений по семи научным направлениям, а среди выступающих были представиТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

Quo vadis? Наглядным примером "Пользователя" с ролью "Клиент" может выступать пользователь смартфона или планшета, получающий данные с камер видеонаблюдения и управляющий ими с помощью своего мобильного устройства. l

сущность "Объект". Если "Объект" существует в OSS/BSS-среде, то он может быть обновлен (Update), и ему будет присвоена роль "Интернет-вещь" (Read). "Объект" также может создаваться (Create), в случае если существует или создана некоторая "Бизнес-деятельность" (Create/Read). Деинсталляция данного объекта подразумевает под собой операцию удаления (Delete) объекта; l при этом "Объект" с ролью "Интернет-вещь" использует существующие в Inventory ресурсы (Read), а для контроля работы объекта создаются специальные "Контролеры" (Create). Для того чтобы несколько объектов с ролью "Интернет-вещь" могли взаимодействовать между собой, должна быть создана среда взаимодействия (Create) или использована существующая (Read); l пользователь может существовать в системе (в качестве "Объекта") или может создаваться (например, если это элемент внешней среды). В обоих случаях для пользователя должна быть задана одна из двух новых ролей – "Клиент" или "Интернетвещь" (Read). Пользователь также хочет получить некоторый сервис. Сервис создается (Create), в случае если происходит взаимодействие нескольких объектов с ролью "Интернет-вещь".

тели не только России, но и коллеги из Беларуси, Узбекистана, Азербайджана, Вьетнама, Сирии, Анголы и Йемена. “НТЦ АРГУС – не только передовая компания по разработке B/OSS-решений, но и научный центр. Мы заинтересованы в обучении квалифицированных кадров и широко поддерживаем научную деятельность в СПбГУТ. Партнерство в АПИНО-2017 – это еще одна возможность cделать вклад в поддержку молодых ученых и российское образование в целом”, – говорит

Комплексные системы, в которых взаимодействует множество объектов, – это сложные для управления и контроля структуры. Постоянный поток генерируемых данных, конфликты интересов, нарушение взаимодействия, несогласованность целей, десинхронизация процессов – это и многое другое характерно для больших сетевых сообществ. Безусловно, данный тезис применим и для IoT. Стоит отметить, что на сегодняшний день уже существуют различные точки зрения на предмет того, как управлять IoT. Так, в частности, существует доменная модель управления IoT, предложенная организацией TM Forum [2]. Однако при этом до сих пор не существует единой стандартизации, способной задавать универсальные требования к OSS/BSS-среде для управления IoT. Поэтому авторы считают, что вопросы выделения сущностей IoT и их отношений все еще остаются открытыми и требуют дополнительного исследования и поиска инженерных решений для их практиn ческого применения. Литература 1. Материалы ресурса tmforum.org. [online] Доступ через: https://www.tmforum.org/vertical-markets-connected-ecosystems/iot/. 2. Rick Woods. Putting smart to work with operational data management // Quick Insights: IoT Energetic Smart Strategies for Success. – 2014. Р. 22. 3. Кисляков С., Феноменов М. Workforce Management: оптимизируем расписание // Технологии и средства связи. – №2. – 2015. С. 55–57. Ваше мнение и вопросы по статье присылайте по адресу

генеральный директор НТЦ АРГУС Александр Борисович Гольдштейн. Напомним, что НТЦ АРГУС тесно сотрудничает с СПбГУТ с самого своего основания. Среди совместных достижений – открытие учебной лаборатории, внедрение комплекса OSS для изучения на лабораторных и практических занятиях, множество совместных научных публикаций, учебников и пособий, а также регулярная поддержка отраслевых мероприятий, проходящих n в СПбГУТ.

gorokhov 3/15/17 3:52 PM Page 23

РЕШЕНИЯ КОРПОРАТИВНОГО КЛАССА

УДК 338.467

Как изменились требования бизнеса к IT-аутсорсингу? How have changed the business requirements for IT-outsourcing? поставщики IT-сервисов гораздо эффективнее, чем организации, для которых IT не является ключевым бизнес-направлением. В целом IT-аутсорсинг подразумевает оптимизацию затрат, высокое качество обслуживания и скорость решения задач. lose all the needs of the internal resources of the company is difficult enough, often using external capabilities allows for greater efficiency for businesses. All companies in one degree or another use outsourcing and IT-outsourcing, in particular: some companies outsource only the administration of infrastructure, other outsource administrations services, and some go further and consume from the cloud final products on models "infrastructure as a service" , "software as a service", etc. Business Trust to IT-outsourcing is growing every year. In a business environment shaped the understanding that professional suppliers of IT-services much more efficiently than the organization for which IT is not a key business focus. In general, IT-outsourcing implies the optimization of costs, high quality of service and speed of solving problems.

C Евгений Горохов Исполнительный директор Stack Group

Evgeny Gorokhov Executive Director of the Stack Group

акрыть все потребности компании внутренними ресурсами достаточно сложно, часто использование внешних возможностей позволяет добиться большей эффективности для бизнеса. Все компании в той или иной степени используют в своей деятельности аутсорсинг и IT-аутсорсинг, в частности, одни компании отдают только администрирование инфраструктуры, другие – администрирование сервисов, а некоторые идут дальше и потребляют из облака готовые продукты по моделям "инфраструктура как сервис", "программное обеспечение как сервис" и т.д. Доверие бизнеса к IT-аутсорсингу с каждым годом растет. В бизнес-среде формируется понимание, что профессиональные

Ключевые слова: IT-аутсорсинг

Keywords: IT-outsourcing

Готовность бизнеса к IT-аутсорсингу Хотя на сегодняшний день бизнес еще не готов к полноценному IT-аутсорсингу в той мере, в какой это происходит в развитых странах, можно с уверенностью констатировать, что российские компании уже готовы намного больше, чем еще несколько лет назад. Создана довольно мощная облачная индустрия, решены вопросы безопасности и разграничения прав доступа, созданы все возможности гибкого масштабирования инфраструктуры под различные задачи бизнеса, а также стандартизированы SLA и сервисы технической поддержки. Помимо этого, сегодня на рынке IT-аутсорсинга представлены разные варианты цено-

вых предложений, оказываемых сервисов и гарантированного уровня доступности. Рынок облачных сервисов развивается довольно быстрыми темпами, где незначительными сдерживающими факторами остались опасения бизнеса в снижении уровня информационной безопасности и сохранности конфиденциальных данных, но и эти барьеры в ближайшем будущем будут преодолены. Со стороны бизнеса в целом заметно повышение уровня доверия по сравнению с несколькими годами ранее. Однако многое также зависит от конкретной специфики компании, которая ищет баланс между рисками информационной безопасности и стоимостью владения инфраструктурой. Сегодня более осторожно идут в облака банки и организации государственного сектора. Важно также учитывать уровень зрелости отрасли в различных регионах, в том числе степень проникновения Интернета. От этих факторов зависит готовность бизнеса переместить информационные системы в корпоративные облака. Росту спроса на облачные сервисы способствуют изменяемость рынка, ускорение и масштабируемость бизнес-процессов, а также появление новых технологий. По нашим прогнозам, в краткосрочной перспективе российский бизнес придет к полноценному IT-аутсорсингу. Этот тренд поддерживается ростом облачного рынка, который, по нашим оценкам, растет в России более чем на 30–40% в год, и этот показатель точно сохранится еще несколько лет, потому что компании, которые встали на путь цифровой трансформации бизнеса, не могут не использовать сервисы из виртуализированных сред.

Новые требования бизнеса к IT-аутсорсингу В условиях экономического кризиса IT-аутсорсинг становится необходимым инструментом повышения эффективности бизнеса. С падением доходов и увеличением конкуренции на рынках для компаний становится приоритет№ 1 март 2017 n ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ

gorokhov 3/15/17 3:52 PM Page 24

РЕШЕНИЯ КОРПОРАТИВНОГО КЛАССА

ной оптимизация расходов – средства перераспределяются на ключевые направления, а непрофильные технические задачи передаются на аутсорсинг. В первую очередь бизнес рассматривает IT-аутсорсинг с точки зрения снижения стоимости владения IT-инфраструктурой за счет перераспределения затрат из капитальных в операционные, в том числе это касается как расходов на оборудование и программное обеспечение, так и на сотрудников IT-служб. В целом аутсорсинг позволяет, используя меньшее количество ресурсов, выполнять больший объем работ, и зачастую более качественно. Размещение инфраструктуры в коммерческих дата-центрах или в корпоративных облаках – это не только снижение стоимости владения, также это минимизация рисков, связанных с непрерывностью бизнес-процессов. Выбирая поставщика услуг, сегодня компании учитывают не только стоимость, но и качество сервисов. Клиент хочет быть уверен в IT-партнере, в квалификации его специалистов, в скорости реакции, в обеспечении информационной безопасности. Профессиональные сервис-провайдеры, которые исторически вышли из операторов центров обработки данных или интеграторов, дают гарантированный уровень доступности и SLA, то есть реализуют подход ответственности подрядчика за IT-решения, а именно – стандартизируют реакции на инциденты, доступность приложений и Интернета и т.д. Сервис-провайдер становится для заказчика не просто исполнителем, а источником необходимых уникальных компетенций и экспертизы, где работают самые квалифицированные кадры, которые сложно найти на рынке. Заказчики требуют от аутсорсинговых компаний аттестованных вендорами специалистов, а также соблюдение западных технических стандартов по созданию и обслуживанию инфраструктуры, в том числе в аппаратной, серверной и сетевой частях, администрирование программного обеспечения, обслуживание системы виртуализации, настройку маршрутизаторов и другого оборудования. Что касается задач, сегодня на внешнее обслуживание заказчики отдают не только простые функции, но и сложные комплексные задачи, в связи с этим провайдер должен быстро предоставлять эффективные IT-решения, при этом поддерживать максимально ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

качественный сервис. Заказчики требуют, чтобы сервис-провайдер мог гибко подстраиваться под потребности и сроки, а также разбираться в тонкостях бизнеса клиента. Сервисы становятся все более адаптивными, то есть заказчики могут конфигурировать свой пакет услуг, исходя из текущих потребностей и финансовых возможностей.

Новые сервисы Прежде всего востребованы сервисы, которые легко считаются, которые можно быстро получить и от которых можно быстро отказаться, которые легко поддерживать и масштабировать, которые позволяют быстро подстраивать IT-стратегию под бизнес-стратегию компании. Проникновение облачных сервисов в IT-экосистемы компаний составляют уже более 10%. Многие компании используют облако как "боевой" инструмент для ведения бизнеса. У большинства средних и крупных компаний IT-инфраструктура в основном является гибридной: собственная физическая инфраструктура для бизнес-критичных приложений, облака корпоративного класса на аутсорсинге для околокритичных или резервных ключевых приложений и публичные облака с самыми низкими SLA для некритичных данных и вспомогательных приложений. Сегодня сервис-провайдер становится частью бизнес-процессов компании. В целом IT-аутсорсинг – это практическая реализация конечных бизнесзадач и потребностей заказчика. Стали возможными услуги аутсорсинга, связанные с поддержкой и контролем установленных систем информационной безопасности, таких как backup с последующим восстановлением конфигураций, мониторинг работоспособности информационных систем, резервирование IT-инфраструктуры, функции сопровождения по устранению сбоев и т.д. Компании начали переносить в защищенные облака сервисы, связанные с обработкой персональных данных, а также конфиденциальную информацию, связанную с коммерческой тайной. Благодаря развитию облачных технологий сетевой и экспортный бизнес может использовать аутсорсинг для масштабируемых сервисов, в том числе в разных регионах присутствия компании, где поддержка своей инфраструктуры очень затратная. Российский сервис-провайдер, специализирующийся на предоставлении инфра-

структуры за рубежом, способен максимально быстро предоставить необходимые вычислительные ресурсы и каналы связи с дата-центрами практически в любой стране мира. Востребованы также услуги connectivity, то есть связанность между клиентами внутри дата-центра для быстрого обмена информацией. Среди новых аутсорсинг-услуг – первая линия технической поддержки на максимально высоком уровне не только непосредственных заказчиков, но и клиентов заказчика. При этом такая поддержка может оказываться как в России, так и за рубежом. Таким образом, в течение последних лет мы видели, что менялись сами задачи, передаваемые на аутсорсинг: от переноса вспомогательных бизнессистем, сред разработки и хранения резервных данных к обеспечению бесперебойного функционирования ключевых информационных систем и критичных бизнес-приложений, к катастрофоустойчивым и географически распределенным сервисам. Такие изменения связаны с возрастающим доверием к аутсорсингу.

Новые возможности сервис-провайдеров Со становлением отрасли сервиспровайдинга в России растут и требования со стороны бизнеса к IT-аутсорсингу. Довольно ощутимая конкуренция на рынке стимулирует IT-компании предоставлять все большие гарантии надежности, отлаживать внутренние процессы оказания услуг, иметь необходимые ресурсы и опыт, а также широкий спектр предлагаемых услуг, возможность предоставлять их гибко и комплексно, решая все более сложные и многокомпонентные бизнес-задачи заказчиков, в том числе предоставлять подготовленные площади для размещения IT-оборудования в дата-центре, защищенную и зарезервированную виртуальную инфраструктуру, услуги по информационной безопасности, программное обеспечение по модели аренды и друn гие возможности. Литература 1. http://idcrussia.com/ru/about-idc/press-center/64185press-release. 2. https://rg.ru/2013/02/21/oblaka-site-anons.html. 3. http://www.rbc.ru/technology_and_media/07/11/2016/ 5820ac659a7947fa13eb79c5. Ваше мнение и вопросы по статье присылайте по адресу

kredo 3/15/17 3:53 PM Page 25

lebedev 3/15/17 3:52 PM Page 26

РЕШЕНИЯ КОРПОРАТИВНОГО КЛАССА

УДК 004.75

Облачные возможности: преимущества и перспективы использования облачных технологий в современном мире Cloud capabilities: advantages and prospects of cloud technologies use in the modern world es enable the most respond quickly to market changes, which is rapidly being introduced into the corporate IT-environment. Due to its advantages, the clouds are one of the fastest growing areas of the IT-market. The Russian cloud market is already quite developed – all changes in the domestic market at the same time go in the world, and even the dynamics of growth ahead. Основные преимущества облаков для бизнеса Владимир Лебедев Директор по развитию бизнеса Stack Group

Vladimir Lebedev Business Development Director, Stack Group

егодня информационные технологии играют одну из ключевых ролей в эффективности бизнеса. Наиболее оперативно реагировать на рыночные изменения позволяют облачные технологии, которые стремительно внедряются в корпоративную IT-среду. Благодаря своим преимуществам облака являются одним из наиболее динамично растущих направлений IT-рынка. При этом российский рынок облаков уже довольно развит – все изменения на внутреннем рынке идут одновременно с мировыми, а динамика роста даже опережает.

oday, information technology plays a key role in business performance. Сloud technologi-

Ключевые слова: облачные технологии, ЦОД

Keywords: cloud technologies, data center ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

Уровень надежности современных облаков корпоративного уровня гораздо выше, чем надежность собственной физической IT-инфраструктуры. Для обеспечения непрерывности бизнеспроцессов в любых ситуациях профессиональный сервис-провайдер обязательно резервирует компоненты информационной системы, в том числе в геораспределенных дата-центрах уровнем не ниже Tier III. Кроме того, это могут быть центры обработки данных не только в России, но и за рубежом, обеспечивая максимальный уровень доступности информационных систем за счет синхронной и асинхронной репликации данных на уровне систем хранения, виртуальных машин и приложений. Помимо резервирования, для построения своего облака профессиональный сервис-провайдер использует проверенные решения от мировых лидеров ITиндустрии, предоставляющих качественную проактивную поддержку. Помимо надежной технологической базы, облака сегодня имеют достаточную информационную безопасность на всех уровнях архитектуры виртуального дата-центра как в соответствии с мировыми стандартами, так и требованиями российских регуляторов. Для построения защищенных систем применяются сертифицированные средства защиты информации для каналов связи, периметра сети, средств виртуализации, операционных систем, среды администрирования виртуального дата-центра и т.д. При этом возможность оказания услуг по защите информации подтверждается лицен-

зиями Минкомсвязи, ФСТЭК и ФСБ. Таким образом, используя облака корпоративного уровня, заказчик может быть уверен в выполнении требований российского законодательства в области защиты конфиденциальной информации и персональных данных. Среди преимуществ облаков можно выделить масштабируемость и гибкость, то есть заказчик в зависимости от бизнес-задач может оперативно изменить потребляемые IT-ресурсы, которые выделяются для компании из общего пула вычислительных ресурсов корпоративного облака сервис-провайдера. Таким образом, облако позволяет гибко увеличить или уменьшить вычислительные мощности и хранилище данных в зависимости от сезонности спроса или пиковых нагрузок. При этом в течение нескольких минут из любой точки мира можно создавать виртуальные машины произвольных конфигураций и управлять конфигурацией сетей с помощью программно определяемых коммутаторов и маршрутизаторов без остановки бизнес-процессов. Важно то, что стоимость владения инфраструктурой в этом случае определяется только количеством фактически потребленных ресурсов. Этот принцип в целом снижает уровень затрат компании на владение IT-инфраструктурой, при этом сами затраты переходят из капитальных в операционные. Для разных потребностей бизнеса используется гибридная архитектура информационных систем из частного, корпоративного и публичного облака, соответственно, крупный сервис-провайдер может обеспечить доступ к глобальным мировым сервисам, создавая высокоскоростной канал соединения между данными компонентами гибридной инфраструктуры.

Сферы применения облачных технологий Облачные технологии все больше проникают во все отрасли экономики, бизнес-процессы и сферы человеческой жизни. Прежде всего в облака для хранения перемещаются огромные массивы дан-

lebedev 3/15/17 3:52 PM Page 27

РЕШЕНИЯ КОРПОРАТИВНОГО КЛАССА

ных, в том числе информация пользователей различных сервисов, персональные данные абонентов телеком-операторов, данные по платежам держателей банковских карт, данные по покупкам в интернет-магазинах, информация с Интернета вещей (IoT) и геолокационных сервисов, а также медиаконтент (видео-, аудиои фотоматериалы). Собственно, систематизация, обработка и анализ этих данных сегодня тоже происходит в облаках (Big Data), в том числе для решения ситуационных бизнес-задач. В облаках сегодня разворачивают множество интерактивных сервисов для пользователей, например, онлайнпереводчики, онлайн-игры, мгновенные платежи, видеосвязь, навигационные сервисы, онлайн-библиотеки, музыкальные агрегаторы, госуслуги, а также привычные программы для работы с текстами, таблицами, фотографиями и т.д. Что касается бизнеса, то сейчас мы находимся на этапе смены парадигмы: от построения IT внутри компании к потреблению всевозможных сервисов для удовлетворения практически любой потребности компании из облачной среды. Уже сегодня в корпоративных облаках размещают callцентры, почтовые сервисы, сайты, формы заказов, а также программные продукты для электронного документооборота, автоматизации производства, логистики и торговли, бухгалтерские и налоговые системы компании, и даже сами рабочие столы сотрудников для удаленной работы (VDI). Если говорить об отдельных отраслях, то в большей степени в облака переместились разработка и тестирование ПО, электронные торговые площадки, телеком, логистика, дизайн и проектировка, а также целое бизнеснаправление интернет-стартапов, научные исследования (обработка метаданных) и дистанционное образование. В самое ближайшее время можно будет

наблюдать значительный перенос бизнес-критичных приложений в облака компаний банковской и финансовой сферы, организаций здравоохранения, ТЭК и государственных структур. Сами виртуализированные среды будут все больше связываться в глобальные геораспределенные облачные инфраструктуры. Таким образом, экспортные и сетевые предприятия могут заказывать IT-сервисы по всему миру из одной локальной точки, имея при этом качественный уровень технической поддержки от сервис-провайдера. По нашим оценкам, в целом облачные технологии будут существенно влиять на развитие всего рынка IT, что в свою очередь будет оказывать влияние на ускорение бизнес-процессов и на жизнь человека.

Перспективы облаков Будут усиливаться тенденции по аутсорсингу IT, в том числе вычислительных ресурсов (Infrastructure as a service), систем хранения данных (Storage as a service), сервисов по восстановлению данных (Disaster Recovery Service), сервисов информационной безопасности, программного обеспечения по подписке (Software as a service), администрированию и т.д. По нашим прогнозам, еще в течение нескольких лет мы будем наблюдать интенсивный рост рынка облачных услуг – не менее 25– 30% в год, в том числе в удаленных регионах этот процесс будет сопряжен с проникновением высокоскоростного Интернета. При этом будет увеличиваться доля облачных технологий в гибридных архитектурах информационных систем компаний, так как будет накапливаться экспертиза в использовании облаков, количество успешных бизнес-кейсов и, соответственно, уровень доверия. Одновременно с расширением использования облаков будет повышаться востребованность защищенных частных облачных решений.

В целом облака будут развиваться в направлении общемировых тенденций, в том числе и со стороны сервис-провайдеров. Будут стандартизироваться сервисы, используемые технологии и SLA, со стороны государства будут формироваться регулирующие отрасль нормативные документы, а с технологической точки зрения облака будут все более производительными (максимальная скорость вычисления при обработке огромного объема информации) и менее затратными. Есть и другая сторона развития облачных технологий: экспоненциальный рост данных – основной объем хранимой информации будет приходиться на архивные копии, которые не будут востребованы и не будут удалены. Что касается долгосрочной перспективы, то развитие облачных сервисов будет сопряжено с внедрением систем машинного обучения: искусственного интеллекта, нейронных сетей, дополненной реальности, а также нейроинтерфейсов, квантовой телепортации и т.д. Так, уже сейчас находится в глубокой разработке концепция туманных вычислений, которая предполагает использовать для хранения и анализа данных не центральные узлы сети дата-центров, а ресурсы большого количества географически распределенных персональных устройств (ПК, планшетов, гаджетов, дронов, бытовых приборов и т.д.), по сути, реализуя принцип распределения вычислительной способности практически на все n окружающие нас устройства. Литература 1. https://blogs.oracle.com/russia/entry/cloud_pedictions_2017. 2. http://www.cmswire.com/information-management/thecloud-changes-everything/. 3. http://www.theregister.co.uk/2016/08/09/deciding_the_right_ mix_for_your_workloads/. Ваше мнение и вопросы по статье присылайте по адресу

№ 1 март 2017 n ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ

skrinnikov 3/15/17 3:52 PM Page 28

РЕШЕНИЯ ОПЕРАТОРСКОГО КЛАССА

УДК 621.396.8

Научный обзор: проблемы обеспечения электромагнитной совместимости современных и перспективных радиосистем сотовой связи Часть 2 Scientific review: problems of ensuring electromagnetic compatibility of modern and perspective cellular radio systems (Part 2) потерь для новых технологий, включая MIMO, показано влияние зон Френеля на условия ЭМС, описан новый критерий по ЭМС, названный энергетической эквивалентностью, приведены результаты оценки снижения ограничений по ЭМС за счет "псевдосотовой" структуры сети UMTS.

Базовые основы для новых подходов к обеспечению ЭМС

потерь, которые позволяют моделировать (описывать) линии связи в типовых средах [1]. Кроме известных традиционных моделей существуют две специализированные модели, встраиваемые в SEAMCAT с помощью функции Plugin [2]: J T G 5 6 _ P 1 5 4 6 S E A M C AT. c l a s s и ModJTG56_P1546SEAMCAT.class [3]. Целью разработки этих моделей явилось уточнение действующих моделей потерь и, в частности, расширение области интерполяции для расстояния менее 1 км в модели ITU-R P.1456. Эти уточнения поясняются на графиках рис. 9. На этом рисунке показаны зависимости потерь (Los) на трассе распространения сигнала от ее длины (d) при разных моделях потерь (модель Hata, модель потерь в свободном пространстве Free space и модель ITU-R P.1546). Пунктирная кривая BC является результатом интерполяции потерь между Free space и ITU-R P.1546, определяя потери в модели ITU-R P.1546 при длине трассы менее 1 км, пунктирная кривая AC – определяет аналогичные потери, но при интерполяции потерь между Hata и ITU-R P.1546.

Особенности применения моделей потерь

Особенности моделей потерь для LTE

В системах сотовой связи могут проявляться особые (дополнительные) условия распространения сигнала в пространстве, которые обусловлены подвижностью мобильных станций, радиопокрытием внутри помещений и вне их, а также иерархической структурой сотовой сети, что в целом усложняет электромагнитную обстановку. Для расчета потерь при распространении сигнала в этих условиях используется, как правило, статистический подход, в основе которого лежит статистика, полученная в ходе экспериментальных исследований. Преимущество этого подхода состоит в учете большинства факторов, влияющих на распространение радиоволн. Применительно к мобильной связи часто используются классические модели

Модели потерь для систем LTE имеют несколько отличий. Во-первых, в довольно обширном перечне идентифицированных полос частот для LTE есть полосы, незначительно отличающиеся друг от друга, к примеру полосы

n the second part of the overview are open the basic principles for new approaches to providing EMS which have been noted in its first part. The main features of application of models of losses for new technologies, including MIMO are considered, influence of Fresnel zones on EMS conditions is shown, the new criterion on EMS called power equivalence is described results of assessment of decrease in restrictions on EMS at the expense of "pseudo-cellular" structure of the UMTS network are given.

I Василий Скрынников Руководитель Рабочей группы "ЭМС сетей и систем связи" отделения ИТТ РАЕН (Россия), к.т.н.

Vasily Skrynnikov Ph.D, Head of the Working group "EMS of networks and communication systems" of the ITT Department of Russian Academy of Natural Sciences

о второй части обзора раскрываются базовые основы для новых подходов к обеспечению ЭМС, которые были отмечены в первой его части. Рассмотрены основные особенности применения моделей

Ключевые слова: Электромагнитная совместимость (ЭМС), модели потерь, зоны Френеля, энергетическая эквивалентность, "псевдосотовая" структура сети, внутрисистемные помехи

Keywords: Electromagnetic compatibility (EMC); propagation models, Fresnel zones, power equivalence, “pseudo-cellular" structure of network, intra-system interference ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

Рис. 9. Уточнение потерь в моделях JTG56

skrinnikov 3/15/17 3:52 PM Page 29

РЕШЕНИЯ ОПЕРАТОРСКОГО КЛАССА

Таблица 2. Поправки для разных частот при LTE FDD Полоса частот (Район 1) 1 3 7 8

Частота UL, МГц нижняя верхняя

Частота DL, МГц нижняя верхняя

1920 1710 2500 880

2110 1805 2620 925

1980 1785 2570 915

2170 1880 2690 960

Частота рабочей модели, МГц 2000 2000 2000 900

Разница потерь, дБ нижняя верхняя частота UL частота DL 0,37 0,74 1,3 0,56 2,4 2,70 0,20 0,59

Таблица 3. Поправки для разных частот при LTE TDD Полоса частот (Район 1)

Частота UL/DL, МГц нижняя верхняя

33 34 38

1900 2010 2570

1920 2025 2620

Частота рабочей модели, МГц 2000 2000 2000

Разница потерь, дБ нижняя верхняя частота частота 0,47 0,37 0,05 0,11 2,29 2,46

Таблица 4. Стандартные модели потерь для разных диапазонов частот Диапазон частот Модели потерь и параметры Модель потерь между БС и АТ Среднеквадратическое Коэффициент отклонение потерь межсайтовой корреляции 800 МГц (DL, UL) 120,9 + 37,6 log (R) или модели 8 дБ 0,5 900 МГц (DL, UL) Okumura-Hata, E-Hata (город, пригород, открытая местность) 1800 МГц (DL, UL) 128,1 + 37,6 log (R) или модели 2,1 ГГц (DL, UL) Okumura-Hata, E-Hata (город, 2,6 ГГц (DL, UL) пригород, открытая местность)

диапазонов 1800 МГц и 2100 МГц. Применять для каждой из этих полос свои модели потерь становится неразумным – можно ограничить их количество, определив только одну рабочую модель для одной полосы частот и некоторые поправки, которые учитывали бы потери для реальных частот исследуемой системы. В Отчете 3GPP 36.942-820 [4] рекомендовано в исследованиях применять рабочие модели для частот 900 МГц и 2000 МГц. Разница потерь между "эталонной" частотой рабочей модели и реальной частотой показана в табл. 2 и 3. Как видно из таблиц 2 и 3, разность потерь на трассе между частотой модели и рабочей частотой (за исключением полос 7 и 38) в худшем случае для DL не превышает 0,8 дБ, а учитывая разницу в коэффициентах усиления

антенн на разных частотах, можно ожидать полную ошибку в оценке потерь около 1 дБ. Следовательно, использование "эталонной" частоты моделирования будет давать практически достоверные результаты. Во-вторых, в документе STG (10) 39 Рабочей группы WG SE (CEPT) [5] даны рекомендации по применению некоторых стандартных моделей потерь и их параметров для LTE в разных диапазонах частот. Эти рекомендации приведены в таблицах 4.

Особенности описания потерь при MIMO Принципы построения пространственных моделей При MIMO несколько параллельных потоков данных передаются по

Рис. 10. Вид диаграмм направленности передающей и приемной антенн при MIMO

отдельным пространственным каналам. Эти каналы формируются посредством диаграммообразующих схем на передающей и приемной сторонах. В диаграммообразующих схемах посредством специального кодирования передаваемых потоков данных в элементах антенной системы формируется определенное соотношение фаз сигнала, которое приводит к "раздробленности" диаграмм направленности передающей и приемной антенн, как показано на рис. 10. Такое формирование диаграмм направленности антенн при MIMO обуславливает некоторые особенности в расчетах при оценке ЭМС. Прежде чем рассмотреть эти особенности, поясним ряд понятий о пространственных параметрах, связанных с моделями MIMO [6]. Для базовой станции: l угол рассеивания AS в пространственном луче AS (Angle Spread) – параметр, который определяется как среднеквадратическое отклонение углов, по которым выходит совокупная передаваемая мощность; l угол выхода (AoD) – определяется как средний угол, в направлении которого передается совокупная мощность базовой станции (по отношению к линии визирования); l азимутальный (угловой) спектр мощности PAS (Power Azimuth Spectrum) в направлении ее передачи. Для абонентского терминала: l угол рассеивания в пространственном луче AS (Angle Spread) – параметр, который определяется как среднеквадратическое отклонение углов, по которым приходит совокупная принимаемая мощность; l угол прихода (AoA) – определяется как средний угол, с направления которого принимается совокупная мощность в абонентском терминале (по отношению к линии визирования); l азимутальный (угловой) спектр мощности PAS (Power Azimuth Spectrum) в направлении ее приема – определяется как и для базовой станции, с той лишь разницей, что антенна в этом случае всенаправленная и имеет нулевой коэффициент усиления. Указанные параметры поясняются в [1], а их значения определены в [6]. Можно указать взаимосвязь некоторых из параметров, приведенных в табл. 5 [6]. При этом важной является степень корреляции между элементами антенных систем. В таблице показано, как на корреляцию влияют разнос антенных элементов, углы рассея№ 1 март 2017 n ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ

skrinnikov 3/15/17 3:52 PM Page 30

РЕШЕНИЯ ОПЕРАТОРСКОГО КЛАССА

Таблица 5. Параметры MIMO Разнос антенн БС

АТ

0,5 l 0,5 l 4l 4l 10 l 10 l 0,5 l 0,5 l 0,5 l 0,5 l

Угол рассеяния, град. 5 2 5 2 5 2 104 35 35 35

Угол прихода, град. 20 50 20 50 20 50 0 -67,5 22,5 67,5

Коэффициент корреляции 0,9688 0,9975 0,3224 0,8624 0,0704 0,5018 0,3042 0,7744 0,4399 0,7744

Комплексный коэффициент корреляции 0,4743 + i 0,8448 -0,7367 + i 0,6725 -0,2144 + i 0,2408 0,8025 + i 0,3158 -0,0617 + i 0,034 -0,2762 – i 0,4190 -0,3042 -0,6948 – i 0,342 0,0861 + i 0,431 -0,6948 + i 0,342

вий пригорода (условное название модели C1) [11]. По приведенным графикам можно сделать важный вывод о том, что потери, рассчитанные для одних и тех же сред распространения по моделям WINNER, могут отличаться на величину до 10 дБ от оценок, полученных по традиционным моделям. Это говорит о том, что условия ЭМС, оцененные для MIMO при использовании традиционной модели, могут отличаться на эту величину в сторону ухудшения, т.е. их ужесточения.

Зоны Френеля в задачах по ЭМС

Рис. 11. Сравнение моделей WINNER с традиционной моделью P.452 ния (AS) и прихода (AoA). В отличие от традиционных моделей потерь пространственные модели для MIMO, содержащие канальные коэффициенты, дополнительно учитывают и описывают угловые параметры приемных и передающих антенных систем, в том числе и их поляризационные свойства. Это означает, что они геометрически ориентированы и имеют стохастическую природу, включают в себя разделяемые параметры среды распространения (канала) и параметры антенных систем. Эти параметры отражают геометрию передачи сигнала и могут быть заданы пользовательскими моделями, в которых пространственные пути (лучи) суммируются с разными параметрами (задержка, уровень мощности), включая корреляцию между элементами антенн.

Модели WINNER На базе теоретических положений сегодня исследуются специальные пространственные модели, позволяющие производить расчеты ЭМС с учетом описанных особенностей технологии MIMO. Такими моделями, специально разработанными для систем IMT, являются модели, получившие название WINNER I и WINNER II (Wireless World Initiative New Radio) [7]. Они ориентированы на геометрию и позволяют раздельно учитывать параметры ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

как среды распространения, так и угловые параметры антенн. Они хорошо встраиваются в статистическую модель SEAMCAT и применимы для разных сред (город, пригород, сельская местность, внутри и вне зданий, в условиях прямой видимости и при ее отсутствии). Базовые принципы их построения детально описаны в [1, 7, 8–10]. К числу новых свойств моделей WINNER можно отнести: l параметризацию как среды распространения, так и антенных систем MIMO; l учет возвышений (препятствий) в сценариях indoor; l моделирование корреляции антенн, включая кросс-корреляцию; l описание "гладкого" изменения временных параметров канала; l моделирование поляризации антенн; l масштабируемость к MIMO и SISO, к многопользовательским режимам, мультисотовым структурам и многопролетным сетям; l применимость для диапазона частот от 2 до 6 ГГц и максимальной ширины канала до 100 МГц. Важно подчеркнуть, что результаты расчета потерь по моделям WINNER при MIMO порой существенно отличаются от используемых сегодня традиционных моделей. На рис. 11 приведено сравнение моделей WINNER с традиционной моделью P.452 для усло-

Согласно теории, зоны Френеля разного порядка по-разному влияют на сигнал на трассе его распространения. Сигналы, проходящие одновременно через нечетные и четные зоны, в точке приема противоположны по фазе. Существует мнение, что это свойство иногда может быть использовано в интересах электромагнитной совместимости, когда, искусственно создав на трассе распространения сигнала первую и вторую зоны Френеля, можно получить в точке размещения потенциально несовместимого РЭС подавленный помеховый сигнал. Ниже показаны оценки такого подавления на основе математического моделирования радиотрассы в сотовой сети. По результатам моделирования выявлен малый эффект ослабления сигнала при двух зонах Френеля, который не может быть достаточным для обеспечения ЭМС в реальных сетях связи. Более детальное описание приведено в [12].

Теория вопроса Теория по рассматриваемому вопросу изложена в целом ряде работ [12– 17]. Главное положение этой теории говорит о том, что в некоторой точке наблюдения М вторичные волны от волновой сферы (фронта волны) складываясь, интерферируют с учетом амплитуд и фазовых соотношений их составляющих (см. рис. 12). Согласно теории, зоны Френеля

Рис. 12. Пояснение зон Френеля

skrinnikov 3/15/17 3:52 PM Page 31

РЕШЕНИЯ ОПЕРАТОРСКОГО КЛАССА

холмы, деревья, здания, столбы и т.п.), попадающие в зону Френеля, ослабляют радиосигнал. Степень такого ослабления зависит от того, какую часть этой зоны (просвета h) затеняет препятствие. Количественно относительный просвет определяется соотношением [1] Рис. 13. Дифракция сигнала и зона Френеля

. К примеру, если h0=r, то препятствие перекрывает зону Френеля полностью (100%). Обычно считают, что затенение менее 40% зоны Френеля приводит к незначительным затуханиям сигнала, закрытие плоским рельефом нижней части зоны Френеля свыше 75% ведет к ослаблению сигнала до 20 дБ и более. В практике расчета радиотрасс считают допустимым 60%-е закрытие зоны Френеля. Итак, применительно к рассматриваемой задаче примем во внимание два основных фактора: во-первых, это наличие интерферирующих противофазных составляющих (составляющие от четных номеров зон Френеля складываются, от нечетных взаимно вычитаются), во-вторых, с ростом номера зоны Френеля уменьшается вклад, вносимый ею в суммарный сигнал в точке наблюдения (в точке размещения потенциально несовместимого РЭС). В этом смысле основной является первая зона Френеля, она, как правило, и рассматривается в задачах расчета (планирования) радиолиний и ЭМС. Исходя из этого в задаче достаточно ограничиться только двумя первыми зонами Френеля. Общий вид профиля трассы для исследований можно выбрать таким, как показано на рис. 14. Слева и справа на рис. 14 показаны передающая и приемная антенны соответственно. Соединяющая их пунктирная линия является линией прямой

Рис. 14. Профиль трассы в модели для исследований делят волновую сферу соответствующим образом, образуя первую (основную) зону Френеля, в которой передается основная доля энергии волны (как световой, так и электромагнитной). Кроме этого, есть вторая, третья зона и т.д. Особенные свойства этих зон состоят в том, что разность хода волн, приходящих в точку наблюдения М от любых соседних зон, равна λ/2 ( λ – длина волны колебания), а разность фаз . При сложении однонаправленных противофазных колебаний модуль результирующей амплитуды равен Aр=A1-A2+A3-A4+…, т.е. четные и нечетные зоны Френеля гасят друг друга, находясь в противофазе [17]. Однако было выявлено, что волны, приходящие от всех точек любой зоны Френеля, не имеют в точке наблюдения строго одинаковых фаз, что обусловлено метеорологическими (климатическими) особенностями и электрическими характеристиками среды распространения [15].

Применение теории в области ЭМС Интересно оценить описанное свойство применительно к задаче по ЭМС. При этом заметим, что в данном подходе метод зон Френеля является приближенным и, кроме того, следует учитывать такие особенности, как кривизна поверхности Земли и зависимая от нее дальность прямой видимости. Эти особенности были учтены в модели исследований.

Постановка задачи Применительно к нашей практической задаче зоной Френеля будет называться сечение эллипсоида вращения, объем которого занимает радиоволна в процессе распространения в пространстве (см. рис. 13) [1]. Следовательно, в соответствии с моделью Френеля область распространения радиоволны между передающим и приемным устройствами ограничивается эллипсоидом вращения вокруг линии, которая их соединяет, с максимальным радиусом в середине пролета. Этот эллипсоид многослойный и может включать в себя много зон. Размер любой из этих зон зависит обратно пропорционально от частоты сигнала и расстояний D1 от нее до передатчика (Node B) и D2 до приемника (АТ). Различные препятствия Н (земля,

Таблица 6. Результаты моделирования для выбранного профиля трассы Высота передающей антенны, hПРД

Высота приемной антенны, м

Степень закрытия зон Френеля Просвет Зона Состояние зоны Френеля

hПРД 1 hПРД 2 hПРД 3 hПРД 4 hПРД 5 hПРД 6 hПРД 7 hПРД 8 hПРД 9 hПРД 10 hПРД 11 hПРД 12

-1F1 -0,5F1 -0F1 0,5F1 1F1 1,1F1 1,2F1 1,3F1 1,4F1 1,5F1 1,6F1 1,7F1

полностью закрыта открыта на 25% открыта на 50% открыта на 75% полностью открыта открыта на 10% открыта на 20% открыта на 30% полностью открыта открыта на 33% открыта на 66% полностью открыта

Нормированный уровень сигнала в точке приема ∆P, дБ 0 5,2 16,6 26,4 28,2 28,1 27,8 27,4 27,3 27,4 27,9 28,2

№ 1 март 2017 n ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ

skrinnikov 3/15/17 3:52 PM Page 32

РЕШЕНИЯ ОПЕРАТОРСКОГО КЛАССА

цедура рефарминга в обоих диапазонах частот GSM: 900 МГц – для технологий UMTS (3G) и LTE, 1800 МГц – для технологии LTE. Ниже описывается предложенный критерий на примере рефарминга в диапазоне частот 1800 МГц, в котором планируется функционирование двух технологий GSM и LTE, а именно показан нетрадиционный подход к определению условий ЭМС для появившейся при рефарминге сети LTE1800. Подробное его описание приведено в [18]. Критерий вводится для упрощения оценки и выполнения условий ЭМС при рефарминге. Критерий базируется на эквивалентности энергетических характеристик в заменяемой и вновь создаваемой сетях разных стандартов, которые и составляют условия ЭМС для новой сети, достаточно только учесть отличительные особенности разных стандартов РЭС [18–24]. Практическая значимость такого подхода состоит в том, что условия ЭМС для более "динамичных" радиоинтерфейсов LTE могут быть определены на базе уже апробированных условий для действующих сетей GSM со значительно меньшими затратами. Используя предложенный критерий, можно на этапе планирования фрагмента сети с новой технологией LTE определить его состав по числу передатчиков и допустимой мощности их излучения. Это позволяет исключить возможную избыточность формируемого частотно-территориального плана для фрагмента сети, что в конечном итоге может повлиять на стоимость экспертизы ЭМС. И, наконец, предложенный критерий является универсальным и может быть использован по отношению к другим потенциально несовместимым РЭС, для этого следует лишь выбрать соответствующую ширину полосы пропускания его приемника. Зачем надо вводить новый критерий оценки условий ЭМС? Для этого объективно существуют две причины. Вопервых, такие условия для действовавшей (заменяемой) сети GSM в отношении имеющихся потенциально несовместимых РЭС уже определены, а

Рис. 15. Уровни сигнала в точке приема видимости LoS (Line-of-Sight) между передатчиком и приемником. Светлые линии в форме эллипсов показывают продольные сечения эллипсоидов вращения, в которых распространяется радиоволна. Сечение, ближайшее к линии прямой видимости, соответствует первой зоне Френеля, остальные по мере удаления – второй и третьей зонам. По аналогии с рис. 13 по ним можно судить о степени перекрытия зон Френеля препятствиями на трассе распространения сигнала. Относительный просвет будет положительным для полуоткрытой зоны Френеля, когда препятствие не пересекает линию LoS, и отрицательным в противном случае. На рис. 14 показан случай, когда относительный просвет равен -0,1F1, что означает превышение линии LoS препятствием на десятую (0,1) часть радиуса первой зоны Френеля F1. Этот параметр выделен красным овалом и будет использоваться в дальнейшем для обозначения степени перекрытия исследуемых зон Френеля.

приема, нормированные к ее значению при полностью закрытой первой зоне Френеля F1 (-1F1). Границы второй и третьей зон будут определяться как 1,4F1 и 1,7F1 соответственно [12]. Для большей наглядности эти результаты представлены также в виде графика на рис. 15, из которого видно, что снижение уровня принимаемого сигнала за счет полностью открытой второй зоны Френеля (1F1…1,4F1) составляет для выбранного профиля трассы всего лишь 0,9 дБ. Динамика изменения уровней этого сигнала более наглядно демонстрируется на графике линией тренда (пунктирная линия): в первой зоне уровень растет, при второй зоне уменьшается, при третьей – снова незначительно растет. Таким образом, результаты, полученные на реальном профиле трассы, свидетельствуют о том, что открытие второй зоны Френеля не позволит решать проблемы по ЭМС ввиду несущественного ослабления ею помехового сигнала в точке потенциально несовместимого РЭС.

Результаты оценки Исследование проводилось на математической модели, в которой была выбрана трасса распространения сигнала продолжительностью 32,1 км с профилем, показанным выше на рис. 14. Результаты моделирования для выбранного профиля представлены в табл. 6, где высоты передающей антенны показаны в обезличенной форме в виде переменного параметра hПРД, значения которого возрастают сверху вниз. Высота приемной антенны при моделировании оставалась неизменной. Обезличенность параметра hПРД объясняется тем, что размер (радиус) зон Френеля будет разным в зависимости от частоты сигнала и протяженности трассы, следовательно, в иных случаях для "открытия" зон Френеля потребуется и разный диапазон значений высот передающих антенн. В качестве основного результата приведены уровни мощности сигнала в точке ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

Критерий энергетической эквивалентности для оценки ЭМС при рефарминге радиочастотного спектра Суть рефарминга состоит в возможности дополнительного использования ранее выделенных полос радиочастот GSM другой, более новой технологией сотовой связи. В результате такой процедуры в одном частотном диапазоне могут совмещаться несколько технологий. Сегодня в России разрешена про-

Таблица 7. Параметры РЭС для моделирования Параметры Ширина канала, МГц Эффективная полоса, МГц Мощность излучения, Вт Ограничения по мощности

LTE 10 9 80 -

РРС 14 -

Конфигурация передатчиков GSM Коэффициент повтора частот

GSM 0,2 0,2 20 Одинаковые на всех частотах βiGSM = βGSM 2+2+2 Одинаков для всех "помеховых" частот Ki=K

skrinnikov 3/15/17 3:52 PM Page 33

РЕШЕНИЯ ОПЕРАТОРСКОГО КЛАССА

где PTx∑GSM(ΔfРЭС); PTx∑LTE(ΔfРЭС) – суммарные мощности передатчиков базовых станций (БС) GSM и LTE в полосе пропускания ΔfРЭС потенциально несовместимого РЭС (далее просто РЭС) соответственно. Степень возможного увеличения мощности потенциально ожидаемой помехи от LTE относительно действующей помехи от GSM в полосе частот ΔfРЭС = amfΔfGSM описывается соотношением [18]: Рис. 16. Допустимое число передатчиков LTE при ограничениях мощности БС в сети GSM главное – апробированы на практике и могут быть сохранены при использовании в этой же полосе частот технологии LTE. Во-вторых, методики оценки условия ЭМС для более "динамичных" радиоинтерфейсов LTE сложны и сегодня до конца не отработаны и не апробированы многолетним опытом, что не может гарантировать достаточной точности определения условий совместимости сети LTE1800 с прежними (оставшимися функционировать) потенциально несовместимыми РЭС. К тому же при оценке групповой помехи от LTE не потребуются приближенные теоретические модели потерь в сети, поскольку в энергетической эквивалентности будут учтены потери в реальной сети GSM. В качестве потенциально несовместимых РЭС в диапазоне частот 1800 МГц будем рассматривать радиорелейные станции (РРС) различного назначения.

Суть критерия Энергетическая эквивалентность в указанных условиях состоит в балансе энергетики, излучаемой каналами GSM и LTE в полосе пропускания потенциально несовместимого РЭС. Это утверждение описывается математически [18], а эквивалентность энергетики помех от сетей GSM и LTE в общем виде имеет следующее математическое описание:

где S∑(ΔfРЭС)LTE– суммарная спектральная плотность мощности излучения передатчиков БС LTE, близкая к равномерной в полосе ΔfРЭС; Sср(ΔfРЭС)GSM– средняя суммарная спектральная плотность мощности излучения передатчиков БС GSM в полосе частот ΔfРЭС (усреднена по полосе ΔfРЭС); ΔfGSM, ΔfLTE – полосы частот (ширина канала) GSM и LTE соответственно; mf – параметр, характеризующий количество возможных частотных каналов GSM в полосе LTE, 1 ≤ mf ≤[ΔfLTE/ΔfGSM] , [x] – целая часть числа; nTxGSM(fi) – число передатчиков GSM, излучающих на одной помеховой ("активной") частоте fi; nTxLTE – число передатчиков на площадке LTE (с учетом MIMO); NLTE – число площадок, на которых планируется установка передатчиков LTE; βiGSM (0≤ βiGSM<1) – показатель, учитывающий действующие ограничения мощности БС GSM; βLTE (0≤βLTE<1) – степень возможного ограничения мощности передатчиков LTE по условиям ЭМС с РЭС (аналогично с βiGSM); Lf – количество "активных" неповторяющихся частот (частотных каналов) GSM в полосе приемника РЭС;

a – параметр, показывающий, насколько полоса РЭС больше (меньше) полосы LTE

Когда канал LTE ΔfLTE шире полосы пропускания РЭС ΔfРЭС, энергетика LTE попадает в нее частично в зависимости от соотношения этих полос (параметра a). В противном случае, когда ΔfLTE ≤ ΔfРЭС, энергетика LTE полностью сосредоточена в полосе РЭС, независимо от указанного соотношения (поэтому a=1). Очевидно, что условием сохранения ЭМС по критерию энергетической эквивалентности является соотношение вида η≤1, в соответствии с которым суммарная мощность помехи в полосе частот ΔfРЭС от сети LTE не будет превышать эквивалентную мощность помехи, создаваемой ранее в этой полосе сетью GSM, т.е.

По условиям повторного использования радиочастот в сети GSM каждый из этих передатчиков находится на одной из площадок, входящих в состав отдельного кластера. Следовательно, число передатчиков GSM с повторяемой частотой fi будет зависеть от общего количества площадок GSM (NGSM) и коэффициента повторного использования частот в сети (К), под которым будем понимать размер кластера. С учетом этого предположения при совмещенных площадках, когда NGSM = NLTE, имеем

Кроме того, количество частот Lf также связано с этим коэффициентом:

где l1, l2, l3 – конфигурация передатчиков в пределах одной трехсекторной соты (площадки). С учетом этого

Данное выражение позволяет оценить допустимое число передатчиков LTE (nTxLTE) на одной площадке, при котором не будет нарушена энергетическая эквивалентность: (10). Рис. 17. Возможные соотношения полос LTE и РРС № 1 март 2017 n ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ

skrinnikov 3/15/17 3:52 PM Page 34

РЕШЕНИЯ ОПЕРАТОРСКОГО КЛАССА

Рис. 18. Допустимое число передатчиков LTE с разной шириной канала при ограничениях мощности БС в сети GSM

Рис. 19. Выполнение условия энергетической эквивалентности за счет ограничения мощности передатчиков LTE

Важно заметить, что приведенные соотношения и дальнейшие рассуждения строятся на предположении, что антенны БС GSM и LTE по типу и азимуту излучения идентичны. В силу этого в качестве исходных параметров при расчетах были взяты только мощности передатчиков (PTxGSM и PTxLTE), что не исключает использование значений эквивалентной изотропно излучаемой мощности (ЭИИМ) при разных антеннах. Полученное выражение (10) позволяет определить условие сохранения энергетической эквивалентности сети GSM в полосе частот соответствующей ширины, спланированной для создания сети LTE при рефарминге, а именно: l вычислить допустимое число передатчиков LTE на каждой совмещенной с GSM площадке при планировании секторов и конфигураций MIMO на них; l оценить (в случае необходимости) требуемое ограничение мощности излучения (ЭИИМ) передатчиков LTE.

Допустимое число передатчиков LTE в зависимости от соотношения ширины каналов LTE и РРС. Как отмечалось ранее, в случае LTE возможны ситуации, когда ширина канала больше ширины полосы пропускания РРС и наоборот. Эти ситуации проиллюстрированы на рис. 17. Результаты расчета для сценария, показанного на рис. 17а, соответствуют данным на рис. 16. Для сравнения, а также выявления отличий для сценария на рис. 17б, был произведен расчет для ширины стандартизованного и агрегированного каналов LTE, равной 20 и 30 МГц ( α = 0,7 и 0,47) соответственно. Результаты расчета для конфигурации сайта GSM 2+2+2 при βLTE = 0 приведены на рис. 18. На этом же рисунке для сравнения показана зависимость из предыдущего примера (темно-зеленный цвет) для той же конфигурации (случай, когда ширина канала LTE меньше полосы пропускания РРС). Из сравнения диаграмм следует, что в случае, когда ширина канала LTE превышает полосу пропускания РРС, уровень помех снижается по мере роста этого превышения. Такое уменьшение помехи от LTE происходит изза попадания в полосу пропускания РРС лишь части ее энергетики (параметр α). Требуемое ограничение мощности передатчиков LTE. Приведенные результаты позволяют оценить и спланировать возможную архитектуру создаваемой радиосети LTE в конкретных ситуациях. К примеру, если для каких-то условий рассчитанное допустимое число передатчиков на площадке LTE окажется недостаточным, увеличить его можно за счет некоторого уменьшения (ограничения) мощности излучения этих передатчиков, сохраняя при этом энергетическую эквивалентность. Предло-

Примеры применения предложенного критерия Рассмотренные ниже примеры затрагивают частные случаи расчета условий ЭМС при воздействии передатчиков БС сети LTE на действующую РРС. Используемые технические параметры этих радиосредств приведены в таблице [1, 25]. Допустимое число передатчиков LTE на одной площадке. С учетом выбранных параметров радиосредств (см. табл. 7) расчет производится в соответствии с (10), которое приводится к виду [18]:

Результаты расчета для различных βGSM и βLTE представлены на рис. 16. ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

женный критерий позволяет производить оценки таких ограничений. На рис. 19 для примера приведена зависимость требуемого ограничения мощности передатчиков LTE от степени ранее введенных ограничений в сети GSM для необходимого количества передатчиков LTE в 3-секторной соте, равном 2 х 3 = 6 (конфигурация 2х2MIMO), т.е. nTXLTE = 6. Видно, что при ограничении по условиям ЭМС мощности передатчиков в сети GSM, равном 20%, требуется ограничить мощность всех шести передатчиков LTE на каждой площадке на 80%, т.е. при планируемой мощности 80 Вт (см. табл. 7) реальная мощность составит 16 Вт.

Проверка статистическим моделированием Приведенная аналитика не учитывает такую реальную особенность, как разное удаление кластеров GSM от испытываемой РРС. Статистическое моделирование показало строгое совпадение с аналитическим расчетом и подтвердило корректность полученного критерия для оценки условий ЭМС. Моделирование показало, что для оценки условий ЭМС по предложенному критерию достаточно ограничиться несколькими смежными кластерами сети GSM. Предложенный новый подход к оценке условий ЭМС применим для ряда практических задач, связанных с внедрением новых технологий сотовой связи посредством рефарминга спектра. Он может получить развитие и для других технологий, поскольку позволяет аналитическим путем оценить возможность и условия замены старых технологий новыми с позиций ЭМС. Разработанный в рамках этого подхода критерий энергетической эквивалентности одновременно может служить средством для определения возможной (допустимой) архитектуры новой радиосети на этапе предварительного ее планирования. Критерий в представленной постановке удалось аналитически свести к очень простой форме: для оценки эквивалентности помех достаточно учесть лишь ограниченный набор параметров – мощности передатчиков БС и конфигурацию сайтов GSM (число передатчиков в секторах сайта). Критерий может рассматриваться как граница сверху в смысле недопущения превышения помехового воздействия при переходе на новую технологию.

skrinnikov 3/15/17 3:52 PM Page 35

РЕШЕНИЯ ОПЕРАТОРСКОГО КЛАССА

Рис. 20. "Псевдосотовая" структура сети UMTS

Обеспечение ЭМС за счет "псевдосотовой" структуры сетей UMTS По ряду причин значимость проблемы обеспечения ЭМС сильно возрастает при строительстве сетей 3G с кодовым разделением каналов, поскольку потенциальная помеха от таких сетей представляет собой суммарную мощность, излучаемую всеми РЭС сети на одной частоте. К тому же в полосах радиочастот, выделенных для сетей UMTS в отдельных странах СНГ, работает значительное количество разнообразных радиоэлектронных средств различного назначения. Сложность электромагнитной обстановки сдерживает строительство коммерческих сетей UMTS на большей части территории этих стран. В этой ситуации возникает необходимость рассмотрения возможных альтернативных вариантов решения данной проблемы. Ниже рассмотрен предложенный подход к решению проблемы по ЭМС, основанный на создании сетей UMTS с так называемой "псевдосотовой" структурой [26].

Суть вопроса Российская реальность показала, что в ряде случаев традиционная структура сетей UMTS может оказаться не вполне приемлемой по условиям их электромагнитной совместимости с

отдельными типами потенциально несовместимых РЭС, если условия функционирования этих РЭС категорически не допускают воздействия каких-либо радиопомех. Подобное требование может быть предъявлено к совокупности большого числа базовых станций сети UMTS как потенциального источника радиопомех с суммарной мощностью всех секторов, излучающих на общей частоте в сторону одного из несовместимых РЭС. Появление сотовых сетей связи 3G с кодовым разделением каналов исключило необходимость повторного использования радиочастот, поскольку во всех сотах сети используется одна общая частота. Учитывая этот факт, можно поставить вопрос о целесообразности строго соблюдать традиционную сотовую структуру при планировании и строительстве таких сетей. И в этой связи предложена новая "псевдосотовая" структура, при которой излучение всех базовых станций сети UMTS направлено в сторону, противоположную от потенциально несовместимого РЭС (см. рис. 20), каждая сота при этом состоит из двух секторов.

Особенность создания "псевдосотовых" сетей UMTS Планируя сеть с описанной выше структурой, необходимо учитывать следующее обстоятельство – требуется оценить размер запрещенного сектора излучения в направлении на потенциально несовместимое РЭС (см. рис. 21). Размер этого сектора зависит от формы диаграмм направленности и коэффициентов усиления передающих антенн, используемых в разрешенных секторах "псевдосотовой" сети UMTS, разноса главных направлений излучения двух используемых секторов между собой и требований по ЭМС для потенциально несовместимого РЭС (планируемое удаление базовых станций сети и несовместимого РЭС,

Рис. 21. Специфика "псевдосотовой" структуры сети UMTS

форма диаграммы направленности и коэффициент усиления приемной антенны, защитное отношение "сигнал/шум" на входе приемника несовместимого РЭС). Полученные оценки позволили сделать вывод о реальной возможности и целесообразности создания "псевдосотовой" структуры сетей UMTS, которая может обеспечить существенное снижение действующих ограничений по ЭМС, а сети UMTS с "псевдосотовой" структурой могут рассматриваться как альтернативный вариант сетей для отдельных регионов со сложными условиями ЭМС.

Повышение скорости передачи данных в сетях UMTS/HSPA+ на основе минимизации внутрисистемных помех Рассмотрение данной темы является теоретической базой для обоснования некоего нестандартного подхода к обеспечению электромагнитной совместимости сетей UMTS/HSPA+, в основе которого лежит нетрадиционный метод мультичастотного (Dual Carrier/Dual Band) планирования, позволяющий наряду с обеспечением ЭМС снизить и уровень внутрисистемных помех, создаваемых смежными сотами сети. Такой подход был описан в статье [27] и будет рассмот-

Рис. 22. Соотношение мощностей в точке приема

Рис. 23. Увеличение скорости передачи данных при снижении влияния смежных сот № 1 март 2017 n ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ

skrinnikov 3/15/17 3:52 PM Page 36

РЕШЕНИЯ ОПЕРАТОРСКОГО КЛАССА

Таблица 8. Значения i при разных удалениях от БС Удаление от БС

Среднее значение i

150 м 300 м 500 м

0,31 0,78 1,31

Среднеквадратическое отклонение 1,09 1,87 2,39

Таблица 9. Значения i при разных углах наклона антенн Антенна БС ДН на уровне -3 дБ Omni 3-секторная – 120 град. - 90 град. - 65 град.

Значение i Наклон 0 град. 0 град. 0 град. 0 град. 7 град.

0,79 1,33 1,19 0,88 0,59

рен в настоящем обзоре чуть позже. В этой части обзора основное внимание уделено теоретической стороне подобной задачи только в интересах повышения скорости передачи данных, рассмотрение которой необходимо здесь в силу того, что данный аспект сильно коррелирован с задачей по ЭМС. Известно, что в системах с кодовым разделением каналов скорость передачи данных находится в сильной зависимости от уровня внутрисистемных помех, возникающих как в собственной соте, так и создаваемых смежными сотами. Первый тип помех обусловлен совокупной мощностью всех пользовательских каналов собственной соты, излучаемой в общей полосе частот. Помехи от смежных сот аналогичны по происхождению и обусловлены отсутствием повторного использования частот в сетях UMTS. Причем, как показано в [28], чем больше загрузка радиосети, тем больше уровень создаваемых внутрисистемных помех. При увеличении их уровня падает отношение "сигнал/шум SIR" в радиоканале, что приводит к резкому снижению скорости передачи данных по целому ряду причин (переход на модуляцию более низкого порядка и схемы с низкими скоростями помехоустойчивого кодирования, снижение эффективности MIMO и другие).

Внутрисистемные помехи от смежных сот в сети UMTS Влияние помех от смежных сот характеризуют параметром i, который указывает на отношение мощностей в точке приема (рис. 22),

ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

где Pintra – полная мощность излучения в собственной соте; Pk inter – полная мощность излучения от k-й смежной соты. Уровень помех от смежных сот зависит от целого ряда факторов. Главными из них являются удаление от базовой станции (приближение к границе смежных сот), количество секторов в сотах и наклон антенн базовых станций. Значения параметра i для перечисленных условий приведены в табл. 8 и 9.

Снижение влияния смежных сот на показатели сети UMTS В [27] приведены аналитические соотношения, позволившие оценить степень увеличения скорости передачи данных при снижении помех от смежных сот. Результат такой оценки представлен в виде зависимости на рис. 23. Используя эту зависимость, можно определить, что уменьшение параметра i в 4–5 раз (на 6–7 дБ) приводит к увеличению скорости передачи данных почти в три раза. Этот результат схож с известным традиционным случаем, когда имеет место разница скоростей передачи данных на краю соты и вблизи БС (где практически отсутствуют n помехи смежных сот). Продолжение следует Литература 1. Скрынников В.Г. Радиоподсистемы UMTS/LTE. Теория и практика. – М.: Спорт и Культура-2000. – 2012. С. 865. 2. SEAMCAT Handbook. – ECO. – January 2010. 3. JTG 5–6 SEAMCAT Plugins. – ERO/CPG PTD (09)025. – April 2009. 4. 3GPP TR 36.942 v8.2.0 (2009-05). Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Frequency (RF) system scenarios. – Technical Report (Release 8). – 2009. 5. Liaison Statement to ECC PT1 on request for LTE parameters in the 800, 900, 1800 and 2500 MHz band. – STG (10)39 Annex 1. – Electronic Communications Committee. – May 2010. 6. 3GPP TR 25.996 v10.0.0 (2011-03). Technical Specification Group Radio Access Network; Spatial channel model for Multiple Input Multiple Output (MIMO) simulations. – Technical Report (Release 10). – 2011. 7. Report ITU-R M.2135. Guidelines for evaluation of radio interface technologies for IMT-Advanced. – 2008. 8. WINNER II. Interim channel models. IST-4-027756 WINNER II. D1.1.1 V.1.1. – Information Society Technologies. – 2006. 9. WINNER II. Channel Models. Part I, Channel Models. IST-4-027756 WINNER II. D1.1.2 V.1.2. - -Information Society Technologies. – 2007. 10. WINNER II. Channel Models. Part II, Radio Channel Measurement and Analysis Results. IST-4-027756 WINNER II. D1.1.2 V.1.0. – Information Society Technologies. – 2007.

11. SEAMCAT Implementation of WINNER and ITU Propagation Models. – 2010. [online]. Доступ через: http://tractool. seamcat.org/wiki/Manual. 12. Скрынников В.Г. Зоны Френеля в задачах по электромагнитной совместимости // Технологии и средства связи. – № 5. – 2015. С. 56–59. 13. Рекомендация МСЭ-Р Р.526-13. Распространение радиоволн за счет дифракции. – 2003. 14. Рекомендация МСЭ-Р Р.452-13. Процедуры прогнозирования микроволновых помех между станциями, находящимися на поверхности Земли, на частотах выше приблизительно 0,7 ГГц. – 2007. 15. Критерии прямой видимости // По материалам компании Alcatel: L.F. Mojoli, U. Mendali "Propagation in line of sight radio links". [online]. Доступ через: http://telecomproject.tripod.com/prop_rrl.htm. 16. Литвинов О.С., Павлов К.Б., Горелик В.С. Электромагнитные волны и оптика. Под ред. Мартинсона Л.К. и Морозова А.Н. – Физика в техническом университете, том 4. МГТУ им. Н.Э. Баумана. – 2002. 17. Молотков Н.И., Ломакина О.В. Дифракция и фокусировка электромагнитных волн. – Тамбовский ГТУ. – 2003. 18. Скрынников В.Г. Обобщенный критерий ЭМС при рефарминге диапазона частот 1800 МГц для LTE // Электросвязь. – № 6. – 2016. 19. Скрынников В.Г. Оценка условий ЭМС в совмещенных сетях GSM/UMTS // Мобильные Телекоммуникации. – № 10. – 2008. 20. Скрынников В.Г. Оценка условий ЭМС при учете особенностей радиоинтерфейса системы UMTS // TComm. – № 2. – 2008. 21. Скрынников В.Г. Две задачи по сетям UMTS-900 // T-Comm. – № 6. – 2009. 22. Скрынников В.Г. Энергетические соотношения при замене сетей GSM сетями UMTS. Их влияние на ЭМС в диапазоне частот 900 МГц. – Сборник тезисов докладов на конференции "Спектр-2009". – 2009. 23. Скрынников В.Г. Обобщенный критерий по ЭМС при рефарминге диапазона частот GSM900 для UMTS. – Тез. науч.-техн. секций IX международной отраслевой научно-практической конференции "Технологии информационного общества". – Москва. – 2015. 24. Скрынников В.Г. Новый критерий для оценки условий ЭМС при рефарминге радиочастотного спектра // Ежемесячный научный журнал Международного союза ученых "Наука. Технологии. Производство". – № 3 (7). – 2015. 25. 3GPP TS 05.05. V8.20.0 (2005-11). Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network; Radio transmission and reception. – Technical Specification (Release 1999). – 2005. 26. Скрынников В.Г. Обеспечение ЭМС за счет "псевдосотовой" структуры сетей UMTS // Мобильные Телекоммуникации. – № 4. – 2008. 27. Скрынников В.Г. Повышение скорости передачи данных в сетях UMTS/HSPA+ на основе минимизации внутрисистемных помех // Электросвязь. – № 7. – 2013. 28. Скрынников В.Г. Предварительная оценка параметров сети UMTS/HSDPA // Электросвязь. – № 3. – 2008. Ваше мнение и вопросы по статье присылайте по адресу

klimov 3/15/17 3:52 PM Page 37

РЕШЕНИЯ ОПЕРАТОРСКОГО КЛАССА

УДК 621.391

5G: будущее сетей связи и инфраструктуры в России 5G: the future of communication networks and infrastructure in Russia Интернет вещей

Александр Климов Генеральный директор компании Lovit

Alexander Klimov CEO Lovit

езусловная ценность технологии 5G – самая высокая доступная на данный момент скорость беспроводного Интернета. Однако сети 5G создаются не только для увеличения скорости передачи данных, но и для решения ряда других проблем. Сможет ли эта технология решить насущные проблемы, которые стоят перед интернетиндустрией в России, и когда это случится?

nconditional value of 5G technology – the highest currently available in speed wireless Internet. However, 5G networks are created not only to increase the data rate, but also to solve other problems. Whether can this technology to solve the pressing problems facing the Internet industry in Russia and when it happens?

Одним из ощутимых преимуществ 5G, помимо скорости, является увеличенная емкость для распространения Интернета вещей – увеличение количества устройств, которые могут быть подключены к одной базовой станции. При дефиците свободного пространства для установки базовых станций в условиях современных городов эта задача является весьма актуальной. В теории при переходе на 5G число возможных подключений к одной базовой станции должно вырасти по сравнению с 4G на порядок. По прогнозу компании Huawei, к 2025 г. на одном аккаунте у пользователя будет уже около ста устройств. Притом только одно из них будет смартфоном. Большая часть остальных устройств, подключенных к сети, будет представлять собой разного рода датчики, например, такие как сигнализация в доме или автомобиле, температурные датчики, контроллеры света и т.д. Пока в России (да и в мире) нет соответствующих сетей, а устанавливать отдельную SIM-карту в каждое устройство для его подключения к Интернету банально неудобно. Почему 5G может сделать Интернет будущего непохожим на тот, каким мы пользуемся сейчас? Одной из важных черт данной технологии является возможность "вертикальной передачи". Это свойство обеспечит мгновенное переключение между сетями 3G, 4G, Wi-Fi и другими. Таким образом, ско-

рость будет варьироваться в зависимости от запросов пользователя и станет оптимальной для каждого конкретного случая. Приложения также будут работать похожим образом – в зависимости от необходимой для их работы скорости они будут переключать сети незаметно для пользователя. За счет этого и увеличится емкость сети, необходимая для развития IoT.

"Слайсинг" Другим важным свойством для 5G является "слайсинг", возможность изолировать и защищать слои с разными виртуальными сетями один от другого. Почему же это так важно? Как было сказано выше, технология 5G подразумевает не только мобильную связь и доступ в Интернет, но также работу Интернета вещей, подключение к сети передачи данных для увеличения безопасности автономных систем (например, автопилотов автомобилей и дронов), банковский и промышленный Интернет. Разные потребители Интер-

Тем, кто планирует внедрять 5G, предстоит столкнуться с некоторыми проблемами. Например, на сегодняшний день отсутствует утвержденный стандарт для работы технологии. Нет даже окончательных частот, на которых будет предположительно работать 5G.

Ключевые слова: 5G, Интернет вещей

Keywords: 5G, Internet of Things № 1 март 2017 n ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ

klimov 3/15/17 3:52 PM Page 38

РЕШЕНИЯ ОПЕРАТОРСКОГО КЛАССА

нета требуют разного уровня качества доступа, его скорости и уровня безопасности передачи данных. Например, данные с датчиков устройств, подключенных к Интернету вещей, могут передаваться с существенно меньшей скоростью и не иметь постоянного соединения с Интернетом. Для банковских данных от терминалов и банкоматов необходимо устанавливать более высокий уровень шифрования. Для рядового пользователя при прослушивании музыки или просмотре фильма онлайн важно, чтобы не было обрывов и задержек при передаче сигнала. Для всех вышеперечисленных примеров могут быть использованы разные частоты и разные "слои" каналов передачи данных, при этом физически будет использоваться одна и та же сеть. Таким образом, "слайсинг" делает доступ в Интернет более безопасным и эффективным.

Проблемы Тем, кто планирует внедрять 5G, предстоит столкнуться с некоторыми проблемами. Например, на сегодняшний день отсутствует утвержденный стандарт для работы технологии. Нет даже окончательных частот, на которых будет предположительно работать 5G. Такой "вакуум" создает на рынке высокую конкуренцию: каждый игрок заинтересован в том, чтобы продвинуть свои решения и утвердить их в качестве стандарта. Принятие стандарта в рамках коммерческих интересов заинтересованных сторон может занять продолжительное время. Несмотря на отсутствие общих стандартов по частоте сигнала для технологии 5G на сегодняшней день, уже сейчас понятно, что для повсеместного распространения сетей пятого поколеТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

ния операторам придется позаботиться о строительстве дополнительных антенн-ретрансляторов, поскольку для передачи волн высокой частоты необходимо более плотное покрытие из-за сокращения длины волны. Таким образом, 5G не получит полную независимость от существующей инфраструктуры. Оборудование будет устанавливаться как дополнение к вышкам LTE в виде компактных ретрансляторов разного назначения. Для реализации технологии "слайсинг" потребуется устанавливать их гораздо плотнее, чем традиционные вышки, и передавать информацию через них. Здесь важным подспорьем для распространения 5G может стать единая городская беспроводная интернетсреда. "Бесшовная" городская сеть будет иметь покрытие Wi-Fi гораздо плотнее, чем сеть любого сотового оператора, и реализация технологий "вертикальной передачи" и "слайсинга" станет в этом случае более эффективной. При доработке точки такой единой WiFi-сети с возможностью установки на нее приемо-передающего чипа 5G она может стать полноценной базовой точкой (микросотой) для расширения покрытия 5G внутри домов, частью инфраструктуры для сетей пятого поколения. При этом не возникнет конкуренции с сотовыми операторами.

Выводы Важно понимать, что 5G будет интегрировать существующие технологии – LTE и Wi-Fi, а не конкурировать с ними. Чтобы приблизить будущее и начать повсеместно развертывать сети 5G в России, необходимо провести ряд важных подготовительных работ, серьезно усовершенствовать инфраструктуру.

По моему мнению, развитие сетевой инфраструктуры в России в ближайшее время будет идти в сторону построения сети малых базовых станций, установленных в близости от мест скопления устройств. Без таких сетей полноценное использование возможностей технологий сетей пятого поколения будет проблематично. Так как мест для размещения малых базовых станций не так много, как для строительства базовых станций с большим радиусом покрытия, то вполне возможно совместное использование инфраструктуры несколькими операторами одновременно. На усовершенствование инфраструктуры уйдет большое количество времени. Возможно, что к тому моменту, как она будет усовершенствована, уже появится технология более современная, чем 5G. Важно понимать, что на сегодняшний день потребность в сетях пятого поколения у россиян не такая острая, как у европейцев или, например, у жителей Сингапура с их беспилотными такси. Пока уровень развития IoT в России не столь высок, чтобы экстренно нуждаться в распространении Интернета пятого поколения: мы используем намного меньше датчиков, которым необходим доступ в Интернет, и, как правило, использование беспроводного Интернета у нас ограничивается выходом в Сеть с мобильных устройств. Россиян привлекает высокая скорость 5G, но все-таки скорость – это далеко не вся суть Интернета пятого поколения. Пока ситуация меняется и IoT получает все более широкое распространение в России, может пройти сравнительно много времени. И опять же, мы можем не успеть "запрыгнуть на поезд" 5G – на смену ему может прийти другая технология, которая уже и будет внедряться в России на основе обновленной инфраn структуры. Литература: 1. https://www.huawei.eu/sites/default/files/building_a_better_ connected_world_0.pdf. 2. http://www.mobile-review.com/articles/2016/mega-5g.shtml . 3. http://www.bbc.com/news/business-37181956. 4. http://www.tadviser.ru/index.php/%D0%A1%D1%82% D0%B0%D1%82%D1%8C%D1%8F:%D0%98%D0%BD% D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B5%D1%82_% D0%B2%D0%B5%D1%89%D0%B5%D0%B9,_IoT,_M2M_ (%D1%80%D1%8B%D0%BD%D0%BE%D0%BA_%D0%A 0%D0%BE%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%B8). Ваше мнение и вопросы по статье присылайте по адресу

simonina 3/15/17 3:53 PM Page 39

РЕШЕНИЯ ОПЕРАТОРСКОГО КЛАССА

УДК 621.396

Механизм мультиопроса в высокоплотных сетях IEEE 802.11 The Mechanism of Multipolling in High-Density Networks IEEE 802.11 живания WLAN с учетом специфических требований к услугам является одним из методов повышения качества обслуживания в сетях IEEE802.11 с высокой плотностью устройств.

Механизм мультиопроса на основе приоритезации для сетей высокой плотности

Ле Чан Дык

Ольга Симонина

Аспирант кафедры сетей связи и передачи данных Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

Доцент кафедры радиосвязи и вещания Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

Le Tran Duc

Olga Simonina

Postgraduate student of the chair of communication networks and data transfe, The Bonch-Bruevich Saint-Petersburg State University of Telecommunications

Associate Professor of telecommunication and broadcasting, The Bonch-Bruevich Saint-Petersburg State University of Telecommunications

статье приводится сравнение предложенного механизма мультиопроса с существующими механизмами опроса в сетях Wi-Fi. Основным нововведением является использование PLU-кадров для сбора информации от STAs и обновления списков опроса и MPP-кадров для координации передачи данных без коллизий. Показано, что для сетей с высокой плотностью устройств введение двухэтапного механизма опроса с приоритезацией по группе QoS позволяет улучшить значения задержки.

Ключевые слова: IEEE 802.11, поллинг, QoS, метод доступа к среде

Keywords: IEEE 802.11, polling, QoS, access method

ompares the proposed mechanism with existing multipolling. The main innovation is the use of PLU to gather information from STAs and updates lists of survey and MPP to coordinate data transmission without collisions. It is shown that for networks with highdensity devices introduction twostage mechanism survey prioritization at the QoS group allows you to improve latency.

Введение Проблема организации сетей с высокой плотностью устройств становится все более актуальной в связи с развитием Интернета вещей и мультисервисных сетей высокой плотности. Сеть с высокой плотностью устройств, генерирующих трафик различных классов и работающих в одном довольно узком частотном диапазоне, сталкивается с проблемой существенного ухудшения качества предоставляемых сервисов. Разработка новых алгоритмов обслу-

Как известно, IEEE 802.11 [1] определяет два режима работы: DCF (Distributed Coordination Function) и PCF (Point Coordination Function), который за счет поддержки режима без конкуренции хорошо подходит для приложений с высокими требованиями к задержкам, но довольно нестабилен. IEEE 802.11e TG [2] предлагает некоторые поправки к стандарту, но проблема передачи трафика с переменной скоростью остается. Существует ряд механизмов, ориентированных на работу со списками опроса и управления ими [3–6], однако они или не решают проблему скрытых узлов, или не учитывают трафик с высокими требованиями к задержке. В [7] мы предложили объединить режимы доступа PCF и DCF для назначения права доступа к среде точкам доступа (AP) и станции (STA). Основная идея механизма состоит в переносе процесса конкуренции на точки доступа, что оправдано в WLAN высокой плотности. Весь трафик разделен на четыре типа, и каждому типу сопоставлены значения задержки [8]. Выбор задержки в качестве критерия обусловлен конкуренцией между точками доступа: право доступа к среде станциям, имеющим трафик с жестким требованием к задержкам, обеспечивается как первоочередное. В предлагаемом механизме конкуренция происходит между точками доступа, а не между станциями (см. рис. 1). Доступ к среде основывается на значениях приоритета группы m и параметре конкуренции k. Предложенный механизм использует приоритезацию на двух этапах. Первый этап: в конкуренции между APs одна точка доступа может получить право на доступ к среде, что позволяет разделить их по различным группам m в соответствии с приоритетом трафика. Второй этап: APs используют меха№ 1 март 2017 n ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ

simonina 3/15/17 3:53 PM Page 40

РЕШЕНИЯ ОПЕРАТОРСКОГО КЛАССА

Рис. 1. Принцип работы механизма мультиопроса

Рис. 2. Сравнение расходов опроса для различных методов доступа к среде: T1(n) – PCF, T2(n) – ММО с PLU, T3(n) – ММО без PLU, T4(n) – TS-MP, T5(n) – RAL, T6(n) – UPCF низм мультиопроса в группе m. Таким образом, механизм позволяет AP планировать последовательность опроса, основываясь на полученной информации от всех STAs. В предлагаемом механизме DCF_out точка доступа контролирует среду и не должна конкурировать с любыми другими точками доступа или станциями. Осуществление передачи "вниз" (downlink) должно проходить согласно системе приоритетов: кадр, полученный AP, вставляется в downlink-буфер в соответствии с его приоритетом. Это приводит к более низкой задержке доступа к среде для трафика более высокого приоритета. Если продолжительность периода недостаточна для передачи всех downlink-кадров, то оставшиеся кадры будут переданы в следующем периоде в первоочередном порядке. После окончания downlink-передачи эта AP будет ждать в течение интервала SIFS, а затем выполнит мультиопрос согласно PCF_in. После истечения SIFS осуществляется два процесса: PLU-период (период обновТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

ления списка опроса – Polling List Update period) и MPP-период (период мультиопроса по приоритету – MultiPolling-Prioritized period). PLUпериод является процессом обновления/удаления STAs списка опроса, который будет использоваться в следующем периоде механизмом DCF_out, чтобы конкурировать за право доступа к среде. Если новые станции, которые принадлежат к малым группам m (имеющим более высокий приоритет), обновляются к старому списку опроса, то станции в больших группах m (имеющих более низкий приоритет) могут потерять возможность получить доступ к среде. Чтобы избежать этой ситуации, PLUпериод должен выполняться только тогда, когда текущая группа m является самой большой группой m в списке опроса AP, что позволит не только уменьшить расходы опроса PLU-кадров, но и избежать долгого ожидания станции, имеющей более низкий приоритет. PLU-процесс происходит следующим образом: за интервал SIFS после

Beacon-кадра AP посылет PLU-кадр всем STAs. Станции отвечают PLURкадрами (Polling List Update Response frames), которые содержат необходимую информацию для создания нового списка опроса. Для реализации предлагаемого механизма переопределим поле Frame Control в IEEE 802.112012, для чего используем зарезервированный тип и подтип в поле Frame Control (b2 b3, b4-b7). MPP является процессом передачи "вверх" (uplink), в которой вводится механизм мультиопроса с помощью MPP-кадра для опроса STAs в текущей группе m. После окончания PLUпериода точка доступа будет ждать интервал SIFS, после чего посылает MPP-кадр для опроса всех STAs в группе m. Каждая STA будет иметь определенное значение TXOP и Count. Станции, которые получили MPPкадр, будут использовать соответствующее значение Count, чтобы выполнить передачу в определенном порядке: l если Countj – Counti = 1: STAj уменьшает свое значение Count до 0 и ждет SIFS, затем начинает передачу; l если Countj – Counti ≠ 1: STAj находится в состоянии ожидания. Так как длительность MPP-периода ограничена, то STAs, которые не успели передать данные, возобновят передачу в следующем периоде, находясь в начале списка опроса. Расчет TXOP (Transmit Opportunity) основывается на средних значениях и номинальной длине MSDU [1] и имеет много недостатков, которые были ранее отмечены в ряде исследований. Для поддержки VBRтрафика предлагается пересчитывать значение TXOP для каждого потока трафика на основе информации, собранной в Uplink parameters PLURкадров. Это означает, что TXOP будет пересчитан на основе фактического размера (Sizei) следующего MSDU кадра:

В случае наличия у станции более одного потока данных TS (Traffic Stream) размер Sizei будет представлять сумму всех длин последующих кадров в байтах.

Оценка эффективности механизма мультиопроса Расход опроса (PO – Polling overhead) представляет собой время, затраченное на неудачные попытки опроса. Для PCF в IEEE 802.11:

simonina 3/15/17 3:53 PM Page 41

РЕШЕНИЯ ОПЕРАТОРСКОГО КЛАССА

где N – число станций в BSS; pN – количество STAs, которые не осуществляют передачу и будут отвечать нулевыми пакетами (Null); Tpoll_Fail – время ответа только Nullпакетами; T poll и T Null – время отправки кадра опроса и Null-кадра соответственно. Для предлагаемого механизма мультиопроса (ММО) рассмотрим два случая: 1. Есть PLU-период, т.е. текущая группа m наибольшая и система должна обновить новый список опроса, тогда:

2. Нет PLU-периода: , где TMPP, TPLU, TPLUR – время отправки MPP-, PLU-, PLUR-кадров соответственно. k – число STAs в текущей группе m или количество активных STAs.

На рис. 2 приведены результаты сравнения предлагаемого механизма мультиопроса с существующими механизмами опроса в сетях Wi-Fi [3–6]. Легко видеть, что при возрастании количества активных STAs предлагаемый механизм мультиопроса дает наилучший результат.

Вывод Использование двухэтапного доступа к среде на основе приоритезации позволяет существенно улучшить задержки при условии использования технологии Wi-Fi в сетях высокой плотности, за счет обеспечения активности только одной точки доступа в заданный период времени. Для сравнения использовались механизмы PCF, традиционно используемые с IEEE 802.11, а также три механизма, предложенные другими исследователями. В дальнейшем необходимо решить проблему скрытого узла и расчета TXOP в случае поддержки нескольких потоков данных, принадлежащих разным группам QoS. n Литература 1. IEEE Std 802.11™-2012. Part 11 : Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications. 2012.

2. IEEE Std 802.11e-2005 (2005). Wireless LAN medium access control (MAC) and physical layer (PHY) specifications amendment 8: medium access control (MAC) quality of service enhancements. 3. Kanjanavapastit, A., & Landfeldt, B. (2005). Enhancements of the Modified PCF in IEEE 802.11 WLANs. Journal of Communications and Networks, 7(3). 313–324. 4. Zi-Tsan Chou, Ching-Chi Hsu, and Shin-Neng Hsu. UPCF: a new point coordination function with QoS and power management for multimedia over wireless LANs. IEEE/ACM Trans. Networking. Aug. 2006. Vol. 14. №.4. Р. 807–820. 5. Yue Fang, Daqing Gu, A. B. McDonald, and Jinyun Zhang. On the performance enhancement of wireless LAN – a multi-polling mechanism with hidden terminal solution. GLOBECOM ’05. IEEE Global Telecommunications Conference. 2005. 6. Byung-Seo Kim, Sung Won Kim, Yuguang Fang, and T. F. Wong. Two-step multipolling MAC protocol for wireless LANs. IEEE Journal on Selected Areas in Communications. Jun. 2005. Vol. 3. № 6. Р. 1276–1286. 7. Ле Ч.Д., Симонина О.А. Механизм приоритезации для обеспечения минимизации задержки в условиях конкурентной среды в сетях Wi-Fi с плотным распределением устройств // Информационные системы и технологии. – 2016. – № 3 (95). С. 99–106. 8. ITU – T. (2001). G. 1010: End-user multimedia QoS categories. Technical report. ITU. Ваше мнение и вопросы по статье присылайте по адресу

Хотите подписаться? Заканчивается подписка? Изменился адрес? Заполните анкету на нашем интернет-сайте:

http://www.tssonline.ru Теперь, заполнив одну анкету, Вы можете стать подписчиком журналов и тематических каталогов издательства «Гротек» ПРИМЕЧАНИЯ: 1. Заполненная анкета дает право на бесплатную квалифицированную подписку на территории России. 2. Издательство оставляет за собой право присвоения квалификации подписчика на издания.

Анкета действительна при условии заполнения всех полей. № 1 март 2017 n ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ

starovatov 3/15/17 3:53 PM Page 42

ТЕЛЕВЕЩАНИЕ

УДК 621.397

Увидеть перспективы видео и победить Finding the Video Perspective and Conquering it and video games, video phones, connected TV, smart home - this is just a short list of relatively new services. Statistics show that attention towards information shared through print media and radio is decreasing, while attention to television, connected devices, digital mobile devices is growing.

Владимир Староватов

Александр Прохоров

Ведущий инженер Huawei

Ведущий менеджер по маркетингу Huawei

Vladimir Starovatov

Alexander Prokhorov

Chief Engineer at Huawei

Senior Marketing Manager at Huawei

рение – важнейший из органов чувств человека. Около 90% всей информации человек воспринимает именно с помощью глаз, и лишь 10% приходится на все оставшиеся органы чувств, включая слух. Передача изображений – процесс более сложный, чем передача голоса, но по мере того как возможности телекоммуникаций увеличиваются, люди все больше потребляют видеосервисы для развлечения и общения: интерактивное видео, интерактивные видеоигры, видеотелефон, подключенный телевизор, "умные дома" – вот далеко не полный перечень сравнительно новых сервисов. Статистика внимания к различным видам медиа показывает, что доля информации, переда-

ваемой через статичные печатные издания и радио, падает, в то время как внимание к телевидению, подключенным устройствам, цифровым мобильным устройствам растет. yesight (Vision) – the most important human sense. About 90% of all the information a person perceives is with the help of eyesight. And only 10% of the information takes on the remaining senses, including hearing. Image transfer is a process much more complex than voice transmission. But as telecommunication capabilities have increased, more and more people consume video services for entertainment and communication. Interactive videos

Ключевые слова:

Keywords:

видео, передача видео, видеоконтент, видеосервисы, видеотрафик, OTT, 4К, UHD, HD, телеком-операторы, монетизация видеоконтента. доставка видео ультравысокой четкости

Video, video delivery, video content, video services, video traffic, the OTT, 4K, UHD, HD, telecom operators, the monetization of video content. ultra-definition video delivery

ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

Результаты опроса взрослых пользователей Интернета на крупнейшем рынке США (см. рис. 1) и одном из крупнейших в Европе – в Великобритании (см. рис. 2) – показывают, что сегодня большая часть развлекательного контента построена на доставке видео в дом потребителя. Исследование SNL Kagan (рис 3.) говорит о том, что молодое поколение более склонно платить за онлайновые услуги, а также более склонно использовать интерактивные видеосервисы. По данным SNL Kagan, 76% молодых людей, родившихся после 2000 г. (так называемые Milleniums) готовы платить за OTT-видео, предоставляемое такими компаниями, как Netflix, Amazon или Hulu. Опросы SNL Kagan показывают, что молодые люди меньше смотрят телевизор и больше используют подключенные устройства: в 2015-м лишь только 23% смотрели его с экрана телевизора, 27% использовали видеодиски, 30% – игровые консоли, 31% – планшеты, 32% – смартфоны и 57% – экраны настольных ПК. Молодежь гораздо чаще смотрит короткие ролики, например, обмениваясь ссылками через Facebook и другие социальные сервисы. Через пять лет, когда сегодняшняя аудитория детей 11–15 лет перейдет в разряд платежеспособного пользователя, видео по запросу, передаваемое по IP-сетям, приобретет еще большую востребованность. Говоря о сегодняшнем дне, не следует недооценивать роль детей в принятии решений о том, какие виды видеосервисов покупают их родители. Все это свидетельствует, что рынок видеосервисов растет и будет активно развиваться. Рост этого рынка стиму-

starovatov 3/15/17 3:53 PM Page 43

ТЕЛЕВЕЩАНИЕ

Рис. 1. Результаты опроса взрослого населения (интернет-пользователи/ домохозяйства США) о способах потребления развлекательного контента, источник Huawei, 2016 г.

Рис. 2. Результаты опроса пользователей в Великобритании о способах потребления развлекательного контента, источник Huawei, 2016 г. лирует развитие ШПД-сетей, появление новых форматов видео все более высокого качества и желание пользователей иметь все более высокое качество картинки. Уже сегодня видео составляет более 50% трафика в сетях операторов (см. рис. 4), а к 2020 г. это значение вырастет до 80%. Доля мобильного видео также будет расти. Данные Cisco (см. рис. 5) говорят о том, что доля мобильного видеотрафика стремительно растет, в то время как доля Mobile Web/Data/VOIP падает.

Какие же игроки лидируют на рынке видеосервисов? Как можно видеть из краткой истории развития видеосервисов (см. рис. 6), их набор меняется по мере появления новых технологий. Начиная с 2013 г. в центре внимания OTT-игроки – такие как Amazon, Youtube и Netflix, на этом же этапе появляется новый видеоформат 4К/UHD, который открывает новую ступень эволюции видеозаписи, видеопроцессинга и дисплейных технологий. Формат 4К/UHD предоставляет не только больше пикселей по сравнению с HD, но и увеличивает их качество, а именно дает большую

глубину цвета и контрастность. Количество пользователей в мире, готовых к потреблению 4К-контента, растет. Для передачи более тяжелого видеоконтента, естественно, нужна большая производительность сети, и этим ресурсом обладают, прежде всего, телеком-операторы.

Монетизация тяжелого видеоконтента Следует отметить, что в последнее время телеком-операторы сталкиваются с рядом проблем. Согласно прогнозам IDC мировой рынок телеком-услуг вырос на 1,4% с $1,47 трлн в 2014 г. до $1,49 трлн в 2015 г., и при этом CAGR в ближайшие пять лет прогнозируется на крайне низком уровне, всего 1,5%. Говоря о российском рынке, следует отметить совсем небольшой рост рынка в 2015 г. в рублях, то есть в валюте, которая в этом году подешевела почти вдвое. Общие проблемы телеком-операторов как в мире, так и в России состоят в том, что прибыль от основных сервисов, таких как голосовые услуги, доступ в Интернет, текстовые сервисы, уменьшается при росте популярности предложений от OTT-провайдеров.

Телеком-операторы активно ищут новые варианты бизнеса, которые позволят им сохранить и упрочить свои позиции на рынке, поднять ARPU, удержать существующих и привлечь новых клиентов, и "видеосервис как базовая услуга" – это одна из подобных моделей бизнеса. Однако до последнего времени телеком-операторы с трудом конкурируют с OTT-провайдерами. Предоставляя OTT-провайдерам телеком-инфраструктуру для доставки видеотрафика, телекомоператоры в большинстве случаев не получали дохода от предоставления контента. То есть монетизация видеотрафика для телеком-операторов осуществлялась в основном в виде монетизации тарифных планов. Появление 4К-формата открывает новые возможности для телеком-операторов по монетизации своих сервисов по доставке тяжелого контента. Действительно, для предоставления 4К/UHD-видео оператор должен обеспечить высокую пропускную способность для обеспечения надлежащего качества сервиса и хорошего пользовательского опыта, и именно телеком-оператор, а не OTT, обладает данными возможностями. Как реализовать преимущества телеком-операторов? Как модернизировать телеком-сеть для обеспечения новых видеосервисов? Как монетизировать телеком-инфраструктуру? Все эти вопросы интересны отечественным телеком-компаниям. И в этой связи существенный интерес представляет опыт китайских телеком-операторов по построению базовых видеосервисов, которым авторы статьи решили поделиться с читателями в нижеследующем разделе.

Примеры построения решений по доставке видео ультравысокой четкости Sichuan China Telecom IPTV-решение в провинции Сычуань, реализованное дочерней компанией China Telecom (Sichuan China Telecom), – одно из крупнейших

Рис. 3. Предпочтения молодежи в способах просмотра видео меняются, источник SNL Kagan, 2015 г. № 1 март 2017 n ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ

starovatov 3/15/17 3:53 PM Page 44

ТЕЛЕВЕЩАНИЕ

Рис. 4. Доля видеотрафика в сетях телеком-операторов превышает 50%, источник Huawei, 2015 г.

Рис. 5. Динамика роста видеотрафика в сетях мобильных операторов

Рис 6. Эволюция телевидения

в Китае, более 7 млн абонентов. Четыре года назад компания Sichuan China Telecom столкнулась с жесткой конкуренцией на ШПД-рынке со стороны China Mobile и China Unicom, что вылилось в высокие показатели оттока клиентов и снижение доли на рынке. Для того чтобы снизить отток и привлечь новых абонентов, Sichuan China Telecom разработала новую стратегию с упором на продвижение видеоконтента высокого качества. Данная стратегия получила условное название "012", (0 – это бесплатное телевидение с библиотекой UHD/4K видео; 1 – ШПД-доступ в Интернет на базе оптоволокна; 2 – две SIM-карты мобильного оператоТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

ра). Разработчики новой стратегии исходили из того, что происходит постоянное увеличение разрешения экранов телевизоров пользователей, растет запрос на более высокое качество контента, видео становится все более популярным сервисом, требуя совершенствования ШПД, т.е. технологии UHD ТВ и ШПД – это взаимодополняющие технологии. Невозможно говорить о достоинствах сети ШПД, если ваши клиенты преимущественно используют электронную почту. Для того чтобы абоненты оценили достоинства сети ШПД и приняли решения о необходимости платить за подобную сеть, им нужны сервисы по доставке соответствующего

контента. Таким образом, ориентация на видео высокого качества может и должна стать хорошим дифференцирующим сервисом для выделения на фоне конкурентов. Исследования компании показали, что в среднем на семью приходится два мобильных телефона, полтора телевизора, один ПК и менее одного стационарного телефона (см. рис. 7). То есть телевизор остается основным экраном для просмотра видео, и Sichuan Telecom строила свою стратегию с акцентом на IPTV и 4К-контент. Новая стратегия потребовала развития сетевой инфраструктуры провайдера. Для передачи видео в формате 4K, предполагающем глубину цвета 10 бит и частоту 50–60 кадр/с, требуется пропускная способность не менее 45 Mбит/c, а при передаче видео в формате ультра 4К, которое при том же разрешении предполагает 12-битную глубину цвета и 100–120 кадр/с, – пропускная способность порядка 50–100 Мбит/с. Чтобы поддержать данные характеристики, Sichuan Telecom инвестировала значительные средства в волоконно-оптические сети. Новая стратегия потребовала от оператора не только постепенно трансформировать сети доступа в сеть доставки контента, но и изменить бизнес-модель продвижения сервисов, включая модернизацию каналов продаж и маркетинга, партнерства с провайдерами контента, поиска новых зон рекламы и демонстрации (в том числе в местах продажи 4K-телевизоров) и форм предоставления сервисной поддержки. Важно упомянуть, что Sichuan China Telecom внедрила конвергентную платформу (конвергетность обеспечена взаимодействием с абонентом через различные каналы доставки видеосервисов, такие как OTT и ITPV) для оказания видеоуслуг своим абонентам. Видеоплатформа помогла оператору создать открытую видеоэкосистему для всех участников индустрии. Платформа позволила абонентам пользоваться не только базовыми и интерактивными видеосервисами в форматах SD, HD, 4K, но и множеством VASсервисов, таких как видеозвонок, сервис с обучающим контентом для детей, караоке, электронный магазин, электронные книги, агрегация контентпровайдеров и т.д. Концепция открытости позволила Sichuan China Telecom постоянно пополнять портфолио сервисов и агрегировать актуальный контент, тем самым повышая привлекательность платформы для партнеров и абонентов.

starovatov 3/15/17 3:53 PM Page 45

ТЕЛЕВЕЩАНИЕ

Рис. 7. Телевизор остается основным экраном для просмотра видео На рис. 8 показан пользовательский интерфейс платформы. В верхнем ряду представлены опции выбора видеоконтента – 4К-видео, эфирные каналы и другие виды контента. При выборе пункта меню "4К" система напоминает о необходимых компонентах, включая ШПД, приставку и 4К-телевизор. За год развития библиотеки 4Кфильмов с января 2015 г. она пополнилась более чем на 300 фильмов (рис. 9). Результаты внедрения новой стратегии (см. рис. 10) позволили Sichuan Telecom стать крупнейшим оператором IPTV в мире, с 8,55 млн абонентов IPTV, обслуживая около 0,5 млн пользователей 4К-контента.

China Mobile Будучи мобильной компанией, испытывающей жестокую конкуренцию и планирующей развивать видеосервисы, China Mobile выбрала стратегию перехода в категорию FMC

Рис. 8. Набор сервисов включает не только видео в 4К-формате, но также магазин, игры и прочее

(Fixed Mobile Convergence). Начиная с 2014 г. в провинции Шендон было решено развивать наземную сеть и формировать пакетные предложения: мобильный голос, данные, а также фиксированную связь, включая видеосервисы. Реализация стратегии дала хорошие результаты. Быстрый возврат инвестиций, 5 млн ТВ-приставок, порядка 3 млн активных пользователей (домохозяйств) в день, ежедневное подключение 10 тыс. пользователей, 7% новых пользователей ежемесячно, отток клиентской базы снизился с 3% почти до нуля. Компании удалось построить прибыльный бизнес на базе одновременного развития фиксированного ШПД и видео (VOD/OTT/IPTV), обеспечить широкий выбор контента: более 100 ТВ-каналов, более 4 тыс. фильмов (в рамках OTT/VOD-схемы) и в том числе запустить несколько каналов в формате UHD/4К, в качестве дифференцирующего сервиса.

Рис. 9. За год библиотека 4К-фильмов набрала более 300 наименований

China Mobile предложила абонентам выгодные пакеты двух видов – на одного пользователя и на семью. Например, за 200 юаней семья может получить мобильный ШПД-трафик, бесплатный безлимитный фиксированный ШПД-трафик и доступ к видеоконтенту. В пересчете это около 2 тыс. руб., и за эти деньги вся семья обеспечена фиксированной и мобильной связью и фильмами. Что же позволило добиться таких результатов? Интересно проследить, как реализовывался данный проект, какие инструменты и технологии для этого применялись. Вначале необходимо было определить стратегию. С одной стороны, нужно было понять – есть ли запрос от пользователей, интересен ли им предлагаемый контент. С другой стороны, необходимо было понять, насколько готова сеть принять этих клиентов. В центре рис. 11 показаны два эллипса – "Возможности сети" и "Потенциальные 4K-клиенты". По мнению разработчиков, стратегия так называемой "Быстрой победы" лежит в области, где есть пересечение – т.е. имеется сеть, готовая к предоставлению видеосервиса, и одновременно есть клиент, готовый потреблять эти сервисы. Задача разработчика – определить, где есть такой клиент, каково качество сети и нужна ли ее модернизация. Вопросы оценки клиентской базы и качества связи оцениваются с помощью устройства SIG глубокого инспектирования трафика DPI (Deep Packet Inspection). DPI – это программно-аппаратное устройство, которое в том числе позволяет определить наличие потенциального клиента. DPI "видит" проходящий сквозь него трафик, анализирует контент, умея отличать видео от другого трафика и обычный Web-трафик от Web-трафика с видео. DPI расположено в сети телеком-оператора и показывает качество видео№ 1 март 2017 n ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ

starovatov 3/15/17 3:53 PM Page 46

ТЕЛЕВЕЩАНИЕ

Рис. 10. Динамика роста клиентов видеосервисов Sichuan Telecom

Рис. 11. Стратегия построения FMC-сети контента, получаемого клиента, используя методику U-vMOS (User Video MOS)*. Для анализа клиентов оператор предоставляет трафик бесплатно и одновременно анализирует – сколько было подключений, каков видеопоток в секунду, в час, в день, какое было качество сервиса, которое определяется с помощью оценки U-vMOS. Если клиент есть, но качество видео плохое, то необходима модернизация сети, которая может быть сопряжена с существенными инвестициями. Для того чтобы уменьшить стоимость модернизации, необходима система оптимизации сети. Наряду с ситуацией, когда есть клиент и сеть необходимого качества, возможна ситуация, когда сеть способна передавать необходимый трафик, а клиент об этой способности не знает. В этом случае, очевидно, нужно развивать рекламные мероприятия. На рис. 11 представлен еще один инструмент – NetBuilder – устрой-

ство, с помощью которого можно решать задачи планирования ресурсов сети с обеспечением необходимого качества видеоуслуг, включая задачи по оптимизации размещения CDN. Как известно, CDN – это некий узел, на котором есть необходимая часть трафика. Можно использовать разные схемы размещения CDN: его можно поставить на вход к оператору (на входе в сеть), и тогда он достаточно далек от клиента – это дешево, но Round-trip Delay до этого клиента будет большим. Качество видео при добавлении CDN по такой схеме улучшится, но, возможно, будет недостаточным. Если CDN передвинуть ближе к клиенту, то количество узлов CDN потребуется большее, но и качество будет лучше. Если CDN поставить еще ближе к клиенту – будет очень хорошее качество, но это будет очень дорого. China Mobile планировала использование видеосервиса в формате 4К как основного дифференциатора, и компа-

нии важно было определить качество, которое получит клиент при просмотре 4К-контента. Для того чтобы понимать, какое решение обеспечит оптимальное отображение видео, в China Mobile был развернут стенд – система по отслеживанию U-vMOS – и разработана система мер по оптимизации пользовательского опыта. Использовался следующий сценарий оптимизации. Сначала делаются первичные замеры для получения оценки U-vMOS существующей архитектуры, это значение может быть, например, на уровне двух баллов. Далее проводится оптимизация – эксперименты по изменению архитектуры на более плоскую (меньше узлов агрегации), после чего, например, U-vMOS увеличивается до значения 3. Теоретически максимальное значение U-vMOS составляет 5 баллов, но практически оно не достижимо даже при превосходном состоянии сети, так как сам кодек вносит некоторую погрешность при обработке видео, и U-vMOS лишь может приближаться к пяти, но всегда меньше этого значения. Добавление CDN, например, увеличивает U-vMOS до значения 4. Далее идет анализ, как можно монетизировать услугу при данном значении U-vMOS. Исходя из цены модернизации и числа потенциально возможных абонентов-пользователей, можно определить, насколько оправдано инвестировать в подобную модернизацию. Создание оптимальной архитектуры – это одна из задач. Еще более важная задача состоит в том, как эксплуатировать созданную систему и находить в ней неисправности. На рис. 12 показана тестовая зона (sand box) – система отработки оптимизационных задач, позволяющая ответить на вопрос "что, если". Здесь видно, что трафик идет от CDN (справа налево) через ONT, при этом устройство SIG (DPI) замеряет качество видеосервиса (U-vMOS ), UTraffic и unetBuilder измеряют и визуализируют на каждом участке сетевые параметры (Jitter, Delay, Packet loss rate и загрузку интерфейсов) и отправляют отчет в систему SQM (Service Quality Management). Эта система показывает взаимосвязь сетевых параметров (сетевые KPI) с оцен-

*U-VMOS – система оценки пользовательского опыта от просмотра видео, предложенная компанией Huawei. Система базируется на субъективных оценках в сочетании с анализом связанных с ними технических параметров (KPI) работы сети для обеспечения объективных оценок, которые обеспечивают единый стандарт для измерения пользовательского опыта, который может служить критерием для повышения удовлетворенности пользователей качеством видеоуслуг. ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

starovatov 3/15/17 3:53 PM Page 47

ТЕЛЕВЕЩАНИЕ

Рис. 12. Визуализация "пользовательского опыта" и быстрый поиск неисправностей кой U-vMOS (качество сервиса). Проводятся тесты, выбирается архитектура. Подобную систему можно использовать для мониторинга и определения "узких мест", в том числе для быстрого определения неисправностей и их быстрого устранения для VIP-клиентов. SIG (DPI) служит для целей обратной связи для понимания, какое качество получает клиент. Поскольку построив даже очень хорошую систему, следует иметь в виду, что она развивается, количество пользователей растет и они начинают влиять друг на друга, ухудшая качество услуги. Таким образом, в описанном проекте China Mobile были решены следующие задачи: определение расположения и наличие интереса клиента, определение получаемого качества сервиса и готовности сетевой инфраструктуры. В зависимости от полученных данных принимается решение: либо необходима рекламная кампания, либо модернизация части сети. Это позволяет обеспечить развитие сети оптимальным способом с минимальными затратами в установленные сроки при минимизации параметра TTM (Time To Market) для быстрого вывода сервиса на рынок. В рассматриваемом случае для расширения пропускной способности сети оператора была изменена архитектура: в городах с большой плотностью населения использовалась технология OTN (Optical Transport Network). Благодаря этой технологии уменьшается количество IP-хопов с увеличением доступной полосы пропускания для клиента, а значит, происходит уменьшение потерь пакетов в сети и сетевой задержки. Эти параметры напрямую влияют на качество предоставления сервисов, в том числе на качество видео, оцениваемого с помощью параметра U-vMOS. Задачу эксплуатации сети решали такие инструменты, как SIG и uTraffic, которые позволяют в режиме 24/7 отслеживать параметры качества предоставляемых сервисов и в случае неисправностей в сети локализовать и исправить их.

Заключение В качестве заключения хотелось отметить, что видеотехнологии продолжат свое развитие – вслед за 4Кконтентом последует 8К, затем потребуется передавать панорамное видео, затем трафик для работы приложений виртуальной и дополненной реальности – этот список можно продолжить. Некоторые примеры этих "завтрашних технологий" уже применяются первопроходцами. Первое в мире эфирное вещание в формате 8K было использовано в 2016 г. при трансляции Олимпийских игр в Рио-де-Жанейро. Японская компания NHK начала тестировать 8К-вещание 1 августа 2016 г. и, в частности, транслировала церемонии открытия и закрытия и ряд других событий Олимпиады в формате 8K. NHK планирует транслировать 8K-программы по спутниковому каналу вещания в 2018 г. и намерена популяризировать программы 8K на Олимпийских играх в Токио в 2020 г. Южная Корея планирует транслировать события зимних Олимпийских игр 2018 г. в Пхенчхане в формате 8К. Технологии ШПД непрерывно развиваются. Все больше стран вводят политику, направленную на поддержку развития ШПД в стране, что значительно увеличивает скорость и охват ШПДпокрытия. По оценкам Huawei, к 2020 г. пропускная способность в 100 Мбит/с станет базовой конфигурацией широкополосных услуг. Так что телеком-операторам необходимо уже сегодня думать о модернизации своих сетей под день n завтрашний. Литература 1. The World of 4K By Jason Patterson. http://www.huawei.com/en/publications/winwin-magazine/vr-ornothing/the-world-of-4k. 2. http://www.cableman.ru/node/25198. 3. http://www.broadcasting.ru/articles2/Oborandteh/4ktehnologiya-ekosistema-rynok/. 4. http://www.it-weekly.ru/it-news/analytics/104790.html. Ваше мнение и вопросы по статье присылайте по адресу

№ 1 март 2017 n ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ

New_Prod 3/15/17 3:53 PM Page 48

НЬЮСМЕЙКЕРЫ

К КРЕДО-ТЕЛЕКОМ 113184, Москва, ул. Большая Татарская, 30 Тел.: (495) 988-8212, 642-8585 Факс: (495) 988-7211 E-mail: info@credo-telecom.ru www.credo-telecom.ru См. стр. 25

Р РЕЛЛАЙН, ЗАО Тел.: (495) 256-8161 Факс: (495) 256-8143 E-mail: adm@relline.ru www.relline.ru См. стр. 27

ТРИКОЛОР ТВ (НАО "НАЦИОНАЛЬНАЯ СПУТНИКОВАЯ КОМПАНИЯ")

ЭКВАНТ, ООО (ORANGE BUSINESS SERVICES) 123100, Москва,

197101, Санкт-Петербург,

1-й Красногвардейский пр-д, 15,

ул. Большая Монетная, 16,

башня "Меркурий Сити"

корп. 1, лит. В

Тел.: (495) 777-0800

Тел.: (812) 332-6868

Факс: (495) 777-0900

Факс: (812) 332-6868 (5107)

E-mail: rus.info@orange.com

www.tricolor.tv

http://www.orange-

См. ст. "Триколор ТВ"

business.com/ru/

переводит вещание из

См. ст. "IoT-решения

формата MPEG-2 в формат

от Orange Business Services"

MPEG-4" на стр. 5

на стр. 19

13–15.02.2018

ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ n № 1 март 2017

nra 3/15/17 3:53 PM Page cov3

TB_Forum 3/15/17 3:53 PM Page cov4

13â&#x20AC;&#x201C;15 2018