Структура каталога | Участники сборника 2005 г. | Участники сборника 2004 г.
 
Концепция создания системы радиосвязи
для оперативных подразделений МВД России
  А.С. Григорьев,
начальник ГУ НПО "СТиС" МВД России, генерал-майор внутренней службы, к. т. н.
Н.В. Королев,
заместитель начальника НИИСТ
ГУ НПО "СТиС" МВД России, полковник внутренней службы
П.Н. Сердюков,
главный научный сотрудник лаб. 2
ГУ НПО "СТиС" МВД России, д. т. н
.
 
Часть 1. Другие статьи

Развитие системы радиосязи в органах внутренних дел Российской Федерации

Некоторые особенности применения систем широкополосного беспроводного доступа в построении мультисервисной сети связи для реализации концепции развития системы связи МВД России

Интегрированная система докумен-тированной связи и передачи данных

Концепция создания системы радио-связи для оперативных подразделений МВД России

Приемно-контрольные приборы с беспроводными извещателями

Интегрированный банк данных коллективного пользования ИЦ при УВД Ульяновской области

Ведомственная сеть связи УИС - история становления, развития, пути совершенствования
Анализ существующей системы оперативной радиосвязи

В настоящее время на вооружении оперативных подразделений МВД России состоит система аналоговой связи, где для обеспечения защиты информации в каналах радиосвязи используются маскираторы различных принципов действия. Операции, проводимые с речевым сигналом в аналоговой форме (инверсия спектра или его отдельных полос, перестановка временных выборок, псевдослучайная перестановка коэффициентов преобразования Фурье и др.), не обеспечивают надежной маскировки. При этом сохраняется реакция на ритм речи, то есть различаются на слух режимы наличия речи и ее отсутствия, имеется остаточная разборчивость речи.

Более эффективными являются маскираторы типа "Даксон", в которых речевой сигнал преобразуется в цифровой, затем осуществляется его маскировка путем сложения по модулю сигналов с псевдослучайной последовательностью, изменяемой по ключу. Далее маскированный сигнал подается на микрофонный вход и передается по сквозному каналу аналоговых радиостанций (передающей и приемной) с помощью дополнительного модема. В этом случае при прослушивании ЧМ-радиоканала отмечается гладкий шум, одинаковый как при отсутствии, так и при наличии речи.

Отметим, что использование цифровой приставки к аналоговым радиостанциям для повышения качества маскировки вполне оправданно как временная мера, но это не может служить препятствием к разработке современной цифровой аппаратуры связи.

По сравнению с традиционным цифровым способом передачи, используемым в современных системах профессиональной мобильной радиосвязи (ПМР), передача речевой информации с помощью цифровой приставки к аналоговым радиостанциям имеет следующие основные недостатки.

1. Более низкое качество речи вследствие того, что речевой кодер не может иметь скорость преобразования выше 2,4 кбит/с, так как цифровой сигнал передается на поднесущей частоте по сквозному низкочастотному тракту радиостанций.

2. Не обеспечивается возможность передачи конфиденциальной информации, потому что сертифицирующие органы Российской Федерации не принимают к рассмотрению маскираторы, то есть эти решения не имеют будущего в направлении повышения статуса передаваемой информации.

3. Меньшая дальность связи по речевому сигналу, так как в радиоканале имеются два порога: по речевому кодеку и по внутреннему модему.

4. Меньшая надежность связи в пределах дальности связи по речи, так как отсутствует возможность использования помехоустойчивого кодирования в ЧМ-радиоканале.

5. Значительно меньшая дальность действия радиоканала при передаче данных без помехоустойчивого кодирования.

6. Низкая скорость передачи данных (2,4 кбит/с по сравнению с 8 кбит/с в цифровой системе), что пропорционально увеличивает время вхождения в связь.

7. Неудобство при ремонте аппаратуры, так как устранение неисправностей должно проводиться различными организациями.

8. Невысокая надежность аппаратуры, связанная с моральным старением парка аналоговых радиостанций и их изношенностью.

Анализ возможности использования отечественных цифровых систем мобильной радиосвязи

Система "Аварис". В настоящее время в эксплуатации оперативных подразделений отдельных субъектов ОРД находится комплекс технических средств этой системы. По составу аппаратуры, направлениям и принципам организации связи данная система в целом соответствует задачам оперативных подразделений МВД России.

Однако:

уровень технических решений, используемых в аппаратуре комплекса, на 25 лет отстает от современного;
система не обеспечивает выполнение ряда требований, выдвигаемых оперативными подразделениями МВД России;

при этом стоимость комплекса неоправданно высока.

Система "Альфа". Комплекс технических средств, разработанный в свое время по заказу МВД России, находит применение в сетях связи отдельных субъектов ОРД. По каналам радиосвязи этой системы возможна передача конфиденциальной информации; аппаратура имеет сертификат ФСБ России.

Вместе с тем:

- комплекс не содержит скрытноносимой радиостанции;

- принципы построения аппаратуры были разработаны в начале 80-х годов прошлого столетия;

- в системе не поддерживаются услуги, необходимые для оперативных подразделений МВД России;

- аппаратура комплекса не обеспечивает требуемой надежности.

Оценка возможностей использования зарубежных систем сотовой и профессиональной мобильной радиосвязи

Системы сотовой радиосвязи


Эти системы имеют неоспоримые достоинства:
- хорошее качество связи;
- подготовленность инфраструктуры в больших городах;
- низкая стоимость аппарата и невысокая абонентская плата;
- широкий спектр предоставляемых услуг;
- малые габариты радиотелефона;
- надежность, удобство пользования аппаратурой и др.

Однако непосредственное использование сотовых систем для оперативной связи не представляется возможным по следующим причинам:
- неполное покрытие территории России и в отдельных случаях отсутствие инфраструктуры (за пределами городов, в сельской местности и т. д.);
- невозможность обеспечения оперативности связи, то есть установление взаимодействия между абонентами может занимать недопустимо много времени;
- отсутствие режима прямой связи и возможности групповой связи (использование аппаратуры GSM-R для групповой связи проблематично по соображениям используемого диапазона частот, наличия покрытия, стоимости этой аппаратуры и т. д.);
- возможность отсутствия связи в чрезвычайных ситуациях (перегрузка сети, вынужденное отключение оператором части абонентов);
- невозможность передачи информации, имеющей статус конфиденциальной.

Однако очевидные достоинства сотовых систем делают целесообразным совмещение в абонентской радиостанции перспективной системы функций, требуемых для работы как в системе оперативной связи, так и в сети сотовой связи, то есть необходимо создание мультистандартного терминала.

Такие решения достаточно широко распространены на Западе, например в системе мобильной радиосвязи iDEN, где помимо работы в собственной сети портативный терминал может использоваться в двух американских стандартах систем сотовой связи и в сети GSM. В системах спутниковой связи "Турайя" и "Глобалстар" абонентские аппараты также работают как в собственных сетях, так и в сети GSM.

Системы профессиональной мобильной радиосвязи

Анализ характеристик зарубежных систем ПМР показал, что некоторые из них содержат исчерпывающий перечень предоставляемых услуг, в том числе необходимых для оперативных подразделений МВД России. Среди таких систем выгодно выделяется система ТЕТРАПОЛ, которая выпускается узким кругом предприятий специально для служб общественной безопасности и хорошо зарекомендовала себя при эксплуатации во многих странах мира. По характеристикам она превосходит системы ASTRO, APCO 25, EDAKS, предназначенные для этих же целей.

1. В системе ТЕТРАПОЛ обеспечивается наиболее широкий спектр услуг, предоставляемых системам оперативной связи, в том числе режим имитации активности абонентов, что гарантирует защиту каналов связи от обнаружения. Эта цель достигается передачей базовыми станциями потока сигналов дезинформации, структурно не отличимых от сигналов, циркулирующих в системе связи.

2. Выбранный сигнал и способ его демодуляции обеспечивают наиболее высокий потенциал радиоканала среди других систем ПМР. Это позволяет использовать в аппаратуре передающие устройства меньшей мощности.
Однако покупка системы ТЕТРАПОЛ для одного ведомства и освоение русифицированного производства этой аппаратуры не представляются возможными по целому ряду причин политического и экономического характера.

Система ТЕТРА. Решение о распространении этого стандарта в России принято на уровне Правительства, существуют предложения по продвижению стандарта ТЕТРА в нашей стране.

По инициативе Министерства обороны разработана концепция создания федеральной системы подвижной радиосвязи специального назначения (ФСПРС СН) в интересах органов государственного управления, обороны, безопасности и охраны правопорядка в Российской Федерации. По статусу ФСПРС СН должна являться составной частью единой сети электросвязи Российской Федерации.

В создании такой системы выделены три наиболее важных этапа:
1) освоение и разработка отечественными предприятиями комплекса технических и программных средств стандарта ТЕТРА с последующей сертификацией;
2) создание на территории России инфраструктуры цифровой системы ФСПРС СН (базовые станции, коммутационное оборудование, ретрансляторы, прокладка волоконно-оптических линий связи и т. д.);
3) решение задач обеспечения информационной безопасности.

По инициативе Министерства связи и информатики Российской Федерации разрабатывается проект ТЕТРАРУС, который предусматривает создание на территории страны федеральной системы транкинговой связи для нужд крупных корпораций нефтегазового, энергетического комплексов и других отраслей промышленности, а также для обслуживания частных лиц. В последнее время наметилась тенденция к объединению проектов ФСПРС СН и ТЕТРАРУС.

Система АРСО 25. Сеть связи на базе этого стандарта, предназначенная для обеспечения взаимодействия руководящего звена силовых структур и органов государственного управления, прошла успешную проверку при праздновании 300-летия Санкт-Петербурга. Технические средства этого стандарта использовались в Казани при проведении торжественных мероприятий в честь 1000-летия этого города.

Вместе с тем при рассмотрении возможностей использования зарубежных систем в интересах оперативных подразделений МВД России необходимо исходить из следующих положений.

1. Система должна находиться в юридической собственности пользователя, со стороны которого должен осуществляться полный контроль за процессами ее управления, во избежание внешнего вмешательства.

2. Аппаратура комплекса и программный продукт должны иметь отечественный сертификат для исключения возможности внешнего управления системой.

Только при выполнении этих условий возможна передача конфиденциальной информации с криптографической защитой. За рубежом эти правила для систем радиосвязи служб общественной безопасности неукоснительно выполняются [Ketterling H.P. Introduction to Digital Professional Mobile Radio. Artech House. Boston-London, 2003].
После разработки русифицированной версии комплексов аппаратуры радиосвязи и программного обеспечения по стандартам ТЕТРА или АРСО 25 можно адаптировать эти системы для задач оперативной радиосвязи, причем система АРСО 25 в большей степени пригодна для этой цели.

Очевидно, что процесс, связанный с выпуском отечественных версий аппаратуры, программного обеспечения стандартов ТЕТРА и АРСО 25, а также с сертификацией этих продуктов, будет длительным, в связи с чем сроки его завершения пока не определены. Поэтому в настоящее время МВД России рассматривает системы ТЕТРА и АРСО 25 только как средство для организации взаимодействия абонентов верхнего и среднего звеньев управления с абонентами других силовых ведомств и органами государственного управления при проведении совместных работ в условиях чрезвычайных ситуаций и контртеррористических операций.

Таким образом, анализ показал, что в настоящее время не существует альтернативы проведению собственной разработки перспективной цифровой системы мобильной радиосвязи для оперативных подразделений МВД России.

Предложения по разработке перспективной системы мобильной радиосвязи оперативных подразделений МВД России

При проведении работ по созданию такой системы необходимо решить следующие задачи:

1) согласовать функции системы оперативной радиосвязи с целями и задачами сети широкополосного радиодоступа и передачи данных;

2) использовать при разработке аппаратуры последние достижения в области цифровой мобильной радиосвязи, исходя из условий:
- максимальной экономии частотного ресурса, то есть шаг сетки частот в системе должен составлять 12,5 (6,25) кГц с целью обслуживания большего числа абонентов в частотном диапазоне, отведенном для ведомства;
- существенного увеличения дальности и надежности связи, то есть помехоустойчивость и помехозащищенность приема должны быть близки к потенциально достижимым;

3) выбрать принцип построения аппаратуры, обеспечивающий возможность создания многомодального терминала, то есть абонентской радиостанции, работающей в различных системах;

4) обеспечить совместимость цифровых радиостанций перспективного комплекса с существующими средствами аналоговой связи, использующими маскираторы;

5) гарантировать приемлемую стоимость аппаратуры этой системы (например, не выше 750 долл. за носимый аппарат).

Проблема увязки системы оперативной радиосвязи и сети широкополосного радиодоступа и передачи данных

В настоящее время в МВД России разработаны предложения по программе "Создание сети широкополосного радиодоступа и передачи данных системы органов внутренних дел и внутренних войск Министерства внутренних дел Российской Федерации на период 2006-2008 гг.". Эта программа направлена на решение проблемы "последней мили" в единой информационно-телекоммуникационной системе органов внутренних дел, создаваемой в МВД России.

С одной стороны, система оперативной связи всегда будет иметь самостоятельное значение, например, для служб наружного наблюдения, антитеррористических групп и т.д. С другой стороны, эта система должна стать составной частью сети широкополосного радиодоступа.

Создание единой информационной сети с радиодоступом (ЕИСРД) планируется на базе технологий OFDM и группы стандартов IEEE 802.16. Сеть будет иметь сотовую структуру, включающую базовые станции, коммутационное оборудование, ретрансляторы, соединительные кабели и т.д. Диапазон используемых частот - 1,3 ГГц. Использование этой сети предоставит мобильным абонентам возможность двухстороннего обмена видео- и аудиоинформацией с различными базами данных, то есть получения информации в реальном масштабе времени.
Оперативное управление силами и средствами на основе полученных данных также будет осуществляться по ЕИСРД. Однако такая связь возможна только в пределах покрытия, обеспечиваемого инфраструктурой этой сети. На начальном этапе развития системы площадь покрытия или зона уверенной связи будет весьма ограниченной, и ее увеличение будет происходить постепенно, аналогично развитию сотовых систем.

Для существенного расширения возможностей передачи управляющей информации абонентами ЕИСРД следует использовать:
- сети оперативной связи, которые в настоящее время развернуты на аналоговой технике и в перспективной системе будут заменяться цифровыми средствами защищенной связи;
- сети сотовой связи при передаче информации через модемный вход радиотелефона, что позволяет обеспечить защиту информации при передаче на такой же радиотелефон.

В целом система оперативной радиосвязи будет находиться с ЕИСРД в двояких отношениях. С одной стороны, отдельные абоненты системы оперативной радиосвязи будут являться абонентами ЕИСРД; с другой - радиоканалы системы оперативной связи будут служить дополнительной транспортной средой для передачи сигналов управления абонентами ЕИСРД.

Таким образом, абонентские терминалы ЕИСРД и отдельные терминалы перспективной системы оперативной связи должны работать в многомодовом режиме:
- обмена мультимедийной информацией по каналам сети широкополосного доступа;
- передачи сигналов управления в речевой и формализованной форме по каналам сети оперативной связи;
- передачи речевой информации в сети сотовой связи.

Первым шагом на пути создания современной системы оперативной радиосвязи должна явиться разработка аппаратуры цифровой системы с использованием последних научно-технических достижений в этой области, частично реализованных в зарубежных системах ПМР. Должны быть разработаны опытные образцы аппаратуры и проведены их испытания. Срок проведения ОКР - 2006-2008 гг. На эти же сроки намечены испытания терминалов сети широкополосного доступа по радиоканалу. После испытаний по обоим проектам должны быть уточнены задачи разработки единого терминала на последующих этапах совместных работ.

На втором этапе создания системы оперативной связи должен быть расширен перечень предоставляемых услуг, решены вопросы защищенной передачи конфиденциальной информации, рассмотрены проблемы совмещения в одном терминале функций различных сетей.
ООО "ИНФОРМАЦИОННЫЙ МОСТ"
117133, Москва, ул. Халтуринская, д. 6А
Тел./факс: (095) 160-9992, 160-9892