Радиосвязь по IP: принципы, применение и преимущества

Введение

Радио через Интернет-протокол, или RoIP, аналогично Voice over IP (VoIP), но расширяет возможности двусторонней радиосвязи, а не телефонных вызовов. С точки зрения системы, это, по сути, VoIP с функцией "нажми и говори" (push-to-talk). Для пользователя это может быть реализовано как любая другая радиосеть. При использовании RoIP, по крайней мере, один узел сети является радиостанцией (или радиостанцией с IP-интерфейсом), подключенной по IP к другим узлам в радиосети. Другими узлами могут быть двухсторонние радиостанции, а также диспетчерские консоли – как традиционные (аппаратные), так и современные (программное обеспечение на ПК), POTS-телефоны, программные телефоны, работающие на компьютере, такие как Skype, КПК, смартфоны или другие коммуникационные устройства, доступные через IP. RoIP может быть развернут как в частных сетях, так и в общедоступном Интернете. Он полезен в системах мобильной связи, используемых службами экстренного реагирования и автопарками коммунальных служб, охватывающих обширные географические территории. Как и другие централизованные радиосистемы, такие как транкинговые системы, проблемы задержки и зависимость от централизованной инфраструктуры могут препятствовать внедрению RoIP службами экстренного реагирования. RoIP – это не проприетарная или протокольно-ограниченная концепция, а базовая идея, реализованная различными способами. В любительском радиосообществе реализовано несколько систем, таких как Galaxy PTT Comms, AllStar Link, BroadNet, IRLP и EchoLink, которые продемонстрировали полезность RoIP в среде с частично или полностью открытым исходным кодом. Многие коммерческие производители радиосистем, такие как Persistent Systems, LLC., Motorola и Harris, внедрили RoIP в свои системные решения. Мотивация к внедрению технологии RoIP обычно обусловлена одним из трех факторов: во-первых, необходимостью охвата больших географических территорий или работы в районах с недостаточным покрытием радиовышек; во-вторых, желанием обеспечить более надежные или, по крайней мере, более ремонтопригодные каналы связи в радиосистемах; и, в-третьих, поддержкой большого числа пользователей базовых станций, то есть голосовой связи от стационарных пользователей, а не мобильных или портативных радиостанций. Географические области могут быть более экономично и надежно обслуживаемы при использовании IP-технологий благодаря постоянно снижающейся стоимости и растущей функциональности развивающегося сетевого оборудования и программного обеспечения с коммутацией пакетов (в соответствии с законом Мура). Традиционно удаленные радиопользователи связывались через выделенное микроволновое оборудование и/или арендованные телефонные линии. В целом, стоимость эксплуатации радиосети снижается при внедрении IP-технологий, заменяющих традиционные микроволновые и арендованные телефонные линии. Экономичные и надежные удаленные радиоканалы, необходимые, например, для дорожных патрулей, энергетических компаний и вертолетов санитарной авиации, хорошо поддерживаются технологией RoIP (см. Air Evac Lifeteam в качестве примера радиосистемы, охватывающей 14 штатов). Военные подразделения США используют RoIP для защиты конвоев, рассредоточенных на больших территориях. Переход на RoIP также стимулирует внедрение сетевого подхода вместо архитектуры "хаб-спица", типичной для точечных соединений, присущих устаревшим микроволновым и арендованным линиям связи. Архитектура "хаб-спица" по своей природе уязвима, в то время как сетевой подход, разработанный DARPA в основе общедоступного Интернета, как правило, более надежен, адаптивен и быстрее восстанавливается после масштабных катастроф, таких как ураган "Катрина". Использование оборудования LMR (мобильной наземной радиосвязи) как в мобильных, так и в портативных форматах может быть проблематичным для пользователей, работающих в офисе, таких как диспетчеры, супервизоры и другие сотрудники крупных служб экстренного реагирования и энергетических/коммунальных предприятий, поскольку такое оборудование плохо взаимодействует с компьютерами (например, из-за помех). Кроме того, центры оперативного управления (EOC) обычно укомплектованы представителями различных служб экстренного реагирования и других местных органов власти, каждый из которых использует свою радиостанцию. Такие EOC более эффективно (и тихо!) оснащаются, когда радиостанции для каждого из различных ведомств становятся доступными в центре через RoIP на компьютере каждого пользователя, а не через портативную радиостанцию, которая может быть вне зоны действия, плохо слышна или разряжена во время чрезвычайной ситуации. Наконец, RoIP по своей природе обеспечивает взаимодействие, поскольку любое устройство – радиостанция, телефон, компьютер или КПК – после включения в голосовую сеть на базе IP, не зависит от используемой технологии. RoIP-системы обычно объединяют VHF, UHF, POTS-телефоны, сотовую связь, спутниковую связь, связь "воздух-земля" и другие технологии в единую голосовую беседу. Это особенно ценно для решения широко документированных проблем совместимости связи. Чтобы минимизировать распространение несовместимых технологий Radio over IP, Министерство внутренней безопасности США и Национальный институт стандартов и технологий спонсируют разработку BSI for ROIP – проекта стандарта, обеспечивающего взаимодействие различных технологий Radio over IP. Radio Control over IP (RCoIP) обеспечивает необходимую сигнализацию и управление голосовыми сообщениями для критически важных коммуникаций и является следующим шагом после Radio over IP (RoIP). RCoIP разработан таким образом, чтобы важные сообщения гарантированно доходили благодаря подтверждаемой сигнализации.

Radio over Internet Protocol, or RoIP, is similar to Voice over IP (VoIP), but augments two way radio communications rather than telephone calls. From the system point of view, it is essentially VoIP with push to talk. To the user it can be implemented like any other radio network. With RoIP, at least one node of a network is a radio (or a radio with an IP interface device) connected via IP to other nodes in the radio network. The other nodes can be two way radios, but could also be dispatch consoles either traditional (hardware) or modern (software on a PC), POTS telephones, softphone applications running on a computer such as Skype phone, PDA, smartphone, or some other communications device accessible over IP. RoIP can be deployed over private networks as well as the public Internet. It is useful in land mobile radio systems used by public safety departments and fleets of utilities spread over a broad geographic area. Like other centralized radio systems such as trunked radio systems, issues of delay or latency and reliance on centralized infrastructure can be impediments to adoption by public safety agencies. RoIP is not a proprietary or protocol limited construct but a basic concept that has been implemented in a number of ways. Several systems have been implemented in the amateur radio community such as Galaxy PTT Comms, AllStar Link, BroadNet, IRLP, and EchoLink that have demonstrated the utility of RoIP in a partly or entirely open source environment. Many commercial radio systems vendors such as Persistent Systems, LLC., Motorola and Harris have adopted RoIP as part of their system designs. The motivation to deploy RoIP technology is usually driven by one of three factors: first, the need to span large geographic areas or operate in areas without sufficient coverage from radio towers; second, the desire to provide more reliable, or at least more repairable links in radio systems; and third, to support the use of many base station users, that is, voice communications from stationary users rather than mobile or handheld radios. Geographies may be more economically reliably served when spanned by the use of IP technology due to the constantly decreasing cost and increasing functionality of the evolving packet switched network equipment and software (a track followed by Moore's law). Traditionally distant radio users have been linked via dedicated microwave equipment and/or leased telephone lines. Generally, the cost of operating a radio network is decreased by the adoption of IP technology, replacing the traditional microwave and leased telephone lines. Economical and reliable distant radio links such as those needed by state troopers, energy utilities, and Medivac helicopters are well served by RoIP technology (see Air Evac Lifeteam for an example of a 14 state radio system). U. S. military units are using RoIP to protect convoys spread out across large geographies

The conversion to RoIP also drives the adoption of a network approach rather than hub and spoke architecture that is typical of the point to point links inherent in the legacy microwave and leased line technologies. Hub and spoke architectures are inherently fragile, while the network approach developed at the foundation of the public Internet by DARPA is generally more reliable, more adaptable, and faster to repair and restore in a wide area disaster such as Hurricane Katrina. The use of LMR (land mobile radio) equipment in both mobile and handheld forms, can be problematic for desk bound users such as dispatchers, supervisors, and other users in large public safety agencies and energy/utilities, because such radios do not coexist well with computers (e. g. interference). Also, Emergency Operations Center (EOCs) are typically staffed with representatives from many different public safety agencies and other local government officials, each with a different radio. Such EOCs are more effectively (and quietly!) equipped when the radios for each of the different constituencies are made available in the center via RoIP at each user's computer, rather than via a handheld radio that may be out of range, difficult to hear, and out of batteries throughout the emergency. Finally, RoIP by its nature is inter operable, as once any device whether radio, telephone, computer, or PDA is made part of the voice network enabled by IP, it is irrelevant what type of technology it utilizes. RoIP systems routinely combine VHF, UHF, POTS telephone, Cellular telephone, SATCOM, air to ground, and other technologies into a single voice conversation. This makes it especially valuable to the much documented problems with communications interoperability. In order to minimize the growth of Radio over IP technologies that are incompatible with each other, the U. S. Department of Homeland Security and the National Institute of Standards and Technology are sponsoring BSI for ROIP, a draft standard for enabling different Radio over IP technologies to interoperate. Radio Control over IP (RCoIP) provides the essential signaling and management for voice messages required for Critical Communications and is a step up from Radio over IP (RoIP). RCoIP is designed so that essential messages get through by using confirmed signaling.

Реализация

eQSO – это клиент-серверная программа, разработанная радиолюбителями для соединения радиолюбительских частотных шлюзов и репитеров через интернет с использованием протокола Voice over IP. Она разработана для радиостанций, не требующих лицензии, таких как Citizens Band, PMR446 и Family Radio Service.