L'evoluzione futura dei sistemi di comunicazione critici sta esercitando un sacco di menti all'interno del settore al momento. Che molte organizzazioni di sicurezza pubblica alla fine migreranno dalla tecnologia a banda stretta a una qualche forma di tecnologia LTE a banda larga 4G sembra abbastanza certa.

Come viene realizzata questa transizione e quale forma assumerà in termini di architetture di rete e modelli di business è molto meno certa. Inoltre, è aperta la domanda su quanti altri settori che si affidano a sistemi radio a banda stretta per le loro comunicazioni vocali vorranno seguire la sicurezza pubblica nel mondo della banda larga 4G.

E dove tutto questo lascia le tecnologie PMR tradizionali e i loro fornitori? Dovrebbero essere in preda al panico o sopravviveranno al previsto spostamento verso la banda larga?

Phil Godfrey, presidente della TETRA + Critical Communications Association (TCCA), rilascia una parola di cautela. "Quelli di noi che sono vicini a ciò che sta accadendo, come il TCCA, l'industria delle comunicazioni e alcuni utenti finali e la stampa, parlano molto della banda larga 4G perché è il futuro. Ma il pericolo è che pensiamo che tutti andranno in quel modo e lo faranno a breve termine. Non penso che nessuna di queste affermazioni sia vera.

Sottolinea che il corpo standard 3GPP sta lavorando per aggiungere applicazioni mission critical nello standard LTE, ma le funzioni vocali chiave come push-to-talk (PTT) su LTE non saranno incluse fino alla LTE 13. Inoltre, il il lavoro per ottenere tutte le applicazioni non sarà probabilmente completato fino alla Release14, che è di circa tre anni di distanza.

"Mi è stato detto che il tempo tipico tra la fine degli standard di lavoro e i prodotti conformi agli standard che escono è di altri due anni, quindi mancano almeno cinque anni - nel 2020 - prima che le cose inizino davvero", dice Godfrey. "Inoltre, non vi è alcuna garanzia assoluta che tutte le funzionalità a cui le persone sono abituate dalla tecnologia TETRA, Tetrapol e P25 saranno incluse nello standard LTE," avverte.

"La comunità delle comunicazioni critiche potrebbe desiderare che ciò accada, ma sebbene 3GPP sia stato di grande aiuto, la più ampia comunità 3GPP - e ce ne sono molte di più (per lo più operatori mobili e fornitori mobili) - potrebbe volere che accadessero altre cose".

Spostamento digitale

Osserva che c'è un altro importante cambiamento che deve avvenire anche nel mondo della radio mobile professionale (PMR). "I dati attuali mostrano che circa il 70% delle radio mobili private (PMR) è ancora analogico, quindi non sono ancora passati al PMR digitale. Pertanto, non dovremmo assumere che tutti passeranno alla LTE in tutta fretta ".

Per quanto riguarda i servizi di emergenza, Thomas Lynch, direttore associato per il gruppo di comunicazioni critiche dell'organizzazione di ricerca IHS, è d'accordo. 'Ci sono due lati della medaglia in questo momento per il futuro delle comunicazioni mission critical e tu sei l'uno o l'altro.

"Il Regno Unito interromperà la sua rete Airwave TETRA e gestirà un sistema LTE 4G su una rete mobile commerciale per i suoi servizi di emergenza entro il 2017. Ma altri dicono che questa non è la strada da percorrere."

La posizione di IHS è che ci sarà un approccio tempestivo e graduale alla transizione verso LTE. "Riteniamo che TETRA, P25, DMR e LTE possano coesistere, con l'arrivo del PTT su LTE, ma c'è molto da fare prima che tutti si trasferiscano in 4G", afferma Lynch.

Indica le partnership tra i produttori cinesi a banda stretta e i principali OEM cellulari a banda larga come Huawei e ZTE, che hanno sviluppato quello che chiamano "2 + 4" - PDT (Police Digital Trunking, una variazione cinese sullo standard a banda stretta DMR) che lavora con un versioni proprietarie di LTE mission critical.

"Il messaggio è qui: puoi gestire le tue reti DMR e LTE sulla stessa stazione base, ad un certo livello," segnala Lynch, anche se aggiunge che il governo cinese sta ancora installando sistemi PDT a banda stretta per un milione di agenti di polizia.

Molti utenti finali saranno cauti nell'adottare sistemi proprietari, quindi potrebbe attendere la stesura di standard aperti. Nel frattempo, la ricerca IHS prevede che le spedizioni di tecnologie a banda stretta continueranno a crescere su tutta la linea, tra cui DMR, dPMR, NXDN e PDT. In effetti, mostreranno ancora una crescita CAGR a due cifre fino al 2020.

'Anche ora abbiamo visto che queste tecnologie sono ancora adottate e guidano il mercato, dal momento che il più ampio contesto competitivo ha abbassato i prezzi', osserva Lynch. 'Inoltre, ora ci sono soluzioni a più livelli, così diversi segmenti di utenti possono ottenere diversi livelli di capacità, funzionalità e prezzo.

"Stiamo riscontrando un grande interesse per queste tecnologie dagli utenti commerciali. Penso che molti di questi utenti apprezzeranno ancora l'idea di PMR piuttosto che PTT rispetto a LTE come servizio, ma alcuni lo faranno, fornendo la funzionalità di base di PMR. "

Guardando alla longevità della tecnologia PMR, Sheridan Nye, analista senior, Frost & Sullivan, afferma: "La grande domanda è: qual è la durata di vita delle tecnologie a banda stretta come TETRA, specialmente in Europa?

Ci sono ancora molti nuovi investimenti in PMR in Europa, come le nuove reti TETRA a livello nazionale in Germania e Norvegia, e c'è ancora molto uso di queste tecnologie altrove.

'Ma se si guarda alla tabella di marcia della tecnologia mobile commerciale e dove LTE-A e 5G stanno andando, PMR non vuole perdere il treno. I venditori di PMR hanno fatto un giro molto comodo nel settore della sicurezza pubblica con i suoi lunghi cicli di acquisto. È stata una bella vita fino ad oggi, ma ora arriva un periodo di transizione difficile. Come fanno a mantenere la mucca da mungere? "

Nuovi concorrenti

Nye sottolinea che il passaggio dalla banda stretta alla banda larga espone i tradizionali fornitori di PMR a molti nuovi concorrenti già ben consolidati nel mercato della tecnologia a banda larga. "Ora si tratta di app e intelligenza intorno alle app. C'è un punto debole per artisti come IBM che possono vedere una grande opportunità ", afferma Nye.

Aziende come IBM, Oracle, HP e SAP hanno una grande esperienza nelle applicazioni IP. E data la misura in cui il mercato è orizzontale, possono applicare gli stessi processi ad altri settori come la sicurezza pubblica mentre si sposta nel mondo IP.

Ma allo stesso tempo, Nye osserva che la sicurezza pubblica è una proposta meno attraente a causa delle conoscenze specialistiche e dei tipi di applicazioni richieste. Pertanto, IBM e HP stanno creando partnership con i tradizionali fornitori di pubblica sicurezza che hanno le conoscenze operative necessarie per entrare nel settore. E funziona anche nell'altro modo.

I grandi fornitori di PMR hanno già deciso di collaborare con i principali OEM 4G a banda larga per accedere alla tecnologia eNodeB (la stazione base 4G): Motorola Solutions with Ericsson; Airbus Defense & Space con Alcatel-Lucent; Talete con Cisco e altri. Ma da dove vengono i giocatori PMR più piccoli?

"Penso che sia complicato per gli altri venditori di PMR tradizionali", afferma Nye. "Ci sono state grandi alleanze tra PMR e LTE, e poi c'è lo scenario BYOD (porta il tuo dispositivo personale) con dispositivi cellulari, che è anche un concorrente in un modo per PMR.

"Anche gli operatori mobili stanno entrando in scena lanciando servizi PTT; Ericsson ha una soluzione ospitata per gli MNO, che potrebbe essere interessante per le PMI. I dispositivi ora hanno le più ampie capacità, quindi la durata dei terminali PMR è un po 'più limitata, anche se questo è meno il caso dell'infrastruttura. "

Nye sottolinea anche che il declino dell'importanza della voce in alcuni settori è anche un fattore nel guidare l'attuale evoluzione delle comunicazioni critiche.

"Diamo per scontato l'importanza della voce, ma osserviamo l'ubriachezza dei taxi. I lavoratori sul campo nelle utility e in altri settori potrebbero dare valore alla voce tanto quanto la sicurezza pubblica, ma con una maggiore automazione potrebbe non essere più così. Ci sono cambiamenti molto profondi in corso ", dice Nye.

Reti private LTE

La grande domanda diventa allora: le reti locali LTE private sostituiranno quelle PMR? Cisco per uno scommette che lo faranno. Ha sviluppato quella che definisce la sua offerta Premium Mobile Broadband LTE, che offre gli elementi centrali di EPC virtualizzati carrier-grade (evoluto pacchetto core) e piccole celle per fornire una rete privata virtuale (VPN).

Luc Imbert, responsabile della pubblica sicurezza e della sicurezza per Cisco EMEAR, afferma: "Stiamo cercando di essere l'enabler qui. Non stiamo necessariamente offrendo un prodotto globale, ma collaboriamo con i partner per offrire una soluzione end-to-end alle organizzazioni per la sicurezza pubblica ".

Aggiunge: "Abbiamo una tecnologia di consumo e gli operatori di pubblica sicurezza non implementano la loro architettura di comunicazione allo stesso modo dei consumatori. Ma possono ancora beneficiare della tecnologia del consumatore e quindi aggiungere i requisiti di resilienza che possono avere.

"Esistono tre approcci diversi, che si concludono con lo stesso risultato", afferma Imbert. Il primo è semplicemente sovrapporre il servizio a banda larga sulla rete di un operatore commerciale mobile utilizzando le tecnologie VPN.

"Non è resiliente", riconosce, "ma possiamo offrire migliori accordi sul livello di servizio rispetto all'operatore mobile e la sicurezza necessaria. Quindi, qualità del servizio, sì; resilienza, no. '

Il secondo approccio è dove l'utente finale non ha uno spettro dedicato, ma implementa implementazioni tattiche di LTE sotto forma di isole LTE locali molto piccole.

"Queste potrebbero essere implementate da organizzazioni professionali per fornire copertura a siti specifici utilizzando stazioni base mobili con backhaul satellitare", afferma Imbert, che indica come esempio le risorse energetiche chiave.

"Potrebbe essere nell'interesse di una utility orchestrare una rete LTE core dedicata che possa quindi connettersi a qualcosa di più grande tramite un MVNO. Qui vengono discussi due diversi modelli: il roaming su reti commerciali; o gli MNO che rilasciano il controllo dello spettro alle imprese per uno spettro dedicato ", afferma Imbert.

Il terzo approccio consiste nel fornire uno spettro dedicato e autorizzato alle organizzazioni per la sicurezza pubblica e altri settori critici come le utility. Imbert cita paesi in Medio Oriente, che hanno sia lo spettro disponibile che i soldi per implementare reti dedicate in tutto il Paese.

"La mia opinione personale è che dobbiamo aspettare che il mercato si sviluppi, poiché tutti e tre questi approcci stanno appena iniziando", afferma Imbert.

Qualunque sia il modello, la disponibilità dello spettro LTE sarà cruciale, e questo varierà in tutto il mondo a seconda dell'assegnazione storica dello spettro e dei regimi normativi.

Philippe Devos, Responsabile Portfolio & Business Evolution Secure Land Communications presso Airbus Defense & Space, afferma: "Non vediamo LTE sostituire TETRA e altri standard simili per circa 10 anni ancora, e bisogna considerare il fatto che la disponibilità dello spettro LTE , o la mancanza di esso, è un grosso problema in alcune regioni.

"Se si prende lo standard DMR, in particolare sulle bande VHS, fornisce una copertura molto ampia con una bassa densità di utilizzo. Funziona bene e non vedo che venga sostituito in fretta, "dice.

Tuttavia, riconosce che l'industria deve affrontare la sfida che esiste una crescente necessità di dati a banda larga. "LTE è molto buono per i dati, ma non è buono per la trasmissione vocale o per i piccoli dati", afferma Devos.

'LTE è davvero progettato per un grande tubo in quanto utilizza grandi canali a 5 MHz. Non è possibile allocare 5 MHz a tutti gli utenti, pertanto è difficile allocare a organizzazioni più piccole. Inoltre, abbiamo ancora la sfida della standardizzazione della missione LTE. "

Nel frattempo, come Cisco, Airbus vede modelli ibridi emergenti utilizzando la stessa architettura a due livelli. 'Si utilizza LTE su un fornitore di servizi commerciali come inizio, perché hanno la copertura LTE. I clienti utilizzano questo servizio per applicazioni di dati non critici. Si abituano alla banda larga con il core non-PMR che gestisce queste applicazioni.

'È quindi possibile iniziare a mettere in accesso dedicato', continua Devos. "Si dispone di un core PMR più accesso TETRA a banda stretta, ma si espande anche il servizio su un provider LTE commerciale. Quindi connetti il ​​tuo servizio LTE dedicato utilizzando implementazioni tattiche di celle, un piccolo LTE eNodeB su un camion, ad esempio, così puoi portare la tua copertura con te. '

Questo crea un modello ibrido con tre pilastri: voce mission critical su accesso a banda stretta; quindi estendi voce e dati alla rete commerciale a banda larga; e quindi aggiungere una copertura LTE specifica e dedicata, se giustificata per ragioni critiche o di business case.

"La bellezza di utilizzare l'accesso MNO è che hanno già una copertura - quindi è una soluzione più economica rispetto alla creazione di una rete LTE privata dedicata. Gli utenti ottengono l'accesso più ampio di cui hanno bisogno tramite la rete LTE commerciale, ma anche la funzionalità e la sicurezza della mission critical associate alle reti TETRA ", spiega Devos.

Il futuro delle comunicazioni critiche

Quindi, come appare il futuro panorama delle comunicazioni critiche? "Tra 20 anni, PMR assomiglierà ora al mercato analogico - una raccolta snella, un mercato sostitutivo", predice IHS "Thomas Lynch.

"Affinché un fornitore PMR possa ottenere buoni ricavi, margini e crescita, è necessario essere nelle nuove tecnologie, a condizione che tutto sia connesso all'ambiente con la gestione remota della forza lavoro e tutte le altre applicazioni di efficienza che il mondo IP può portare. Nella nuova era delle comunicazioni, i fornitori di PMR non possono fare affidamento su ciò che è disponibile oggi ".

Tuttavia, Lynch è abbastanza positiva sul fatto che il mercato a banda stretta non sarà pesantemente influenzato da LTE per almeno altri cinque anni. "Ci sarà una fase di uso misto prima che si trasformi in una corsa di cavalli, ma quei venditori che entreranno presto in LTE otterranno un ritorno sull'investimento nei prossimi cinque anni", sostiene Lynch.

Sheridan Nye di Frost & Sullivan sottolinea che uno dei principali vantaggi delle soluzioni PMR è che gli utenti finali hanno il controllo della propria infrastruttura e spettro, direttamente o come servizio gestito dedicato. Non dipendono da MNO per spettro, copertura e capacità.

"In teoria non vi è alcun motivo per cui non si possa consentire a clienti come quelli di pubblica sicurezza di avere il controllo locale della rete mobile", afferma Nye. "Un MNO potrebbe dare loro un maggiore controllo per allocare la copertura della larghezza di banda, la definizione delle priorità e apportare modifiche al volo in termini di capacità. Dipende dal modo in cui gli MNO appassionati stanno permettendo questo.

"C'è molto da fare nel settore delle comunicazioni critiche e ci sono grandi cambiamenti in arrivo. Ma per le grandi tendenze di sviluppo le cose devono prima avvenire a livello operativo. Questi clienti hanno lunghi cicli di acquisto e ci vorrà del tempo perché le nuove tendenze possano funzionare ", conclude Nye.

Phil Godfrey del TCCA è d'accordo. "La conclusione cui sono giunto è che esiste una forte domanda di servizi di trasmissione dati a banda larga, in particolare tra la comunità di protezione pubblica e soccorso in caso di catastrofi (PPDR). Ci sono molti benefici disponibili dai dati a banda larga, ma penso che la tecnologia esistente sarà utilizzata per molto più tempo di quanto potrebbe suggerire la gente al momento, ma i MNO hanno un ruolo nella fornitura di overlay a banda larga.

'Tuttavia, le difficoltà della voce mission-critical non sono state ancora pienamente realizzate. Quindi, penso che la maggior parte delle organizzazioni manterrà la tecnologia vocale esistente, ma probabilmente non costruirà le proprie reti 4G. Invece faranno uso di reti commerciali '.

Luc Imbert di Cisco ritiene che ci sia un nuovo slancio nella sicurezza pubblica per adottare una tecnologia di mercato globale orientata al consumatore, ma con uno schema architettonico differenziato. Crede che la maggior parte dei paesi manterrà le tecnologie esistenti e ne svilupperà di nuove in parallelo.

"Questo ci darà una migliore idea dei casi d'uso, poiché non è completamente definito in tutto il mondo e quale tipo di servizi a banda larga diventerà critico. E dobbiamo riconoscere che ci sono diversi modi per arrivarci, quindi tutti hanno bisogno di guardare a tutto. La mia opinione è: iniziare a guardare il servizio LTE a banda larga il prima possibile, anche se è solo su piccola scala, ma testare le soluzioni end-to-end ", consiglia Imbert.

"La voce è mission critical, ma se i dati sono mission critical è al momento confuso", afferma Philippe Devos di Airbus. "Un collegamento dati a sistemi e record di back office è utile, ma non mission critical. Gestire l'incidente e quindi gestire il flusso di informazioni sono due aspetti diversi. "

Problemi di sicurezza LTE

Sottolinea inoltre che gli aspetti relativi alla sicurezza di LTE non sono ancora chiari. 'C'è un sacco di software open source, come Android, che deve essere affrontato. Le regole e gli standard non sono ancora chiari per gli utenti così sensibili come le organizzazioni di sicurezza pubblica e la sicurezza informatica sta diventando un grosso problema ", avverte.

Tuttavia, il 4G LTE (o forse 5G) sarà la principale scelta di portatore per le comunicazioni dei servizi di emergenza a partire dalla metà degli anni 2020, una volta che le norme saranno applicate e un ecosistema di prodotto sufficientemente sviluppato si è sviluppato.

Quanti altri settori seguiranno la sicurezza pubblica resta da vedere. La mancanza di spettro sarà un enorme limite per coloro che cercano di sostituire le reti locali PMR private con quelle LTE in molte parti del mondo, come l'Europa.

Una società mineraria nell'Australia occidentale potrebbe vedere il beneficio di fare una tale mossa. Altri utenti radio business-critical potrebbero comunque mantenere almeno alcuni degli standard PMR più a lungo di quanto molti pensino.

I governi possono allocare uno spettro dedicato o, in alternativa, i possessori di spettro autorizzati - in genere operatori di reti mobili - potrebbero essere persuasi a fornire lo spettro con SLA garantiti e forse la gestione dello spettro localizzata per settori chiave come servizi pubblici e trasporti.

Trovare uno spettro di banda larga dedicato (armonizzato) per PPDR

Trovare uno spettro dedicato per PPDR (protezione pubblica e soccorso in caso di calamità) e altri utenti critici della comunicazione non è un compito facile. Tuttavia, c'è un'opportunità in arrivo al WRC-15 dell'ITU (World Radio Congress 2015) a novembre, secondo Jeppe Jepsen, membro del consiglio del TCCA che guida l'incarico di lobby per lo spettro dedicato per PPDR.

Deciderà se lo spettro 700MHz nella regione 1 dell'UIT (Europa, esclusa la Russia, l'Africa e il Medio Oriente) dovrebbe essere riallocato per i servizi mobili. Alcuni paesi usano questo spettro per la televisione digitale terrestre (incluso il Regno Unito), quindi questi dovrebbero essere spostati e trovato un'altra casa. Se 700MHz vengono riallocati per i servizi mobili, è possibile che alcuni siano riservati ai servizi a banda larga PPDR.

Jepsen afferma: "La grande domanda è: come trovare un modo per riconciliare le esigenze della comunità di utenti di PPDR, che è fermamente convinto di aver bisogno di un servizio resiliente, sempre disponibile e garantito, che secondo loro può essere consegnato solo da spettro; e il mondo regolatorio, che preferisce mettere all'asta tutto lo spettro; e il mondo della trasmissione, che vuole proteggere il suo spettro ad ogni costo?

"Alla WRC-15 abbiamo l'opportunità di decidere sul futuro spettro di PPDR - tali opportunità si verificano raramente - quindi dobbiamo capitalizzare su questa opportunità il più possibile quest'anno".

Jepsen sottolinea che ciò che il WRC può fare è assicurare l'armonizzazione dell'uso della banda dello spettro (per i servizi mobili o altro), mentre la questione se uno qualsiasi di tale spettro è riservato per l'uso PPDR dedicato deve avvenire in un secondo momento, paese per paese.

"Se uno può forzare o convincere gli MNO ad assumersi le responsabilità e le funzionalità delle reti mission critical, ha senso acquistarlo come servizio", sostiene Jepsen. "Al TCCA, abbiamo creato un White Paper che esamina i contratti a livello di servizio per PPDR in altri paesi, evidenziando quali sono le condizioni giuridiche straordinarie che i normali MNO non si aspetterebbero di dover garantire".

Aggiunge: "Sono relativamente ottimista sul fatto che la WRC raggiungerà una conclusione sull'armonizzazione per 700 MHz e 800 MHz per PPDR. Ma dovremmo notare che la Commissione europea ha relativamente pochi poteri rispetto allo spettro in quanto risorsa nazionale, ma siamo convinti di avere un alleato nella CE che ci sosterrà ".

Ciò che è necessario, secondo Jepsen, è un approccio globale comune e l'adozione di standard comuni, per quanto possibile. Ma già nota che i cinesi hanno deciso di usare 1.4GHz per il loro PPDR e hanno assegnato lo spettro per le utility a 1.8GHz. Gli Stati Uniti stanno portando avanti la propria rete di prima risposta a banda larga FirstNet a 700MHz.

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