Projektowanie systemów radiokomunikacyjnych to kluczowy element budowy niezawodnej i bezpiecznej komunikacji, zwłaszcza w sektorach wymagających ciągłości i pewności przekazu, takich jak transport, energetyka, wojsko czy służby ratunkowe. Odpowiednio zaprojektowana sieć radiowa zapewnia efektywną wymianę informacji nawet w najtrudniejszych warunkach, minimalizując ryzyko przerwania komunikacji w sytuacjach kryzysowych.

W niniejszym artykule przedstawiamy, jak przebiega proces projektowania sieci radiowej, z uwzględnieniem najważniejszych faz, przykładów praktycznych oraz technologii takich jak DMR i TETRA. Omówione zostaną także zagadnienia związane z budową sieci radiowej, systemami trankingowymi oraz komunikacją krytyczną. Dowiesz się, dlaczego planowanie sieci radiowej wymaga wiedzy z wielu dziedzin i jak stworzyć środowisko łączności spełniające wysokie standardy niezawodności.

Analiza potrzeb i środowiska operacyjnego

Każde profesjonalne projektowanie systemu radiokomunikacyjnego rozpoczyna się od dogłębnej analizy operacyjnej i technicznej. Jej celem jest zrozumienie realnych potrzeb użytkowników, ograniczeń środowiskowych oraz potencjalnych barier dla transmisji radiowej.

Analizie podlegają:

  • Profil użytkowników: kim są użytkownicy końcowi, ilu ich jest, jakie są ich obowiązki i scenariusze użycia systemu,
  • Warunki terenowe i urbanistyczne: obecność przeszkód naturalnych (lasy, góry) i sztucznych (budynki, hale przemysłowe),
  • Dostępna infrastruktura: czy istnieją maszty, punkty zasilania, łącza transmisyjne,
  • Zakłócenia i interferencje: obecność innych systemów radiowych, które mogą wpływać na jakość sygnału,
  • Wymogi prawne i normatywne: np. certyfikacja UKE, standardy ETSI, ograniczenia pasma.

Dobór odpowiedniej technologii komunikacyjnej

Kolejnym krokiem jest wybór technologii radiowej, która najlepiej odpowiada zidentyfikowanym wymaganiom. Decyzja ta wpływa na późniejsze możliwości rozwoju, koszty operacyjne oraz bezpieczeństwo systemu. Dotyczy to przede wszystkim wyboru między standardem DMR a systemem trankingowym TETRA.

  • DMR (Digital Mobile Radio): system cyfrowy o dwukanałowej strukturze TDMA w paśmie 12,5 kHz. Zapewnia ekonomiczne rozwiązanie dla małych i średnich systemów. Umożliwia transmisję głosu, krótkich wiadomości oraz danych, z opcjonalnym szyfrowaniem AES-256. Jest powszechnie stosowany w przemyśle, energetyce i ochronie.
  • TETRA (Terrestrial Trunked Radio): system o dynamicznym przydziale kanałów i bardzo krótkim czasie zestawiania połączenia (<300 ms). Obsługuje setki użytkowników w wielu grupach rozmównych, oferując funkcje priorytetyzacji, szyfrowania E2EE, lokalizacji GPS i roamingu między stacjami. To rozwiązanie preferowane w komunikacji krytycznej, m. in. w służbach bezpieczeństwa publicznego, portach lotniczych, czy dla strategicznej infrastruktury z punktu widzenia bezpieczeństwa Państwa.

Dobór technologii opiera się na analizie:

  • skali projektu i liczby użytkowników,
  • wymaganego poziomu bezpieczeństwa transmisji,
  • dostępności częstotliwości i kompatybilności ze sprzętem,
  • dostępności zasobów do utrzymania systemu (serwis, kompetencje).

Technologia TETRA, jako system trankingowy, pozwala efektywnie zarządzać ruchem radiowym w rozległych sieciach z wieloma grupami użytkowników, minimalizując opóźnienia i zwiększając dostępność kanałów.

tait radiotelefon

Planowanie sieci i symulacje pokrycia

Po wyborze technologii rozpoczyna się szczegółowe planowanie fizycznej i logicznej struktury sieci. Jest to jeden z najbardziej pracochłonnych etapów, wymagający zastosowania zaawansowanego oprogramowania i doświadczenia inżynierskiego. To właśnie na tym etapie odbywa się właściwe planowanie sieci radiowej i jej przyszła budowa.

W ramach planowania wykonuje się:

  • Symulacje propagacyjne: określenie, jak sygnał będzie się rozchodził w terenie (model ITU-R, Okumura-Hata, COST-Hata),
  • Dobór lokalizacji: analiza punktów optymalnych dla stacji bazowych (wysokość, dostęp do zasilania, warunki środowiskowe),
  • Dobór anten: charakterystyka promieniowania, zysk energetyczny, odporność na warunki atmosferyczne,
  • Planowanie pojemności: ile jednoczesnych rozmów system może obsłużyć, jak zachowa się w godzinach szczytu,
  • Planowanie redundancji: co się stanie, jeśli jedna stacja bazowa przestanie działać.

Efektem są mapy pokrycia sygnałem, prognozy dostępności usług oraz projekt topologii sieci. Poprawne planowanie sieci radiowej znacząco wpływa na jakość końcową komunikacji i minimalizuje ryzyko występowania martwych stref.

Opracowanie projektu technicznego

Faza ta polega na formalnym opracowaniu dokumentacji projektowej, która stanowi podstawę do uzyskania pozwoleń, organizacji zakupów i dostaw oraz rozpoczęcia prac instalacyjnych. Dokumentacja zawiera:

  • Schematy systemowe: topologia logiczna i fizyczna, architektura sieci, połączenia między stacjami i kontrolerami,
  • Dokumentację urządzeń: parametry stacji bazowych, terminali, kontrolerów, serwerów i bramek integracyjnych,
  • Plany instalacyjne: rozmieszczenie anten, trasy kablowe, systemy uziemienia, lokalizacja szaf RACK,
  • System zasilania: dobór UPS, agregatów, instalacji bateryjnych,
  • Wymagania normatywne: zgodność z ETSI, UKE, normami środowiskowymi, odporność EMC.

Budowa sieci radiowej wymaga ścisłego przestrzegania założeń projektowych – to od nich zależy skuteczność transmisji oraz możliwość rozbudowy systemu w przyszłości. Dobrze przygotowana dokumentacja ułatwia także integrację z innymi systemami i pozwala ograniczyć koszty nieplanowanych modyfikacji.

Integracja z istniejącą infrastrukturą

Współczesne systemy radiokomunikacyjne coraz częściej są częścią szerszego ekosystemu IT i systemów bezpieczeństwa. Integracja obejmuje:

  • Łączenie z telefonią i VoIP: poprzez bramki IWF i protokoły SIP można łączyć radiotelefony z centralami telefonicznymi,
  • Współpraca z systemami alarmowymi, BMS i SCADA: radiotelefony mogą odbierać alarmy, raportować statusy lub sterować urządzeniami,
  • Systemy dyspozytorskie: integracja z konsolami dyspozytorskimi umożliwia centralne zarządzanie komunikacją głosową i transmisją danych,
  • Systemy lokalizacji (AVL): monitorowanie położenia użytkowników w czasie rzeczywistym, geofencing, automatyczne alarmy,
  • Cyberbezpieczeństwo: kontrola dostępu, szyfrowanie, audyt komunikacji.

Zastosowanie systemu trankingowego pozwala spójnie zarządzać wszystkimi komponentami łączności, przy zachowaniu wysokiego poziomu bezpieczeństwa. Integracja z sieciami LTE lub 5G umożliwia również tworzenie środowisk hybrydowych, łączących komunikację głosową z transmisją danych i wideo.

Testowanie, uruchomienie i szkolenia

o zainstalowaniu systemu następuje kluczowy etap uruchomienia operacyjnego. Przeprowadzane są testy:

  • Zasięgu i propagacji: drive testy w terenie, pomiary w budynkach,
  • Funkcjonalne: zestawianie połączeń, alarmowanie, zmiana priorytetów, przełączanie się między stacjami (roaming),
  • Stresowe: testy przy maksymalnym obciążeniu kanałów i infrastruktury serwerowej,
  • Bezpieczeństwa: próby włamań, testy szyfrowania, analiza logów.

Równolegle prowadzone są:

  • Szkolenia techniczne: dla administratorów i serwisantów,
  • Szkolenia operacyjne: dla dyspozytorów i użytkowników końcowych,
  • Opracowanie instrukcji i procedur: awaryjnych, konserwacyjnych, operacyjnych.

Etap ten kończy proces budowy sieci radiowej i umożliwia przejście do fazy eksploatacyjnej. Wysokiej jakości szkolenia użytkowników mają bezpośredni wpływ na efektywność operacyjną całego systemu.

Podsumowanie

Projektowanie systemów radiokomunikacyjnych to złożony i interdyscyplinarny proces, który wymaga zaangażowania inżynierów radiowych, specjalistów IT, planistów oraz użytkowników końcowych. Poprzez kolejne etapy — od analizy po wdrożenie — tworzy się spójny system, który zapewnia ciągłość komunikacji w sytuacjach codziennych i kryzysowych.

Technologie takie jak DMR i TETRA, przy właściwym planowaniu, umożliwiają realizację niezawodnych systemów dla sektora publicznego, przemysłu i infrastruktury krytycznej. Wraz z rozwojem komunikacji krytycznej i potrzebą elastycznej integracji, systemy trankingowe stają się fundamentem nowoczesnych rozwiązań komunikacyjnych.

FAQ

1. Czym różni się DMR od TETRA?
DMR to system mniej skomplikowany i tańszy, idealny dla mniejszych sieci. TETRA oferuje większą funkcjonalność i niezawodność, stosowany jest w komunikacji krytycznej, gdzie czas reakcji i bezpieczeństwo są kluczowe.

2. Ile trwa zaprojektowanie sieci radiowej?
W zależności od skali projektu: od kilku tygodni (małe obiekty) do kilku miesięcy (duże inwestycje, np. porty lotnicze). Kluczowe są dostępność zasobów i procedury zatwierdzające.

3. Czy system radiowy może działać razem z telefonią komórkową?
Tak, możliwa jest integracja z sieciami GSM, VoIP i innymi systemami transmisji danych za pomocą dedykowanych bramek i interfejsów.

4. Jakie narzędzia są używane w planowaniu sieci?
Używa się zaawansowanych programów symulacyjnych np. ATDI, ICS Telecom, RadioMobile, dzięki którym można przewidzieć zasięg sygnału i unikać martwych stref.

5. Czy projekt uwzględnia ochronę danych i bezpieczeństwo?
Tak, systemy radiowe mogą być szyfrowane (AES, E2EE), wspierają logowanie użytkowników, kontrolę dostępu i zgodność z normami cyberbezpieczeństwa (np. ISO 27001).