Новость про стандарт для спутникового IoT

Автор: Сафронов Андрей Леонидович, ФГБУ НИИР. Июнь продолжает радовать новостями из сферы спутникового IoT, теперь и из нашей страны.

14 июня руководитель Росстандарта Антон Шалаев подписал приказ №27-пнст, в котором утвердил предварительный национальный стандарт ПНСТ 921-2024 "Информационные технологии. Интернет вещей. Сети связи интернета вещей. Протокол низкоскоростного обмена данными по спутниковым каналам связи. Часть 1. Обмен данными по абонентским линиям низкоорбитальных систем". Он вступит в силу 1 июля 2024 г. и будет действовать три года - до 1 июля 2027 г.

Стандарт устанавливает требования к структуре, формату и правилам применения протокола низкоскоростного обмена данными по абонентским линиям спутниковых каналов связи. Протокол подходит для использования в сетях связи интернета вещей, развернутых на основе низкоорбитальной многоспутниковой группировки для предоставления услуг интернета вещей (ИВ). Протокол предоставляет возможности для получения данных с оконечных устройств интернета вещей (абонентских средств потребителя, АСП), управления их режимами работы и передачей данных. Настоящий стандарт распространяется на сетевую инфраструктуру для предоставления услуг интернета вещей с прямым подключением АСП к сети спутниковой связи в части абонентских линий низкоорбитальных систем. Данный стандарт не распространяется на фидерные линии этих систем.

Целью данного стандарта является предоставление технических рекомендаций для скоординированной разработки архитектуры и физической среды сетевой инфраструктуры обеспечивающей предоставление услуг ИВ на основе низкоорбитальной многоспутниковой системы. При необходимости спутниковая система может быть интегрирована с наземной энергоэффективной сетью дальнего радиуса действия, реализующей технологию LoRa и протокол LoRaWAN.

Стандарт включает в себя восемь разделов, одно обязательное и три справочных приложения. Помимо обязательных разделов («Область применения», «Нормативные ссылки», «Термины и определения», «Сокращения и обозначения») ПНСТ содержит разделы: «Общие положения», «Физический уровень», «Канальный уровень», «Режимы работы абонентских средств потребителя».

Положения разработанного стандарта опираются на типовое техническое решение организации передачи данных в узкополосной спутниковой сети на основе многоспутниковой низкоорбитальной группировки для предоставления услуг интернета вещей, аналогичных услугам в наземных сетях.

Любой обмен данными реализуется с использованием тех или иных технических средств, объединённых в конкретную систему. Поэтому в разделе «Общие положения» разработанного ПНСТ приведены основные сведения о структуре низкоорбитальной многоспутниковой системы и описаны типовые схемы её элементов, обеспечивающих реализацию услуг интернета вещей.

Основные разделы стандарта описывают физический и канальный уровни на этапах функционирования абонентских средств потребителя от момента их регистрации в сети до обеспечения обмена данными и получения команд управления. Для каждого уровня определены его функции при формировании информационных сообщений и передаче данных, команд управления и служебных сообщений.

Обязательное приложение описывает региональные параметры Российской Федерации для частотного плана RU864-870. В справочных приложениях даны описание проявления эффекта Доплера в низкоорбитальной спутниковой системе, порядок расчёта энергетического бюджета абонентских радиолиний и определения потенциальной емкости абонентского канала.

Стандарт учитывает положения российских и международных нормативно-технических документов, определяющих построение глобальных беспроводных сетей интернета вещей на основесуществующих технологий LPWAN.

Разработанный стандарт можно применять во всех видах документов (стандартах, технических заданиях, технической или договорной документации, научно-технической, учебной и справочной литературе и т.п.) в области спутникового интернета вещей.

Также он может применяться исследовательскими и производственными коллективами, выполняющими работы в области сетей связи интернета вещей, занимающимися вопросами применения и внедрения отечественных устройств/систем спутникового интернета вещей, а также испытательными лабораториями и центрами при проведении сертификации.

Особо следует отметить, что стандарт является нормативно-техническим документом, устанавливающим не требования, а рекомендации. В данном случае рекомендации предусматривают адаптацию технологии LoRa и протокола LoRaWAN наземных сетей LPWAN для спутниковых низкоорбитальных систем с целевой функцией интернета вещей. 

В конечном итоге, эти рекомендации обеспечивают совместимость оборудования российских и зарубежных производителей с учетом особенностей архитектуры низкоорбитальной спутниковой системы интернета вещей.