МАКВИЛ представляет собой современную систему критически важных коммуникаций, обеспечивающую высокий уровень надежности и защиты. Технологическая платформа принадлежит к четвертому поколению (4G) систем подвижной радиосвязи, имеет такую же спектральную эффективность, что и LTE, но при этом содержит ряд элементов 5G-сетей, включая смарт-антенны, адаптивную фильтрацию полосы для каждого абонента и малый размер кванта распределяемого ресурса радиоканала.
МАКВИЛ обеспечивает предоставление на единой сети услуг традиционной голосовой транкинговой связи, современных сервисов высокоскоростной передачи данных, позиционирования, диспетчеризации и располагает полным набором сетевого и абонентского оборудования, произведенного на российских предприятиях.
Технология МАКВИЛ (McWill – Multicarrier Wireless Local Loop) разработана группой Xinwei, имеющей исчерпывающий пакет международных патентов, и включена в рекомендации Международного союза электросвязи (ITU-R M.1801-2). Между ООО «НСТТ» и Xinwei Group заключено соглашение о 100% локализации данной технологии в РФ.
В 2018 году МАКВИЛ принят как национальный стандарт РФ – ГОСТ Р 58166-2018.
В 2021 году создан Консорциум, объединяющий научно-производственные предприятия, развивающие МАКВИЛ в России.
С технической точки зрения, ключевыми элементами системы МАКВИЛ являются:
CS-OFDMA (ортогональный многостанционный доступ с частотным и кодовым разделением каналов);
TDD (дуплексирование с временным разделением);
смарт-антенны, включая SDMA (многостанционный доступ с пространственным разделением каналов);
предоставление GoS и QoS;
адаптивная модуляция;
динамическое управление канальным ресурсом;
современные методы кодирования и защиты информации.
Радиоинтерфейс МАКВИЛ дополняет небольшие посылки с сенсоров/датчиков незначительным объемом служебных данных. Поэтому, несмотря на «широкополосность» технологии, он лучше приспособлен для обработки ультракоротких сообщений в IoT-сетях, чем спроектированные для обработки потокового мультимедиа (WCDMA/HSPA/LTE) сети мобильной связи. Специализированный протокол передачи коротких пакетов данных, речевых пакетов и потокового видео уменьшает долю затрат на обработку служебной информации, что является одним из уникальных свойств МАКВИЛ.
Смарт-антенны, созданные по технологии МАКВИЛ, — это сочетание фазированных антенных решеток и быстрых алгоритмов обработки сигнала. Применение данного решения позволяет добиться:
Увеличения зоны обслуживания БС по сравнению с традиционной антенной системой.
Значительного подавления помех. БС может не только сформировать луч в направлении терминала, но и создать нулевое значение в направлении радиопомехи с тем, чтобы получить максимальное отношение сигнал/помеха и сигнал/шум.
Адаптивная система управления лучами диаграмм направленности антенн отслеживает движение абонентов и наиболее эффективно осуществляет пространственную селекцию каналов, подавляя радиопомехи.
Радиоинтерфейс CS-OFDMA, являясь комбинацией OFDMA и SCDMA, обладает преимуществами обеих технологий. Это позволяет эффективно бороться как с многолучевым распространением сигнала, так и с допплеровским эффектом при передвижении абонента.
В отличие от доминирующих на рынке мобильной связи CDMA-систем, МАКВИЛ использует режим дуплекса с временным разделением (TDD), имеющим немало преимуществ по сравнению с FDD (дуплексом с частотным разделением). Преимущества применения TDD:
требуется только одна полоса частот как для нисходящей, так и для восходящей линии, что повышает эффективность использования частотного спектра;
позволяет реализовать режим DoA (Direction of Arrival) при использовании интеллектуальных антенн;
дает возможность регулировать выделяемый канальный ресурс для нисходящих и восходящих линий связи, являясь более эффективной технологией для систем с ассиметричным трафиком.
Обладая сопоставимой с LTE спектральной эффективностью, МАКВИЛ благодаря TDD предоставляет возможность строить сети в частотных диапазонах, не востребованных в сетях массового обслуживания. Оборудование МАКВИЛ обеспечивает доступ к профессиональной связи в различных частотных диапазонах (337–341 МГц, 417–422 МГц, 1785–1805 МГц) и полосах частот (1-2-3-4-5 МГц).
Для обеспечения эффективного использования спектра и заданной помехоустойчивости в системе МАКВИЛ применяется технология адаптивной модуляции с видами QPSK, 8PSK, QAM16 или QAM64. Благодаря двум режимам хэндовера обеспечивается беспрерывность канала связи при перемещении абонента между сотами и лучами одной смарт-антенны. Это позволяет уверенно осуществлять высокоскоростную передачу данных и видео при передвижении абонента на скорости до 200 км/ч.
Система управления уровнем сервиса технологии МАКВИЛ на уровне БС реализует GoS —первоочередное предоставление/высвобождение полосы частот для абонентских терминалов с более высоким приоритетом/гарантированной полосой. При этом предполагается дифференциация в обслуживании трафика на уровне системы управления очередями голосовой информации, высокоприоритетных и низкоприоритетных данных модулем EMS (управления сетевым оборудованием). Система динамически поддерживает требуемый уровень качества QoS.
В МАКВИЛ используются современные методы кодирования с использованием кодов Рида–Соломона, турбокодов и LDPC-кодов (с малой плотностью проверок на четность). Конкретный метод выбирается в зависимости от типа модуляции, состояния канала, потенциала мощности, запаса на замирание, уровня помех и шума (используется в алгоритме QoS). В свою очередь система защиты от несанкционированного доступа к сети, помимо аутентификации в EMS, проверки на регистрацию в HLR и авторизации на PPPoE-сервере, располагает механизмом увязывания адреса IP, адреса MAC и идентификатора абонентского оборудования.
Необходимо особо отметить, что ни одна из широко используемых в России публичных технологий радиодоступа не располагает:
доверенным чипом, производимым на территории России;
защищенным от взлома и вторжения с эфира радиоинтерфейсом.
Алгоритмы защиты информации А5/А8 радиотехнологий GSM, LTE, TETRA повсеместно известны, внесены в перечень стандартов NATO и подверглись массовой проработке специализирующимися на взломе лабораториями и аналитическими группами. В результате в перечисленных средствах шифрования были выявлены уязвимые места (см. отчеты членов британской криптографической службы Д. Вагнера и А. Голберга).
МАКВИЛ, в свою очередь, располагает оригинальной встроенной системой аутентификации и динамического распределения ключей шифрования. Алгоритмы сети являются «закрытыми», их уязвимые места не выявлены, вскрыть их чрезвычайно сложно, даже для специалистов, снабженных сверхмощной вычислительной техникой.
Ваше сообщение успешно отправлено
Ваше сообщение успешно отправлено
