5G связь для спасателей: новое решение для ЧС

В условиях чрезвычайных ситуаций, когда традиционные сети связи выходят из строя, возникает острая необходимость в надежных альтернативных решениях. Исследователи из Fraunhofer FIT разработали инновационную систему связи на базе 5G, предназначенную специально для нужд гражданской обороны и ликвидации последствий стихийных бедствий.

В рамках проекта 5G Opportunity, совместно с Университетом Фридриха-Александра в Эрлангене-Нюрнберге и Университетом прикладных наук Бонн-Рейн-Зиг, была создана и протестирована программно-определяемая беспроводная система связи с возможностью самоорганизации. Эта мобильная сеть, основанная на технологии Fraunhofer WiBACK (wireless backhaul), позволяет экстренным службам поддерживать связь между собой, с командным центром и с интернетом.

Система WiBACK использует 5G/Open RAN для основной передачи данных и WiFi для доступа со смартфонов. Технология multi-hop routing обеспечивает надежное соединение даже на больших расстояниях и при отсутствии прямой видимости между узлами.

«Сеть WiBACK может быть развернута в кратчайшие сроки и немедленно готова к работе в соответствии с нормативными требованиями», — отмечает Матиас Кречмер, научный сотрудник Fraunhofer FIT. «Оборудование состоит из автономных переносных компонентов. Достаточно подключить аккумуляторы и выставить антенны, и сеть готова к работе».

Технология WiBACK, разработанная около десяти лет назад для подключения удаленных районов к сети, представляет собой экономичное беспроводное решение. Маленькие, работающие от солнечных батарей радиомодули с материнской платой, антенной и контроллером заряда автоматически конфигурируются, что исключает необходимость в IT-специалистах. Это делает их идеальными для использования в зонах бедствия, где персоналу спасательных служб нужно быстро развернуть альтернативную сеть в условиях хаоса.

«Multi-hop routing — это метод расширения дальности действия радиорелейных линий. Он использует несколько промежуточных узлов (хопов) для обмена данными между удаленными точками. Получив сигнал, каждый узел перенаправляет его следующему, что позволяет преодолевать большие расстояния без необходимости прямой видимости», — поясняет Кречмер. «Мы подключаем смартфоны через собственные миниатюрные 5G-соты, а для транспортных средств используем WiBACK».

Инновационное решение было успешно протестировано на метал-фестивале Summer Breeze Open Air 2024. Была развернута частная 5G-сеть, использующая выделенную частоту, которая в будущем может быть предоставлена экстренным службам. Оборудование надежно питалось от солнечных панелей и аккумуляторов, демонстрируя потенциал энергетически автономных сетей связи.

В настоящее время ведется работа над последующим проектом HiLeit, который расширит архитектуру WiBACK, добавив спутниковый интерфейс LEO для доступа в интернет. Цель — создать гибкую, высокодоступную сеть, объединяющую различные технологии, включая публичные сети, оптоволокно, спутниковые терминалы и радиорелейные системы, с интуитивно понятным управлением для быстрого развертывания и адаптации.