Пейджинг от мала до велика

Пейджинговая связь с самого момента своего возникновения (середина 50-х годов) вызывала горячие споры.
В ее пользу, безусловно, говорит высокая эффективность использования частотного ресурса и относительно низкая стоимость. С другой стороны, пейджинг является едва ли не единственным видом односторонней связи. В начале 90-х годов на фоне бурного развития транкинговой и сотовой связи многие предсказывали закат популярности пейджинга. Но этого не произошло, и завоевав весьма прочные позиции на рынке (в развитых странах пейджинговой связью пользуются до 20% населения), пейджинг продолжает привлекать все новых и новых пользователей.
овременный уровень технологии позволяет построить систему любого размера от офисной до национальной. Данная статья посвящена различным подходам к построению таких систем, анализу их эффективности и применимости в российских условиях.

Локальные пейджинговые системы
Такие системы предназначены для организации связи внутри зданий и на прилегающих к ним территориях. Типичные области их применения гостиницы, больницы, аэропорты. Они позволяют быстро передать информацию сотруднику независимо от его местонахожения, что намного повышает эффективность работы. Состав оборудования такой системы диктуется ее масштабами и представлен на рис. 1.

Сердце системы пейджинговый терминал. Он преобразует передаваемую информацию в специальные сигналы и управляет маломощным передатчиком с выходной мощностью до 5 Вт (иногда терминал и передатчик объединяют в одном корпусе). Для ввода сообщений в простейших моделях терминалов используют встроенную клавиатуру. Более совершенные модели позволяют подключать персональный компьютер. Все оборудование, как правило, располагают у секретаря или диспетчера.

Для того, чтобы понять целесообразность создания таких систем, рассчитаем необходимые затраты. В качестве примера рассмотрим следующее оборудование: терминалы Motorola People Finder, Zetron Model 16, и OpenPage Lite в комплекте с соответствующим программным обеспечением. В стоимость каждой системы включен также персональный компьютер (IBM PC AT 486), внешний передатчик (Motorola GM300 диапазона 146-174 МГц), простейшая базовая антенна и алфавитно-цифровые пейджеры Motorola Advisor. Стоимость оборудования такой пейджинговой системы в пересчете на одного абонента приведена на граф.1, а структура цены (отношение стоимости абонентского оборудования к стоимости всей системы полностью) отражена на граф.2

Исходя из этих графиков можно отметить, что локальные пейджинговые системы относительно дешевы. Начальные инвестиции не превышают $4 500, и уже при 10 абонентах такие системы стоят не более $ 500 на каждого абонента. Большую часть стоимости системы начиная с 30 абонентов будет составлять стоимость пейджеров, поэтому именно на них и стоит обращать внимание при выборе оборудования.

В качестве альтернативы создания своей локальной системы может выступать приобретение пейджеров у оператора городской системы с последующей ежемесячной оплатой. Если речь идет о нескольких абонентах, такой подход требует меньших затрат. Если же предполагается использовать более 15-20 пейджеров, то собственная система становится более выгодной (если, конечно, не требуется большого радиуса действия и имеется разрешение на использование частоты).

Эффективность использования локальной системы будет еще больше, если приобрести сетевое программное обеспечение и установить его на все персональные компьютеры организации. Это позволит отправлять сообщения, не прибегая к помощи оператора. Если же это программное обеспечение интегрировать с офисной системой электронного документооборота, то получится поистине фантастическая вещь вы будете в курсе всех событий, даже если Вас долго не было на рабочем месте. Многие предприятия имеют свою собственную АТС и телефоны с тональным набором номера. В этом случае сообщения (правда, только цифровые) можно отправлять с клавиатуры Вашего телефона. Все рассмотренные выше системы имеют такие возможности.

Таким образом, локальные системы вполне доступны по цене и могут принести реальную пользу при правильном использовании. Следует также отметить, что все рассмотренное оборудование имеет близкие характеристики и примерно одинаковую цену.

Городские пейджинговые системы
Основное отличие этих систем от локальных больший радиус действия (десятки километров) и большее количество абонентов (несколько тысяч). Как правило, это коммерческие системы, хотя до такого уровня могут вырасти и ведомственные системы крупных предприятий. Схема построения системы такого типа представлена на рис. 2.

Выходная мощность передатчиков таких систем 150-300W. Они оборудуются эффективными антеннами с большой высотой подвеса (телевышки и т. д.). Сообщения принимаются операторами по телефону и вводятся при помощи пультов, связанных между собой локальной сетью. Специальное программное обеспечение передает все сообщения на терминал. Система может также иметь специальные входы для автоматической отправки сообщений донабором DTMF без оператора, путем приема сообщений по электронной почте или связи с другими такими же системами.

В качестве примера было выбрано следующее оборудование для создания таких систем:

  • пейджинговый терминал M-15 фирмы Motorola;
  • пейджинговый терминал Model 640 DAPT Alpha фирмы Zetron;
  • пейджинговый терминал

    OpenPage фирмы КСС.
    В стоимости системы учтены программное обеспечение, пульты операторов (персональные компьютеры), передатчик с выходной мощностью 150W диапазона 146-174 МГц и алфавитно-цифровые пейджеры Motorola Advisor. Выбранные конфигурации имеют максимальную емкость 5000 абонентов. На граф.3 показана приведенная стоимость (на одного абонента) системы (включая базовое и абонентское оборудование), на граф.4 доля стоимости абонентского оборудования в стоимости всей системы.

    Безусловно, для создания городских систем требуются гораздо большие начальные инвестиции (Motorola $ 22 095, Zetron $17 875, КСС $12 139). С другой стороны, такие системы и не строят для 10 абонентов. С точки зрения коммерческой эксплуатации это настоящее золотое дно .

    Если исходить из предположения о постепенном развитии системы (более подробно см. статью Транк или пейджинг Connect! 5) , то анализ граф.3 и 4 позволяет выделить 2 этапа развития системы период окупаемости инфраструктуры и период активной коммерческой эксплуатации системы. Условная граница между этими периодами 1000 абонентов.

    В течение первого этапа стоимость инфраструктуры соизмерима со стоимостью абонентского оборудования, приобретаемого для системы. Это вынуждает оператора взвешено подходить к формированию тарифной политики. Тем не менее, даже при продаже первых 200 пейджеров есть возможность (в случае отсутствия конкуренции) вернуть начальные инвестиции.

    При 1000 абонентах стоимость инфраструктуры системы будет составлять не более 15% полной стоимости системы, благодаря чему финансовые условия работы оператора существенно улучшаются. Почти все вложения на этом этапе приходятся на абонентское оборудование. При использовании современных пейджеров с синтезатором частоты (NEC 20B и NEC 26B) срок поставки не будет превышать 2-3 недель, что позволит точно реагировать на запросы рынка. Поскольку основные инвестиции возвращены, тарифная политика определяется стремлением получить доход, обеспечить наиболее полный охват пользователей (и здравым смыслом).

    Необходимо еще раз подчеркнуть, что срок окупаемости системы не имеет однозначной связи с ее себестоимостью (см. статью Транк или пейджинг Connect! 5) и зависит от стратегии оператора, которая определяется ситуацией на рынке. Следует также отметить, что различная стоимость оборудования, рассмотренного в данном раздел, объясняется, прежде всего, различной ценой программного обеспечения. Технические характеристики оборудования близки друг к другу.

    Региональные системы
    Несмотря на значительную стоимость оборудования, городская система в рассмотренной выше конфигурации является очень простой. Это объясняется наличием одного передатчика. Для создания такой системы, кроме основного оборудования, по большому счету необходимо наличие помещений, телефонных линий в операторской и одного канала связи (физической пары или канала ТЧ) для управления передатчиком (если он находится в другом месте). Эксплуатационные расходы у такой системы невелики, а оплата услуг сторонних организаций сводится, в основном к оплате аренды и счетов за входящие телефонные звонки. Организация и эксплуатация такой системы в российских условиях вполне по силам небольшой фирме, имеющей скромные финансовые ресурсы. Но рано или поздно оператор неизбежно столкнется с необходимостью расширения зоны действия системы и установки дополнительных передатчиков. А это влечет за собой большие дополнительные затраты.

    Основной проблемой при построении многозоновой системы является интерференция сигналов соседних передатчиков (см. рис. 3). Для устранения этого эффекта применяется либо синхронное вещание (simulcast-системы), либо временное разделение.

    В simulcast-системах передатчики работают синхронно, и пейджер не замечает их взаимного влияния. Это позволяет достичь максимальной емкости (примерно 20 000 абонентов при использовании стандарта POCSAG 1200 бод). Платой за это является высокая цена аппаратуры и очень высокие требования к каналам связи. Существует также вариант построения simulcast-систем при управлении передатчиками по служебной частоте, но это требует наличия самой частоты и ограничивает размеры системы зоной прямой радиовидимости с места установки центральной станции системы. Емкость российского рынка simulcast-систем в настоящее время не более пяти крупнейших городов, поэтому такое решение скорее исключение, чем правило. С учетом вышесказанного такие системы не рассматриваются в данной статье.

    При временном разделении цикл работы системы разбивается на несколько временных окон, и каждому передатчику выделяется свое окно. Благодаря этому в зоне действия нескольких передатчиков пейджер в каждый момент времени принимает сигнал только одного из них. Это упрощает требования к аппаратуре и каналам связи, но снижает максимальную емкость системы: 10 000 абонентов при двух временных окнах и 6 500 абонентов при трех временных.

    Существует также третий вариант построения региональной системы с применением пейджинговых репитеров. В этом случае каждая базовая станция оборудуется не только передатчиком, но и приемником пейджинговых сообщений, работающим на частоте системы. Во время передачи сигналов соседними станциями сообщения принимаются приемником и накапливаются в специальном буфере, а во время своего окна базовая станция передает их. Благодаря этому отпадает необходимость в каналах связи.

    Для оценки эффективности различных подходов к построению региональной системы рассмотрим следующий пример.

    Пусть необходимо обеспечить непрерывной пейджинговой связью регион, представляющий собой (для простоты) круг с радиусом 150 км с равнинным слабопересеченным рельефом. Оборудование аналогично городской системе с дополнительными передатчиками. Системы Motorola и Zetron построены по принципу временного разделения, Open Page использует пейджинговые репитеры. Стоимость начального подключения к каналу связи для управления дополнительными передатчиками принята равной $2000. Все операторы сосредоточены на центральной станции системы. Приведенная (на одного пользователя) стоимость системы показана на граф. 5, структура цены на граф. 6.

    Сравнение графиков на граф. 2 и 5 показывает, что региональная система намного дороже городской. Так, уровня $ 300 на абонента региональная система достигает при 1500 2500 пользователях, в то время как для городской достаточно и 200. Анализ структуры цены (граф.6) показывает, что даже при 3000 абонентов региональная инфраструктура будет составлять не менее 30% от общей стоимости системы, в то время как у городской системы этот параметр не превышает 15% уже при 1000 абонентах. В то же время можно заметить, что при современных российских условиях такая региональная система вполне реальна и может окупить начальные вложения за 1-2 года.

    Структура эксплуатационных расходов региональной системы будет также принципиально другой. Во-первых, распределенность структуры предполагает выездное обслуживание оборудования, а это персонал, транспорт, его амортизация и др. Во-вторых, если в системе используются дополнительные выделенные каналы связи между компонентами базового оборудования, то их аренда может составить до 50% эксплуатационных расходов. Если же оператор будет сам строить инфраструктуру таких каналов, то стоимость системы будет еще выше. Из всего этого можно сделать вывод, что единовременное развертывание региональной системы в российских условиях едва ли целесообразно. Поэтапное развитие (см. статью Транк или пейджинг Connect! 5) позволит обойтись меньшими вложениями и ускорит окупаемость системы, но при этом необходимо соблюдать баланс между размером зоны покрытия (стоимостью системы) и влиянием прироста этой зоны на прирост абонентов. (Для технологических систем поиск такого компромисса, невозможен, т.к. сами системы гарантированного радиопокрытия заданной зоны.)

    Для качественной оценки стоимости больших систем различных производителей удобно пользоваться стоимостью инфраструктуры на 1 кв. км зоны обслуживания. На граф. 7 и 8 представлено изменение этого параметра для городской и региональной системы в зависимости от количества абонентов. Рост стоимости на граф. 7 обусловлен увеличением числа операторов и, соответственно, закупками программного обеспечения и компьютерной техники при увеличении числа абонентов (все операторы сосредоточены на центральной станции системы). Небольшой рост цен на граф. 8 вызван влиянием центральной зоны. Для достаточно больших зон можно принять, что стоимость инфраструктуры на 1 кв км. рабочей зоны для систем Motorola и Zetron не превышает $5, а для оборудования КСС $3. Таким образом, в зависимости от типа аппаратуры, стоимость расширения системы может быть очень различной.

    Значительно меньшая стоимость
    1 кв. км системы на основе репитеров обусловлена отсутствием затрат на каналы связи и меньшей ценой аппаратуры данного производителя. Небольшие ступеньки на графиках объясняются погрешностью использованной математической модели.

    Все приведенные здесь рассуждения достаточно качественны. Модель региональной системы условна и не учитывает многих тонкостей. Тем не менее, все рассмотренные выше материалы дают достаточно однозначный ответ: самым важным элементом большой системы является четкий план ее развития. Он гораздо более важен, чем незначительное снижение первоначальной стоимости системы при запуске (ну какая разница, окупится ли городская система после 200 или 250 абонентов!). И что самое главное, этот план должен быть рабочим инструментом оператора, его инженеров и менеджеров.

    В заключение хочется отметить, что все рассмотренные здесь системы при правильном проектировании и развитии имеют реальные цены и смогут найти своего потребителя. Именно этим, по мнению автора, объясняется настоящий бум на российском пейджинговом рынке. Как знать, возможно пейджингу и суждено стать той областью связи в нашей стране, которая первой достигнет уровня развитых стран!