DECT: как покрыть беспроводной телефонией склад размером с три футбольных поля
DECT — стандарт беспроводной IP-телефонии, альтернатива Wi-Fi-телефонии и сотовой связи. У него много применений, но для покрытия больших площадей со сложной планировкой (для ритейла, производства) он вне конкуренции.
В статье я сравню разные решения для беспроводной телефонии, расскажу, как и где применяют DECT и зачем он нужен, если у вас уже есть Wi-Fi. На примере с проектом для крупного ритейлера покажу, как мы развернули DECT на огромном продовольственном складе, с какими сложностями встретились и какие неочевидные детали нужно учесть при внедрении технологии.
О DECT
DECT (digital enhanced cordless telecommunications) — стандарт беспроводной телефонии и IoT-связи. Он знаком нам по обычным домашним беспроводным телефонам. Но суперсила DECT — это возможность переключения трубки между базовыми станциями. Поэтому сеть DECT называют микросотовой: по сути — это частная сотовая сеть, которая способна обеспечить телефонной связью огромные объекты.
Инфраструктура DECT состоит из телефонов, управляющего ядра и набора базовых станций (БС), которые обеспечивают радиопокрытие. Ядро должно быть подключено к СКС, а станции могут коммуницировать со своей сетью DECT и по СКС, и по радиоканалу. Трубки для DECT нужны специальные, как и для сотовой или Wi-Fi телефонии.
DECT — гибкий стандарт. Он используется и в небольшом масштабе домов, и маленьких офисов. Но больше всего преимуществ перед другими видами телефонии проявляется, когда нужно обеспечить связь в больших помещениях со сложной планировкой, в которой абоненты не имеют фиксированных рабочих мест: склады, большие станции техобслуживания, стадионы, спортивные центры, медицинские учреждения, крупные производственные и промышленные предприятия.
Помимо собственно телефонии, DECT используют для передачи сообщений и M2M-взаимодействий. Например, на трубки можно передавать бродкастовые оповещения вроде «на производственном участке таком-то внештатная ситуация» или более сложные команды, учитывающие местоположение: «ближайшая медсестра срочно должна подойти к такой-то палате».
DECT vs другие реализации беспроводной телефонии
Для беспроводной телефонии доступны решения на базе:
инфраструктуры провайдера — сотовая (технология Fixed Mobile Convergence, FMC).
собственной инфраструктуры: Wi-Fi и DECT.
Сравнение способов организации беспроводной IP-телефонии
На базе каналов провайдера: | На базе собственных каналов: | |
Развертывание | Не требуют развертывания дополнительных станций и заведомо покрывают большие территории за счёт готовой инфраструктуры провайдера. | Требуют развертывания собственной инфраструктуры точек Wi-Fi или DECT. |
Безопасность | Передают данные в инфраструктуру провайдера, требуют доверия к провайдеру. Не всегда допустимо с точки зрения безопасности. | Решение on premises, под контролем организации- пользователя. Безопаснее с точки зрения прослушки, утечек, контроля над доступностью. |
Зона покрытия | Не работают там, куда не доходит радиосигнал от базовых станций оператора связи. | Можно обеспечить покрытие всей нужной территории. |
Стоимость связи | За счёт платы оператору связи глобально дороже. | Связь через свою инфраструктуру дешевле. |
В сегменте крупных объектов со сложной планировкой, таких как склады или производственные помещения, использование сотовой связи осложняется как минимум наличием «слепых зон». Поэтому выбор остаётся между Wi-Fi и DECT.
DECT vs Wi-Fi
И DECT, и Wi-Fi создают связь физического и канального уровня (в модели OSI). При этом DECT изначально заточен под передачу голоса, для этой задачи он надёжнее и стабильнее.
Частоты. DECT работает на частотах 1880—1900 МГц, Wi-Fi на частотах 2,4, 5 и 6 ГГц. Спектр Wi-Fi более зашумлен, в том числе другими сетями Wi-Fi, а голосовой трафик чувствителен к задержкам. Кроме того, из-за более высокой частоты радиосигнала Wi-Fi телефоны тратят больше энергии и быстрее садятся.
Шифрование. DECT задействует шифрование голоса на уровне реализации своего протокола. В Wi-Fi шифрование тоже есть, но выбор протокола зависит от администратора сети, нужно понимать, какой протокол безопасен, а какой нет.
Роуминг и хэндовер. Хэндовер (передача обслуживания вызова между БС во время перемещения) и роуминг (регистрация трубки в разных дружественных сетях) во время вызова у DECT происходит плавнее и быстрее. В сети Wi-Fi за счёт правильного планирования сети и конфигураций тоже можно добиться переключения, скажем, в пределах 50 мс с точки на точку, но это потребует особых клиентских устройств, поддерживающих нужный стек протоколов 802.11r/k/v.
Изоляция от интернета. Канал DECT изолирован от интернета, что, безусловно, безопаснее. Телефония на базе Wi-Fi обычно имеет связь с локальной сетью и зачастую с интернетом, и приходится дополнительно думать, как реализовать сетевую и криптографическую защиту.
Число базовых станций. Чтобы покрыть одинаковую площадь беспроводной связью, для Wi-Fi нужно раза в два больше БС, чем для DECT.
Разумеется, большинство упомянутых фич можно реализовать и для Wi-Fi. Но чтобы добиться того же качества голоса, безопасности, отсутствия проблем хэндовером, нужны пляски с бубном дополнительные усилия, которые требуют знаний, ресурсов, дополнительных технических решений и фокуса внимания. Все это создает пространство для ошибок.
Главная причина, по которой всё же выбирают телефонию на базе Wi-Fi — это возможность использовать уже развернутую Wi-Fi-инфраструктуру конвергентно, для передачи и данных, и голосового трафика. Внедрение DECT подразумевает создание параллельной специализированной беспроводной сети. Не все хотят два раза тянуть кабель, покупать оборудование, добавлять новые задачи на поддержку.
Телефонию на базе Wi-Fi реализуют с помощью приложений на смартфонах или специализированных Wi-Fi-телефонов. Это подходит, когда нужно всего 5-10 трубок в офисе с гипсокартонными стенами, где зашумление спектра невысокое, а утилизация Wi-Fi каналов имеет хороший запас. Но если у тебя сотни трубок, которые двигаются между помещениями, подвалами и складами, где возникает много переотраженного сигнала, а точки висят высоко под потолком, с Wi-Fi будет тяжело.
Компании, развертывающие DECT, чаще всего параллельно развертывают Wi-Fi для передачи остальных данных, иногда и другие сети (например, СКУД).
Кейс внедрения DECT на складе
На примере нашего недавнего проекта для крупного российского ритейлера, у которого мы развернули DECT, я покажу, как сама планировка и особенности помещений влияют на конфигурацию сети.
Проект стартовал в конце 2023 года. На складском помещении потребовалось развернуть систему беспроводной телефонии DECT. Общая площадь — несколько десятков тысяч квадратных метров, высота 50 метров, множество стен, отдельных помещений, сложных объектов вроде огромной металлической двери и т.д.
Склад расположен в двух зданиях. Одно из них только что построено, там DECT нужно развернуть с нуля, параллельно с Wi-Fi и СКС для других типов трафика. Второе здание склада построено давно, уже имеет развернутую DECT на базе вендора Gigaset. Версия DECT старая, не позволяет масштабировать телефонию под текущие потребности, в том числе по количеству поддерживаемых телефонов. Нужно заменить DECT старой версии (N720 IP Pro) на новую (N870 IP Pro), которая поддержит требуемое масштабирование. На новом складе сразу развертывалась сеть новой версии.
DECT от Gigaset
Инфраструктура DECT у Gigaset выглядит так:
Телефоны. В линейке есть красивые цветные телефоны, есть и трубки с защитой от пыли и жидкостей IP65, которые
можно ронять в лавувендор на каждой конференции демонстративно швыряет об пол.БС. К базовому варианту станций можно приделать внешние антенны, которые увеличивают покрытие.
Диспетчер DECT – управляющее устройство, которое может управлять системой размером до 60 БС.
Интегратор – дополнительное управляющее устройство для объединения БС под управлением нескольких диспетчеров DECT в одну систему.
Диспетчер DECT и интегратор являются управляющими устройствами, их называют ядром сети. В ядре DECT-телефоны регистрируются по IPUI (международный идентификатор пользователя каждой трубки), привязываются к короткому корпоративному SIP-номеру под управлением сторонней IP-ATC.
БС, диспетчер DECT и интегратор разворачиваются в виде одного и того же ПАК, которому можно назначать соответствующие роли. Кроме того, интегратор можно развернуть в виде виртуальной машины.
Версии DECT от Gigaset:
N720 IP Pro: до 100 абонентов и 30 БС.
N870 IP Pro: до 20 000 абонентов и 6 000 БС.
У Gigaset есть специальные решения для М2М, позволяющие отправлять сообщения абонентам или нотификации в приложения на устройствах, которые приводят к автоматическим действиям. В данном проекте нам это не понадобилось, в других мы это используем.
Нам нравится работать с решениями Gigaset. Вендор имеет проактивную позицию, а его сотрудники, включая технического директора российского представительства, легко идут на контакт. К правильно настроенным и подключенным точкам можно не прикасаться годами. Gigaset предлагает подробные и хорошо структурированные мануалы, предоставляет техническую поддержку в России. Это один из немногих европейских вендоров, которые не покинули российский рынок.
Реализация внедрения
Фазы проекта
Техническая подготовка проекта, планирование размещения оборудования: 4 недели.
Наш подрядчик монтирует СКС.
Мы готовим и настраиваем БС и устройства ядра, подрядчик их монтирует.
Выполняем настройку и пусконаладку ядра и БС: 4 дня.
Подключаем телефоны: 4 дня.
Планирование размещения БС. Положение станций на схеме здания рассчитали с помощью ПО, которое накладывает источники радиосигнала на карту здания с учетом толщины и материалов стен (сендвич-панели, бетон, железные сетки и так далее). Расстояние между двумя станциями составило 30-50 м.
Если нужно замерить мощность совсем точно в реальном помещении, вендор предоставляет измерительное оборудование. В нужных точках ставятся источники радиосигнала, и его мощность замеряется уже на месте. В этом проекте такой супер-точности нам не понадобилось.
Развернутая инфраструктура. На новом складе развернуты интегратор, 2 диспетчера DECT и 50 БС, на старом — диспетчер DECT и 16 БС. Оба склада соединены по СКС. Связь переключается при перемещении сотрудников между складами за счет роуминга. Всего на складах задействовано 80 телефонов, но их число будет расти и теперь для этого нет ограничений.
Несоответствие плану здания. Местами реальная планировка не соответствовала схеме, которую предоставил заказчик и по которой мы рассчитали размещение оборудования. Иногда это влияло на покрытие, иногда на возможность монтажа. Приходилось корректировать положение БС, иногда создавать креативные крепления там, где не оказалось стены, на которую мы рассчитывали.
Подключение сложных участков по СКС. БС стандартно обмениваются всей служебной информацией (синхронизируются) с ядром DECT по радио. Без этого БС не может обслуживать телефоны. Помещения, которые недоступны для основной системы по радио, мы подключили к ядру по СКС.
Например, до КПП сигнал от складов просто не “достреливал”, поэтому БС на КПП была подключена к ядру по проводной связи. Другое помещение, до которого не доходил сигнал — аккумуляторная для зарядки электропогрузчиков. Стены её экранируют сигнал, а огромные двери высотой метров семь мы открывали втроём. С открытой дверью внутри ловится радиосигнал, с закрытой глухо. Это мы тоже решили за счёт подключения помещения по СКС.
Тирания дизайна. В день приёмки заказчик вдруг обнаружил, что цвет патчкордов БС не подходит к стенам. В этот же день мы перевесили патчкорды, чтобы они были нужного цвета. Это было неожиданно, раньше в переговорах с заказчиком эта тема не всплывала. Впрочем, в некоторых организациях в согласовании деплоя оборудования дизайнеры участвуют в обязательном порядке.
Перенос абонентов со старой версии DECT. Для переноса телефонов с версии N720 на N870 мы не нашли автоматических инструментов. Мы объявили на несколько часов даунтайм. К нам выстроилась очередь из людей с пакетами телефонов с целых отделов. Для подключения абонентов к новой сети мы в интерфейсе диспетчера DECT вручную привязывали IPUI каждого пользователя к учетной записи SIP и далее уже в каждом телефоне выполняли все нужные операции по регистрации пользователя в новой сети. Всего так перенесли 70 телефонов.
Результат. Старый и новый склад полностью покрыты беспроводной телефонией, сотрудники всегда на связи. Пространство между складами при необходимости тоже можно покрыть телефонией, для этого к БС добавляются всепогодные кейсы с терморегуляцией, а для расширения радиопокрытия можно использовать трубки с внешними антеннами. Пока такого запроса, впрочем, нет.
Итог
Итак, из всех решений беспроводной телефонии для больших по покрытию территорий со сложной планировкой больше всего подходит DECT.
По сравнению с сотовой связью, DECT выполняет все соединения через собственную инфраструктуру, пользователь контролирует доступ к ней самостоятельно. Кроме того, DECT обеспечивает связь в «слепых зонах», куда не доходит сигнал сотовой связи.
По сравнению с Wi-Fi, DECT более приспособлен для защищённых и надёжных голосовых соединений, не конкурирующих с другими типами трафика.
Если ещё интересно почитать про внедрение телефонии, почитайте, как мы переводили заказчика с западного вендора на российский САТЕЛ