Matra - Pegas aneb nekonečný příběh

aktualizace: 26.listopadu 2006

"Budování" hromadné radiokomunikační sítě PEGAS, dodávané firmou MATRA, začalo oficiálně v roce 1994, tedy v době, kdy se v "civilím" sektoru rozvíjely systémy radiotelefonů standardu NMT. Radiotelefony byly v té době luxusní zboží, dostupné převážně pouze top-managerům podniků (a politikům), a představa, že by podobné funkce někdy měla třeba vysílačka v každé sanitce, se zdála být utopií. Za těchto okolností se rozhodnutí vybudovat jednotnou radikomunikační síť vlastnostmi blízkou nově dostupným technologiím mohlo jevit jako velmi progresivní krok.

Mezi ambice systému patřily od počátku nejen pokročilé možnosti hlasové komunikace, ale také zajištění datových přenosů.

V boji mezi v té době dvěma vznikajícími standardy TETRAPOL (dodavatel francouzská firma MATRA Nortel, nyní EADCS) a TETRA (dodavatel americká MOTOROLA) nakonec z řady důvodů zvítězil evropský dodavatel a v Československu budovaná síť Tetrapol dostala komerční název PEGAS. 

Roky šly, systém se
budoval a budoval, a postupně se ukazovalo, že systém má řadu slabin a nedotažených míst. Navíc právě mobilní komunikace doznaly v devadesátých doslova explozivního vývoje, takže technologie, které mohla být na špici pokroku (a cen) začátkem devadesátých let, jsou na jejich konci morálně i fakticky zastaralé. To ovšem znamenalo další investice, aby stále dokončovaná síť nebyla zralá do muzea ještě dříve, než bude vůbec uvedena do provozu. 

Konečně v roce 2003, po utracení více než 6 miliard Kč, byla k 31.8. oficiálně ukončena základní etapa výstavby. 

Na síť PEGAS postupně přechází především radiový provoz Policie ČR. Hasičský záchranný sbor zůstává zatím na většině území na úrovni operačního řízení v analogovém prostředí a podle dostupných informací počítá s úplným přechodem přechodem na PEGASe až po přidělení příslušných zdrojů ze státního rozpočtu patrně v roce 2008 a později. 

Okolo sítě PEGAS ve vztahu k záchranným službám bylo - a jistě ještě bude - mnoho napsáno a ještě více řečeno. Zájmem provozovatele - tj. Ministerstva vnitra - samozřejmě je, aby síť užívalo co nejvíce subjektů IZS - když pro nic jiného, tak pro zcela pragmaticky kvůli penězům.

Bohužel k potenciálním uživatelům - zejména co se ZZS týče - se o systému dostává jen minimum velmi obecných informací. 

Tento článek si klade za cíl poskytnout lidem od záchranek podrobnější souhrnnou informaci o vlastnostech a fungování systému. Informace zde uvedené vycházejí z dostupných materiálů a z předpokladů založených na obecných principech fungování radiových sítí. 

Z technického pohledu je systém PEGAS budován jako digitální
převaděčová trunková radiová síť, pracující na kmitočtech kolem 360 MHz, nicméně jednotlivé stanice mohou mezi sebou za určitých okolností komunikovat i přímo - bez prostřednictví převaděče.

Digitální v zásadě znamená, že modulace radiového signálu není přímo závislá na hlase, ale hlas je převeden do digitalizované podoby a poté jsou "éterem" přenášeny již pouze "jedničky a nuly" - digitálně (číslicově) kódovaný signál. Výhodou je nesnadný odposlech - vysílání je třeba nejen zachytit, ale také dekódovat. Nevýhodou je složitější technologie a požadavek na kvalitní příjem: jakmile kvalita příjmu poklesne pod určitou úroveň, přenos dat se zcela přeruší, zatímco analogový systém je v téže situaci sice omezeně, ale použitelný (např. zvýšená úroveň šumu, přechodné výpadky spojení apod.)

Trunková převaděčová síť znamená, že komunikace se odehrává prostřednictvím převaděčů, které volající a volané stanici přidělují jednu z frekvencí, které mají k dispozici, čímž mohou vytvořit uzavřenou hovorovou skupinu. 

Způsoby komunikace v systému PEGAS

1) PŘEVADĚČOVÝ MÓD

V tomto módu využívají stanice infrastrukturu sítě (převaděče). Typická kapacita převaděče v systému PEAGS je 8, v exponovanějších lokalitách případně 12 nebo 16 kanálů (frekvencí) s tím, že jeden z kanálů je "služební" a nevyužívá se pro hovory.

Dále je několik frekvencí vyhrazeno pro hromadné kanály jednotlivých složek IZS a společný komunikační kanál - na nich může probíhat "klasický" otevřený hlasový provoz, při němž všichni slyší všechny, ale v jednu chvíli může hovořit jen jeden.

a. Individuální komunikace znamená, že v jednom okamžiku může mezi sebou hovořit více dvojic uživatelů (až do vyčerpání kapacity převaděčů a datových cest), kteří se vzájemně neslyší - jde tedy vlastně o obdobu telefonního provozu mezi konkrétním volajícím a konkrétním volaným. 

V případě individuální komunikace (jeden volá jednoho bez nastavení konkrétního kanálu - "telefon") využívá radiostanice kompletní sítě převaděčů. 

b. Hromadná komunikace znamená "klasický" radioprovoz - tj. jeden hovoří a všichni ostatní naladění na daném kanále na území dostupném pro danou skupinu poslouchají. Tato komunikace probíhá v rámci "skupin". Každá skupina je omezena jednak tím, jaká stanice se do ní smí přihlásit (např. do skupiny ZZS se může přihlásit pouze stanice v držení ZZS), a jednak územím, na kterém je dostupná na převaděčích (zpravidla jde o úzamí kraje). 

V každém kraji je dále definovaný tzv. koordinační kanál IZS ( kanál číslo xxx 112, kde xxx je číslo regionální sítě), na který mají přístup všechny složky a v případě potřeby by zde mohly mezi sebou komunikovat otevřeným způsobem (hlasovým voláním bez znalosti konkrétní adresy volané stanice).

Technicky je pro hromadnou komunikaci na každém převaděči k dispozici několik "kanálů" - frekvencí. Tyto kanály jsou dynamicky přidělovány skupinám, jejichž člen žádá v daný okamžik o spojení. Pokud je takových žádostí víc, než je momentální počet volných kanálů na převaděči, žástost o spojení je odmítnuta resp. pozastavena do "fronty".

Teoreticky se počítá s tím, že v případě náhlé potřeby hromadné komunikace v místě, které běžně není optimálně pokryto, provede dohledové centrum sítě operativní překonfigurování sítě tak, aby byly potřeby uživatelů naplněny. Otázkou ovšem zůstává, jak rychle taková změna může proběhnout, a také to, jak se taková změna projeví z hlediska uživatelů, zda např. bude vyžadovat jejich spolupráci.

Problematika konfigurace kanálů v síti PEGAS je ovšem daleko složitější a její popis přesahuje možnosti tohoto sdělení.

 

Výhody provozu v převaděčovém režimu: 

- možnost adresného volání s vyzváněním konkrétní stanice v celé síti kdekoliv na území ČR (za cenu přechodu do individuálního režimu)

- možnost klasického otevřeného dispečerského radioprovozu i na velmi rozsáhlém území (v závislosti na konfiguraci sítě)

- další pokročilé služby sítě (přesměrování, datové přenosy, prostup do JTS atd.)

 

Omezení převaděčových režimů 

- Jakmile se stanice dostává mimo území pokryté signálem z převaděčů, nepracuje a spojení není možné. 

- Při vyčerpání kapacity převaděče pro individuální hovory na daném území není možné individuální volání stranice

- Při silném provozu v několika skupinách na daném území nelze vyloučit čekání na přidělení volného kanálu na převaděči 

- Území ČR je v současnosti - s výjimkou Prahy, kde je pokrytí lepší - pokryté s ohledem na vlastnosti vozidlových stanic. Na ručních stanicích v některých lokalitách není síť dostupná.

- Pokud se stanice pohybuje po území, které je pokryto signálem z více převaděčů, během přelaďování z převaděče na převaděč není spojení možné. Pokud během přelaďování stanice komunikuje, spojení se zpravidla přeruší. V poslední době byla síť upravena tak, aby byl "handover" (přechod na další převaděč) co nejdéle odkládán a spojení se tak udrželo co nejdéle

- Pokud se při hromadné komunikaci využívá pouze jeden převaděč v oblasti (standardní stav), všichni v oblasti naladění na daný kanál sice slyší všechny, ale mohou být problémy s pokrytím. Při potřebě dokrytí specifické oblasti je třeba operativně změnit konfiguraci sítě tak, aby pro převaděčový provoz byl vyhrazen kanál i na vhodnějším převaděči. Vyhrazení dalšího kanálu ovšem samozřejmě znamená omezení kapacity sítě pro individuální volání.

- Podle dostupných informací není v síti PEGAS možné klasické skupinové volání (např. současné volání ručních stanic členů posádky), respektive při potřebě zachovat skupinový provoz není možné vůbec žádné volání požadované stanice s výjimkou hlasového (!!!).  V případě potřeby komunikace více stanic vzájemně je nutné sestavit hovorovou skupinu podobně, jako se sestavuje konferenční hovor v telefonní síti. Skupinová komunikace je realizována v podstatě jako množina individuálních hovorů, počet účastníků skupiny je max. 1+4 a všichni musí být v pokrytí stejného převaděče. 

- Při hromadné komunikaci není možné odpojit odposlech (resp. lze ztlumit reproduktor, ale pak obsluha stanice neví, zda není zrovna volána, reproduktor nelze dálkově aktivovat)

2) PŘÍMÝ (DIR) MÓD 

Dalším módem je přímý (DIR) mód. V něm fungují stanice jako běžné samostatné vysílačky. V tomto módu nevyužívá systém infrastruktury (převaděčů). Výhodou tohoto způsobu komunikace je právě nezávislost na infrastruktuře - tj. je možné jej použít kdykoliv a kdekoliv, nevýhodou je, že nelze využívat žádné pokročilejší funkce sítě (ani volání konkrétního účastníka apod.) a samozřejmě nelze se dovolat stanici mimo dosah vlastního vysílání (který je - v závislosti na terénu - řádově stovky metrů, nejvýše jednotky kilometrů), v nepříznivém prostředí (např. panelové domy) dokonce pouze řádově desítky metrů.

V uživatelském profilu stanice lze nastavit, že pokud je stanice v dosahu sítě a nevysílá v přímém módu, "naslouchá" síti, zda není volána individuálním voláním. Jakmile začne vysílat nebo přijíma v DIR módu, funkce monitorování sítě se přeruší a opět naskočí 10 sekund po skončení poslední relace v DIR módu.

DIR kanály jsou (na rozdíl od GRP) pro všechny stanice ZZS celostátně shodné - kanály č. 23, resp. pro IZS kanál 25. Tak lze uvažovat o součinnostním spojení např. při výpomoci na místě HN.

3) NEZÁVISLÝ PŘEVADĚČOVÝ (IDR) MÓD 

Speciálním způsobem použití je vytvoření lokální, nezávislé sítě pomocí mikropřevaděče (přenosné velikosti). Tato možnost se používá zejména pro speciální policejní účely a z hlediska ZZS není příliš zajímavá. 


MATRA a záchranné služby aneb dobré a špatné zprávy

Dobré zprávy:

- Stát (MV) přináší do systému základní infrastrukturu (síť převaděčů) včetně dohledového centra, údržby a servisu této infrastruktury

- Stát do určité míry (podle požadavků z konce devadesátých let minulého století) dodal nebo dodá koncové terminály sítě (radiostanice) ruční a vozidlové

- Síť je v současném stavu na většině území funkční, přinejmenším v individuálním módu s přijatelným pokrytím zejména v "civilizaci" (dodavatel udává pokrytí na úrovní 98% pro vozidlové stanice).

- Při vhodné konfiguraci je síť schopna vytvořit jednotné komunikační prostředí v rámci kraje (radiový  kanál slyšitelný na celém území regionu).

- Síť má mechanismy pro zajištění vzájemně kompatibilní komunikace na území státu


Špatné zprávy:

- Náklady na pořízení dalších terminálů, jejich údržbu a opravy jdou plně k tíži uživatelů (záchranných služeb) s tím, že doposud známé pořizovací ceny i ceny servisu jsou o řád vyšší, než u běžně používaných analogových zařízení (např. poslední známá cena ruční radiostanice je cca 40.000 + dalších 40.000 Kč adaptér do auta), servis s výjimkou banálních operací nejde provádět vlastními silami, složitější opravy je nutno provádět u francouzského výrobce (což se pochopitelně cenově zcela vymyká zvyklostem v ČR)

- Pokud provoz operačního střediska záchranné služby vyžaduje použití dispečerského pracoviště, jdou náklady na pořízení tohoto pracoviště plně k tíži záchranné služby (odhadem miliony Kč). Provizorně to lze obejít používáním výhradně jednoho skupinového kanálu a řešit vlastními prostředky pouze rozvod vstupu do mikrofonu běžného vozidlového terminálu a výstupu z jeho reproduktoru, nicméně takové řešení neumožňuje adresné volání ani využití jakýchkoliv dalších pokročilých funkcí systému. 

- Systémové zdroje vhodné pro operační řízení - tj. skupinové kanály - vyhražené pro ZZS jsou pro zajištění celého provozu ZZS nedostatečné (1 kanál na okres nebo dokonce kraj), možnost rozšíření je t.č. prakticky vyloučená, proroře síťové prostředky jsou ve stávající konfiguraci využity prakticky na 100% (což ale neznamená, že na nich běží reálný provoz).


- Systém MATRA není vhodný a t.č. jej nelze standardním způsobem použít pro komunikaci s letícím vrtulníkem (např. LZS) - jedinou reálně použitelnou možností je komunikace v DIR módu, tj. bez převaděčů, se všemi technickými a organizačními omezeními z toho vyplývajícími.

- Systém MATRA neumí handovery, tj. při pohybu komunikující stanice mezi oblastmi pokrytými různými převaděči dochází dříve nebo později k rozpadu spojení

- Při standardním počtu 8 nebo 12 kanálů na převaděči lze při vysokém zatížení sítě (např. společném zásahu v dané lokalitě) očekávat kapacitní problémy při individuálním volání a výjimečně i při skupinovém provozu. Podle neověřených zpráv jsou při standardní konfiguraci převděče pro individuální hovory vyhrazeny pouze dva kanály, tj. volat mohou současně dva účastníci na území pokrytém daným vysílačem (v průměru stovky km čtverečních).

- "Plošné" pokrytí systémem PEGAS počítá - s výjimkou Prahy - s využitím vozidlových stanic s příslušným anténním systémem. Kvalita pokrytí pro ruční stanice je samozřejmě podstatně nižší. V současnosti není potenciálním uživatelům dostupná aktuální mapa pokrytí signálem sítě PEGAS.

- Služba datových přenosů a přenosů stavových hlášení je v současnosti ve stadiu testování. Podle údajů provozovatele sítě je dostupná služba zasílání zpráv (obdoba SMS v sítích GSM) a přenos stavových hlášení. Z uživatelského hlediska je - bez použití specializovaných přídavných zařízení - obsluha těchto funkcí poněkud složitá a v praxi jen obtížně použitelná. V testovacím provozu je údajně rovněž služba obecných datových přenosů, případné výsledky nebyly veřejně prezentovány, nicméně z technických vlastností systémů vyplývá pravděpodobně velmi nízká přenosová rychlost. 

- O síti PEGAS se zoufale nedostává oficiálních informací, oficiální místa zvolila velmi nešťastný způsob prezentace systému

PEGAS v praxi

V praktickém provozu se vzásadě počítá s těmito hlavními způsoby použití:

- skupinová komunikace (GRP) při potřebě komunikovat na velkém území za využití převaděče (převaděčů) - tento způsob lze použít např. jako komunikační kanál  pro běžné řízení provozu ZZS, pokud nám nevadí omezení zde opakovaně uváděná

- přímá komunikace (DIR) při potřebě komunikovat v omezené lokalitě a naopak "nerušit" touto komunikací nesouvisející provoz. V tomto režimu by mohla  probíhat např. součinnostní komunikace více posádek na místě zásahu

Jako doplňkový způsob komunikace je použitelný individuální mód, jehož technické možnosti jsou paradoxně sice asi největší, na druhou stranu je jeho použití zcela zásadně omezené kapacitou převaděčů. Pokud nedojde k zásadnímu zvýšení počtu dostupných frekvencí na převaděčích (zejména mimo velká města), lze reálně očekávat, že při hustším provozu v síti bude individuální volání velmi obtížně realizovatelné (nebude volný kanál buď na straně volajícího, nebo volaného). 

 Závěr

Hromadná radiová síť PEGAS je v současné době v provozu a v zásadě použitelná pro komunikaci. Zásadním problémem, který zatím brání jejímu využívání, jsou peníze: terminály ("vysílačky") i jejich servis jsou řádově dražší než u analogových sítí. Záchranné služby by měly být v rámci rozpočtu projektu vybaveny radiostanicemi podle požadavků z konce devadesátých let.  Na rozdíl od ostatních složek IZS přitom záchranky nedostaly a pravděpodobně ani nedostanou žádné účelové dotace ze státního rozpočtu: Podle zatím dostupných informací by krytí veškerých potřeb nad vstupní požadavky, stejně jako náklady na budování profesionálních dispečerských systémů (které lze odhadnout v řádu nejméně milionů až desítek milionů na jedno pracoviště), a náklady na pozáruční servis šly k tíži rozpočtů ZZS.

Veškeré náklady lze pouze odhadovat, konkrétní čísla je velmi obtížné z dodavatele "vydolovat" pro každý případ zvlášť. Záchranné služby jsou tak ve zcela schizofrenní situaci, kdy je na ně vyvíjen tlak, aby přešly na systém, jehož vstupní a provozní náklady často neznají ani v okamžiku rozhodování, natož aby existovala smluvní záruka výše nákladů v delším časovém horizontu.

Dalším problémem - chtě nechtě - zůstává stále malá zkušenost s provozem sítě: uvážíme-li, že mobilním operátorů trvalo několik let, než ve svých sítích "vychytali" zásadní chyby v konfiguraci a drobné nedostatky např. v handoverech přetrvávají dodnes, lze očekávat, že podobný proces se nevyhne ani síti PEGAS.

Navíc technika, která mohla být před deseti lety předmětem obdivu (považte - dovolat se přímo z terénu hasičům či policii!!!) nepůsobí v současné době, kdy miniaturní mobil za zlomek ceny má v kapse každé dítě - zdaleka tak okouzlujícím dojmem. Dostupné stanice mají zcela zbytečné a nepochopitelné nedomyšlenosti - nešťastně uspořádané menu s pouze jednosměrným pohybem, společnou regulaci hlasitosti vyzvánění a reproduktoru(!!!), nemožnost vypnout nežádaný odposlech provozu na kanále,  u ručních stanic překvapí relativně vysoká váha a malá výdrž provozu na baterie.

Zcela zásadní a nepochopitelný nedostatek je nemožnost individuálního volání stanice při zachování komunikace v "hromadném" režimu - jinými slovy, systém MATRA neumí "vyzvonit" stanici jinak, než přechodem na individuální volání, se všemi omezeními (zejména kapacitními) z toho vyplývajícími. V běžném dispečerském provozu tedy nezbývá, než se vrátit o desítky let zpět a používat volání hlasovými volacími znaky. Jak bude takové volání úspěšné třeba za jízdy v houkající sanitce nebo během zásahu na rušné ulici si lze snadno domyslet....

Za těchto okolností je pochopitelné, že v ekonomicky napjatém rozpočtu záchranných služeb nezbývají prostředky a zpravidla ani chuť pouštět se do experimentů se systémem, jehož funkční přínos je z hlediska běžných potřeb záchranné služby sporný, funkce pod zatížením neověřená, ale finanční nároky řádově vyšší, než u systémů stávajících.

pro porovnání velikosti: zleva terminály sítí PEGAS, TETRA a GSM

Zleva terminály sítí MATRA, TETRA a GSM

Ukázka z aktovky "Na koníčka si vyskočím", kterou secvičuje pro oslavu desátého výročí budování sítě PEGAS Sbor dobrovolných hasičů Zlomená Lhota u Humpolce

PO: Haló, pane, kupte si Pegase!
CH: A začpak je ho kousek, mládenče?
PO: No - nejdřív si ho objednejte, a pak vám řeknu, pantáto!
CH: Hm…A kdopak, to, synku, opraví, až mi to z třaslavé ruky vypadne?
PO: I on se někdo najde, cizák jistě, i našinec - možná…
CH: Cizák? To bude za cizácký grošík, nemýlím-li se?
PO: Ale pantáto, pročpak by vám to padalo…a považte! I do Prahy vrchnosti se dovoláte…
CH: Pravda, pravda, až do Prahy??? Tam jsem naposledy volal… to už je roků, chlapče…a pohlédni sem, co jsem v kvelbu za jeden grošík koupil… mobil tomu říkal příručí a taky říkal něco o Praze a dokonce i o císařské milosti až ve Vídni! To ten tvůj aparátek taky dokáže?
PO: Popravdě, nedokáže… ale kdopak by do Vídně volal…a jednou i vídeňákovi prodám a pak se pantáto i s ním domluvíte! A vemte rozum do hrsti, otče! Ten váš mobil - vždyť nic neváží a skoro není vidět, jak je malý… Za grošík tak málo matérie? No to jste, pantáto, švícku naletěl! Já nabízím za sto grošů poctivého železa kus! Potěžkejte a pochvalte poctivou váhu! 
CH: Věru, věru, pravdu díš, mládenče! To se bude krásně vyjímat na fůrverku mém!
PO: Ujednáno?!
CH: Platí!

Osoby a obsazení: PO: pouliční obchodník Alois Vypečený, CH: Chasník


------------------------   Dr. Ondřej Franěk, www.zachrannasluzba.cz ---------------------------