P25 je soubor otevřených, standardizovaných digitálních technologií pro obousměrný pozemní mobilní radiokomunikační systém (land mobile radio), primárně využívaný organizacemi pro veřejnou bezpečnost v Severní Americe, přičemž 3GPP definuje propojení se sítěmi LTE/5G.

Popis

Project 25 (P25) je soubor standardů vyvinutých asociací Telecommunications Industry Association (TIA) pro digitální pozemní mobilní radiokomunikační systém (LMR), který je široce přijímán složkami integrovaného záchranného systému (policie, hasiči, záchranná služba) ve Spojených státech, Kanadě a dalších zemích. V kontextu 3GPP není P25 technologií definovanou 3GPP; místo toho specifikace 3GPP definují architekturu, rozhraní a procedury pro propojení mezi širokopásmovými sítěmi definovanými 3GPP (LTE a 5G NR) a úzkopásmovými systémy LMR typu P25. Toto propojení umožňuje, aby služby kritické pro plnění úkolů (MCS), jako je hlasová služba push-to-talk (PTT), služby krátkých dat a zprávy o stavu, fungovaly napříč oběma typy sítí.

Architektura 3GPP pro propojení s P25 zahrnuje několik klíčových funkčních entit. Ústřední komponentou je funkce pro propojení (Interworking Function, IWF), která funguje jako brána mezi síťovým jádrem 3GPP (např. 5G Core nebo EPC) a systémem P25. IWF provádí překlad protokolů mezi protokoly 3GPP (jako HTTP, SIP nebo protokoly specifické pro služby kritické pro plnění úkolů) a signalizačními a mediálními protokoly specifickými pro P25 (jako je P25 CAI - Common Air Interface). Dále zajišťuje převod kodeků mezi zvukovými kodeky používanými v 3GPP (např. EVS, AMR) a těmi používanými v P25 (např. IMBE, AMBE). IWF je typicky nasazena jako součást architektury služeb kritických pro plnění úkolů (MCS) a komunikuje se serverem Mission Critical Push-To-Talk (MCPTT).

Z procedurálního hlediska může uživatelské zařízení (UE, například radiostanice pro veřejnou bezpečnost) podporující přístup přes širokopásmovou síť 3GPP i přístup přes P25 pracovat v režimu dvou systémů. Síť 3GPP poskytuje řídicí a managementovou rovinu pro služby kritické pro plnění úkolů s využitím aplikačního serveru MCPTT. Když uživatel zahájí skupinové volání, může server MCPTT prostřednictvím IWF nastavit část spojení směrem k síti P25. To umožňuje uživateli na zařízení 3GPP komunikovat s uživateli na tradičních ručních radiostanicích P25 a naopak. IWF spravuje mapování identit účastníků mezi identitami 3GPP (jako SUCI nebo SUPI) a identitami P25 (jako Radio ID) a zajišťuje správu skupin napříč doménami.

Role propojení s P25 v ekosystému 3GPP spočívá v usnadnění přechodu od starších systémů LMR k širokopásmovým sítím pro služby kritické pro plnění úkolů založeným na 3GPP (jako je FirstNet v USA). Zajišťuje kontinuitu služeb a interoperabilitu během tohoto dlouhého migračního období. Specifikace 3GPP, jako je TS 23.283, definují architekturu fáze 2, zatímco TS 24.883 podrobně popisuje protokolové detaily fáze 3 pro toto propojení. To umožňuje operátorům sítí a složkám integrovaného záchranného systému využívat vysokou přenosovou kapacitu, nízkou latenci a bohaté datové služby LTE/5G při zachování připojení k spolehlivým, rozlehlým hlasově orientovaným sítím P25.

K čemu slouží

Integrace P25 se sítěmi 3GPP byla motivována kritickou potřebou interoperability během vývoje komunikací pro veřejnou bezpečnost. Starší sítě P25 představují masivní dlouhodobou investici složek integrovaného záchranného systému a poskytují robustní, vyhrazené hlasové spojení, často s lepším pokrytím ve venkovských oblastech nebo oblastech postižených katastrofou. Postrádají však vysokorychlostní datové schopnosti potřebné pro moderní aplikace, jako je živé video, analýza dat a sdílení polohy. Sítě LTE a 5G založené na 3GPP tyto širokopásmové schopnosti nabízejí a jsou základem pro sítě nové generace pro služby kritické pro plnění úkolů.

Problém, který řeší propojení s P25 definované 3GPP, je vytvoření bezproblémové komunikační struktury propojující tyto dva světy. Bez takového propojení by složky integrovaného záchranného systému čelily nákladné a rušivé komplexní výměně, která by vyžadovala současnou náhradu všech zařízení a infrastruktury P25. Co je důležitější, vytvořilo by to nebezpečné komunikační izolované okruhy, kde by záchranáři používající nová širokopásmová zařízení nemohli mluvit s těmi, kteří stále používají starší systém. Standardy pro propojení umožňují postupnou, fázovanou migraci, která chrání stávající investice a zajišťuje, že všichni personál mohou komunikovat bez ohledu na své zařízení.

Historicky tato práce v 3GPP začala přibližně od Release 13, v souladu s širším úsilím o služby kritické pro plnění úkolů přes LTE (MC-LTE). Omezení předchozích přístupů představovaly proprietární, dodavatelsky specifické brány, které byly drahé a měly omezené možnosti škálování. Standardizace 3GPP si kladla za cíl vytvořit jednotné, otevřené rozhraní pro propojení, podporující více-dodavatelské ekosystémy a snižující náklady pro organizace veřejné bezpečnosti. Řeší základní požadavek na služby kritické pro plnění úkolů: spolehlivou, interoperabilní a okamžitou komunikaci, která je doslova otázkou života a smrti.

Klíčové vlastnosti

• Definuje funkci pro propojení (Interworking Function, IWF) pro překlad protokolů a médií mezi systémy 3GPP a P25
• Podporuje interoperabilitu pro skupinová hlasová volání služby Mission Critical Push-To-Talk (MCPTT)
• Zajišťuje mapování identit účastníků mezi identitami 3GPP (SUPI) a identifikátory P25 (Radio ID)
• Spravuje převod kodeků mezi zvukovými kodeky 3GPP (EVS, AMR) a kodeky P25 (IMBE, AMBE)
• Umožňuje kontinuitu služeb a roaming mezi širokopásmovými a úzkopásmovými sítěmi pro uživatele z oblasti veřejné bezpečnosti
• Poskytuje standardizovaná rozhraní (např. MCx, MI) pro integraci do architektury služeb kritických pro plnění úkolů (Mission Critical Services) 3GPP

Související pojmy

• MCPTT – Mission Critical Push to Talk Identity

Definující specifikace

• TS 22.179 (Rel-20) — MCPTT Service Requirements
• TS 23.283 (Rel-20) — Mission Critical Communication Interworking
• TS 23.782 (Rel-15) — Interworking between LTE MC and non-LTE MC systems
• TR 23.783 (Rel-18) — Technical Report on Mission Critical Services over 5GS
• TS 23.790 (Rel-15) — FRMCS Gap Analysis and Architecture Enhancements
• TS 24.883 (Rel-16) — MCPTT Interworking with LMR Systems

📖 Anglický originál a plná specifikace: P25 na 3GPP Explorer