I když si to mnozí z nás odmítají přiznat, na mobilních telefonech jsme dnes závislí. Povídejte si cokoliv jen o příchozích hovorech a volání přes Internet, ale až půjde do tuhého, sáhnete po mobilu. Jenže mobilní sítě nejsou na podobné použití připravené. Není to chyba mobilních operátorů, ti dělají ve svém zájmu to nejlepší. I vytopený zákazník svoje hovory příbuzným nakonec zaplatí. Mobilní sítě standardu GSM (rozdíly UMTS pro potřeby tohoto článku nebudu brát v úvahu) jsou prostě určené pro telefonování v běžných podmínkách, ne na suplování profesionálních záchranářských systémů.
Z oblastí zasažených povodněmi se ozývá kritika mobilních sítí. Běžní uživatelé si stěžují, že se nemohli dovolat. To je pochopitelné. Jeden sektor v mobilní síti dokáže v jednom okamžiku uskutečnit nejméně sedm, nejvíce několik desítek hovorů. Nikdo nemůže po běžných uživatelích chtít, aby této problematice rozuměli, a nikdo jim tuto kritiku vzhledem k jejich stresu nemůže vytýkat. Prostě si za posledních pár let zvykli, že z mobilu se dovolají vždy. A pamětníci si jistě vzpomenou, že pár let nazpět to o Vánocích nebo o Silvestru (tedy když volá obrovské množství lidí v jeden okamžik) nebylo pravidlem.
Babylon v českém éteru
Co je ale zarážející, je fakt, že velká kritika se nesla i od zástupců samospráv a jednotek začleněných do Integrovaného záchranného systému (dále IZS). Česká republika (konkrétně Ministerstvo vnitra) utratilo a utrácí hodně peněz za komunikační systémy pro IZS. A to i na krajské a místní úrovni. Existuje tu digitální síť Matra-Pegas, určená pro IZS. V krajích existují rádiové sítě pro záchranky a hasičské sbory.
Existují i místní/oblastní rádiové sítě. Vlastní rádiové sítě mají i některé městské policie. Robustní komunikační platformu má česká armáda. Konají se pravidelná cvičení IZS, simulující velkou havárii a spolupráci jednotlivých složek IZS. A když přijde povodeň/záplava (nechci se pouštět do terminologických sporů, budu tomu dál říkat povodeň), tak se ukáže, že všichni nakonec používají mobilní telefony. Často vlastní mobilní telefony s předplacenými kartami…
Point-to-multipoint, to je to, oč tu běží
Když přijde živelná pohroma, tak se obnaží v plné kráse zásadní nevýhody mobilní sítě standardu GSM při podobném použití. Co je naprosto zásadní, je absence volání point-to-multipoint. Pokud krizový štáb nemůže koordinovat zasahující jednotky jedním pokynem, ale musí volat každému zvlášť, zdržuje to záchranné práce. Nemluvě o faktu, že zasahující dobrovolný hasič, který by mohl poslouchat vysílačku připnutou k uniformě, by pokyn měl šanci slyšet, zatímco dobrovolný hasič, jehož soukromé telefonní číslo zná jen velitel jeho jednotky a který je na dovolené v Chorvatsku, takže se zásahu neúčastní, prostě pokyn nedostane.
Digitální i analogové radiové sítě umožní vysílání point-to-multipoint a proto jsou pro koordinaci záchranných prací vhodnější. Jenže na radnicích vysílačky nejsou. Jsou tam „krizové“ mobily od O2, které sice mají umožnit prioritní volání, ale tento nedostatek nevyřeší. Řešením by byly terminály sítě Pegas, které jsou navíc navržené jako aspoň trošku odolné, ale postačily by i analogové vysílačky. Jenže analogové sítě jednotlivých složek jsou navzájem nepropojitelné (alespoň ne jednoduše a na místě zásahu), navíc nejsou už dnes podporované. Dobrovolné jednotky mají terminály sítě Pegas výjimečně, a i kdyby je měly, domluví se maximálně s krajskými krizovými štáby, ale ne s místním starostou.
Čistě teoreticky se můžeme bavit o tom, že kdyby armáda přijela hned a ne až druhý den, mohly krizové štáby a zásahové jednotky používat její komunikační systém (terminálů má armáda dostatek). Prakticky ale všichni spoléhají na mobilní telefony, protože to je nejjednodušší. Jenže povodně v členitém terénu, jako jsou severní Čechy, ukazují, že mobilní sítě podobnou situaci zvládnout nemohou.
Problém kapacity je v architektuře sítě
Problémem není ani tak napájení základnových stanic. Ty běží po přerušení dodávek elektřiny ze záložních baterií a než ty se vybijí, přivezou technici záložní generátory (ty mají připravené a má je k dispozici i armáda). Již jsem zmiňoval kapacitu hovorů v mobilní síti, která není nejvyšší. Nicméně mobilní operátoři mají možnost v síti nastavit prioritu některých hovorů. Fakticky to znamená, že pokud je obsazená kapacita sítě a potřebuje volat někdo, kdo má vyšší prioritu, operátor váš hovor ukončí a spojí ten prioritní.
Odborníci by ale namítli, že to nemusí být takto jednoduché. Nejvyšší prioritu mají volání na tísňové linky a i z těch má absolutní prioritu hovor na číslo 112 (tam je možné volat i bez simkarty nebo v síti jiného operátora, pokud ten váš má výpadek signálu). Pokud má mobilní síť vyhodnotit, který hovor je prioritní, musí pokus o hovor doputovat aspoň do ústředny. Pokud bude v místě velké množství pokusů o hovor (jinam než na 112), mohou přetížit signalizační kanál v sektoru konkrétní BTS a ani z „krizových“ hovorů nebude možné volat.
Nemluvě o druhém extrému – všichni budou volat 112 a začnou shazovat i hovory z krizových mobilů s nastavenou prioritou. Tyto možnosti zmiňuji jako teoretické – jde je ošetřit – jenže ve skutečnosti ošetřené tak detailně nejsou a BTS je možné v místě katastrofy přetížit tak, že prostě přestane fungovat bez ohledu na v tiskových zprávách deklarovanou vysokou spolehlivost krizových telefonů. A nejde jen o teoretizování – osobně jsem viděl několik podobných testů, které ukazují zranitelnost signalizačního kanálu v síti GSM.
Jistě se dá namítnout, že při přetížení hovorových kapacit se dají posílat SMS. A to hromadně. Jenže doručení hromadné není, to je vždy point-to-point. SMS má oproti hovoru naprosto směšné kapacitní požadavky. Jenže při pohledu do standardů GSM je taky vidět, že mají SMS taky směšnou spolehlivost. Kapacita signalizačního kanálu, jímž SMS putuje, je totiž rovněž omezena a navíc zde putují i další informace, jako lokalizace telefonu v síti nebo požadavky na sestavení hovoru (detailně zde). Konkrétně tedy v přetíženém sektoru BTS chodí SMS pozdě nebo vůbec.
Problém mobilních sítí GSM je, že ji současně používají běžní uživatelé i nasazené jednotky IZS a krizové štáby. Běžný uživatel v tu chvíli buď volá o pomoc, nebo někomu sděluje, v jaké je situaci. Vždy přetěžuje mobilní síť, která pak nedokáže poskytnout služby uživatelům krizových telefonů, protože si s touto situací síť prostě neporadí. A ani si poradit nemůže.
Call centrum IZS. Zdroj: IZS
A co pevné sítě?
Tento článek se nevěnuje pevných telekomunikačním sítím, ale přesto je třeba dodat – pevné sítě jsou odolnější vůči přetížení, ale při povodních náchylnější na fyzické poškození. Lokální ústředny jsou většinou na terénně dobrých místech – pokud přemýšlíte nad tím, proč je Pošta a místní pobočka „telecomu" na „nejblbějším místě na vesnici”, tak je to z těchto důvodů. Bohužel, přestože ústředna většinou přežije, kabely v zemi i na sloupech už většinou ne a o akceschopnosti týmů mobilních operátorů oproti pevnému (byť je to jedna firma…) radši nebudeme spekulovat. Takže pevné sítě často padnou ještě dříve, než se přetíží mobilní, a to i přesto, že jsou používány méně.
S pevnými sítěmi souvisí i Internet. Prvním způsobem, jak odlehčit mobilní síti při přetížení, je vypnout mobilní Internet (zde musím opět dodat pro odborníky – nebavíme se o UMTS, ale o GSM). S fyzickým poškozením pevných sítí končí i Internet přes ADSL nebo dial-up. Nechci podceňovat aktivitu WiFi providerů v postižených regionech, ale tipnu si, že jejich byznys model úplně nepočítá s pohotovostními týmy, dieselovými generátory ve skladech a odolností vůči živelným pohromám.
Oklikou se dostáváme ke krizovým štábům – Internet bude hodně chybět těm, kdo jsou zatím v bezpečí, ale potřebují vědět, zda bude dál pršet a voda ze sousedního pozemku vystoupá až k nim. Jenže krizové štáby tyto informace potřebují pro modelování lokální situace a rozhodování o nasazení záchranných jednotek. Datové spojení má v podobné situaci plnohodnotně pouze armáda a omezeně profesionální jednotky IZS. Znovu si připomeňme, že armáda přišla až uklízet a profesionální jednotky IZS se do postižených oblastí dostaly až se zpožděním.
Připravme se na další záplavy
Při řešení problémů ve velkých městech k podobným problémům nikdy nedocházelo. Zasahovaly profesionální jednotky IZS a ty měly datové spojení i kapacitu pro rádiovou komunikaci. Letos se ale ukazuje, že spoléhání na mobilní sítě je chybou. Mobilní sítě jsou u nás na velmi vysoké úrovni (neřeším služby a ceny, ale technickou kvalitu), ale podobnou situaci prostě zvládnout nemůžou. Jenže meteorologové i klimatologové říkají, že podobné situace budou nastávat zřejmě každý rok.
Až se tedy bude ministr vnitra Radek John hádat v televizních vystoupeních nebo ve vládě o rozpočtových úsporách a využití „povodňové daně“, měl by se vážně zamyslet nad tím, jak by mělo jeho ministerstvo (je odpovědné ze zákona) vyřešit komunikaci chudých a technicky nevzdělaných samospráv a dobrovolných hasičských jednotek v podobných situacích. Protože na mobilní telefony spoléhat nelze.
A není bez zajímavosti, že kritika tohoto stavu se neobjevuje poprvé, ale spíše od počátku celého projektu jako latentní obava, že něco takového by mohlo nastat. Například zde (PDF prezentace).
ČLÁNKY DO MAILU