Телекоммуникационные технологии, применяемые в сети связи ОАО "РЖД"

Телекоммуникационные технологии, применяемые в сети связи ОАО "РЖД"

Ключевые слова:

телекоммуникационные технологии, сети связи, Российские железные дороги, инновационное развитие, мониторинг.

Применение телекоммуникационных технологий является одним из радикальных способов повышения качества управления производством. При этом оптимизируются бизнес-процессы, сокращается ручной труд, уменьшается влияние "человеческого фактора". Важным аспектом системы управления является возможность автоматизированного предупреждения нарушений, угрожающих безопасности движения и приводящих к финансовым потерям. Реализация передовых инфокоммуникационных технологий станет основой построения современного сообщества транспортных предприятий, операторов связи и государственных органов. Набор телекоммуникационных услуг определяется основными требованиями к современным транспортным сетям. Это повышение уровня безопасности движения, снижение ресурсоемкости процесса управления движением, сокращение себестоимости перевозок пассажиров и грузов. Современные телекоммуникационные технологии активно применяются и будут применяться по мере их совершенствования для решения вышеперечисленных задач. Уровень безопасности движения повышается за счет непрерывного технического контроля и диагностики транспортных средств и магистралей; автоматизации систем управления; цифрового качества связи. В соответствии с концепцией NGN по иерархическому назначению телекоммуникационная сеть условно делится на сегмент базовой сети, сегмент сети доступа и сегмент пользовательской сети. В настоящее время на сети связи ОАО "РЖД" различают магистральный и технологический сегменты. Магистральный сегмент предоставляет услуги на уровне управления Компании и управления дорог. Первичная цифровая сеть связи магистрального сегмента (МЦСС) строится на системах передачи синхронной цифровой иерархии уровня STM-1 - STM-16, обеспечивает все услуги межугородной, международной и местной связи, а также взаимодействует с Взаимоувязанной Сетью Связи России. Магистральный сегмент предоставляет каналы связи во вторичные сети на магистральном, дорожном и отделенческом уровнях

Игнатова Н.Д.,

доцент кафедры ОНП Северо-Кавказского филиала МТУСИ

В настоящее время основным фактором, влияющим на экономическую и политическую ситуацию в мире, стала глобализация. В данных условиях транспорт становится важнейшим инструментом интеграционных процессов, и развитие его особенно актуально для нашей страны в силу ее уникального геополитического положения. Отечественная транспортная отрасль активно участвует в интеграции России в мировую экономику. И важную роль в этом призваны сыграть инфокоммуникационные технологии, значительно повышающие эффективность ее работы.

Одна из важнейших составляющих 'Транспортной стратегии России" — пакет программ структурных преобразований на отдельных видах транспорта. Это программы реформирования федерального железнодорожного транспорта, системы организации воздушного движения, управления внутренними водными путями.

Большое значение уделяется также развитию международных транспортных коридоров, проходящих по территории нашего государства. При этом, наибольшая эффективность функционирования международных транспортных коридоров и транспортного комплекса страны в целом может быть достигнута только при координации и тесном взаимодействии различных видов транспорта, формировании сети логистических центров на всей территории страны и по всей протяженности МТК. Фактически это означает создание единого транспортного пространства со своей специфической инфраструктурой, прежде всего — информационной и телекоммуникационной.

Новое телекоммуникационное оборудование способствует созданию единой сопряженной сети связи, единых программно-технических средств взаимодействия участников транспортного комплекса между собой, единого информационного пространства, включающего в себя систему справочных услуг и консультаций, а также единую систему обеспечения информационной безопасности.

Применение телекоммуникационных технологий является одним из радикальных способов повышения качества управления производством. При этом оптимизируются бизнес-процессы, сокращается ручной труд, уменьшается влияние "человеческого фактора". Важным аспектом системы управления является возможность автоматизированного предупреждения нарушений, угрожающих безопасности движения и приводящих к финансовым потерям.

Реализация передовых инфокоммуникационных технологий станет основой построения современного сообщества транспортных предприятий, операторов связи и государственных органов.

Набор телекоммуникационных услуг определяется основными требованиями к современным транспортным сетям. Это повышение уровня безопасности движения, снижение ресурсоемкости процесса управления движением, сокращение себестоимости перевозок пассажиров и грузов.

Современные телекоммуникационные технологии активно применяются и будут применяться по мере их совершенствования для решения вышеперечисленных задач. Уровень безопасности движения повышается за счет непрерывного технического контроля и диагностики транспортных средств и магистралей; автоматизации систем управления; цифрового качества связи.

В стратегической перспективе, как это предусмотрено в одобренной Госсоветом Транспортной стратегии Российской Федерации до 2020 г., российские железные дороги будут являться ведущим звеном транспортной системы России, обеспечивающим освоение значительных по объему потоков большинства массовых грузов и массовых перевозок пассажиров.

Сеть связи ОАО "РЖД" — одна из самых больших российских телекоммуникационных сетей (занимает второе место после "Связьинвеста") и по многим показателям(в частности, по относительной и абсолютной длине ВОЛП) превосходит их.

В соответствии с концепцией NGN по иерархическому назначению телекоммуникационная сеть условно делится на сегмент базовой сети, сегмент сети доступа и сегмент пользовательской сети. В настоящее время на сети связи ОАО "РЖД" различают магистральный и технологический сегменты. Магистральный сегмент пре-

доставляет услуги на уровне управления Компании и управления дорог. Первичная цифровая сеть связи магистрального сегмента (МЦСС) строится на системах передачи синхронной цифровой иерархии уровня STM-1 — STM-16, обеспечивает все услуги междугородной, международной и местной связи, а также взаимодействует с Взаимоувязанной Сетью Связи России. Магистральный сегмент предоставляет каналы связи во вторичные сети на магистральном, дорожном и отделенческом уровнях.

Назначением технологического сегмента является обеспечение передачи требуемого объема информации в системах информатизации и управления железнодорожным транспортом в пределах одной дороги. Технологический сегмент интегрирует вторичные сети оперативно-технологической связи (ОТС), общетехнологической связи (ОбТС) и передачи данных (СПД) на базе первичной сети связи технологического сегмента (ПСС ТС) дороги.

Каждый сегмент характеризуется определенным уровнем требований к пропускной способности, надежности, безопасности, мобильности и другим характеристикам предоставляемых услуг по подключению узлов сегментов сети более низкого уровня и информационных устройств.

Одним из способов снижения затрат на управление движением является внедрение единой системы мониторинга и администрирования сетей связи. Используемый для этих целей программно-аппаратный комплекс позволяет сосредоточить контроль и управление территориально распределенными системами оперативно-технологической связи на одном или нескольких аналитических центрах мониторинга. При этом обеспечивается наглядное отображение текущего состояния и загруженности коммуникационного оборудования, разнесенного на десятки и сотни километров. Входящие в состав программно-аппаратного комплекса средства статического анализа и наглядного отображения накопленной информации, дают возможность выявлять нестабильно работающие компоненты и принимать превентивные меры для предотвращения отказов, снизить количество обслуживающего персонала и уровень его квалификации.

В создании единой транспортной отрасли участвуют и космические технологии, например, системы навигации ГЛОНАСС и GPS. Они способствуют оперативности доставки грузов, увеличивают пропускную способность транспортной сети, увязывают и оптимизируют грузопотоки.

Таким образом, современные телекоммуникационные технологии — это инструмент, оказывающий огромное влияние на создание эффективной, конкурентоспособной транспортной отрасли.

Центральная станция связи — филиал ОАО "РЖД" (ЦСС) — единый оператор связи РЖД. Основная миссия ЦСС — опережающее обеспечение технологических и бизнес-процессов компании услугами и ресурсами связи (технологической и общего пользования) необходимой функциональности, производительности и по оптимальной себестоимости.

Перед ЦСС стоят пять стратегических задач: обеспечение ОАО "РЖД" телекоммуникационными ресурсами и услугами требуемого качества и необходимого уровня доступности; формирование и эксплуатация единой управляемой телекоммуникационной среды для систем управления перевозочным и другими технологическими процессами; обеспечение достаточного уровня надежности и готовности сетей технологической связи, требуемого качества сервисного обслуживания клиентов компании и конкурентоспособности услуг связи, предоставляемых на рынке телекоммуникаций и транспортных услуг; обеспечение финансовой прозрачности хозяйственной деятельности; совершенствование системы управления в целях оптимизации операционных расходов на техобслуживание и эксплуатацию телекоммуникационной инфраструктуры, снижения темпов ста-

рения основных фондов, ликвидации малоиспользуемых технических средств и обеспечения жизнестойкости систем связи.

К стратегическим задачам ЦСС относится полное и опережающее обеспечение потребности РЖД в телекоммуникационных ресурсах. Основными потребителями телекоммуникационных услуг и ресурсов являются автоматизированные системы управления движением, безопасности движения, транспортной безопасности, системы мониторинга и диагностики объектов инфраструктуры и подвижного состава. На протяжении последних пяти лет объем трафика, передаваемого по сетям технологической связи, увеличивается примерно на 23% ежегодно.

У этой задачи два взаимосвязанных пути решения. Первый — инвестиции в инновационное развитие и обновление железнодорожных телекоммуникаций, основанные на контроле и анализе фактического состояния сетей и оборудования связи (загрузки, степени износа, функциональности, энергоемкости и пр.) и объективном прогнозе потребности в услугах и ресурсах связи информаци-онно-управляющих систем, технологических и бизнес-процессов компании.

Планирование инвестиций осуществляется в соответствии с принципом развития систем железнодорожной электросвязи, которые обеспечивают специфические, необходимые для функционирования железнодорожного транспорта, не предоставляемые другими операторами услуги и ресурсы связи (поездная и станционная радиосвязь, оперативно-технологическая связь (более 12 видов диспетчерской связи), перегонная, сеть передачи данных оперативнотехнологического назначения и др.).

На развитие услуг и ресурсов связи, которые можно приобрести на рынке телекоммуникаций с требуемыми параметрами безопасности, качества и надежности по разумной цене, инвестиции, как правило, не направляются. Один из недавних примеров использования ресурсов и услуг других операторов — создание и эксплуатация сети ремонтнооперативной радиосвязи РЖД на основе сетей подвижной связи стандарта GSM (РОРС GSM). Ранее быти реализованы проекты ЭТРАН — со спутниковыми системами связи, резервирования сетей технологической связи в Дальневосточном регионе и др.

Второй путь решения задачи предусматривает обеспечение работоспособности (готовности) сетей связи. Уровень готовности сетей связи определяется, в частности, надежностью оборудования и элементов систем связи. Требование надежности выражается в следующем: срок средней наработки оборудования на отказ составляет не менее 25 тыс. часов для радиосредств и не менее 45 тыс. часов — для оборудования фиксированной связи; гарантийные обязательства изготовителей (поставщиков) — не менее пяти лет. К другим параметрам, определяющим уровень готовности сетей, относятся: корректность технических решений и их архитектуры (совместимость, резервирование, унификация, масштабирование); наличие систем мониторинга, администрирования и АСУ ресурсами и услугами; система эксплуатации; компетенции и дислокация эксплуатационного персонала.

Что касается технологий, то основой служат пространственно резервируемые волоконно-оптические линии связи с системами передачи по технологиям плотного мультиплексирования с разделением по длинам волн DWDM (CWDM) и TDM технологиям SDH (1-16) в зависимости от категории участков. Для организации линейных цепей специальных видов связи (перегонной, аварийно-восстановительной и др.) на перегонах в качестве линий доступа для объектов инфраструктуры и резервирования ответственных видов связи применяются кабельные (с медными жилами) линии связи и системы передачи по технологиям DSL.

Для участков со слабо развитой инфраструктурой, в районах со сложными топографическими условиями для системы передачи ис-

пользуются радиорелейные и спутниковые системы связи. Радиорелейная линия с самым длинным (140 км) интервалом над водной поверхностью (Татарским проливом) функционирует между материком и островом Сахалин. Вторичные сети и виды связи организованы на базе систем передачи по принципам мультисервисной сети. Мультисервисный мультиплексор производится российским предприятием по заказу ЦСС и зарубежных аналогов не имеет.

Завершается перевод "на цифру" диспетчерских видов связи, развивается аудио- и HD-видеоконференцсвязь, автоматизируется телеграфная связь. Для организации систем передачи с подвижными объектами и персоналом внедряются цифровые системы технологической радиосвязи (стандарты GSM-R, TETRA, DMR), в том числе с использованием ресурсов других операторов (РОРС GSM).

Для контроля и анализа инцидентов организована система документированной регистрации служебных переговоров, ведутся работы по ее интеграции с автоматическими системами мониторинга технических средств и действий персонала. В целях повышения безопасности опыгтныге участки оборудуются централизованной системой информирования пассажиров и оповещения работающих на путях о приближении железнодорожного подвижного состава. По функциональности и ряду других критериев эта система не будет иметь аналогов в миреДля локомотивов, мотор-вагонного и другого железнодорожного подвижного состава по заказу РЖД разработаны и производятся локомотивные одно- и мультидиапазонные (2,13 МГц/160 МГц/GSM/GSM-R/TETRA/DMR) радиостанции, также не имеющие аналогов по функциональности и системным параметрам.

В настоящее время внедряются разработанные российским предприятием стационарные и локомотивные антенны для диапазона 160 МГц (в том числе DMR, APCO25) стандартов TETRA, GSM, GSM-R, UMTS, превосходящие зарубежные аналоги по ряду параметров и более привлекательные по цене.

В целях обеспечения требуемой готовности сетей и услуг связи в ЦСС развивается Единая система мониторинга и администрирования сети связи РЖД (ЕСМА). Предназначенная для мониторинга фактического состояния и управления сетями связи РЖД в режиме реального времени ЕСМА представляет собой инновационный мощный инструмент управления технологической сетью связи, основанный на интегрированном применении современных телекоммуникационных и информационных технологий.

Сейчас автоматически в режиме реального времени осуществляется удаленный мониторинг свыше 65 тыс. комплектов оборудования технологической сети связи, обеспечивается диагностика параметров примерно 108 тыс. км магистрального кабеля (с медными жилами). В базе данных ЕСМА содержится информация о состоянии более чем 1,5 млн. устройств, оперативно поступают сообщения об инцидентах. В ЕСМА внедрены модули мониторинга и диагностики параметров состояния оборудования технологической сети связи, ВОЛС, магистральных кабельных линий (с медными жилами), систем аналоговой и цифровой радиосвязи, технологические модули управления бизнес-процессами подразделений связи. В состав ЕСМА входят 192 модуля.

Основные функциональные возможности и задачи, решаемые ЕСМА:

• непрерывный объективный автоматический мониторинг параметров оборудования и каналов сети связи;

• поддержка заданных параметров функционирования и качества сервисов;

• обеспечение адекватной и своевременной реакции на инциденты;

• прогнозирование "поведения" сети связи в различных условиях;

• учет технических средств в рамках ресурсной базы данных

ЕСМА;

• инвентаризация сетевого оборудования;

• планирование развития сетевой инфраструктуры;

• автоматизация технологических и бизнес-процессов ЦСС.

Структурно ЕСМА представляет собой территориально распределенную иерархическую модульную автоматизированную систему управления. Иерархия ЕСМА представлена тремя уровнями: корпоративным (верхним) — основной центр управления сетью связи, региональным — центры управления сетями связи и линейным — центры технического обслуживания, организованные на уровне линейных предприятий.

ЕСМА играет большую роль в управлении качеством технологических процессов в соответствии с рекомендациями стандарта ИСО 9001. Наличие такой вертикали отвечает требованиям международного стандарта СОВІТ. С внедрением ЕСМА коэффициент готовности первичной сети связи РЖД увеличился и составляет не менее 0,999, время устранения инцидентов уменьшилось более чем в три раза.

Наряду с мониторингом и администрированием оборудования и сетей связи ЕСМА позволяет контролировать качество и доступность услуг технологической связи, загрузку сетей, технологические процессы обслуживания устройств, планировать работу и загрузку эксплуатационного персонала, объективно оценивать результаты и качество труда.

С целью идентификации источников риска, оказывающих влияние на безопасность движения, в 2011 г. в ЕСМА быт введен модуль "Анализ факторов и исследование их влияния на возникновение отказов технических средств". По мере выявления факторов риска отказов технических средств предлагаются корректирующие меры. В результате выполнения корректирующих и профилактических мероприятий надежность технологической цифровой сети связи РЖД (коэффициент готовности) за прошлый год повысилась на 0,035%, общее количество отказов технических средств связи снизилось к уровню 2010 г. на 36%. Средний коэффициент доступности услуг и ресурсов технологической связи составил 0,98, средний индекс удовлетворенности потребителя услугами и ресурсами связи — 0,92. Положительная динамика в данном направлении достигнута благодаря обнаружению предотказных состояний за счет реализации в рамках централизованной системы управления технологической сетью связи технических решений по управлению оборудованием разных производителей.

В 2011 г. введены в эксплуатацию 1704 км волоконно-оптического и кабеля связи с медными жилами, 193 комплекта цифровых систем передачи, 1853 цифровые коммутационные станции оперативно-технологической связи, мультисервисные АТС общей номерной емкостью более 10 тыс. номеров, демонтировано 859,1 км воздушных линий связи. Продолжают развиваться системы цифровой технологической радиосвязи стандарта ОБМ-Р, ремонтно-оперативной радиосвязи на базе сетей общего пользования стандарта

ОБМ (РОРС ОБМ).

Литература

1. Маневич ПЛ. Развитие инфраструктуры связи железнодорожного транспорта // Мир Связи. — №3, 2007. — С.11-13.

2. Цым А. Актуальные вопросы развития транспортной сети оператора связи // Мир Связи. — №9, 2011. — С.54-56.

3. Шалагинов А. Некоторые тенденции технологического развития операторов связи и конвергенция информационно-коммуникационных технологий // Мир Связи. — №5, 2012. — С.27-30.

4. РозенцвайгИ. Проблема эффективной эксплуатации сетей ЫОЫ // Мир Связи. — №12, 2008. — С.154-157.

5. Воробьев В.Б. Инфокоммуникационными технологиями прирастает транспортный потенциал // Автоматика, связь и информатика. — №6, 2007. — С. 2-4.