Тема: Магистральная цифровая сеть связи МПС России (стр. 4 )

В качестве ПЭГ (PRC) и ВЗГ (SSU-T) в МЦСС нашло применение оборудование, производимое Ч» (Нижний Новгород):

-  ПЭГ – VCH-001, основу которого составляет 2 блока водородного стандарта частоты (стабильность частоты 10-12) и блок рубидиевого стандарта частоты (стабильность частоты до 10-11) с синхронизацией от сигналами UTC (Universal Time Coordinated), транслируемых спутниковыми системами LORAN-C и GPS.

-  ВЗГ - VCH-002, основу которого составляет рубидиевый стандарт частоты.

3.2. Система электроснабжения станционных устройств МЦСС

Важная роль в обеспечении функционирования сетевых элементов МЦСС принадлежит обеспечению надежного бесперебойного электроснабжения. В соответствии с требованиями нормативных документов (Правила технической эксплуатации первичной сети взаимоувязанной сети связи Российской Федерации. Кн.6) станционные устройства ВОЛП относятся к 1 особой группе потребителей электроэнергии и должны обеспечиваться электропитанием от трех независимых источников (фидеров) с возможностью автоматического переключения при выходе из строя основного фидера. При этом обязательным требованием является наличие среди источников дизельной электростанции и аккумуляторных батарей для обеспечения бесперебойного гарантированного электропитания станционного оборудования.

Станционное оборудование МЦСС, размещенное на объектах инфраструктуры железных дорог МПС РФ, обеспечивается электропитанием от двух независимых фидеров и одного ввода от дизельной электростанции с возможностью автоматического переключения на резервный фидер.

С целью повышения надежности автономного электроснабжения каждый сетевой узел (станция) МЦСС имеет возможность подключить еще одну дизельную электростанцию (возимый вариант электростанции, доставляемый к сетевому узлу линейно-эксплуатационной бригадой). Дизельная электростанция имеет на выходе однофазное напряжение 220 В и выходную мощностью 5 кВА. Масса электростанции – 140 кг.

Функция гарантированного электропитания сетевых элементов МЦСС реализуется системами бесперебойного электропитания NTX производства фирмы ELTECO из Словакии. Отличительной особенностью источников ELTECO является их ориентированность на низкое качество электроэнергии электрических сетей общего назначения Российской Федерации, для которых характерны отключения, высокочастотный шум, отклонения частоты, провалы напряжения, а также на основную проблему - пониженный уровень напряжения в регионах.

NTX являются современным, высоконадежным и интеллектуальным системами бесперебойного питания постоянного тока. Эти системы используют новейшие разработки в области построения ИБП постоянного тока.

Достоинством NTX является полное микропроцессорное управление с помощью фирменного контроллера NTX 100, который обеспечивает:

-  оптимальное управление всеми рабочими состояниями системы;

-  зарядкой аккумуляторов, обеспечивая защиту аккумуляторных батарей от глубокого разряда, двухступенчатый (ускоренный) заряд аккумуляторных батарей, температурную компенсацию тока зарядки батарей, сепаратную зарядку;

-  контроль состояния сети переменного тока;

-  полный контроль выхода батарей;

-  поддержку системы сигнализации и сохранение 100 последних сообщений (alarm);

-  сухие контакты;

-  управление и мониторинг системы питания по серийному порту (локально или по модему), а так же по IP (IPX) через SNMP-адаптер, или GSM – сетям.

Все параметры работы контроллера NTX 100 настраиваются программным способом (локально с дисплея или удаленно) под оптимальную работу с конкретным оборудованием и батареями. Локальный мониторинг и управление (настройка) по серийному порту осуществляется программой NTXELMON. Для глобального мониторинга по IP-сетям служит программное обеспечение GLOBMON.

Стандартное исполнение системы NTX - стоечное (19"). Составными компонентами NTX являются:

-  мощные выпрямители типа PE xxx,

-  управляющий блок NTX 100,

-  встроенная аккумуляторная батарея.

Система имеет следующие типы интерфейсов:

-  RS232, RS485, RS242;

-  «сухие» контакты;

-  модем сети TCP/IP, IPX, mobile-GSM.

Выпрямитель РE2049/01 является одним из наиболее распространенных типов в оборудовании системы NTX для МЦСС и характеризуется следующими показателями: выходное напряжение 41 В - 59 В (постоянный ток), ток нагрузки до 10 А, выходная мощность - 540 Вт.

Выпрямитель состоит из регулятора мощности с прямым преобразованием постоянного тока в постоянный, понижая повышенное напряжение до 54 В с помощью гальванической развязки.

Выпрямитель характеризуется следующими параметрами:

Таблица 3.2.1. Параметры эксплуатации

Параметр	Режим	Мин.	Макс.	Ед. измерения
Диапазон температур	Эксплуатация и транспортировка	0/(32) -40/(-40)	55/(131) 85/(185)	oC/( oF) oC/( oF)
Относительная Влажность	Эксплуатация (без конденс.) Хранение и транспортировка	30 10	80 95	% %
Срок службы	Полная нагрузка, 30 oC/(86  oF)	120.000	часы

Таблица 3.2.2. Входные параметры

Параметр	Условия	Мин.	Норм	Макс.	Единицы
Входное напряжение		185	230	264	В
Частота		45		65	Гц
Ток источника	при 230В на входе и полной нагрузке			3	АRMS
Преобразование мощности	Стандартные условия	95	98		%

Таблица 3.2.3. Выходные параметры

Параметр	Условия	РE 2049/01	Единицы
мин	макс
Номинальное выходное напряжение нормальный режим скачки	Фабричные установки	53.5 53.5±2	В В
Управляемый выходной диапазон	Ручное или дистанционное управление	41	59	В
Стабильность напряжения			±0.1	В
Защита от перегрузки	Питание отключается на 45 сек	59	60	В
Температурный коэффициент			200	ppm/oK
Выходной ток			10	А
Выходная мощность	При окружающей температуре до 45оС./(113o F) Уменьшение при измен. температуры с 45оС до 55оС		540 2	Вт %/K

Выпрямитель имеет следующие функции контроля и предупреждения о неполадках:

1.Защита от скачков напряжения. Выпрямитель выключается, если выходное напряжение превышает определённый уровень. Зелёный индикатор на передней панели выключается, а в сигнальном разъёме включается сигнал отсутствия напряжения (максимум 50 В постоянного тока, 100 мА).Для перезапуска выпрямителя необходимо выключить питание на 45 секунд.

2. Защита от перегрузки. В диапазоне от 30В до 59В выходной ток ограничен на 11А. Короткое замыкание не должно превышать 2 Arms. После удаления причин перегрузки, выпрямитель восстанавливает свою работу автоматически.

3. Защита от перегрева. Питание отключается, когда температура превышает безопасное значение. При отдаче 540Вт на 230В, преобразователи будут остановлены, когда температура окружающего воздуха поднимется выше 56С (132.8F). Зелёный индикатор на передней панели выключается, а в сигнальном разъёме включается сигнал отсутствия напряжения. Выпрямитель перезапустится автоматически, как только температура окружающего воздуха понизится до рабочего диапазона температур.

4. Измерение выходного тока. Параметры выходного тока могут быть установлены через выходной разъём. 1В соответствует 10А ± 5%.

5. Управление выходным напряжением. Выходное напряжение может быть настроено через внешний аналоговый сигнал. 0 В соответствуют 40В на выходе, а 3В – 60В.

6. Распределение нагрузки. Выпрямитель может работать в автоматическом режиме распределения нагрузки, не требуя дополнительных приспособлений. Параллельно можно подключить до 10 выпрямителей.

7. Увеличение/уменьшение напряжения. В дополнении к управлению напряжением выходное напряжение может быть повышено на 2В ± 0.2 с помощью соединения нужного сигнального контакта к контакту COMMON.

Важным элементом системы NTX являются аккумуляторные батареи. В составе оборудования NTX МЦСС Oerlikon серии CP, выполненные по технологии AGM и рассчитанные на срок службы 15 лет. Емкость одной батареи составляет 50, 100 и 150 Ачас.

4. СИСТЕМА ЭКСПЛУАТАЦИИ МЦСС

Система технической эксплуатации (СТЭ) МЦСС представляет собой совокупность методов и алгоритмов технического обслуживания объектов технической эксплуатации МЦСС, технические средства связи и программно-технические средства, а также технический персонал, обеспечивающие функционирование МЦСС с требуемыми качественными показателями.

Основополагающими нормативными документами, на которых базируется организация эксплуатации МЦСС МПС Российской Федерации, являются следующие:

1. Рекомендации МКТТ М.10 - М.782,

2. "Правила технической эксплуатации первичных сетей взаимоувязанной сети связи Российской Федерации", введенные в действие с 01.01.1999 г.

3. Руководство по техническому обслуживанию, ремонту и восстановлению линейно-кабельных сооружений волоконно-оптических линий связи железнодорожного транспорта и другие.

Система технической эксплуатации МЦСС создана по территориально-иерархическому принципу, отвечает международным нормам, обеспечивает высокие параметры качества и надежности связи и способна адаптироваться к возможным структурным изменениям управления железнодорожным транспортом.

Общая стратегия технической эксплуатации МЦСС базируется на комплексном применении методов управляемого технического обслуживания, корректирующего технического обслуживания и профилактического технического обслуживания.

Основной метод технического обслуживания ОТЭ МЦСС - управляемое техническое обслуживание (УТО).

УТО представляет собой ТО, выполняемое путем систематического применения методов анализа состояния объектов технической эксплуатации (ОТЭ) с использованием средств контроля рабочих характеристик ОТЭ, управления качеством передачи и устранением неисправностей и направленное на сведение к минимуму профилактического технического обслуживания и сокращение корректирующего технического обслуживания. УТО включает в себя организацию и проведение следующих мероприятий:

-  непрерывный эксплуатационный контроль;

-  оперативно-технический контроль;

-  операции управления и переключения на резерв.

Корректирующее техническое обслуживание – это ТО, выполняемое после обнаружения состояния неработоспособности ОТЭ и направленное на его восстановление в состояние, когда параметры качества ОТЭ находятся в пределах установленных допусков.

Корректирующее ТО включает в себя организацию и проведение следующих мероприятий:

-  непрерывный эксплуатационный контроль;

-  эпизодический эксплуатационный контроль;

-  оперативно-технический контроль;

-  ремонтно-восстановительные и ремонтно-настроечные работы;

-  измерения рабочих характеристик.

Профилактическое техническое обслуживание – это ТО, выполняемое через определенные временные интервалы или в соответствии с заранее установленными критериями и направленное на своевременное предупреждение возможности появления отказа или ухудшения функционирования ОТЭ.

Профилактическое ТО включает в себя организацию и проведение следующих мероприятий:

-  периодический эксплуатационный контроль;

-  плановые измерения рабочих характеристик и РНР;

-  плановую замену компонентов аппаратуры;

-  текущее обслуживание оборудования и аппаратуры.

Техническое обслуживание МЦСС в настоящее время базируется также на основе применения централизованного (по признаку централизации персонала) бригадно-участкового (по признаку установления форм кооперации и разделения труда) принципов.

Основной целью системы технического обслуживания является минимизация как случаев возникновения, так и влияния отказов технических и программных средств МЦСС и тем самым, минимизация общих затрат на содержание сети в течение всего срока ее эксплуатации. (Общие затраты складываются из капитальных затрат, затрат на использование по назначению, затрат на техническую эксплуатацию и потерь доходов за счет перерывов трафика).

Из существующих вариантов организации процесса эксплуатации МЦСС:

-  обслуживание ВОЛП силами эксплуатационного штата железных дорог, обслуживающего сигнализацию и связь (ШЧ) и электроснабжение (ЭЧ);

-  обслуживание ВОЛП силами линейно-эксплуатационных бригад, подчиненных региональному оператору

с присущими им достоинствами и недостатками в настоящее время выбран комплексный вариант, позволяющий эффективно использовать достоинства и компенсировать недостатки исходных вариантов.

При этом варианте региональным оператором формируются ЛЭБ, рассредоточенные по трассе прохождения ВОЛП и не входящие в штат дистанций ШЧ. Эксплуатационное обслуживание ВОЛП производится силами эксплуатационного штата дистанций ШЧ и ЭЧ и специализированными бригадами регионального оператора с разделением этапов восстановления.

При данном способе организации работ обслуживание ВОЛП выполняет линейно-эксплуатационная бригада, а процесс восстановления поврежденного кабеля разбивается на два этапа:

-  восстановление по временной схеме;

-  восстановление по постоянной схеме.

Временным восстановлением занимается персонал аварийно-восстановительных бригад (АВБ), формируемых из состава дистанций ШЧ и ЭЧ путем использования специальных кабельных вставок с механическими соединителями волокон. Это позволяет оперативно восстановить работоспособность линии до прибытия линейно-эксплуатационной бригады, оснащенной сварочным оборудованием.

При соответствующем решении проблем взаимодействия структур железной дороги и регионального оператора, этот вариант организации технической эксплуатации ВОЛП в данных условиях может считаться оптимальным.

В организационной структуре системы эксплуатации МЦСС представлены следующие основные элементы:

-  управление эксплуатации ТрансТелеКом», основным структурным эксплуатационным подразделением которого является Главный Центр управления (ГЦУ). Основу ГЦУ составляют группы управления сетью, технического обслуживания оборудования SDH, а также специализированная базовая бригада для технического обслуживания линейно-кабельных сооружений (ЛКС) МЦСС;

-  18 служб эксплуатации региональных компаний. Основными структурными подразделениями службы эксплуатации регионального оператора являются:

o  Региональный Центр управления (РЦУ);

o  Отдел эксплуатации региональной сети;

o  Региональная производственная лаборатория (РПЛ), имеющая в своем составе базовую бригаду проведения для технического обслуживания и ремонта оборудования региональной сети;

o  Линейно-эксплуатационные бригады (ЛЭБ). Количество ЛЭБ регионального оператора (от 10 до 20) определяется конкретными условиями эксплуатации и должно обеспечивать необходимую оперативность прибытия к месту повреждения и его устранения. Протяженность типового эксплуатационного участка ЛЭБ – 150 – 200 км. Состав бригады – 4-5 человек.

Помимо эксплуатационных подразделений региональных операторов отдельные вопросы эксплуатации волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП) МЦСС решают подразделения МПС РФ: дистанции сигнализации и связи, дистанции электроснабжения и другие.

В системе технической эксплуатации МЦСС важная роль принадлежит таким структурным элементам как Главный центр управления МЦСС и Региональные центры управления

Основными задачами Главного центра управления МЦСС сетью являются:

-  -решение организационно-технических вопросов, связанных с управлением МЦСС в рамках лицензионной деятельности;

-  контроль работы магистральных каналов, включая анализ производительности сети и перераспределения трафика;

-  сбор, обработка и анализ статистических данных качества работы сети для выработки предложений по совершенствованию ее эксплуатации и дальнейшего развития;

-  обеспечение потребителей услуг связи ресурсами МЦСС требуемого качества;

-  обеспечение взаимодействия с другими операторами ВСС РФ, а также координацию действий нескольких операторов по управлению сетями связи в рамках лицензионной деятельности;

-  обеспечение непосредственного управления магистральной сетью;

-  руководство эксплуатацией сети, включая техническое обслуживание оборудования, установленного на ГЦУ и координацию работ по обслуживанию и устранению неисправностей МЦСС;

-  обеспечение поддержки программного обеспечения ГЦУ;

-  обеспечение информационной безопасности сети.

18 Региональных центров управления обеспечивают решение аналогичных задач в рамках своей региональной сети. При этом персонал РЦУ на основе применения управляющей системы ITM-SC и в силу специфики своей производственной деятельности (круглосуточное дежурство) непосредственно решает задачи проведения УТО ОТЭ своей региональной сети.

На персонал линейно-эксплуатационных бригад регионального оператора возлагаются следующие обязанности:

-  проведение планового ПТО ЛКС и станционного оборудования, размещенного на эксплуатационном участке ЛЭБ;

-  проведение плановых и внеочередные осмотров, в том числе и после стихийных бедствий для выявления неисправностей ЛКС, контроля качества работ на ЛКС, выполняемых работниками дистанции электроснабжения и дистанции сигнализации и связи;

-  проведение КТО и РНР на ЛКС и станционном оборудовании участка эксплуатации ЛЭБ;

-  проведение АВР на ЛКС и станционном оборудовании участка эксплуатации ЛЭБ, в том числе, определение мест повреждения ЛКС и восстановление поврежденных участков ЛКС по постоянной схеме;

-  проведение охранно-предупредительной работы;

-  сбор и анализ информации по технической эксплуатации ОТЭ на участке бригады;

-  ведение производственной документации и статистической отчетности в соответствии с утвержденными нормами и инструкциями.

РПЛ размещается при региональном операторе. В своем составе РПЛ содержит базовую линейно-эксплуатационную бригаду, которая привлекается для проведения ответственных мероприятий технического обслуживания, РНР и АВР на различных участках региональной сети связи. Кроме того, персонал РПЛ должен обеспечивать:

-  подготовку кадров и формирование линейно-эксплуатационных бригад; оснащение линейных бригад транспортом, механизмами, оборудованием, изделиями, материалами и измерительной техникой;

-  проведение плановых измерений параметров волоконно-оптических линий передачи, составление паспортов линейного и сетевого оборудования;

-  осуществление надзора за правильной эксплуатацией измерительных приборов, проведение в установленные сроки их поверку и обеспечение организации ремонта приборов;

-  участие в приемке в эксплуатацию пусковых комплексов при строительстве ВОЛП МЦСС;

-  проведение анализа производственных процессов и внесение предложений по улучшению организации технической эксплуатации; разработку нормативных документов, рекомендаций, инструкций, руководств и технологических карт;

-  изучение научно-технической информации по вопросам технической эксплуатации; обеспечение внедрения новой техники, предложений и рекомендаций, направленных на совершенствование эксплуатационной работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

После характеристики базового элемента структуры мультисервисной телекоммуникационной сети КТТК представляется целесообразным ознакомиться с основными характеристиками и других элементов этой сети.

Сеть IP

Создаваемая на базе перспективной технологии многопротокольной коммутации меток MPLS (Multiprotocol Label Switching) IP-сеть, строится по схеме иерархической двухуровневой архитектуры. Эта архитектура включает опорный слой (ядро) MPLS-коммутации IP-трафика и граничный слой, который несет основную нагрузку по обслуживанию абонентов и составляет основной "интеллект" сети.

В качестве основной транспортной среды для IP-сети используются каналы первичной сети уровня STM-1, с перспективой наращивания до уровня STM-4 и STM-16. Предусматривается резервирование основных соединений IP-сети с помощью организации постоянных виртуальных соединений (PVC) магистральной ATM-сетью.

Ядро IP-сети образовано высокопроизводительными коммутирующими маршрутизаторами производства компании Cisco Systems.

Граничный слой состоит из маршрутизаторов Cisco Systems, обеспечивающих агрегирование клиентского трафика абонентов IP-сети, и коммутаторов Fast Ethernet для объединения инфраструктуры узла и подключения оборудования пользователей.

В состав IP-сети входят также система управления устройствами и услугами и комплекс серверов, обеспечивающих традиционные Интернет-сервисы, такие как DNS, SMTP, WWW.

К концу 2001 года IP сеть должна обеспечивать предоставление услуг в 19 регионах России, в дальнейшем развитие сети будет продолжаться.

Сеть АТМ

Мультисервисная сеть ATM представляет собой вторичную сеть, образованную на основе цифровых трактов SDH, и строится на основе пакетно-ориентированного асинхронного режима переноса информации.

В иерархической структуре ATM сети выделяют магистральный (ядро сети) и граничный уровни.

Ядро сети образовано магистральными коммутаторами производства Lucent Technologies, связанными между собой каналами SDH-сети уровня STM-1.

Клиентский доступ (граничный уровень) обеспечивают концентраторы, подключеные цифровыми трактами STM-1 к ядру магистральной сети. Концентраторы доступа позволяют использовать широкий набор интерфейсов подключения (STM-1 chan, STM-1 ATM, Е3, E1, serial, Fast Ethernet).

Для организации доступа клиентов к услугам сети АТМ в узлах, где отсутствует оборудование АТМ предполагается использование выделенных каналов первичной сети.

Для передачи голоса используется эмуляция цифровых трактов E1 (CES) с уровнем адаптации AAL1, либо используется уровень адаптации AAL2 с возможностью применения эхо-компенсации, комфортного шума и компрессии.

Кроме того, имеется возможность использовать ATM-сеть в качестве распределенного интеллектуального коммутатора голосовых вызовов для автоматического установления коммутируемых виртуальных каналов (SVC) между телефонными станциями.

Присущие для АТМ динамическое распределение пропускной способности каналов связи и наличие разных классов обслуживания потоков данных (QoS, Quality of Service)) повышает экономическую эффективность использования сети за счет оптимизации загрузки её каналов.

В настоящее время сеть АТМ ЗАО "Компания ТрансТелеКом" развивается и будет представлена во всех регионах доступных магистральной первичной сети.

Сети доступа

Сети доступа предназначены для подключения пользователей в регионах, как находящихся в непосредственной близости от МЦСС, так и вне её. Создаваемые сети являются необходимым дополнением к магистральным сетям Компании, позволяющим формировать и предоставлять весь спектр Центральных продуктов и услуг связи. Сети позволят не только приблизить сервис услуг к местам наибольшей концентрации пользователей, но и расширить в целом зону присутствия Сети ТрансТелеКом.

Основу сетей составляют узлы доступа, которые в общем случае обеспечивают присоединение потребителей, осуществляют концентрацию и маршрутизацию поступающей нагрузки для доведения ее до конечного пользователя. Узлы могут совмещаться с узлами магистральной сети или размещаться отдельно. При этом планируется иметь узлы доступа двух видов:

-  территориальные (городские) узлы доступа;

-  периферийные узлы или узлы удаленного доступа.

Территориальные узлы размещаются в областных и краевых центрах, крупных населенных пунктах, периферийные узлы или узлы удаленного доступа устанавливаются в местах размещения потенциальных клиентов внутри города или в малых населенных пунктах для непосредственного присоединения оборудования отдельных потребителей с целью их выхода на территориальные узлы, обеспечивая своего рода продление каналов (услуг) до клиентов.

Возвращаясь к основному предмету рассмотрения – МЦСС, на основе проведенного анализа ее структуры и характеристик можно сделать следующие выводы:

1. Магистральная цифровая сеть связи (МЦСС) ЗАО "Компания ТрансТелеКом" имеет протяженность более 40 тысяч километров и представляет собой уникальный единый технический комплекс, созданный на основе использования технологии SDH.

2. Пространственный размах МЦСС характеризуется протяженностью более 40 тысяч километров, фактически охватывая всю густонаселенную территорию России,. МЦСС имеет более 950 точек выделения ресурса, в том числе и потенциальные точки взаимодействия с операторами других государств (Финляндии, стран Балтии, Польши, Украины, Казахстана, Монголии, Китая, Кореи) и представляет эффективную среду для передачи трафика международных операторов по направлениям восток-запад и север-юг.

3. Сеть построена с использованием SDH мультиплексоров в основном производства Lucent Technologies, способных мультиплексировать стандартные сигналы PDH и SDH до уровня 2.5 Гбит/с (STM-16).

3. Высокая надежность сети обеспечивается резервированием ВОЛП по географически разнесенным маршрутам, созданием кольцевых структур и реализацией функций резервирования трафика, присущих сетям SDH, а также налаженной системой эксплуатации линейно-кабельных сооружений. Созданная топология сети позволяет обеспечить резервирование связи в случае аварии на кабельных трассах.

Вместе с тем, имеется ряд актуальных проблем, присущих данному этапу развития сетей SDH и характерных, в том числе и для МЦСС, которые являются резервом для дальнейшего повышения ее эффективности. Среди этих проблем важное место принадлежит обеспечению информационной безопасности.

Существующая в настоящее время система защиты информации в МЦСС не в полной мере удовлетворяет требованиям нормативных документов РФ (в частности требованиям руководящих документов Гостехкомиссии) по защите от несанкционированного доступа. Управляющие системы ITM Lucent Technologies не обеспечивают выполнение требований к АС по классу 1Г и защите от несанкционированного доступа в СВТ по 5 классу. Имеются проблемные вопросы и в области физической защиты объектов информатизации МЦСС при их размещении в существующей инфраструктуре железных дорог МПС РФ.

Все это нацеливает на дальнейший поиск путей и способов реализации конкретных аппаратурно-программных комплексов в рамках создаваемой в настоящее время системы обеспечения информационной безопасности МЦСС. Знание и учет особенностей построения и функционирования сети является основой успешного решения этой задачи.