1. Первичная сеть связи железной дороги россии

Принципы построения первичной сети связи железнодорожного транспорта определяются его административной структурой и спецификой управления перевозочного процесса, так как по своей сущности транспортная связь является технологической.

Технологическая сеть связи железной дороги, являясь одним из компонентов отрасли, обеспечивает передачу и распределение информации, необходимой для нормального функционирования всех подразделений железнодорожного транспорта и удовлетворения потребностей населения в услугах связи.

В современных условиях, когда научно-технический прогресс создает условия для перехода к автоматизации управления всей отраслью железнодорожного транспорта, необычайно быстро возрастает потребность в обмене информацией, в которой отражаются все процессы общественного производства.

Структура первичной сети на железных дорогах соответствует иерархии управления отраслью и включает в себя четыре уровня сетей.

Магистральная сеть связывает главный магистральный узел связи (Центральная станция связи) со всеми магистральными сетевыми узлами, в качестве которых используются узлы управления дорог и последних между собой.

Дорожная сеть обеспечивает связь между работниками управлений дороги и отделений, входящих в состав данной дороги, а также отделений и станций между собой. Она включает в себя дорожные, отделенческие сетевые узлы, а также сетевые узлы крупных участковых станций.

Отделенческая сеть связи имеет ряд специфических особенностей, которые предопределяют выделение отделенческих связей в отдельный уровень иерархии. Отделенческая сеть служит для организации связи внутри отделения железной дороги и включает в себя все оконечные и промежуточные станции сети. При этом средняя дальность линейного тракта отделенческой первичной сети принимается равной 500 км.

Местная сеть связи обычно организуется в пределах крупных железнодорожных узлов и станций. Протяженность линий местной сети связи, как правило, не превышает 10 км.

Построение сети связи железнодорожного транспорта определяется конфигурацией сети железных дорог и структурой управления. Поэтому одна из основных особенностей построения первичных сетей связи железных дорог является организация по одной и той же кабельной линии передачи, проложенной вдоль полотна железной дороги, одновременно всех видов магистральных, дорожных и отделенческих связей. Это обстоятельство непосредственно влияет на структуру построения первичной сети и предъявляет особые требования к системам передачи.

Первичная сеть связи как основа системы электросвязи железной дороги определяет ее главные качественные характеристики: надежность, пропускную способность, управляемость и технико-экономические показатели.

Общие требования к первичным цифровым сетям

Цифровая первичная сеть связи железнодорожного транспорта представляет собой совокупность типовых физических цепей, типовых каналов передачи и сетевых трактов, образованную на базе сетевых узлов, сетевых станций, оконечных устройств первичной сети и соединяющих их линий передачи.

ЦПСС должна

1. обеспечивать потребности вторичных сетей электросвязи в типовых каналах передачи и сетевых трактах;

2. строиться как наложенная и развиваться параллельно существующей аналоговой первичной сети связи ФЖТ;

3. строиться с учетом того, что она является частью Единой сети электросвязи (ЕСЭ) Российской Федерации;

4. обеспечивать возможность существенного увеличения пропускной способности линий передачи для внедрения новых технологий и предоставления пользователем вторичных сетей новых услуг, требующих широкополосных каналов (например, для развития широкополосных цифровых сетей интегрального обслуживания (ШЦСИО) на технологии АТМ).

5. иметь систему управления для поддержки заданных показателей надежности и качества.

В ЦПСС должно быть 4 уровня первичных сетей: магистральный, дорожный, отделенческий и местный. По одной и той же линии передачи, проложенной вдоль полотна железной дороги, могут быть организованы каналы и тракты различных уровней первичной сети. Одна система передачи может также совмещать разные уровни, например, магистральный и дорожный, дорожный и отделенческий.

В зависимости от среды распространения в ЦПСС могут применяться: системы передачи (СП), использующие кабели, а также радиорелейные системы передачи (РРСП) и спутниковые системы передачи (ССП).

Основным видом среды распространения являются одномодовые оптические волокна, на базе которых организуется работа систем передачи синхронной цифровой иерархии (СЦИ) и плезиохронной цифровой иерархии (ПЦИ).

При использовании кабелей с медными жилами могут применяться системы передачи ПЦИ и оборудование семейства xDSL с кодами 2B1Q, CAP, TC-PAM.

Линии передачи для СП СЦИ могут быть построены на радиальном и кольцевом принципах.Для ЦПСС приоритетным должен является кольцевой принцип, обеспечивающий более высокую надежность. При отсутствии возможности построения колец должна предусматриваться линейная защита.

Для ЦПСС должны применяться системы передачи:

• СЦИ, рассчитанные на скорости передачи 155Мбит/с (СТМ-1), 622 Мбит/с (СТМ-4), 2488 Мбит/c (СТМ-16), в перспективе с большими скоростями (в зависимости от потребности и поставок техники на российский рынок);

• ПЦИ, рассчитанные на скорости передачи 2048 кбит/с (первичный цифровой канал ПЦК) и 34 Мбит/с (третичный цифровой канал ТЦК).

Первичная сеть магистрального уровня

Цифровая первичная сеть магистрального уровня (МЦПСС) включает в себя центральный магистральный сетевой узел, магистральные сетевые узлы, дорожные сетевые узлы и линии передачи, их соединяющие.

Основу МЦПСС должны составлять волоконно-оптические линии передачи (ВОЛП) с применением систем передачи СЦИ. В зависимости от требуемой пропускной способности участка сети должно быть предусмотрено совместное использование систем передачи СЦИ 1-го, 4-ого или 16-ого уровней.

Волоконно-оптические кабели магистрального уровня должны содержать одномодовые волокна, соответствующие Рекомендации МСЭ-Т G.652 и одномодовые волокна со смещенной ненулевой дисперсией, соответствующие Рекомендации МСЭ-Т G.655 для возможности спектрального уплотнения (WDM, DWDM).

Радиорелейные системы передачи (РРСП) следует применять для резервирования ВОЛП на уровне цифровых потоков 34 Мбит/с и 155 Мбит/с, резервирования колец ОТС верхнего и нижнего уровней, а также для увеличения канальной емкости направлений связи, где строительство РРСП является наиболее целесообразным.

Реконструируемые и вновь строящиеся РРСП должны иметь в своем составе, как правило, два ствола и обеспечивать взаимное резервирование стволов. Передача информации в стволе должна обеспечиваться со скоростями 34 Мбит/с и 155 Мбит/с.

Должны обеспечиваться централизованный мониторинг и управление многопролетной РРСП.

В МЦПСС могут применяться спутниковые системы передачи (ССП), которые обеспечивают организацию каналов и трактов с параметрами, отвечающими требованиям к типовым каналам и трактам первичной сети.

Для организации сетевого резервирования рекомендуется использовать цифровые потоки спутниковых СП со скоростью передачи 2 Мбит/c, 8 Мбит/с.

Спутниковые системы передачи следует применять для организации каналов и трактов в короткие сроки на большие расстояния.

Магистральная сеть, построенная на основе систем передачи СЦИ, должна образовывать единую транспортную среду, имеющую единую систему управления сетью, обеспечивающую стандартные интерфейсы для подключения.

Защита трафика при повреждениях оптического кабеля и выходе из строя элементов оборудования должна быть выполнена за счет организации обходных маршрутов и кольцевых структур.

Пропускная способность магистральных ВОЛП для железнодорожного транспорта должна определяться с учетом потребностей технологического сегмента, а также с учетом обеспечения технологического взаимодействия с сетью общего пользования (ОП).

Технологическое взаимодействие сетей может осуществляться в виде:

• использования свободного канального ресурса одной сети в интересах создания другой (аренда каналов, трактов);

• использования канального ресурса одной сети для повышения надежности другой (создания обходных резервных путей);

• использования совместного канального ресурса сетей в условиях чрезвычайных ситуаций и в особый период.

Первичные сети дорожного и отделенческого уровней

Цифровая первичная сеть связи дорожного уровня (ЦПССД) включает в себя дорожный и отделенческие сетевые узлы связи и линии передачи, их соединяющие.

Цифровая первичная сеть связи отделенческого уровня (ЦПССО) включает в себя отделенческий сетевой узел связи, сетевые узлы участковых, промежуточных и оконечных станций и линии передачи, их соединяющие.

Сети ЦПССД и ЦПССО должны строиться на основе использования проводных и радио средств: симметричного кабеля с медными жилами, волоконно-оптического кабеля, радиорелейных и спутниковых систем передачи, а также средств подвижной связи.

Основными средствами должны быть ВОСП СЦИ, ПЦИ обеспечивающие образование цифровых каналов и трактов: 64кбит/с (ОЦК), 2048 кбит/с (ПЦК), 34368 кбит/с (ТЦК), 155 Мбит/с.

Системы передачи СЦИ магистрального уровня, как правило, должны также использоваться для дорожной и отделенческой связи в виде выделенного ресурса.

Количество потоков 2048 кбит/с, выделяемых на станциях из оборудования СЦИ и ПЦИ должно определяться потребностями вторичных сетей технологического сегмента, в том числе: каналов ОбТС; ОТС; СПД; каналов связи совещаний; каналов для смежных станций соседних железных дорог и т.п.

В соответствии с техническими возможностями систем передачи ПЦИ и СЦИ на ЦПССД и ЦПССО рекомендуется организовывать кольцевые структуры, обеспечивающие требуемые показатели надежности более экономично, чем линейные структуры соединения сетевых узлов.

Кольцевые структуры ЦПССД и ЦПССО могут быть реализованы в топологии «плоского» кольца (в одном кабеле через системы передачи высших иерархий) или «пространственного» кольца (кабели проходят по разным трассам).

Образование кольцевых структур для резервирования отделенческих связей через ЦПССД наиболее целесообразно на уровне 2048 кбит/с.

Образование кольцевых структур для резервирования дорожных связей через МЦПСС должно осуществляться на уровне 2048 кбит/с, 34 Мбит/с или 155 Мбит/с.

Для организации первичной сети технологического сегмента должно выделяться не менее 4 оптических волокон.

На первом этапе цифровизации, когда существующее периферийное оборудование оперативно-технологической связи еще будет находиться в эксплуатации, канальные окончания ТЧ должны предоставляться сети ОТС с помощью цифро-аналоговых преобразователей.

При построении цифровой оперативно-технологической связи коммутационные устройства ОТС должны сопрягаться с ЦПССО потоками 2048 кбит/с.

Существующие и вновь прокладываемые симметричные кабели с медными жилами должны использоваться в ЦПССД и ЦПССО в технически и экономически обоснованных случаях с применением имеющихся технологий (хDSL), а также новых, которые будут появляться на рынке средств телекоммуникации.

Принципы построения перспективной первичной сети связи железнодорожного транспорта

1) первичная сеть должна быть цифровойна всех уровнях;линии связи необходимо организовывать только на основе стандартных цифровых каналов и трактов;

2) первичная сеть должна иметь такие структурные и функциональные характеристики, чтобы имелась возможность ее использования для любых вторичных сетей общего пользования, ведомственных, частных и т.п.;

3) топология первичной сети должна экономично реализовывать структуры всех вторичных сетей электросвязи и быть оптимальной с точки зрения их постепенной интеграции;

4) первичная сеть должна содержать систему управления для поддержания заданных показателей надежности и качества функционирования;

5) должна обеспечиваться возможность существенного расширения пропускной способности по мере предоставления пользователям вторичных сетей новых услуг, требующих широкополосных каналов, а именно: видеосвязь, видеоконференции, промышленное телевидение, связь компьютерных сетей в реальном масштабе времени.

При разработке цифровой сети связи железной дороги следует учитывать ряд характерных ее особенностей. Сеть концентрируется вдоль железной дороги, полностью отражая при этом ее конфигурацию. Основной функцией первичной сети является формирование единого информационного потока, проходящего через последовательно расположенные пункты выделения, где часть потока ответвляется с целью обслуживания абонентов местной сети. Другой особенностью является то, что в большинстве пунктов выделения ответвляется незначительная часть потока, составляющая от долей до нескольких процентов от главного потока.

На первичной сети в качестве систем передачи должны использоваться системы передачи синхронной СЦИ (SinchronousDigitalHierarhi) и плезиохронной ПЦИ (PlesiochronounsDigitalHierarhi) при рациональном их сочетании.