4 Анализ существующей сети

На станции Шахтёрская в настоящее время существующей системой является аппаратура оперативно-технологической связи КS-2000R.

Аппаратура КS-2000R предназначена для организации оперативно-технологической связи для российских железных дорог в аналоговых, цифровых и цифро-аналоговых сетях.

Аппаратура КS-2000R рассчитана для работы в качестве распорядительной станции отделенческой оперативно-технологической проводной связи (ОТС) и симплексной поездной радиосвязи, а также в качестве исполнительной станции отделенческой проводной связи, являющейся одновременно коммутатором станционной распорядительной, стрелочной и двухсторонней громкоговорящей парковой связи.

Предусмотрена возможность использования аппаратуры одновременно в режиме распорядительной и исполнительной станции.

В системе отделенческой оперативно-технологической связи аппаратура рассчитана для работы в аналоговой, цифровой и цифро-аналоговой сетях. В аналоговой сети для работы аппаратуры могут использоваться телефонные каналы любых систем передачи и физические кабельные линии. В цифровой сети для организации отделенческой ОТС должен использоваться один первичный цифровой канал (ПЦК) 2,048Мбит/с, организованный по волоконно-оптическому кабелю (ВОЛС), по симметричному кабелю с медными жилами либо с помощью отдельной системы передачи.

Аппаратура KS-2000R представляет собой цифровую коммутационную станцию с переговорно-вызывными пультами и устройствами сопряжения с аналоговыми цифровыми линиями связи.

Коммутационная станция имеет модульную структуру, позволяющую выбирать абонентскую емкость применительно к конкретным объектам.

Переговорно-вызывные пульты (пульты руководителей) подключаются к коммутационной станции по цифровому каналу 2B+D.

Комплектация коммутационной станции линейными комплектами и пультами руководителей осуществляется с учетом возможности организации в одной установке максимального количества коммутационных каналов не превышающего 210 каналов В (64кбит/с), при условии, что для каждого пульта и каждого линейного комплекта ЛК-ИС4 занимаются по два канала В.

5 Обоснование выбора типа аппаратуры

В настоящее время отечественными и зарубежными производителями предлагается достаточно различной аппаратуры связи, способной организовывать сети нового поколения. Рассмотрим некоторые образцы оборудования с целью их сравнения и выбора аппаратуры для организации оперативно-технологической связи.

В последние годы применяется современное каналообразующее оборудование для модернизации сетей связи. Новая технология передачи информации позволяет наиболее полно удовлетворить требованиям, предъявляемые к системе оперативно- технологической связи. К ним относятся более быстрое установление соединения и отсутствие при этом потерь вызовов; использование индивидуального, группового и циркулярного вызовов; вызов диспетчера со стороны промежуточных пунктов голосом: реализация принципа «говорит диспетчер - все слушают»; соблюдение абсолютного приоритета диспетчера; передача сигналов контроля посылки и контроля приема вызова; громкоговорящий прием у диспетчера; высокое качество тракта передачи и надежность системы.

Для того, чтобы выбрать нужную аппаратуру, сравним некоторые системы оперативно-технологической связи, такие как, «Обь-128 Ц», «КСМ-400», «ДиСтанция».

5.1 Оборудование «Обь-128Ц»

Применяемая на дорогах система ОТС «Обь-128Ц» - цифровая коммуникационная система - в полной мере соответствует современным требованиям. Рассмотрим основные особенности системы.

Основными принципами ее функционирования являются: гарантия приема абонентом сообщений от диспетчера; минимальное прохождение шумов, помех и эха в групповой канал; совместимость со всеми видами аналогового оборудования, включая ПУ-4Д, ПУ-62, КДСУ и УС2/4; широкое использование цифровых пультов обычных аналоговых телефонных аппаратов, устройств управления голосом (УУГ); возможность полнодуплексной работы для цифровых аппаратов и пультов (в некоторых случаях и аналоговых аппаратов) и применения усилителей приема и передачи; коммутация линий перегонной связи (ПГС) непосредственно в групповой канал.

Иерархическое построение системы ОТС имеет трехуровневую структуру коммуникаций и предполагает включение в ее состав части уже существующих и вновь строящихся систем передачи информации.

Первый уровень. В качестве каналов магистральной коммутации используется сеть SDN SMS-150C, соединенные между собой магистральными волоконно-оптическими линиями связи с пропускной способностью 155 Мбит/с. Эти коммутаторы предоставляют доступ в высокоскоростную сеть по потокам 2,048 Мбит/с следующим уровням системы.

Второй уровень - групповой канал, к которому подключены абоненты различных типов. При этом интерфейсы совмещаются с существующим аналоговым оборудованием. Данные функции выполняет контроллер ССПС-128.

Третий уровень - это коммутационное оборудование, в качестве которого используются мультимедийные АТС «NEAX 7400 ICS», «100MX».

В задачу этого уровня входит обеспечение функционирования цифровых пультов и других абонентов ОТС, а также их взаимодействие со вторым уровнем.

Логическая структура сети ОТС, созданной на базе оборудования «Обь-128Ц», образована двумя кольцами: контроллерами ССПС-128, соединенными каналами ISDN, и станциями «Ладога М100MX», соединенными каналами ОКС №7. При этом контроллеры и станции попарно соединены. Сигнализация ISDN используется для обмена информацией между контроллерами ССПС-128, а также между ними и цифровыми станциями. Сигнализация ОКС №7 обеспечивает обмен данными в сети между цифровыми станциями.

Предполагается, что контроллер ССПС128 контролирует собственных абонентов (абонентов существующих аналоговых подсистем) и абонентов, подсоединенных к коммутационной станции «Ладога M100MX».

Основными элементами комплекса управления и мониторинга оборудованием ОТС СМА «Обь-128Ц»-SNMP являются системы: мониторинга в режиме on-line, мультиплексора SDH, коммутационной станции, контроллера ГК и бесперебойного питания на базе SNMP агентов; системы управления мультиплексором SDN, контроллером ГК на базе специально разработанных программ (QNX-Proxy, sspsSNMP) и коммутационной станцией на базе существующей программы MatWorX; системы контроля аппаратной части комплекса.

Использование перечисленных элементов позволяет организовать распределенную систему управления и мониторинга оборудованием ОТС. Система представляет собой два пользовательских уровня: в одном из них осуществляется постоянный мониторинг оборудования, в другом можно использовать полное или частичное управление и тестирование оборудования.

В центрах управления при помощи всех перечисленных элементов можно создать структуры рабочих мест, соответствующие требованиям, предъявляемым ВНИИУП к системам мониторинга и администрирования.

Разработаны рабочие места: РМ-1 – локальное, РМ-2 – для зонального центра технического обслуживания (ЦТО) и РМ-3 – для регионального центра технического управления (ЦТУ). Их основные функции: управление оборудованием, его диагностика и мониторинг, обеспечение информационной безопасности сети обслуживаемого участка, протоколирование состояния оборудования и действий операторов. Однако каждое рабочее место имеет свои особенности в зависимости от его назначения и решаемых задач.

Для выполнения системой функций мониторинга и управления на рабочих местах РМ-2 и РМ-3 используются аппаратно-программные комплексы Обь-128Ц-РМ-2-О и Обь-128Ц-РМ-3-О – соответственно, взаимодействующие с SNMP-агентами. Последние представляют собой ряд программ, установленных на РС специального исполнения Обь-128СУМ. Программы постоянно взаимодействуют с контролируемым оборудованием по внутренним шинам данных или портам RS-232 и обрабатывают получаемую информацию. Имеющиеся порты Ethernet PC подключены к портам Ethernet мультиплексора SDN и служат для организации канала доставки информации от любой стойки ОТС до места установки РМ-2 и РМ-3. Кроме этого, можно использовать уже существующую сеть передачи данных, в том числе и по потокам вне структуры ОТС. Использование для передачи данных внешних каналов Ethernet позволяет разделить каналы получения информации при аварии.

Все элементы системы обеспечивают выполнение задач в фоновом режиме, что не отражается на работоспособности оборудования ОТС. При необходимости эти же задачи могут быть выполнены для любого отдельно взятого комплекта оборудования ОТС, например, выведенного из оперативной работы в тестовый режим.

К основным достоинствам данной системы относятся: централизованное управление при сохранении контроля за региональным центром; использование стандартного программного продукта мирового уровня - HP Open View; возможность контроля оборудования различных производителей одним программным продуктом, что особенно важно для ЦТУ; снижение затрат на организацию и эксплуатацию системы.

5.2 Аппаратура «КСМ-400»

Аппаратура предназначена для построения системы ОТС в цифровых и цифро-аналоговых сетях ОТС-Ц-2000, организованных по волоконно-оптическим линиям и кабельным линиям с металлическими жилами, совместима с существующей системой ОТС российских железных дорог и поставляется в России и на экспорт.

В качестве поставщика аппаратуры, выступает ОАО Морион, которое поставляет как полностью укомплектованные комплексы, так и отдельные их составные части.

Аппаратура рассчитана для работы по телефонным каналам любых систем передачи, физическим кабельным линиям и первичному цифровому каналу 2048 кбит/с в качестве: распорядительной станции отделенческой оперативно-технологической проводной связи и поездной радиосвязи; исполнительной станции отделенческой проводной связи, являющейся одновременно коммутатором станционной оперативно-технологической проводной связи. При работе по первичному цифровому каналу 2048 кбит/с аппаратура, кроме того, обеспечивает организацию каналов передачи данных линейных предприятий, связи совещаний, ДГП, поездной радиосвязи, а также сопряжение распорядительной станции со стационарными радиостанциями поездной радиосвязи.

Аппаратура обеспечивает возможность организации комбинированных цепей избирательной связи с использованием групповых каналов ОЦК в первичном цифровом канале 2048 кбит/с и существующих групповых телефонных каналов.

Классификация аппаратуры в соответствии с ОСТ 32.18:

• по определенности назначения - аппаратура конкретного назначения;

• по режиму функционирования - аппаратура непрерывного длительного применения;

• по возможным последствиям отказов - аппаратура, отказ которой не приводит к последствиям катастрофического характера. Возможные последствия отказов - нарушения в организации эксплуатационной работы железнодорожного транспорта;

• по возможности восстановления работоспособного состояния после отказа: для комплексов - аппаратура, восстанавливаемая в месте применения путем замены отказавших составных частей аналогичными исправными из состава группового ЗИП или поставляемыми по отдельному заказу; для составных частей - аппаратура, не восстанавливаемая в месте применения (восстановление осуществляет поставщик либо аттестованный поставщиком сервисный центр);

• по возможности и способу восстановления технического ресурса путем проведения плановых ремонтов: для комплексов - аппаратура, ремонтируемая путем плановой замены аккумуляторных батарей с периодичностью один раз в десять лет; для составных частей - неремонтируемая аппаратура;

• по необходимости технического обслуживания в процессе эксплуатации: для комплексов – аппаратура, обслуживаемая периодически; для составных частей - необслуживаемая аппаратура;

• по необходимости проведения контроля: для комплексов - аппаратура, контролируемая перед применением и периодически в процессе функционирования без отключения от технологического процесса; для составных частей - неконтролируемая аппаратура.

Комплексы предназначены для организации всех видов отделенческой избирательной телефонной и радиопроводной связи, а также станционной телефонной оперативно - технологической связи. Комплексы могут использоваться также для организации цифровых каналов в сетях передачи данных оперативно-технологического назначения (СПД-ОТН).

Комплексы обеспечивают:

• организацию полностью цифровых и смешанных цифро-аналоговых (цифровых с аналоговым окружением) сетей избирательной телефонной связи (ИТС) любой необходимой конфигурации с диспетчерским (ДС), постанционным (ПС) и комбинированным (КС) принципами организации связи ИТС;

• организацию поездной радиосвязи совместно с действующими стационарными радиостанциями (ПРС);

• организацию перегонной связи (ПГС) с использованием действующих линий (цепей) и каналов ПГС;

• организацию поездной межстанционной связи (МЖС) по выделенным прямым цифровым каналам и - в качестве резерва к цифровому каналу - по физическим цепям действующих линий связи;

• организацию телефонной связи с охраняемыми переездами, станционной распорядительной и стрелочной телефонной связи с использованием физических цепей действующих линий связи;

• сопряжение с каналами и линиями связи аналогового типа и взаимодействие с существующими сетями ОТС в любой реальной конфигурации сети.

Комплексами поддерживаются следующие режимы работы радиосвязи:

• на радиостанциях ЖРУ - с управлением постоянным током по двухпроводной линии или частотой 3300 Гц по четырехпроводной линии;

• на радиостанциях PC-6, PC-46, PC-46M - с управлением постоянным током или частотами FaFb по двухпроводной линии, с управлением частотами FaFb или частотой 3300 Гц по четырехпроводной линии.

Комплексы рассчитаны на выполнение функций распорядительных станций поездной радиосвязи на радиостанциях ЖРУ и PC-6 (PC-46, PC-46M).

Комплексы нормально функционируют при следующих значениях параметров аналоговых абонентских линий и установок:

• собственное затухание на частоте 1020 Гц - до 5,0 дБ для кабеля с диаметром провода от 0,32 до 0,5 мм;

• переходное затухание между двумя абонентскими линиями на ближнем конце (относящемся к комплексу) - от 70 дБ на частоте 1020 Гц;

• емкость между проводами и между каждым проводом и землей – до 0,5 мкФ; сопротивление изоляции между проводами и между каждым проводом и землей - от 20 кОм;

• полное сопротивление абонентского шлейфа аналоговой абонентской установки - до 1800 0м;

• модуль входного электрического сопротивления вызывной цепи абонентской установки, на частоте 25 Гц - не менее 6000 Ом.

Комплексы нормально функционируют по кабельной линии избирательной связи с затуханием до 19 дБ на частоте 1000 Гц.

Разрыв абонентского шлейфа во время разговора или набора номера на время более чем 200 мс воспринимается как отбой абонента. При декадном наборе номера (при внутристанционном или исходящем соединении), комплексы обеспечивают уверенный прием информации в следующих условиях:

• колебание скорости возвратного движения номеронабирателя от 7,5 до 12,5 имп/с;

• импульсный коэффициент (отношение времени размыкания к времени замыкания) в пределах от 1,3 до 1,9;

• значение межсерийного интервала в пределах от 180 до 1100 мс;

• контрольное время для набора абонентом каждой цифры (8-20) с. При частотном способе набора номера (при внутристанционном или исходящем соединении), комплексы обеспечивают уверенный прием информации в следующих условиях:

• наличие в сигнале двух частот (по ГОСТ 7153), одна из которых выбрана из нижней группы, а другая из верхней. Частоты не должны отличаться от своих номинальных значений более чем на 1,5 %;

• уровень каждой из частот в пределах от минус 20,0 до 0 дБ (относительно 0,775 В);

• разность уровней двух частот не более 3 дБ;

• длительность двухчастотных посылок и пауз между ними не менее 50 мс;

• сигнал «ответ станции» частотой (425 ± 3) Гц с максимальным уровнем минус 5 дБмО (только при приеме первой цифры);

• суммарный уровень помех в диапазоне (300 - 3400) Гц на 20 дБ ниже уровня сигнальной частоты нижней группы.