CC BY
15A.А. Густое
доктор военных наук, профессор, ПАО «Интелтех»
B.В. Дмитриев
ПАО «Интелтех»
В.В. Парилов
ПАО «Интелтех»
КОНВЕРГЕНТНАЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННАЯ ПЛАТФОРМА ДЛЯ СТАЦИОНАРНЫХ И ПОЛЕВЫХ СЕТЕЙ СВЯЗИ ВС РФ
На начало 21-го века телефонная связь ВС РФ фактически делилась на три части, технологические основы которых были заложены еще во времена СССР. Это были:
сеть дальней засекреченной связи, состоящая из сети ручных коммутаторов семейства П-209 с редкими вкраплениями автоматических станций П-179;
сеть АТС (АТС-Р), в основном состоящая из координатных АТС типа АТСК-50/200М, объединяемых в сеть с помощью аналоговых 2-и 3-проводных соединительных линий;
полевая сеть, построенная на базе все тех же П-209.
Однако, вполне удовлетворявшие потребности в 80-е годы 20-го века, эти сети в конце 20-го — начале 21-го выглядели весьма анахронично. А лишившись канального ресурса, фактически неограниченного во времена СССР, выглядели так и вовсе бледно. Тем не менее, какие-то свои каналы у Министерства обороны еще оставались, АТС-Р стояли на своих местах, и вполне естественным было попытаться объединить режимные АТС по имеющимся каналам. Именно такая задача и была поставлена перед коллективом разработчиков ОАО «Интелтех» в 1998 году.
Транзитный модуль доступа (ТМД), созданный для решения задачи связи АТС-Р, стал одним из первых отечественных решений, выполненных на базе технологий компьютерной телефонии. Использование в качестве форм-фактора готовых промышленных ЭВМ, монтируемых в 19-дюймовую стойку, позволило разработчикам
сосредоточиться на разработке плат специфических интерфейсов и разработке алгоритмического и программного обеспечения, что существенно ускорило сроки разработки и уменьшило конечную стоимость изделия. Кроме того, принятие за основу сертифицированной в России операционной системы QNX позволило существенно повысить надежность и реактивность встроенного программного обеспечения, что весьма положительно отразилось на потребительских свойствах конечного изделия. Серийная поставка и установка опытного района были успешно проведены в 2002 году.
К 2003 году остро стал вопрос о модернизации старых и создании новых полевых аппаратных телефонной связи. Традиционно в таких аппаратных центральным элементом является коммутатор, а отечественная промышленность не могла предложить ничего кроме старых шнуровых коммутаторов типа П-209. Между тем созданный при разработке ТМД задел позволил взяться за выполнение работы по созданию автоматической телефонной станции внутриобъ-ектовой и дальней связи (АТС ВДС) для полевых аппаратных. Разработка была завершена в 2008 году, изделие было принято на снабжение, его серийные поставки продолжаются по настоящее время.
Дальнейшее развитие системы связи Вооруженных Сил вызвало необходимость создания платформы, способной стать ядром современной телекоммуникационной инфраструктуры, предоставить абонентам интегрированные услуги, обеспечивать работу как с уже имеющим-
ся в войсках оборудованием, так и с новыми перспективными средствами каналообразова-ния, новыми типами трактов передачи.
Именно такой новой платформой стал комплекс программно-аппаратных средств коммутации и терминального оборудования (ПАСК ТО) для стационарных и полевых автоматизированных интегрированных сетей засекреченной и открытой телефонной связи звеньев управления ВС РФ.
В 2011 году в опытную эксплуатацию поступила первая партия из трех изделий. В ходе подготовки к серийному производству с учетом результатов опытной эксплуатации осуществлена доработка ПАСК ТО, которая позволила вывести платформу на качественно новый уровень: создан ряд гибридных коммутаторов (ГК) и средств управления сетями связи на их основе, обеспечивающих построение полевых и стационарных сетей связи ВС РФ, соответствующих концептуальному подходу к построению NGN-сетей и органично решающих задачу конвергенции существующих сетей связи ВС РФ и перспективных. ГК обеспечивает реализацию функций (рис. 1):
— гибкого коммутатора 3—5 уровня;
— IP-маршрутизатора;
— АТС, реализующая функции ISDN-АТС и поддерживающая взаимодействие со средствами АСЗТС «Памир»;
— IP-АТС;
— коммутатора Ethernet уровня 2 + ;
Функциональные элементы ГК реализуются в блоках «Коммутатор услуг» и «Сервер передачи данных», которые размещаются (в зависимости от варианта исполнения) либо в телекоммуникационном шкафу (рис. 2), либо в отдельных блоках. Исполняется ГК по ГОСТ РВ 20.39.304-98:
— по группе 1.1 «УХЛ» для стационарных узлов связи;
— по группе исполнения 1.3 «О» для полевых узлов связи.
Формирование телекоммуникационной инфраструктуры осуществляется с применением технологий:
— коммутации каналов на основе программируемого коммутатора каналов и подключенных к нему среднескоростных каналов связи С1И 2,4 (1,2) кбит/с (образованных проводными, радиорелейными, тропосферными, спутниковыми и радиосредствами) и высокоскоростных трактов Е1;
— коммутации пакетов на основе IP-маршрутизатора и подключенных к нему трактов Ethernet, и использования ресурса высокоскоростных трактов Е1, подключенных к программируемому коммутатору каналов.
Тип и количество реализованных интерфейсов для подключения каналов связи в зависимости от вариантов исполнения представлены в табл. 1.
При этом обеспечивается:
— пакетные и канальные методы коммутации, способные эффективно поддерживать всю
Рис. 1. Упрошенная структурно-функциональная схема ГК.
а)
И- ._ 1Я ,_ а
ГГпип*. нкотнк
Q'D Ои'ЩГ ЙЗ СТГр □
Щэ'пс п ntJc
^ Lj ^ tz ^i й LJ □
EtratM э
б)
■f^s'
ш
'рэ'й'р'Ш □
¡7 ggsggt?^ ЯН' '□"□'■ £ t □ а □ с с □
Рис. 2. Внешний вид ГК-П (а) и ГК-П1 (б)
гамму существующих приложений и услуг, обеспечивая масштабируемость и гибкость, позволяя реагировать на новые требования по функциональности и пропускной способности;
— построение абонентских терминальных сетей;
— развертывание сетей телефонной связи (шифрованной и открытой традиционной и 1Р-телефонии) и предоставление пользователям услуг телефонной связи;
— предоставление пользователям услуг 1Р-транспортной сети.
Создаваемая на основе ГК телекоммуникационная инфраструктура позволяет поддерживать:
— статическую и динамическую маршрутизацию в сетях с коммутацией пакетов и коммутацией каналов;
— установление долговременных соединений каналов связи в автоматизированном режиме управления;
— возможность обеспечения автоматической и автоматизированной коммутации каналов в одном изделии и по сети в целом;
— подключение АРМ ДЛ по протоколу TCP/IP;
— поддержку 6-ти и 9-ти значной нумерации;
— соединения абонентов IP-телефонии и традиционной телефонии (в том числе с абонентами, использующими вокодерное и липре-дерное преобразования);
— использование различных кодеков (в т.ч. G.729a), их автоматический выбор и преобразование;
— дополнительные виды обслуживания: циркулярный вызов, заказная — связь, речевая почта, автоответчик, переадресация, секретариат.
ГК обеспечивает установление соединений:
— местных между абонентами ГК в любом сочетании;
— входящих, исходящих и транзитных по каналам связи 2,4 (1,2) кбит/с;
— входящих, исходящих и транзитных по каналам связи 64 кбит/с, образованных временными интервалами высокоскоростных трактов Е1;
— входящих, исходящих и транзитных по трактам Ethernet;
Таблица 1
ТИп и количество интерфейсов
Типы интерфейсов и стыков ГК-С ГК-П ГК-П1 ГК-П2
группа 1.1 группа исполнения 1.3
Е1 (G.703, для соединения между ИКУ или с АТС по цифровому стыку ИКМ-30/32 по протоколу DSS1 ISDN PRI) до 20* 6-12* 6 3
Е1 (G.703, G.704) до 6* 2 3 3
С1-И, в том числе подключение по 10- проводному стыку 16-96* 16-64* 16-32* 16
до 24* до 8* 4 -
4WFXS (абонентские окончания) RS-232 8-288* 8-32* 8-16* 8
до 24* 8 8 2
V.35 до 3* 1 1 1
Ethernet 10/100 Base-TX до 59* 12 13 13
— входящих, исходящих и транзитных по комбинированным составным трактам, составленным из любых типов подключенных каналов и связи;
— долговременных сетевых — долговременных транзитов: постоянно скоммутированных однородных канальных стыков, функционирующих на одинаковых скоростях (канал С1И — канал С1И, тракт Е1 — тракт Е1).
Установление соединений по каналам осуществляется по протоколам сети, по высокоскоростным трактам Е1 — по протоколу EDSS1, по сети с коммутацией IP пакетов — по протоколу SIP. В ГК реализовано взаимное преобразование протоколов сигнализации.
Поиск каналов для осуществления соединения ведется среди подключенных каналов связи автоматически с учетом качества канала. На исходящем коммутаторе обеспечивается поиск до четырех обходных направлений связи к вызываемому абоненту. Сначала ищется свободный канал, образованный на основе проводных, радиорелейных, тропосферных или спутниковых средств в основном направлении, затем свободный канал в обходных направлениях связи. При их отсутствии осуществляется поиск свободного КВ-канала в основном и обходных направлениях. При этом установление соединения по КВ-радиоканалам осуществляется только в полуавтоматическом режиме: с помощью оператора-телефониста.
Для преобразования речи, полученной по каналам связи 64 кбит/с в цифровой поток, пригодный для передачи по установленным каналам связи, используются блоки, обеспечивающие вокодерное/липредерное преобразование речевого сигнала. Выбор алгоритма речепреобразо-вания осуществляется автоматически:
— при установлении соединения между ГК и станциями, оснащенными встроенными РПУ-Г, автоматически выбирается липредерный алгоритм речепреобразования;
— при установлении входящих/исходящих соединений между ГК и встречными станциями, оснащенными автономными РПУ, удаленным абонентом, оснащенным установкой АТ-3126, а также РТС, автоматически выбирается воко-дерный алгоритм речепреобразования.
В случае, если вызываемый абонент не отвечает, вызывающий абонент может соединиться с «автоответчиком». Воспроизведение речевого сообщения «автоответчика», предназначенное вызываемому абоненту, осуществляется в соот-
ветствии с алгоритмом речепреобразования и скоростью, которые были заданы на этапе записи речевого сообщения вызывающим абонентом. Доступ абонента к приемному ящику автоответчика осуществляется только со своего телефонного аппарата и только к своему приемному ящику автоответчика, что реализовано программными средствами. Максимальная длина одной записи — 1 мин. Максимальное количество записей — 15.
Накопленный опыт в создании комплексов и средств автоматических сетей связи позволил выстроить автоматизированную систему управления сетью связи, создаваемую на основе ГК, и отдельными ее элементами с применением TMN-ориентированной технологии и управляющих прикладных процессов, программно реализующих задачи уровней управления технологического, оперативно-технологического и организационного. Управление сетью (зоной) связи, узлом связи может осуществляться с автоматизированного рабочего места (АРМ) на базе ноутбука.
Основополагающим является уровень технологического управления: именно на нем осуществляется доступ к техническим средствам для мониторинга состояния оборудования, контроля его функциональных узлов, приема сигналов неисправности, локализация неисправностей с точностью до блока, что в конечном итоге и определяет возможность обеспечения автоматизированного управления функционированием ГК.
На уровне оперативно-технологического управления обеспечивается автоматизированное решение задач оперативного управления связью, нацеленных на поддержание функционирования сети связи и ее элементов в рамках тех требований и ограничений, которые определяются подсистемой организационного управления и обусловлены техническими характеристиками сетевых элементов, фактическим состоянием объекта управления, потребностями (поведением) абонентов и воздействиями внешней среды, т. е. обстановкой по связи. На этом уровне реализованы такие основные функции, как:
— управление изменением состава и конфигурации сети связи по иерархии сеть связи, зона сети связи, узел связи;
— автоматический ввод ГК в состав сети связи, автоматический вывод ГК из состава сети связи;
— мониторинг состояния сети (зоны, узла) связи;
— отображение состава, конфигурации и состояния (зоны, узла) сети связи;
— управление распределением информационных потоков;
— маршрутизация информационных потоков в сетях коммутации среднескоростных каналов, коммутации потоков Е1 и коммутации пакетов;
— учет особо важных переговоров:
время начала (день, час, мин, с) и окончания (час, мин, с) разговора;
вид связи (исходящая, входящая, местная); результат окончания соединения (норма — отбой абонентов после разговора, авария — отказ технических средств либо сброс во время разговора);
списочные номера абонентов, участвующих в соединении;
сбор и обработка обобщенной статистической информации о нагрузке по направлениям связи:
общее число исходящих соединений; число установленных соединений; число отказов по причине занятости; число отказов по причине неисправности; обмен служебными сообщениями (до 2 кБ) с помощью встроенных средств электронной почты по среднескоростным (1,2/2,4 кбит/сек).
При этом принятые технические решения обеспечивают санкционированное управление средствами платформы за счет автоматизированного администрирования безопасности.
Средства управления обеспечивают построение системы управления функционированием, нацеленной на максимально эффективное выполнение плана сети связи, который формируется на уровне организационного управления с применением средств автоматизированного решения задачи планирования сети связи и автоматического формирования конфигурационных данных для всех ГК сети по результатам планирования.
По итогам эксплуатации серийных изделий динамически формируются коррекции алгоритмического и программного обеспечения, конструктива изделий для более полного удовлетворения требований эксплуатационного персонала в части удобства обслуживания и использования ГК (рис. 3). Кроме того, в настоящее время проводится разработка нового конструктива изделия, целевой нишей которого должно стать использование на морских и воздушных судах, колесных и гусеничных подвижных наземных объектах с возможностью работы на ходу.
Рис. 3. Сравнение габаритов текущих вариантов поставки и модернизируемых изделий
В ходе модернизации первой очереди была осуществлена доработка программного обеспечения изделий:
специального программного обеспечения, что позволило расширить функциональные возможности изделий при встречной работе с изделиями Миником DX-500С и П-215, обеспечении связи по каналам, образованным аппаратурой Т-231—2А, улучшить эргономич-ность и управляемость изделий;
осуществлен переход на отечественную защищенную операционную систему «Нейтрино» (СВД «Встраиваемые системы»), что позволило повысить устойчивость функционирования изделия в целом;
доработано СПО рабочего места оператора, что позволило обеспечить «дружественный» графический интерфейс пользователя.
В ходе дальнейшей модернизации будет обеспечено существенное снижение массогабари-тов и энергопотребления изделий, расширены их функциональные возможности, существенно дополнен набор медийных услуг. Будет сформирован принципиально новый облик коммутатора, обеспечивающий его функционирование как в полевых аппаратных связи, так и военно-морских и воздушных судов, построение территориально разнесенных решений по организации связи как в оперативно-тактическом, так и тактическом звене управления ВС РФ.
За многолетний период выполнения работ по созданию коммутационной техники в ОАО »Интелтех» была сформирована школа по проведению исследований, разработке и производству средств связи для оперативно-тактического и тактического звена управления ВС РФ. Коллектив работает в тесной кооперации с многими другими научными и промышленными организациями, что позволяет оперативно удовлетворять требования Заказчика на высоком научно-техническом уровне.
