CC BY
10MEANS OF COMMUNICATION EQUIPMENT. Iss. 2 (142). 2018
Г.В. Сызранцев
доктор военных наук, МТУСИ
Г.В. Иншин
ОАО «СУПЕРТЕЛ»
А.В. Безуглый
ОАО «НИИССУ»
ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ СЕТЕВОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ (СЕТЬЮ) СВЯЗИ
АННОТАЦИЯ. В статье рассмотрены варианты технических решений по автоматизации процессов сетевого технологического управления в сетях связи, построенных на оборудовании технологии PDH. Представлена технология NGPDH и описаны принципы работы предложенных вариантов технических решений.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: система (сеть) связи, технология NGPDH, система сетевого технологического управления, выделенный канал управления, маршрутизатор системы сетевого технологического управления.
Анализ ряда работ о построении современных полевых (высокодинамичных) систем связи, в том числе посвященных системам и сетям связи, построенным в локальных войнах и вооруженных конфликтах современности [1—4], подтверждает требования, предъявляемые к системам связи специального назначения, например: устойчивости, доступности, мобильности и управляемости, в частности, по продолжительности переключения на резервные каналы связи. Необходимо отметить, что ни одним отечественным и зарубежным производителем не реализована функция автоматического резервирования основных каналов связи. Причина этого состоит не в технических сложностях реализации данной функции, а в нежелании тратить финансовые средства производителями телекоммуникационного оборудования на невостребованные в мирное время в системах связи общего назначения (сетях связи общего пользования) возможности.
На имеющейся и выпускаемой технике выполнить требования, предъявляемые к системе связи, возможно только на основе построения систем (сетей) связи с многократной избыточ-
ностью по пропускной способности и связности, что влечет значительные финансовые затраты и громоздкость построенных систем связи. В ряде работ рассмотрены варианты построения систем связи, обеспечивающие выполнение некоторых отдельных требований к системе связи, при этом другие требования либо не рассматриваются, либо отнесены в разряд ограничений. Однако системы связи, построенные по такому принципу, обладают необоснованной избыточностью и, как следствие, влекут за собой значительные ресурсные затраты, которые могут быть реализованы за счет уменьшения штатного резерва сил и средств связи или полного его использования до начала основных оперативных (тактических) действий военного характера и (или) чрезвычайных ситуациях, ликвидации последствий техногенных катастроф или стихийных бедствий на ограниченных территориях, не оборудованных в отношении связи или приведенных в такое состояние в результате целенаправленного деструктивного воздействия или катастроф, стихийных бедствий. Современные военные или иные действия, требующие немед-
ленной реакции, характеризуются быстрым изменением оперативной (тактической) обстановки, изменением направлений, характера и собственно районов ведения этих действий. Все это не позволяет использовать частично развернутые объемные сети, а доразвертывание объемной сети в конкретном районе по временным затратам превышает значения требований по мобильности.
В ряде работ [5—8] показано, что для построения высокодинамичных систем связи классическая технология PDH не может быть применена по причине низкой управляемости и мобильности развертываемых систем связи. Этот вывод подтвержден и в ходе войсковых учений МО и ВВ МВД РФ и на испытательных стендах ОАО «НИИССУ» и ОАО «НТЦ ВСП «Супертел ДАЛС» (2011-2014 г.г.).
Сети связи, построенные на технологии PDH, не обладают требуемой управляемостью, поскольку весь цикл технологического управления основан на ручном управлении. Изначально аппаратура данной технологии разрабатывалась в интересах построения статических сетей связи общего назначения, и, как следствие, встроенные каналы управления имели низкие показатели пропускной способности. Именно этот недостаток не позволяет строить автоматические (автоматизированные) системы технологического управления.
В телекоммуникационном оборудовании типовой технологии PDH порядок функционирования системы технологического управления, заключается в том, что в дополнение к установленной на сервере программе управления сетевым оборудованием (выпускаемой производителем оборудования), пользователь в ручном режиме формирует базу данных о конкретной, создаваемой именно для этой системы оперативного управления, системе (сети) связи, прописывая сетевые элементы (СЭ) и связи между ними. Набор связей (в ручном режиме) возможен только после того, как в систему технологического управления будет введена структура системы (сети) связи. Система сетевого технологического управления (СТУ) на основе встроенных логических моделей СЭ проводит поиск маршрутов. При нахождении нескольких трасс они выводятся на монитор. Оператор, вручную выбирает трассу, которая, по его мнению, явля-
ется наиболее подходящей, и сохраняет ее в базе данных системы. Далее оператор проводит загрузку трассы, на основании которой система СТУ преобразует параметры трассы в конкретные значения (сигналы, команды), описанные в интерфейсе взаимодействия с учетом типа СЭ, типа трассы (с защитой или без, еШете^ вещание, конференция), и последовательно передает их в соответствующие СЭ. После окончания передачи данных о коммутации трасса переводится в рабочее состояние.
Система СТУ телекоммуникационного оборудования, описанного в [3, 9, 10], базируется на передаче служебной информации по битам национального использования. При этом максимальная скорость передачи служебной информации равна 20 кБит/с.
С учетом скорости функционирования канала СТУ и необходимого объема передаваемой информации, вариант технологического управления по битам национального использования системой связи рационально применять при развертывании малых по емкости систем (сетей) связи, до 20 СЭ, при средней интенсивности изменения структуры системы (сети) связи или информационных направлений (до 15 изменений в час).
При меньшем значении интенсивности переконфигурации системы (сети) связи ее состав может быть большим (до 40 элементов) и наоборот.
Как показывает практика этой скорости канала СТУ для гарантированного выполнения требований со стороны системы управления силовых министерств и ведомств не достаточно.
Для автоматизации процессов СТУ и решения дополнительных, не реализованных в системах с ручным управлением задач, по каналам СТУ необходимо передавать значительное количество сигналов сигнализации, управления, взаимодействия (СУВ) и ответы на них. Кроме этих сигналов, СЭ должны обмениваться служебной информацией об изменении структуры системы связи и сигналами телеметрии. В результате значительного увеличения объема передаваемой информации возможны ситуации, при которых показатели управляемости системы связи будут ниже требуемых. Увеличение скорости передачи служебных сигналов возможно несколькими способами: увеличение скорости на
МЕАП ОБ СОММИШСЛАОМ Е((и ШМЕОТ. Ъй. 2 (142). 2018
основе переработки действующего (используемого в выпускаемой аппаратуре связи) канала технологического управления; управление по выделенному каналу в системе связи; занятие под передачу сигналов взаимодействия и управления одного или нескольких канальных интервалов линейных потоков Е1.
Первый способ требует значительной переработки встроенного программного обеспечения и аппаратной реализации канала СТУ, что в итоге позволит поднять скорость передачи сигналов СУВ в 1,5—4 раза по отношению к реализованной в настоящее время.
Второй способ при построении систем связи с высоким коэффициентом связности трудно реализуем, поскольку на линиях связи с пропускной способностью в 2048 Кбит/с в качестве выделенного канала управления необходимо будет иметь еще один такой канал, а это увеличение задействованного оборудования в 2 раза. Указанный способ может быть применен в системах связи, где канал управления будет занимать от основного объема пропускной способности 5—10 % и не требовать дополнительного оборудования связи.
Третий способ является наиболее приемлемым, поскольку, как показали результаты анализа [11], в создаваемых полевых системах связи силовых структур потоки Е1 загружены на 15— 30 %. Исключение составляют направления связи между основными пунктами управления, на которых развертывается несколько потоков Е1. Выделение даже одного канального интервала для передачи сигналов СУВ позволяет увеличить скорость их передачи до 25 раз.
При организации системы СТУ по выделенным канальным интервалам потоков Е1 необходимо решение задачи маршрутизации пакетов с информацией управления от сервера (АРМ управления) через блок контроля и управления шлюзового сетевого элемента.
Маршрутизатор системы СТУ каждого СЭ имеет доступ по внутренней шине к любому канальному интервалу и может быть скоммутиро-ван на один или несколько (задается программно) канальных интервалов любого или всех линейных интерфейсов Е1.
Таблица маршрутизации загружается и корректируется в процессе функционирования системы связи из базы данных системы СТУ. При-
менение сетевого маршрутизатора обеспечивает технологическое управления системой (сетью) связи со скоростью кратной 64 кБит/с.
Следует отметить, что техническая реализация маршрутизатора системы СТУ осуществляется на уровне L2. При этом маршрутизатор реализует функции уровня L3. Такое (значительное) упрощение технической реализации возможно на основе того, что маршрутизатор является частью оборудования мультиплексора технологии NGPDH. Это позволяет маршрутизатору использовать адрес мультиплексора как свой, а внутренняя коммутация с каждым линейным выходом, блоком технологического управления оборудованием и через него с системой СТУ обеспечивает своевременную доставку данных о составе и связности системы связи, на основе которой маршрутизатор формирует динамически изменяемую таблицу маршрутизации.
Разработанное телекоммуникационное оборудование прошло испытания в ходе СКШУ «Кавказ-2012», на испытательном стенде НИИ систем связи и управления и ряде других войсковых учениях. По результатам испытаний составлены компетентными комиссиями акты. Ключевой фразой в выводах является то, что «...все заявленные функции выполнены в полном объеме».
При организации полевых систем связи на телекоммуникационном оборудовании, реализующем предлагаемую систему СТУ, имеется возможность построения автоматических первичных сетей связи гарантированно выполняющих требования по управляемости, мобильности, устойчивости и пропускной способности.
Аналогичный подход может быть реализован и к телекоммуникационному оборудованию технологии NGSDH, но это уже другие направления исследований, которые являются перспективными для автором представленных в этой статье результатов исследований и создания современного телекоммуникационного оборудования для высокодинамичных автоматизированных систем (автоматических сетей) связи специального назначения.
На оборудование разработанной технологии NGPDH и NGSDH (сети PDH нового поколения) получены патенты [12, 13].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Сызранцев Г. В., Лукин К.И., Иншин Г.В., Да-ниленко А.Н. Модель функционирования автоматической сети связи общего пользования полевой системы связи специального назначения. Вопросы оборонной техники. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму. М.: НТЦ «Информтех-ника» СПБ.: Любавич, 2012. Вып. 1-2. С. 85-93.
2. Г.В. Сызранцев, К.И. Лукин, Г.В. Иншин Модель функционирования автоматической первичной сети связи высокодинамичной системы связи специального назначения. Вопросы оборонной техники. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму. М.: НТЦ «Информтехника» СПБ.: Любавич, 2012. Вып. 11-12. С. 65-69.
3. Сызранцев Г. В., Лукин К. И. Отечественные разработки для построения автоматических первичных сетей связи на технологии NGPDH. Научно-технический журнал «Системы и средства связи, телевидения и радиовещания». Вып. 1, 2. М.: Изд. ООО «ЭКОС». 2012. С. 54-61.
4. Ермишян А. Г., Сызранцев Г. В., Дыков В. В. Теоретические и научно-практические основы построения систем связи в локальных войнах и вооруженных конфликтах. СПб.: ВАС, 2006. 220 с.
5. Сызранцев Г. В., Шмелев А.А., Матвеев В.Н. Проблемы построения сети связи общего пользования полевой системы связи военного назначения. Труды 13-й Всероссийской НПК РАРАН. Том 1. Вооружение и военная техника. СПб.: НПО СМ, 2010. (С. 494-496).
6. Сызранцев Г. В., Мельников С. В., Лукин И. А. Основные положения по построению автоматизированной полевой сети связи общего пользования. Труды 14-й Всероссийской НПК РАРАН. Том 1. Вооружение и военная техника. СПб.: НПО СМ, 2011. С. 661-663.
7. Сызранцев Г. В., Мельников С. В., Лукин И. А., Шмелев А. А. Концептуальные основы построения системы связи мобильных сил. Труды 14-й Всероссийской НПК РАРАН. Том 6. Вооружение и военная техника. СПб.: НПО СМ, 2011. С. 135-140.
8. Сызранцев Г. В. Управляемость системы связи. Известия РАРАН. Журнал. М.: Изд. РАРАН. Вып. 2 (72), 2012. С. 81-86.
9. Сызранцев Г. В., Мельников С. В. Унифицированное оборудование связи для построения высокодинамичных систем связи специального назначения. Тематический сборник «Связь в ВС РФ» с приложением на CD «Продукция для войск связи ВС РФ». М.: Изд. Информмост, 2012. С. 120-121.
10. Сызранцев Г. В. Отечественное телекоммуникационное оборудование для построения автоматизированных систем управления различного назначения. Тематический сборник «Связь в ВС РФ» с приложением на CD «Продукция для войск связи ВС РФ». М.: Изд. Информмост, 2013. С. 134-135.
11. Сызранцев Г.В., Лукин К.И., Лебедев С.Ф., Иншин Г.В., Шмелев А.А. К вопросу о построении высокодинамичной полевой системы связи объединения (соединения) на технологии ПЦИ. Труды 8-й Международной НПК «Технические средства противодействия террористическим и криминальным взрывам». СПб У ГПС МЧС России. Изд. РАРАН, 16-18 октября 2012 г. С. 385-392.
12. Патент на полезную модель «Автоматическая многоканальная первичная сеть связи». Сызран-цев Г. В., Иншин Г. В., Лебедев С. Ф., Терентиев О.И. № 122538 от 20.6.2012.
13. Патент на полезную модель «Автоматическая первичная сеть связи на базе SDH» Сызранцев Г. В., Иншин Г. В., Лебедев С. Ф. Патент № 130471 от 12.02.2013.
