Проблемы цифровизации военных сетей связи и пути их решения
ВОЕННАЯ МЫСЛЬ 09/2006, стр. 76-80
Проблемы цифровизации военных сетей связи и пути их решения
Подполковник А.Б. АКУЛИНЧЕВ
В НАСТОЯЩЕЕ время значительная часть военных сетей проводной связи строится на базе выделенных (закрепленных за абонентами) аналоговых каналов связи, как собственных, так и из состава Единой сети электросвязи (ЕСЭ) России. Собственные каналы Минобороны используются в основном в центральной зоне и в сетях связи отдельных частей и соединений Вооруженных Сил. На магистральных направлениях каналы и потоки, как правило, арендуются у ОАО «Ростелеком» и «Электросвязь». Между сетевыми узлами связи ЕСЭ и военными узлами связи строятся специальные линии привязки, с помощью которых арендованные каналы доводятся непосредственно до потребителей. Подавляющее большинство линий привязки Минобороны строится на базе медных кабелей типа МКСБ и аналоговых систем передачи (АСП) типа К-60П и П-306.
При этом основными недостатками существующих проводных сетей являются: моральное и физическое устаревание аппаратуры, снижение ее надежности (системы передачи практически всех линий привязки выслужили установленные сроки эксплуатации), как следствие, магистральные каналы тональной частоты характеризуются высокой нестабильностью характеристик и отклонениями от норм; отсутствие единой сетевой системы автоматизированного контроля и управления связью; значительное энергопотребление средств связи старого парка; большое количество личного состава, необходимое для обслуживания техники; высокие массогабаритные показатели аналоговой аппаратуры.
Все это вызывает острую необходимость модернизации существующих сетей проводной связи ВС РФ на основе их полномасштабного перевода на цифровые способы обработки, передачи и коммутации информации.
Кроме того, развитие информационных и управляющих систем обусловливает появление все новых пользователей, а также необходимость увеличения канального ресурса в интересах существующих пользователей сетей связи. Так, появляется необходимость объединения локальных вычислительных сетей штабов в единую информационно-расчетную сеть, организации открытого и закрытого документооборота посредством электронной почты, создания систем видеонаблюдения и видеосвязи и т. п. Автоматизация телефонной связи также требует увеличения канального ресурса в информационных направлениях минимум в два-три раза. Низкая пропускная способность, надежность и качество аналоговых каналов не позволяют сетям проводной связи удовлетворять все возрастающие требования потребителей. В то же время цифровые сети обеспечивают практически безграничную пропускную способность, высокое качество и надежность каналов, их автоматическое резервирование и подключение.
Анализ тенденций развития абонентских сетей в системе связи Вооруженных Сил показывает постоянный количественный и удельный рост числа абонентов, цифровых по своей физической природе. Для передачи трафика таких систем по аналоговым каналам необходимы дополнительные преобразования (модуляция, демодуляция), отрицательно влияющие на оперативность, надежность и качество информационного обмена. В то же время современные цифровые технологии преобразования и передачи аналоговых сигналов (например, речи), оказывают положительное влияние на качество речевого обмена.
Проводимая операторами связи, прежде всего ОАО «Ростелеком» и «Электросвязь», техническая и экономическая политика направлена на ускоренное развитие цифровой магистральной сети ЕСЭ РФ и свертывание существующих аналоговых сетей. Окончательно избавиться от обслуживания устаревшего аналогового оборудования операторам связи мешает лишь необходимость обеспечения проводной связью спецпотребителей. Как следствие, в отличие от цифровой сети, существующая аналоговая сеть не модернизируется и не обновляется, что приводит к перманентному снижению качественных характеристик каналов, арендуемых в интересах информационного обмена Вооруженных Сил на фоне общего роста качества и количества предоставляемых коммуникационных услуг. Тарифы на аренду каналов имеют постоянную тенденцию к удешевлению цифровых и удорожанию аналоговых каналов. Если еще в 2000 году аренда цифрового канала 64 кбит/с у ОАО «Ростелеком» стоила в 2,3 раза дороже, чем аренда каналов тональной частоты, то уже в 2004 году - в полтора-два раза дешевле. Разница будет еще заметнее при аренде более высокоскоростных каналов.
С учетом этих и других факторов, управлением начальника связи ВС РФ развернуты полномасштабные работы по подготовке и проведению поэтапного перевода системы связи Вооруженных сил РФ на использование цифровых средств и каналов связи. Для выработки единого научно и экономически обоснованного подхода к проводимой цифровизации разработаны и утверждены несколько руководящих документов, основными из которых являются: «Концепция перевода системы связи Вооруженных Сил Российской Федерации на цифровые способы передачи и коммутации информации», «Целевая комплексная программа работ по поэтапному переводу первичной сети связи Вооруженных Сил Российской Федерации на цифровое телекоммуникационное оборудование», «Программа перевода вторичных сетей связи Вооруженных Сил Российской Федерации, других войск и воинских формирований Российской Федерации на цифровое оборудование обработки информации и предоставления услуг».
При проведении полномасштабной цифровизации сетей связи нельзя не учитывать необходимость обеспечения непрерывности связи на всех этапах модернизации. Цифровая система связи не создается единовременно на «пустом» месте, она должна наращиваться параллельно существующим аналоговым системам, с постепенным переводом пользователей на цифровое телекоммуникационное оборудование.
В то же время, несмотря на наметившийся в последнее время рост расходов на закупку военной техники, Министерство обороны не в состоянии профинансировать такие затратные проекты, как единовременная замена медно-кабельных магистралей на волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) и дополнительная аренда высокоскоростных цифровых каналов в интересах всех существующих и перспективных пользователей.
В связи с этим одним из путей цифровизации может стать использование так называемых «экономных» технологий. Это прежде всего «оцифровка» действующих кабельных линий привязки с использованием технологий xDSL (что в десятки раз экономичней строительства ВОЛС), а также использование гибких мультиплексоров цифровых каналов, обеспечивающих более эффективное (более чем в два раза) использование пропускной способности арендуемых каналов. Кроме того, наращивание числа цифровых каналов возможно путем использования оборудования xDSL, работающего по свободным парам действующих кабельных магистралей без ухудшения работы АСП.
Успех проводимых мероприятий по цифровизации сетей связи во многом будет зависеть от правильного выбора телекоммуникационного оборудования с учетом специфических требований военных систем связи.
Во-первых, информационная и техническая безопасность. Данное требование выражается в том, что применяемое оборудование должно быть отечественного производства, иметь полный комплект эксплутационной и конструкторской документации в соответствии с ГОСТ. Программное обеспечение должно иметь полностью открытый код и быть сертифицировано уполномоченными органами.
Во-вторых, унификация цифрового оборудования и систем управления. В идеальном случае весь спектр цифрового телекоммуникационного оборудования для различных сетей связи должен производиться одним разработчиком и иметь единую распределенную систему управления. Это позволит повысить эффективность технического обслуживания и оперативного управления связью, уменьшить расходы на обучение личного состава, закупку ЗИП и т. п. Однако на практике каждый вид войск Вооруженных Сил имеет свои заказывающие и экспертные учреждения, свою сложившуюся кооперацию разработчиков. В данной ситуации выход состоит в том, чтобы новая техника создавалась на принципах «открытых систем», с применением стандартных алгоритмов и протоколов, обеспечивающих возможность совместной работы и единых принципов управления.
В-третьих, разработчик должен иметь персонал с допусками на режимные объекты для осуществления гарантийного и послегарантийного обслуживания поставляемого оборудования;
И, наконец, в-четвертых, конструктивные и эксплуатационные характеристики оборудования должны соответствовать уровню защищенности объектов, на которых оно применяется.
В соответствии экспертизой, проведенной по этим и ряду других критериев, начальником связи ВС РФ был составлен «Перечень техники связи двойного назначения, используемой и планируемой к использованию в Вооруженных Силах РФ». Документ утвержден начальником Генерального штаба ВС РФ и заместителем министра Мининформсвязи России. В перечне указано оборудование ряда отечественных предприятий - производителей телекоммуникационного оборудования, в частности ФГУП «ЭЗАН», НТЦ «НАТЕКС», НПП ЗАО «Новел-ИЛ», ОАО «Морион» и др.
Телекоммуникационное оборудование перечисленных компаний в целом удовлетворяет требованиям, предъявляемым военными связистами, и по своим техническим характеристикам находится примерно на одном уровне.
Вместе с тем необходимо отметить, что для работы по медному кабелю наиболее предпочтительно оборудование семейства «Мегатранс», производимое группой компаний «НАТЕКС».
Автор данной статьи лично участвовал в нескольких сравнительных испытаниях xDSL оборудования различных производителей на объектах Минобороны и отмечает превосходство модемов «Мегатранс-3» по надежности работы, дальности связи и наименьшему влиянию на параллельно работающую АСП К-60П.
Новое поколение цифровой системы передачи (ЦСП) «Мегатранс-4» обеспечивает передачу синхронного цифрового потока со скоростью до 4608 кбит/с по свободным физическим парам медного кабеля на расстояние до 270 км и поддерживает до 14 дистанционно-питаемых регенераторов. Такие уникальные характеристики были достигнуты за счет разработанных и запатентованных компанией несимметричной адаптивной многопозиционной модуляции с регулируемым уровнем (с использованием кода ТС-РАМ и стандартов G.shdsl.bis, ITU-T 991.2) и системы аналоговой обработки и коррекции сигнала. Благодаря последней при установке аппаратуры «Мегатранс» не требуется индивидуальной подстройки под тип и качество кабеля, длину сегмента и т. д., что было подтверждено испытаниями, проводившимися с участием специалистов 4 ЦНИИ МО на реальной кабельной магистрали Минобороны.
Важнейшей особенностью оконечного оборудования «Мегатранс-4» является наличие двух встроенных интерфейсов El (G.703 2Мбит/с) и одного Ethernet 10/100BaseT. Причем благодаря поддержке стандарта G.704 и технологии TDM+Ethernet допускаются любые варианты распределения пропускной способности цифрового тракта между всеми тремя интерфейсами, а соответственно различными TDM и IP пользователями, что открывает серию уникальных возможностей.
Во-первых. Подключение комплексов управления связью напрямую к ЦСП по стыку Ethernet, минуя каналоформирующий мультиплексор, что позволяет осуществлять обслуживание последнего без риска потери управления сетью.
Во-вторых. Объединение современных учрежденческих АТС напрямую по отдельному каналу Е1, без задействования канальных и коммутационных ресурсов мультиплексоров.
В-третьих. Объединение компьютеров на различных узлах связи и пунктах управления соединения в единую виртуальную локальную вычислительную сеть (VLAN) без дополнительных затрат, так как благодаря наличию моста Ethernet во всех модемах и регенераторах, ЦСП «Мегатранс-4» представляет собой распределенный на сотни километров Ethernet коммутатор.
Пример организации цифровой линии привязки на базе оборудования «Мегатранс-4», работающего в одном кабеле с АСП К-60П, показан на рисунке.
Регенераторы расположены на необслуживаемых усилительных пунктах (НУП). В зависимости от нужд заказчика и состояния кабельной магистрали скорость передачи в линии может меняться в диапазоне от 200 до 4616 кбит/с с шагом 64 кбит/с.
Организация цифровой линии привязки на базе оборудования «Мегатранс-4»
При более низких скоростях можно увеличить длину регенерационного участка. Так, в 2002 году на одной из линий привязки МО была проведена опытная эксплуатация ЦСП «Мегатранс», которая обеспечила устойчивую работу на скорости около 400 кбит/с на расстоянии 37 км без применения регенераторов, дополнительного подбора пар и их симметрирования.
Кроме цифровых систем передачи по медным кабелям «НАТЕКС» выпускает практически полную линейку цифрового телекоммуникационного оборудования, необходимого для модернизации существующих и построения новых сетей связи: системы передачи по ВОЛС, мультиплексоры и коммутаторы синхронной и плезиохронной цифровой иерархии всех уровней, радиорелейные системы и аппаратуру широкополосного радиодоступа. Выпускаемое оборудование поддерживает как традиционные для военных сетей связи TDM технологии, так и стремительно развивающиеся на мировом рынке IP сети, а также различные их сочетания (TDM over IP, TDM+Ethernet, VoIP и др.).
Следует отметить, что эффективность любого телекоммуникационного оборудования зависит не только от качества функционирования отдельных элементов, но и от наличия развитой системы администрирования. Понимая это, группа компаний «НАТЕКС» разработала передовую интегральную систему управления FlexGain View. Она является открытой системой, т. е. может поддерживать оборудование сторонних производителей, а ее модули могут быть адаптированы в другие системы управления, построенные на базе современных стандартов. SNMP-агенты и MIB-файлы системы FlexGain View полностью совместимы с применяемыми во всемирно признанных средах управления HP-Open View и SNMPc Castle Rock. Программное обеспечение работает в Windows и Unix системах, соответствует повышенным требованиям по надежности и безопасности и сертифицировано Минсвязи России. К основным функциям системы управления относятся: графическое представление состояния контролируемых сетевых элементов на единой карте устройств, загрузка карты местности; детальное представление состояния выбранного устройства с возможностью выдачи устройству SNMP-команд; сигнализация аварий на картах устройств и выдача оповещения (цвет, звук, E-mail, SMS-через e-mail); регистрация сетевых событий в журналах текущих и прошедших событий с возможностью формирования тренд-отчетов по заданным событиям; моделирование неисправностей; настройка маршрутов между оконечными пунктами; управление аварийными ситуациями, возникающими в каналах передачи данных; управление системами защиты и многое другое.
Подбор оборудования для каждого конкретного случая, его установку и настройку на объектах заказчика осуществляют специалисты компании «Натеке Спецтелеком», которые имеют все необходимые разрешительные документы и соответствующую форму допуска.
Предприятие проводит анализ тенденций развития отечественных и зарубежных телекоммуникационных сетей, участвует в проведении исследований и опытно-конструкторских работ, разрабатывает предложения по применению на сетях связи спецпотребителей серийно выпускаемой продукции, обеспечивает разработку, производство и поставку в силовые министерства и ведомства средств связи и программного обеспечения в соответствии со специальными требованиями. Качество проводимых работ контролируется военным представительством Минобороны России.
«Натеке Спецтелеком» организует проведение спецпроверок и специсследований изготавливаемого оборудования, прошел сертификацию менеджмента качества в системе добровольной сертификации «Военный регистр», имеет лицензию ФСБ на осуществление работ, связанных с использованием сведений, составляющих государственную тайну.
По результатам работы комиссии по контролю качества телекоммуникационного оборудования отечественных производителей, назначенной в соответствии с решением начальника Генерального штаба ВС РФ, целый ряд изделий предприятия был рекомендован к использованию на сетях связи Вооруженных Сил Российской Федерации.
Применение оборудования группы компаний «НАТЕКС» позволит использовать на специальных сетях связи передовые и перспективные технологии, повысить эффективность функционирования, живучесть и информационную безопасность действующей системы связи и обеспечить в короткие сроки модернизацию системы связи ВС РФ.
