Новые пути построения сетей технологической связи.
Полезная ссылка: Система технологической связи от Натекс
Технологические сети связи, предназначенные для эксплуатации на объектах железных и автодорог, газо- и нефтепроводов, электроэнергетики и т.п., считаются одними из самых консервативных. Это обусловлено необходимостью обеспечения высочайшей надежности их работы, от чего зависит не только жизнеобеспечение населения, но и многое другое. Именно поэтому службы развития и эксплуатации таких сетей не торопятся внедрять современные многообещающие технологии, пока те не пройдут обкатку в лабораториях, на полигонах и сетях с менее жесткими требованиями.
Исторически технологическая связь строилась на базе медного кабеля. Классически применялась система передачи с организацией требуемых каналов связи и телемеханики для управления объектами и снятия с них информации. К ним можно отнести аналоговые системы передачи К-60П, К-12+12, BKG2, BK300 и др.
С развитием новых технологий вполне логично их применение на сетях технологической связи. В первую очередь следует обратить внимание на оптический транспорт. У оптического кабеля есть масса достоинств - наибольшее полоса пропускания из всех возможных сред передачи, высокая помехозащищенность, надежность, устойчивость к неблагоприятным воздействиям, низкие потери и др. Среди недостатков - проблемы с подачей дистанционного питания на значительные расстояния, необходимость в применении более дорогого оборудования и приборов для содержания оптического кабеля и ремонта.
На оптических сетях можно применять как хорошо зарекомендовавшую себя аппаратуру SDH, так и современные оптические коммутаторы. Обе технологии имеют механизмы многократного программного резервирования. SDH целесообразно применять на магистральном участке сети между крупными узлами связи, для объединия их в кольцо. На этом же сегменте можно использовать коммутаторы со скоростью передачи до 10 Гбит/с, промышленные же коммутаторы с пропускной способностью 1 Гбит/с разумно устанавливать на разветвленную сеть связи с технологическими объектами, где подразумевается сложная линейно-древовидная топология, и отсутствуют требования к более высокой скорости передачи.
Ещё одним перспективным направлением построения сетей технологической связи является, на мой взгляд, применение оборудования широкополосного беспроводного радиодоступа (ШБД) различных стандартов. Отказ от вложений в кабельную инфраструктуру и поддерживание её в рабочем состоянии высвобождает средства для построения сети на базе надежного оборудования. Безусловно, здесь сдерживающую роль будет играть наличие (или отсутствие) прямой видимости между объектами, характер отражающей поверхности и требования к ширине полосы канала (т.к. в оборудовании ШБД она не беспредельна).
Аналогично предыдущему классу оборудования можно сделать разделение на магистральные системы передачи на радиорелейном оборудовании уровня nxE1 или STM-1 и оборудование доступа к технологическим объектам со скоростью передачи до 50 Мбит/с на сектор класса "точка-точка" или "точка-многоточка".
Также не стоит отказываться от эксплуатации меднокабельных систем нового поколения с высокими показателями скорости, надежности и резервирования.
Постоянно взвешивая все "за" и "против" конкурирующих между собой технологий и выполняя многие проекты подобной тематики, я пришел к мысли, что случай, когда одна из технологий применяется в чистом виде, довольно редки. Заказчики стремятся использовать в полной мере все возможности своей инфраструктуры, а это подразумевает комплексные сложные проекты с реализацией на базе широкого перечня оборудования разных технологий в различных сочетаниях.
Структура сети технологической связи каждого конкретного оператора уникальна. Повторяющихся схем ее организации можно и не найти. Общее в них, как я уже упоминал, разделение на 2 сегмента - магистральный и технологический.
Наследие в виде медных кабелей вдоль всей инфраструктуры, ещё долго будет приносить пользу эксплуатирующим организациям. Однако на магистральном направлении между узлами связи все чаще встречается оптический кабель. Между соседними узлами связи возможно создание тракта без переприема и усиления сигнала. А для построения систем технологической связи и телемеханики, где по трассе существует много точек с отводом от основного кабеля, потребуется организовывать качественную и надежную систему электропитания на контрольных пунктах телемеханики. Ведь при пропадании электропитания в середине цепи информация от удаленных точек не будет поступать в диспетчерский пункт на узле связи. На практике встречаются два варианта - с заводом оптики в каждый контрольный пункт (линейная топология или "шина") и прокладка оптического кабеля только в зоне старого землеотвода на медный кабель, т.е. на магистрали.
В первом случае получается энергозависимая и не очень надежная схема, когда пропадание питания на контрольном пункте телемеханики или обрыв кабеля на участке от магистрали до контрольного пункта приводит к обрыву связи с частью схемы. Во втором случае необходимо устанавливать оборудование в корпуса необслуживаемых регенерационных пунктов (НРП) и организовывать электропитание в этих НРП. Электропитание может быть как локальное (т.е. подвод линии электропередачи к НРП), так и дистанционным. Причем дистанционное питание можно подавать по старому медному кабелю либо со стороны узлов связи, либо от контрольных пунктов телемеханики.
В силу того, что магистраль между узлами связи бывает протяженной (от 70 до 250 км), не всегда удается подать нужную мощность с узлов связи специализированными системами дистанционного питания, поэтому зачастую предпочтителен вариант подачи ДП от контрольных пунктов. Как правило, от магистрали до контрольного пункта телемеханики проложен медный кабель минимальной емкости (наиболее часто - ЗКП1х4х1.2). В НТЦ Натекс на базе оборудования Мегатранс-4 была произведена доработка для обеспечения возможности подачи дистанционного питания на модем в НРП и снятие части мощности для запитки промышленного оптического коммутатора Натекс NXI-3030 потребляемой мощности до 9 Вт. Благодаря этому решению не пришлось проектировать и строить ЛЭП до всех точек разветвления на трассе. Кроме того, в полной мере используются преимущества существующей медно-кабельной инфраструктуры.
Причем, дистанционное питание на НРП модем может принимать по любому из подключенных направлений, а их можно использовать до четырёх! Таким образом, пропадание электропитания на одном из контрольном пункте телемеханики или обрыв кабеля от него до НРП с промышленным оптическим коммутатором не приведет к разрыву цепи (кольца), что повышает надежность решения.
Рассматривая сегмент радиорешений, я отдаю предпочтение системам ШБД "точка-многоточка" с выделением частот, т.е. использованию своих собственных закрытых сетей. В частности, можно применять оборудование Nateks-Multilink W стандарта WiMAX. Ведь почти на каждом узле связи имеются мачты для размещения антенн РРЛ или УКВ радиосвязи, сюда же можно установить антенны, предназначенные для ШБД, а на контрольном пункте телемеханики для размещения направленных антенн использовать бетонные опоры высотой до 20м (впрочем, точные высоты подвеса антенн даёт только проект).
Теперь объясню, почему я являюсь противником использования общедоступных и открытых стандартов - GSM, WiFi и т.п. Ведь оператор GSM может выключить свои базовые станции (ремонт, профилактика), или они могут выйти из строя. Также в моменты пиковой нагрузки (праздник или чрезвычайное происшествие) сети GSM парализуются на несколько часов, особенно вблизи крупных городов, что может обойтись в весьма круглую сумму из-за невозможности вовремя принять необходимое решение. А сеть WiFi попросту может быть "забита" помехой в виде такой же работающей по соседству бытовой сети доступа в Интернет.
Все эти новые технологии только начинают применяться на сетях технологической связи, и мы будем свидетелями их борьбы, новых эволюций под более жесткие и необычные для производителей требования от новых для них заказчиков. И на это стоит посмотреть.
Источник: Журнал "Вестник связи", №08 2010 г.
|
