Сейчас уже трудно вспомнить, кому принадлежит удачное сравнение железной дороги с кровеносной системой страны. По данным МПС, в России протяженность железнодорожного полотна составляет 96 тыс. км. Неудивительно, что этот огромный организм болезненно реагировал на изменения, происходившие в стране в последние годы. Объемы перевозок были таковы, что набранный штат себя не окупал. Железной дороге приходилось сокращать пути и демонтировать контактный провод.
Одновременно с этими вынужденными мерами предпринимались попытки найти выход из сложившейся ситуации: например, привлечь сторонних грузоотправителей. В 1997 году было разработано предложение для компаний из стран Южной Азии — Кореи, Тайваня, Японии и т. д. Доставка контейнеров железной дорогой через Транссибирскую магистраль на Москву и далее в порты Европы позволила бы им сэкономить до 50 долл. на каждом контейнере и сократить время доставки груза (например, из Японии — на 14 дней) по сравнению с морским путем.
Для доказательства состоятельности этого предложения был подготовлен поезд, который необходимо было провести из Владивостока до Москвы за семь суток. Но непременным условием восточных грузоотправителей был постоянный контроль за грузом в режиме online. С помощью спутниковой системы GPS и передающих устройств, установленных на поезде, удалось проконтролировать движение одного поезда. Но все оказалось не так просто. «Представители восточных грузоотправителей запросили справку о нахождении груза в любой момент времени, а у нас не было для этого необходимой инфраструктуры, не было контроля за движением поездов и информации в режиме online. Все наши системы были разрозненны», — вспоминает Алексей Архаров, начальник службы информатизации и связи Красноярской железной дороги.
Проблема встала очень остро в масштабе всего МПС. На местном рынке грузоотправителей не предвиделось, а внешние агенты ставили условия, для выполнения которых требовалась прозрачная коммуникационная среда, где объект всегда был бы под контролем. Решить эту задачу теми техническими средствами, которыми располагало МПС, было невозможно. Поскольку никто и никогда задач такого плана перед средствами связи не ставил, отрасли предстояла мощнейшая модернизация.
| Профиль клиента |
|---|
|
Компания: Местонахождение: Руководитель: Проблема: |
| Профиль партнера |
|---|
|
Компания: Местонахождение: Руководитель: Решение: |
Наследство былых времен
Осуществить меры, которые были призваны повысить эффективность труда в новых экономических условиях и сократить эксплуатационные расходы на старом оборудовании, оказалось крайне затруднительно. На тот момент железная дорога располагала устройствами связи выпуска 50—60-х годов и не менее раритетными кабельными линиями постройки 50—80-х годов. Неудивительно, что приходилось сталкиваться с проблемой отсутствия запасных частей к ним. Кроме того, современный уровень перевозочного процесса подразумевает тотальную информатизацию, для которой необходимы существенные технологические изменения в работе железнодорожного транспорта, в частности, внедрение различных АСУ и ERP-систем, электронного документооборота, работы с клиентами и т. п. На базе имеющихся каналов связи организовать WAN-сеть масштаба предприятия было нереально.
Однако в современных условиях модернизация в масштабах отрасли не могла не осуществляться. В первую очередь обновлялись системы, обеспечивающие безопасность движения поездов (стрелки, светофоры, реле, электронные устройства на пути, в постах электрической централизации и в локомотивах, табло диспетчера и т. п.), связи и передачи данных на железных дорогах. При этом на железных дорогах России по сути строятся три сети:
- сеть передачи данных (СПД) — WAN масштаба предприятия с большим количеством отделений и филиалов, которая используется для работы ERP-системы SAP R/3, электронного документооборота и т. п.;
- сеть оперативно-технологической связи (ОТС) — комплекс устройств, непосредственно участвующих в обеспечении перевозочного процесса, поездная диспетчерская, радиосвязь, аппаратура станционного громкоговорящего оповещения, групповые каналы, каналы селекторных совещаний;
- сеть общетехнологической телефонной связи (ОбТС) — сети телефонных коммутационных станций (АТС), аппаратура и каналы передачи.
Такой подход требует для каждой сети уникального оборудования и своего комплекта ЗИП, отдельных площадей для его размещения и специально подготовленного штата сотрудников. Есть и другие очевидные недостатки построения такого комплекса сетей: невозможность или затрудненность совместного управления им; большое энергопотребление (поскольку питание необходимо для всех трех систем и кондиционера); сложная общая схема резервирования каналов связи; низкая надежность комплекса сетей в целом.
«"Сверху" нам приходят неповоротливые проекты, непродуманные технически и стоящие огромных денег», — говорит Александр Деев, начальник отдела развития телекоммуникаций и сетей связи службы информатизации и связи Красноярской железной дороги. Специалисты Красноярской железной дороги сделали свои нехитрые расчеты. Поясним на простом примере: если надежность сети СПД составляет 0,99, это означает, что сеть неисправна 3,65 дня в году. Если те же цифры будут справедливы и для других сетей, то общая надежность сети в целом составит 0,99*0,99*0,99=0,97, т. е. комплекс сетей не будет работать 10,89 дня в году. Иначе говоря, потенциальная надежность таких «раздутых» систем гораздо ниже — ведь для нормальной работы железной дороги необходимо, чтобы все три сети в каждый момент времени были работоспособны.
Кроме того, сложность структуры управления перевозочным процессом и обеспечения этого процесса состоит в том, что по технологии работы железной дороги все сети СПД, ОТС, ОбТС должны в той или иной мере наличествовать на любой, даже самой малой железнодорожной станции, включая разъезды и встречные посты.
Аргументы в пользу IP
Процесс выбора решения для специалистов Красноярской железной дороги был непростым. «Мы шли этим путем самостоятельно, без инвестиций МПС, — вспоминает Алексей Архаров. — На выставке «Инфотранс-2001» в Сочи мы договорились с представителями компании Avaya об испытаниях в наших условиях их системы IP-телефонии Definity. Несмотря на то, что уже тогда были представлены решения и Siemens, и Alcatel, ни одна другая фирма-изготовитель на тот момент не предложила готового решения». Кроме того, представителей Красноярской железной дороги не удовлетворила финансовая позиция других поставщиков, в частности, требование 100%-ной предоплаты.
| Avaya http://www.avaya.ru |
|
Компания Avaya — бывшее подразделение корпоративных сетей связи компании Lucent Technologies, которое выделилось в самостоятельную компанию в 2000 году. Специализируется на разработке коммуникационных сетей, в том числе защищенных систем IP-телефонии, программного обеспечения и услуг в области коммуникаций, разрабатывает приложения для конвергенции голоса и данных в информационных сетях. Штат компании насчитывает 23 тыс. сотрудников, работающих в 51 стране мира. В научно-исследовательском центре Avaya Labs работает более 3000 ученых и инженеров; 22 его отделения размещены в 16 странах. В научные разработки и развитие новых технологий компания инвестирует до 9% своих доходов.
Представительство Avaya в России и странах СНГ имеет, помимо московского, четыре региональных офиса; численность сотрудников — более 100 человек. |
Правда, нельзя сказать, что соотношение цена/качество технологии IP-телефонии было настолько идеально, что решение о ее внедрении было принято без колебаний. Надо признать, что пока цена в расчете на порт IP по сравнению с аналоговым портом АТС выше примерно в 3—5 раз. Но речь шла не о повсеместном внедрении IP-технологии, а только о том, где с ее помощью можно было получить преимущество: например, на малых станциях и для организации магистральных каналов связи в условиях ограниченности сетевого ресурса.
«Нам на Красноярской железной дороге все равно приходится строить в полном объеме WAN-сеть, — рассказывает Александр Деев. — Получается несколько сетей, разнотипное оборудование и множество вытекающих отсюда проблем. А если организовать сеть передачи данных для малой станции и подключить IP-телефон, то не нужно ставить стойку ОТС, ОбТС, создавать лишнюю нагрузку на волоконно-оптический кабель и устанавливать кондиционер для охлаждения всего этого оборудования». В дополнение Александр Деев приводит красноречивый пример: оборудование для сети оперативно-технологической связи малой станции стоит 1 млн руб., а таких малых станций на одной только Красноярской железной дороге более ста. В случае же IP-телефонии нужно всего от 1 до 5 телефонов на станцию, которые обойдутся в 15—60 тыс. руб. (стоимость собственно IP-телефонов). Получается, что коэффициент полезного использования оборудования ОТС крайне низок по сравнению с IP-телефонией.
Помимо того, что применение IP-телефонии позволит снизить суммарную стоимость оборудования (поскольку собственно оборудования будет меньше), существенно упрощается и сама инфраструктура — за счет невысоких требований к помещениям, электропитанию и обслуживанию. Нет необходимости в кондиционировании помещений и в усилении электроснабжения малых станций, что тоже дает экономию: потребление электроэнергии уменьшается в несколько раз.
Специалисты Красноярской железной дороги поясняют и это примером. Схема связи малой станции, каких большинство на сети железных дорог России, включает в себя все три сети связи. Потребление электроэнергии такой станции в максимальном режиме, на который рассчитываются питающие трансформаторы, щитки ввода и электрокабели, таково: стойка ОТС — 1 кВт, стойка СПД и компьютер — 1 кВт, кондиционер (для охлаждения всего этого оборудования в летний период) — 3 кВт. Итого: 5 кВт.
В случае IP-технологии необходимость в кондиционере отпадает, поскольку выделяется малое количество тепла. В максимальном режиме оборудование СПД и компьютер потребляют 1 кВт, а IP-телефон — 40 Вт (чем вообще можно было бы пренебречь). Итого: 1,04 кВт, т. е. почти в 5 раз меньше.
Немаловажную роль играет и площадь, занимаемая оборудованием. В первом случае она составляет 2,5 м2, во втором — 0,8 м2. Кроме того, возможно настольное или настенное размещение оборудования для IP-решения.
Впрочем, преимущества IP-телефонии очевидны в случае ее применения в условиях малых станций. Что же касается больших станций, то, по мнению специалистов Красноярской железной дороги, там разумнее использовать комплекс обычной и IP-телефонии применительно к местным условиям.
Кроме того, оказалось, что большой объем оборудования неизбежно влечет за собой трудности с управлением этим оборудованием и контролем за ним. Для нормального управления необходимо, чтобы все оборудование было укомплектовано модулем контроля реального времени, Ethernet, имело асинхронный порт, поддерживающий протоколы РРР, IP, SNMP, и было совместимо с системой управления HP OpenView. Эти требования необходимы для совместимости с имеющимися системами управления и унификации контроля всего оборудования в комплексе. В этом случае информация о неисправностях будет поступать в режиме реального времени, что способствует оперативному устранению неисправностей.
Но появление большого числа управляемых узлов неизбежно усложнит управление системой в целом. Поэтому количество узлов должно быть сведено к оптимальному минимуму. Тогда фактически один человек будет способен контролировать сеть СПД с наложенными сетями ОТС и ОбТС. Исчезнет проблема взаимодействия систем, и не нужно будет строить отдельную мощную сеть управления.
Все эти рассуждения выглядят довольно привлекательно — правда, надо признать, что до сих пор это были скорее теоретические выкладки. А что же на практике?
От теории к практике
В период с 19 по 21 декабря 2001 года на Красноярской железной дороге совместно со специалистами ВНИИУП в условиях эксплуатации в реальных сетях СПД, ОТС, ОбТС были испытаны два цифровых коммутатора Definity CMC с установленными аппаратными и программными функциями IP. «Перед этим была проведена большая работа по подготовке каналов, схем связи и по согласованию, — вспоминает Александр Деев. — Но уровень наших специалистов позволял выполнять работу в сжатые сроки».
По сети СПД МПС были включены удаленные IP-абоненты в Москве; кроме того, тестировались IP-абоненты по всей сети Красноярской железной дороги. Испытания показали, что IP телефония органично вписывается в существующее оборудование, вызовы проходят без задержек, речь разборчива и понятна. Трафик, занимаемый разговором, не создавал помех для передачи данных в силу своей малости. Качество речи, переданной по реальной IP-сети, на слух не отличалось от качества разговора при работе по цифровым каналам. Малая задержка сигнала, возникающая на IP-сети, не создавала помех разговору. При этом сохранялись все функции обычных цифровых телефонов, например, идентификация вызывающего/вызываемого абонента, конференц-связь, прямые линии.
Для того чтобы стать абонентом IP-коммутатора, достаточно иметь компьютер, подключенный к WAN МПС. Александр Деев образно замечает: «Сейчас для нас Definity стал своего рода большим конструктором Lego. Мы конфигурируем его, как нам требуется для обеспечения меняющихся потребностей в связи, даже перетаскиваем с места на место. И все это не требует обращения за сервисной поддержкой».
Во время испытаний искусственно занижался трафик между IP-телефоном и IP-коммутатором. Подобные опыты показали, что при применении соответствующего алгоритма сжатия (например, G.711A, G.711MU) разговор возможен при 21 Кбит/с. Реальные сети с такой малой пропускной способностью уже давно не строятся, везде применяется как минимум технология xDSL — сотни килобит в секунду. Это позволяет применять IP-телефонию для быстрой телефонизации оперативных работников МПС, обходясь без средств классической телефонии (УАТС, увязка с узлом, кабели местной связи или проводка по зданию).
Кроме того, система оказалась неприхотлива к условиям эксплуатации. Широкий диапазон температур и питающих напряжений не становится помехой для работы устройств Definity, что крайне важно для использования в российских условиях.
Стратегические выводы
Как считают специалисты Красноярской железной дороги, внедрение IP-телефонии наглядно показало, что для таких крупных организаций, как железные дороги, достаточно построить одну сеть СПД (WAN) и на ее основе удовлетворить потребности во всех видах связи. Старые системы связи могут быть сняты с эксплуатации или использоваться в качестве резерва. Но для этого необходимо принять глобальное стратегическое решение в масштабах отрасли, т. е. перестать проектировать, изготовлять, заказывать и покупать оборудование, использующее старые аналоговые каналы и интерфейсы, неуправляемое и неконтролируемое дистанционно. Сюда относится, например, оборудование контроля подвижного состава железных дорог, оборудование управления и контроля стрелок и сигналов, оборудование автоматизированного учета расходования электроэнергии. Необходимо заказывать заводам-производителям только то оборудование, которое способно передавать данные в цифровом виде, имеет цифровые интерфейсы (например, ISDN-BRI, ISDN-PRI, Ethernet, V35). Все эти протоколы прозрачно передаются по IP-сети. Но принятие подобных масштабных решений входит исключительно в компетенцию Министерства путей сообщения РФ.
| ФГУП «Красноярская железная дорога» http://www.krw.ru |
|
Красноярская железная дорога существует с 1899 года. Она проходит по территории Красноярского края и Республики Хакасия; протяженность дороги с запада на восток равна 4709 км, с севера на юг — 3500 км, общая эксплуатационная длина — 3190 км. Основной объем перевозок обеспечивают крупные предприятия добывающей и перерабатывающей промышленности, а также предприятия среднего и малого бизнеса и частные лица.
Дорога находится в государственной собственности (федеральное государственное унитарное предприятие). В ее состав входит более 100 предприятий и обособленных подразделений основной деятельности, а также 60 предприятий социального обслуживания. На Красноярской железной дороге работают 46 тысяч человек (в основной деятельности). Административное управление находится в Красноярске. |
