Требования к экономичности решений являются естественными и определяются стремлением к минимизации затрат при построении и эксплуатации ДИСС, сокращению сроков ее окупаемости, увеличению доходности от услуг, предоставляемых при функционировании ДИСС, защите инвестиций на перспективу.
Сложность и многофункциональность ДИСС предопределяют многовариантность возможных альтернативных решений при ее построении. Поэтому для выбора окончательных решений при предпроектном обосновании и проектировании ДИСС конкретных автодорог требуется глубокий и всесторонний технико-экономический анализ альтернативных вариантов ее построения.
Подходы к решению
Выполнить вышеназванные требования при создании ДИСС можно только с применением современных и перспективных телекоммуникационных технологий. Наиболее эффективные решения в настоящее время предполагают использование концептуальных подходов и положений для построения сетей связи следующего поколения (NGN, Next Generation Network) [1].
Создание ДИСС на принципах концепции NGN предусматривает, что создаваемая интегрированная система связи будет обладать следующими отличительными свойствами:
мультисервисностью, характеризуемой независимостью технологий предоставления инфокоммуникационных услуг от транспортных технологий;
мультимедийностью, т. е. способностью передавать многокомпонентный трафик с необходимой синхронизацией этих компонент в реальном масштабе времени и использованием соединений сложной конфигурации;
интеллектуальностью, обеспечивающей возможность управления инфокоммуникационной услугой, вызовом и соединением со стороны пользователя и поставщика услуги;
инвариантностью доступа, позволяющей организовать доступ к инфокоммуникационной услуге независимо от используемой технологии;
многооператорностью, обеспечивающей возможность участия нескольких операторов в процессе предоставления инфокоммуникационной услуги и разделение их ответственности в соответствии с областью деятельности.
На то, какими свойствами будет обладать создаваемая телекоммуникационная система, в первую очередь большое влияние оказывают возможности технологий, заложенных в основу сети. Поэтому общую последовательность разработки ДИСС можно представить в виде следующих этапов:
выбор базовой технологии;
определение структуры системы;
разработка схемы организации связи.
При выборе базовой технологии для физического уровня необходимо учитывать, что топология мультисервисной сети ДИСС должна базироваться на инфраструктуре волоконно-оптических кабелей магистральной сети связи. Для работы сетевого оборудования используются волокна в кабелях рабочего и резервного направлений. Рабочие и резервные оптические волокна физически разнесены по разным кабелям и могут проходить по разным маршрутам.
Основными технологиями при построении мульти-сервисных систем в настоящее время являются SDH, Ethernet, ATM, IP/MPLS, WDM. Опираясь на мировой опыт, можно утверждать, что строительство магистральных каналов транспортной сети на основе технологии Gigabit Ethernet в настоящее время обходится в 1,5 — 1,7 раза дешевле, чем использование магистралей SDH/ATM[2].
Учитывая требования к пропускной способности, экономичности строящейся системы, а также принимая во внимание "Концептуальные положения по построению мультисервисных сетей на ВСС России", наиболее целесообразным представляется строительство мультисервисной сети ДИСС на базе технологии транспортной сети Gigabit Ethernet.
Также в настоящее время определенный интерес вызывает относительно новое семейство перспективных технологий построения мультисервисных сетей — семейство технологий пассивных оптических сетей (PON). Отличительной ее особенностью является способность организовать сеть распределения и доступа на одном волокне, с чем и связаны основные достоинства и недостатки данного семейства технологий.
Решения на базе этой технологии достаточно дороги, тем не менее в этой области наблюдается неуклонное технологическое развитие, связанное в основном с обеспечением резервирования, повышением надежности, а также происходит постоянное снижение стоимости оборудования. Таким образом, возможно, что в обозримом будущем решения, основанные на PON, составят серьезную конкуренцию "классическим" подходам как в части технических характеристик, так и по экономической составляющей.
При определении структуры системы четко выделяются ее основные элементы, такие как:
транспортная сеть;
сеть абонентского доступа;
узлы доступа и Центр управления.
В соответствии с выбранными базовыми технологиями и определенной структурой, на рис. 1 и 2 представлены обобщенные схемы архитектуры телекоммуникационной сети ДИСС.
Для организации оперативно-технологической радиосвязи, широкополосного радиодоступа подвижных и отдельных стационарных объектов к транспортной сети, а также для обеспечения резервирования проводных средств, в структуре ДИСС выделяются подсистемы оперативно-технологической радиосвязи и радиодоступа, что требует выбора базовых технологий, на которых они реализуются.
Подсистема оперативно-технологической радиосвязи предназначена для:
обеспечения связи с подвижными объектами (абонентами) АСУ ДД на стадиях строительства и эксплуатации автодорог;
создания единой интегрированной среды, обеспечивающей взаимодействие различных подразделений и служб управляющей компании;
создания диспетчерских центров управления и контроля за подвижными и стационарными объектами (абонентами);
расширения возможностей служебного и коммерческого использования ДИСС.
К подсистеме оперативно-технологической радиосвязи предъявляются жесткие требования по показателям устойчивости функционирования в различной обстановке, в том числе и в ситуациях, связанных с перегрузкой сети в условиях воздействия сильных помех и др.
Опыт функционирования дорожной связи в Швеции, Норвегии, ФРГ, Дании, Польше, других европейских странах свидетельствует, что наиболее целесообразно использовать для этих целей системы транкинговой радиосвязи. TETRA признан унифицированным единым стандартом для систем дорожной связи стран Европейского Сообщества. Зарубежный опыт применения транкинговой связи стандарта TETRA положен в основу при проектировании и строительстве ДИСС в России: для автомобильной дороги "Москва — С.-Петербург — Выборг — Госграница" (ДИСС "Россия"), кольцевой автомобильной дороги С.-Петербурга (ДИСС КАД), а также для др.
Другим вариантом реализации подсистемы технологической радиосвязи является аренда выделенной корпоративной сети у одного из операторов сотовой связи стандарта GSM. В этом случае управляющий оператор ДИСС становится корпоративным клиентом оператора сотовой связи. Достоинствами данного подхода к организации подсистемы технологической радиосвязи являются прозрачность организационно-технических мероприятий, возможность быстрого изменения количественного состава абонентов и объема предоставляемых услуг.
К недостаткам можно отнести те, которые свойствены и системам сотовой связи: не очень высокое качество связи, низкая устойчивость особенно в периоды наибольшей нагрузки и в условиях воздействия сильных помех. Таким образом, корпоративная сеть на основе сотовой связи не в полной мере удовлетворяет требованиям, предъявляемым к подсистеме оперативно-технологической радиосвязи. Однако в городских условиях такие решения нашли широкое применение в ряде европейских стран.
Подсистема широкополосного доступа предназначена для решения следующих основных задач:
обеспечение широкополосного доступа подвижных и отдельных стационарных объектов к транспортной сети, в том числе на различных этапах строительства и ввода в эксплуатацию ДИСС;
обеспечение требуемых показателей устойчивости функционирования ДИСС за счет резервирования наиболее важных волоконно-оптических трактов передачи транспортной сети ДИСС;
обеспечение широкополосного доступа отдельных пользователей к инфокоммуникационным услугам ДИСС на возмездной основе.
В качестве основных стандартов для подсистемы широкополосного радиодоступа наиболее целесообразно рассматривать различные варианты технологии WLAN (Wireless Local Area Network):
IEEE 802.11 (Wi-Fi) (скорость передачи в сетях Wi-Fi в настоящее время достигает 50 Мбит/с на дальностях связи до 100 м, что при определенных условиях может полностью обеспечить потребности сервисов, предоставляемых для участников дорожного движения);
IEEE 802.16 (WiMAX) (скорость передачи данных в сетях WiMAX достигает 70 Мбит/с на расстояниях до 15 км).
Широкополосная беспроводная связь давно рассматривается в качестве реальной альтернативы традиционным способам высокоскоростного абонентского доступа. Наиболее перспективной с точки зрения построения крупных сетей доступа представляется технология WiMAX (WLAN 802.16/16а), которая разработана для обеспечения беспроводного широкополосного доступа к сетям городского масштаба MAN (Metropolitan Area Network).
Таким образом, дорожные интегрированные системы связи должны базироваться на современных и перспективных телекоммуникационных технологиях, что является необходимым условием для выполнения требований, предъявляемых к таким системам, и служит предпосылкой к их дальнейшему развитию и интеграции в единую ИТС.
В настоящее время накоплен достаточно богатый зарубежный опыт создания АСУ ДД и ИТС. В то же время сложность таких систем определяет отсутствие готовых комплексных решений, поэтому в процессе создания такого рода систем требуется глубокая проработка широкого круга вопросов. Примером разработки подобных решений является создание ДИСС АСУ ДД Западного скоростного диаметра С.-Петербурга, предпроектные и проектные работы по которой выполняет проектный институт Типросвязь СПб".
Список литературы
1. Концептуальные положения по построению мультисервисных сетей на ВСС России
2.С.В. Закурдаев. Путь России в Информационное общество (Архитектура New Internet). // ТелеМультиМедиа 2001, №3(7).
Журнал «Вестник связи» №9, 2005 г.