ATM на просторах Сибири

ряд крупнейших электростанций (среди них - такие гиганты, как Братская и Усть-Илимская ГЭС) и потребителей электроэнергии (в частности, Братский алюминиевый завод). В-третьих, "Иркутскэнерго" - просто очень крупное предприятие по числу работающих (свыше 20 тыс. человек) и охватываемой территории.

Для функционирования такой большой системы крайне важно правильно организовать взаимодействие между ее составными частями, для чего необходима хорошая связь. Сейчас для организации телефонной связи между предприятиями "Иркутскэнерго" (всего их 41) компания арендует телефонные каналы у местной "Электросвязи". Дозвониться бывает очень нелегко, что затрудняет оперативное управление организацией. Состояние диспетчерской сети и сети сбора телеметрической информации также не соответствует масштабу фирмы.

В конце прошлого года компания "Иркутскэнерго" приступила к реализации крупномасштабного проекта модернизации своей системы связи. Основой новой системы должна стать сеть на базе технологии АТМ (рис. 1) пропускной способностью 622 (на участке Иркутск-Тулун и в городской черте Иркутска) и 155 Мбит/с. Решение использовать именно АТМ, а не SDH, было продиктовано тем, что эта технология позволяет добиться более экономичного распределения суммарной полосы пропускания сети между клиентами, нуждающимися в каналах небольшой пропускной способности.

С точки зрения технологической, новая сеть призвана обеспечить решение нескольких задач: объединения телефонных сетей различных предприятий, входящих в "Иркутскэнерго", с предоставлением им единого выхода на каналы междугородной и международной связи; объединения локальных сетей предприятий; автоматизированного сбора телеметрической информации и управления технологическими процессами; организации оперативной связи с мобильными ремонтными бригадами и разъездным персоналом; передачи видеоизображений для видеоконференций и различных охранных систем. Технология АТМ позволяет решить все эти задачи на базе единой универсальной корпоративной сети передачи данных, голоса и видео. Для связи с мобильными бригадами будет использована система транкинговой связи, интегрированная в единую корпоративную сеть телекоммуникаций.

На самом деле, конечно, задача куда шире - и это лишнее подтверждение тому, какое влияние оказывают на жизнь организаций современные телекоммуникационные технологии. По существу, речь идет о перестройке всей системы управления предприятием.

Судите сами. В настоящее время для голосовой связи между подразделениями "Иркутскэнерго" используются обычные телефонные линии. Качество междугородной связи (особенно в подразделениях, находящихся за пределами областного центра) оставляет желать лучшего. Единая система документооборота отсутствует - да чего уж там, даже локальные вычислительные сети есть далеко не везде. Пропускная способность каналов передачи телеметрической информации позволяет устанавливать на объектах лишь весьма ограниченное количество датчиков. Телекомуникационное хозяйство энергетической системы весьма разнородно и далеко не на всех участках находится в хорошей "технической форме".

Реализация описываемого проекта предоставит руководству "Иркутскэнерго" легко обозримую и управляемую систему телекоммуникаций, на базе которой можно будет создать электронную систему управления предприятием - а современные системы строятся вокруг мощных центральных серверов, к которым требуется постоянный онлайновый доступ. По сравнению с масштабами работ даже переход от традиционных для энергетиков селекторных совещаний к видеоконференциям выглядит просто небольшим побочным эффектом внедрения новых технологий. В системе будет реализована взаимная привязка телефонной и транкинговой систем, что обеспечит общение с сотрудниками организации, не зависящее от того, где они в данный момент находятся.

Информационную сеть создает московская компания "АйТи", многозоновую транкинговую сеть - фирма РКК. При этом проект транкинговой сети разрабатывала сама РКК, а проектированием сети АТМ занимались новосибирские и иркутские проектные организации совместно с "АйТи".

Сердцевиной системы является центральная волоконно-оптическая магистраль, занимающая четыре жилы волоконно-оптического кабеля "Ростелекома" - через Иркутскую область проходит Транссибирская волоконно-оптическая линия связи. Эти четыре жилы иркутские энергетики получили от "Ростелекома" в качестве платы за право монтировать свой кабель на опоры линий электропередач. Причем принято решение монтировать кабель вдоль ЛЭП с напряжением не 500 кВ (они, как правило, проходят по незаселенным местам), а 220 и 110 кВ, проходящим через населенные пункты. Отдельно, уже своими силами, было построено ответвление на Братск. Суммарная протяженность ВОЛС в составе новой сети превышает 1,5 тыс. км.

Максимальное расстояние между узлами сети составляет 126 км (участок Тулун-Покосное), имеются и другие очень длинные "пролеты". Чтобы оптический сигнал мог преодолеть столь большие расстояния, понадобилось использовать оптические усилители. В принципе, задачу усиления оптического сигнала в наземных сетях приходится решать не слишком часто; эта проблема скорее характерна для подводных линий связи большой протяженности (например, трансокеанских кабелей). Конечно, соответствующее оборудование весьма недешево. Создатели сети остановили свой выбор на оборудовании немецкой компании ADVA Optical, которое обеспечивает вполне достаточную дальность связи (до 180 км) и при этом не грешит излишней дороговизной.

Общее число узлов сети АТМ, располагающихся на предприятиях, которые принадлежат "Иркутскэнерго", - 41. В крупных городах таких предприятий несколько, поэтому там фактически строятся городские сети АТМ. Например, в Иркутске и Братске насчитывается по семь узлов сети, в Ангарске - три.

В качестве активного оборудования применяются коммутаторы ASX-1000 (на участках пропускной способностью 622 Мбит/с) и ASX-200BX (на участках 155 Мбит/с). Вокруг этих коммутаторов группируются устройства, обеспечивающие передачу потоков информации по сети: телефонные станции Meridian 1 от Nortel, коммутаторы доступа, имеющие модуль связи с магистральной АТМ-сетью (ATM-uplink; предполагается использовать коммутаторы для рабочих групп ForeRunner ES-3810 от FORE), а также контроллеры базовых станций транкинговой сети. Все устройства, установленные на узле сети, получают электроэнергию от одного и того же источника бесперебойного питания (Matrix от APC). Схема типового узла сети приведена на рис. 2.

(1x1)

Телефонная сеть "Иркутскэнерго" насчитывает шесть крупных офисных АТС емкостью от 500 до 2000 номеров (АТС максимальной емкости установлена в исполнительной дирекции компании). Кроме того, имеются 12 станций меньшей емкости и 38 совсем небольших станций, установленных в относительно "малонаселенных" подразделениях организации.

Офисные станции Meridian 1 подключаются к коммутаторам АТМ каналами Е1, по которым информация передается с использованием разработанной Nortel версии сигнализации ISDN. Таким образом, все офисные АТС оказываются связанными единой сетью ISDN, наложенной на сеть АТМ. В сети ISDN шесть крупных АТС связаны между собой по схеме "каждая с каждой". Все двенадцать АТС следующего уровня имеют прямые каналы связи с тремя-четырьмя АТС из "верхней шестерки", а каждая из 38 станций самого нижнего уровня соединена с тремя-четырьмя станциями среднего уровня. В телефонной сети поддерживается единый номерной план.

Суммарная пропускная способность каналов, связывающих учрежденческую АТС с коммутатором АТМ, бывает довольно большой - например, УАТС исполнительной дирекции связана с ASX-1000 двадцатью двумя каналами Е1. С другой стороны, для связи коммутатора с небольшими АТС нижнего уровня может использоваться не целый канал Е1, а какая-то его часть. Разделением канала Е1 на части "занимается" коммутатор АТМ узла, к которому эта станция подключена.

С междугородной сетью телефонная сеть "Иркутскэнерго" связана шестью каналами Е1, которые энергетики арендуют у местной "Электросвязи". Эти каналы приходят в исполнительную дирекцию, а доступ к ним сотрудники "Иркутскэнерго" получают через корпоративную сеть.

Помимо телефонного трафика через учрежденческие АТС в сеть АТМ попадает вся телеметрическая информация и трафик от контроллеров базовых станций транкинговой сети, не имеющих цифрового интерфейса. Телеметрическая информация от датчиков передается на Meridian 1 по каналам последовательного обмена данными RS-232.

Локальные вычислительные сети сейчас имеются в 30 подразделениях "Иркутскэнерго". В ближайшем будущем предполагается их значительное расширение. Например, в исполнительной дирекции установлена сеть Ethernet на коаксиальном кабеле (!), в которой насчитывается 60 рабочих станций; намечено довести их число до 500 и, уж конечно, отказаться от коаксиального кабеля. Общий же парк компьютеров предполагается увеличить на 2-2,5 тысячи. При этом основные информационные ресурсы будут сосредоточены в центре, поэтому суммарный трафик от локальных сетей отдельных предприятий к центральному офису обещает стать очень большим.

Основная задача многозоновой транкинговой сети, развертываемой в рамках описываемой информационной системы, - обеспечение оперативной связи с мобильными ремонтными бригадами. Кроме того, транкинговую сеть намечено использовать для оперативной связи с руководителями организации - независимо от их конкретного местонахождения. Выбор пал именно на транкинговую, а не на сотовую сеть прежде всего из-за необходимости покрытия значительного пространства.

В настоящее время вдоль информационной магистрали развертывается транкинговая система на базе оборудования ACCESSNET производства компании Rohde & Schwarz. Общее количество зон - 13, число транкинговых каналов - 80. Сеть будет работать в диапазоне частот 412-427 МГц; протокол транкинга - MPT 1327. В качестве абонентского оборудования используются в основном радиостанции Motorola; для оснащения руководящего звена применяются дуплексные станции Nokia.

Система ACCESSNET была выбрана разработчиками потому, что только она позволяет соединять контроллеры базовых станций по полносвязной (mesh) топологии. На первом этапе монтажа транкинговой сети будут установлены 13 сайтов на участке от Иркутска до Братска через Тулун. На втором этапе появятсясайты в непосредственной близости от Байкала (Листвянка, Глубокое, Байкальск) и на участке сети от Тулуна до Тайшета. В дальнейшем сеть предполагается сущуественно расширить и довести общее число сайтов до 31. На первом этапе в сети будут установлены 10 контроллеров, из них три контроллера ММХ-64 цифрового уровня. На втором этапе будут смонтированы девять контроллеров. Для обмена трафиком между контроллерами применяются постоянные виртуальные соединения, организуемые в сети АТМ по технологии Circuit Emulation; пропускная способность каналов составляет 2 Мбит/с. Контроллеры базовых станций подключаются к коммутаторам АТМ либо непосредственно (контроллеры MMX-64, имеющие цифровой выход), либо через УАТС Meridian 1 (аналоговые контроллеры MMX-8).

Бесспорно, когда речь идет о сети такого масштаба, одним из главных вопросов является обеспечение ее бесперебойного функционирования. В сети "Иркутскэнерго" для этого приняты следующие меры. Продублированы все линии связи между узлами сети. Как мы помним, в распоряжении энергетиков - четыре жилы, что позволяет организовать две параллельные двухпроводные линии между всеми узлами. Правда, все жилы находятся в одном кабеле; при полном его разрыве связь неминуемо прервется. На этот случай ведутся переговоры о взаимном резервировании линий связи с местной железной дорогой, которая также строит свою волоконно-оптическую сеть.

На первом этапе будет создана единая телефонная и транкинговая сеть. Эти работы предполагается завершить к концу лета - началу осени 1998 г. Общая стоимость проекта (вместе с кабельными работами, выполняемыми самой "Иркутскэнерго") составляет около 20 млн дол. Затем настанет черед построения единой вычислительной сети компании путем объединения локальных сетей предприятий.

На момент написания статьи (середина мая) положение дел таково. Запущена пилотная сеть на 622 Мбит/с в Иркутске; она обеспечивает обмен телефонным трафиком между АТС предприятий, находящихся в городской черте Иркутска. Полностью смонтирован магистральный волоконно-оптический кабель; идет монтаж отводов к узлам. На все узлы сети доставлено активное оборудование и контроллеры базовых станций, ведется их монтаж.

По подсчетам специалистов "Иркутскэнерго", для удовлетворения внутренних потребностей организации хватит 30% ресурсов сети. Остальные 70% предполагается использовать для оказания услуг связи на сторону. Дело в том, что областная "Электросвязь" располагает только аналоговыми каналами, поэтому качество связи в пределах области достаточно низкое. Между тем, Иркутская область довольно густо заселена (в самом Иркутске насчитывается 800 тыс. жителей, а всего в области - 2 млн) и имеет развитую промышленность (чего стоит, например, Братский алюминиевый завод).

Сеть "Иркутскэнерго" могла бы взять на себя, во-первых, передачу междугородного телефонного трафика в пределах области, а во-вторых, сбор междугородного трафика (направленного за пределы области) и доставку его в Иркутск. В услугах такого рода заинтересована сама "Электросвязь": по словам представителей "АйТи", местные телефонисты собираются установить в Иркутске шлюз с сетью "Иркутскэнерго" на 64 канала Е1. Организации Иркутской области смогут арендовать каналы сети для передачи данных (либо потоки Е1, либо непосредственно каналы АТМ). Предполагается использовать новую сеть и для доступа в Internet. Кроме того, операторы кабельного телевидения собираются гнать через нее телевизионный трафик от Иркутска к другим городам области.

Конечно, до полной реализации проекта еще довольно далеко. Однако мы будем пристально следить за развитием событий в Иркутской области и сообщать нашим читателям обо всем, что узнаем.