Развитие российских технологий железнодорожной электросвязи

Ресурсы и услуги технологической железнодорожной электросвязи стали неотъемлемой частью всех видов деятельности холдинга «РЖД». Работу информационно-управляющих систем, технологические процессы управления движением, содержания и ремонта инфраструкт уры, подвижного состава, процессы управления финансами и ресурсами, взаимодействия с партнерами, пассажирами и клиентами в современных условиях нельзя представить без телекоммуникационных ресурсов и услуг.
Посредством использования ресурсов и услуг технологической связи осуществляются переговоры более, чем 850 тыс. абонентов (ОбТС, ОТС, РОРС), ежегодно проводится не менее 20 тыс. аудио и видеоконференций, более 2 тыс. сеансов связи с местом работ, в том числе при возникновении нештатных ситуаций. Благодаря использованию телекоммуникационных ресурсов взаимодействуют более 250 тыс. автоматизированных рабочих мест, парк средств радиосвязи достигает 230 тыс. радиостанций.
В состав телекоммуникационного комплекса ОАО «РЖД» входят более 320 тыс. км линий связи, в том числе 246 тыс. км кабельных с медными жилами; 76 тыс. км волоконно-оптических; 2,5 тыс. км радиорелейных.
Системы передачи информации цифровой синхронной иерархии состоят более, чем из 20 тыс. мультиплексоров, 1650 узлов аппаратуры волнового спектрального уплотнения. Коммутационное оборудование включает 6350 цифровых коммутаторов, более 800 тыс. смонтированных номеров АТС, из которых 650 тыс. задействованы, имеет 6200 усилителей парковой громкоговорящей связи, системы ДРСП, тактовой сетевой синхронизации, единого времени и др.
Следует отметить, что необходимость разработки российских цифровых технологий возникла еще в 1998 г. при МПС России, окончательно «окрепла» и утвердилась к 2005 г. Она была вызвана многими причинами, а именно:
значительным ростом объема передаваемой информации;
исключением из производства и снятием технической поддержки аналоговых систем;
отсутствием российского цифрового телекоммуникационного оборудования;
существенным различием российских и зарубежных технологий управления движением и, как следствие, отсутствием необходимых цифровых телекоммуникационных железнодорожных технологий (например, в организации групповых каналов диспетчерских видов связи, перегонной связи, документированной регистрации переговоров и др.); условий эксплуатации (климатических, электромагнитной совместимости, большой протяженности участков обслуживания и др.);
высокой ценой на импортные изделия.
При этом необходимо также учитывать, что вследствие применения зарубежных технологий и оборудования в железнодорожной электросвязи могут возникать существенные риски:
несанкционированного доступа с целью деструктивных воздействий на системы управления и технологические процессы;
наличия недекларированных возможностей;
угроз информационной безопасности;
технической и технологической зависимости от иностранных оборудования и технологий;
возможности поставки устаревших оборудования и технологий;
искусственного роста стоимости и сокращения срока жизненного цикла оборудования и систем.
В целях создания на железнодорожном транспорте цифрового телекоммуникационного пространства в ОАО «РЖД» в период с 2005 по 2015 г. были разработаны и внедрены технологии, многие из которых по функциональности и системным параметрам не имеют аналогов в мире. Например, такие как прокладка волоконно-оптических кабелей методом подвески на опорах контактной сети; организация систем передачи информации железнодорожного транспорта; тактовая сетевая синхронизация сетей технологической связи; система единого времени ОАО «РЖД», синхронизированного с единым временем Российской Федерации; системы оперативно-технологической связи, технологической радиосвязи, информирования пассажиров и оповещения работающих на путях.
На основную часть технологий и оборудования, участвующих в процессах обеспечения безопасности движения, авторские права и права собственности принадлежат российским специалистам и компаниям. Значительное преобладание импортного производства наблюдается только в технологиях волнового спектрального уплотнения, пакетной коммутации, цифровых и спутниковых системах радиосвязи.
 
 
image
РИС. 1
 
Однако из-за отсутствия собственной (российской) микроэлектронной базы и комплектующих даже оборудование российских производителей базируется в основном на импортных элементах. Структуру применяемого программного обеспечения в оборудовании технологической связи наглядно демонстрирует круговая диаграмма, составленная по информации предприятий изготовителей (рис. 1). У основных российских изготовителей оборудования связи для ОАО «РЖД» на уровне аппаратуры применяется собственное ПО для микроконтроллеров, ПЛИС, сигнальных процессоров. На системном и прикладном уровне применяется как ПО собственной разработки, так и ОС Linux, графические пакеты и библиотеки с открытым кодом. Тем не менее пока нередки попытки использования ПО с закрытыми кодами под предлогом якобы защиты «ноу-хау».
Основные стратегические задачи и перспективы ЦСС
РИС. 2
За прошедшее с 1996 г. вре- мя (время начала строительства цифровых сетей связи железнодорожного транспорта) удалось освободиться от зависимости от импортного производства ВОК, систем передачи информации синхронной цифровой иерархии, коммутационных станций и узлов, УКУ, систем поездной и станционной радиосвязи, включая цифровой стандарт DMR. Но по-прежнему не решены проблемы импортозамещения высокопроизводительных систем передачи данных (DWDM, CWDM, пакетной коммутации) и цифровых систем радиосвязи (GSM-R/LTE).
Может возникнуть вопрос, чем вызвана необходимость применения высокопроизводительных систем передачи данных (волнового спектрального уплотнения DWDM, CWDM, пакетной коммутации) и цифровых систем радиосвязи (GSM-R/LTE)? Такая необходимос ть определяется изменением структуры управления, созданием «вертикалей» и «матриц» управления, централизацией ряда технологических и бизнес-процессов, внедрением информационно-управляющих систем, потребностью обеспечения интер- и нацоперабельности (техническая и технологическая совместимость объектов инфраструктуры регионов, подвижного состава) перевозок, сокращением численности и повышением мобильности персонала, необходимостью увеличения количества и улучшения качества услуг и сервисов для пассажиров и клиентов компании и, конечно, оптимизацией расходов.
Для решения основной стратегической задачи – опережающего обеспечения технологических процессов и информационно- управляющих систем ресурсами и услугами связи с требуемыми параметрами надежности и качества – железнодорожным связистам приходится применять современные технические и технологические решения, основные из которых, к сожалению, сейчас находятся в области импорта. Кроме того, при разработке систем управления сетями производителя (СУСПр), IT-продуктов для систем управления пока продолжают использоваться импортные языки программирования, графические пакеты и библиотеки (базы данных). Даже при создании верхних «зонтичных» систем мониторинга и управления сетями и оборудованием связи различных производителей применяются зарубежные продукты.
При использовании импортного оборудования и систем возникают проблемы с получением и поддержанием необходимого уровня компетенций эксплуатационного и ремонтного персонала (дороговизна обучения, передача неполных знаний, «недопуск» к передовым технологиям и разработкам и др.).
В этом году ОАО «РЖД» разработана и утверждена Программа импортозамещения телекоммуникационного оборудования в технологических сетях связи. Из-за сложного финансово-экономического положения программа основывается на ограниченном инвестиционном бюджете. Но даже при таком положении в 2015–2020 гг. ОАО «РЖД» планирует закупку высокопроизводительных систем передачи данных (волнового спектраль- ного уплотнения DWDM, CWDM, пакетной коммутации) и носимых радиостанций. И компания ждет отечественных производителей с продукцией, отвечающей требованиям Российской Федерации и ОАО «РЖД» по функциональности, безопасности, качеству, надежности и долговечности и не уступающей зарубежным образцам.
 
Основные стратегические задачи и перспективы ЦСС
РИС. 3
Основные стратегические задачи и перспективы ЦСС
РИС. 4
 
Основные стратегические задачи и перспективы ЦСС приведены на рис. 2–4. Необходимо учитывать, что, кроме собственных программ обновления и развития, холдинг «РЖД» реализует ряд государственных инвестиционных проектов, таких как развитие Московской транспортной системы, строительство Лужского узла, развитие высокоскоростного движения, железных дорог Восточного полигона и БАМ, которые требуют применения инновационных телекоммуникационных технологий и инвестиций в них.
Подводя итог, отмечу еще раз проблемы, возникающие при разработке и производстве российских телекоммуникационных технологий и оборудования, которые требуется устранять:
слабое влияние российских «связистов» на процессы формирования телекоммуникационных стандартов, принимаемых UIC, в результате чего создается необходимость доработок уже принятых стандартов под национальные особенности России и технологические требования ОАО «РЖД». Как положительный факт следует отметить, что компания второй год входит в состав участников рабочей группы ERIG, формирующей предложения по директивам, принимаемым EIRINE для GSM-R; техническая и технологическая несовместимость оборудования и систем различных производителей. Отсутствие в России собственного производства, прямых дистрибьюторов и, как следствие, высокие закупочные цены на импортные микроэлектронные компоненты и длительные сроки их поставок. Недостаточный уровень технической поддержки со стороны производителей микроэлектроники;
ограничение доступа к ряду технологий (процессоры для GSM, LTE, высокочастотные компоненты, вокодеры и др.). Отсутствие российских программных продуктов (языков программирования высокого уровня и др.), необходимых для разработки оборудования и систем. Низкий уровень производственной кооперации российских производителей.
Чтобы активизировать процессы импортозамещения и локализации производства, необходимо сформировать российские требования к телекоммуникационному оборудованию и системам с учетом их совместимости, независимости от компании-изготовителя, особенностей эксплуатации. Разработать унифицированные государственные требования (в том числе в зависимости от объемов применения) по локализации производства оборудования и технологий, ввозимых в Россию.
Кроме того, необходимо рассмотреть возможность организации в России собственного производства микроэлектронных компонентов массового применения, а также «создания» прямых дистрибьюторов микроэлектронных компонентов, технологий, не выпускаемых в России. Разработать (или определить через процедуры доказательства необходимой функциональности и безопасности) российские программные продукты (языки программирования высокого уровня и др.), необходимые для создания цифрового оборудования и систем. Рекомендовать расширить объемы производственной кооперации российских производителей, а также мотивировать разработку высокопроизводительных инновационных телекоммуникационных систем с использованием технологий волнового спектрального уплотнения, цифровых и спутниковых систем радиосвязи и других современных технологий.