Развитие сети связи ОАО "РЖД" РФ осуществляется по единой идеологии построения первичных сетей связи на основе волоконно-оптических линий связи ВОЛС с использованием цифровых систем передачи и коммутации.

К настоящему времени создана цифровая сеть связи протяженностью свыше 47 тыс. км. Волоконно-оптический кабель (ВОК), применяемый для цифровой сети содержит 16 или 24 волокна, из них 4 волокна с ненулевой смещенной дисперсией с перспективой использования технологии DWDM, а остальные волокна 12 (20) по стандартной технологии с длиной волны 1,33 или 1,55 мкм. ВОК подвешивается на опорах контактной сети или укладывается в землю (в виде бронированного кабеля или в специальных трубках).

Одновременно реализованы и развиваются резервирующие основную магистральную сеть - сети спутниковой и радиорелейной связи. Сеть магистральной спутниковой связи объединяет 17 узловых станций, расположенных в городах Управлений железных дорог и абонентские станции, устанавливаемые в крупных железнодорожных узлах, в отделениях железных дорог, станциях-портах и т.д. Современная протяженность радиорелейных линий связи составляет около 10 тыс. км.

На основе волоконно-оптического кабеля созданы магистральный и технологический уровни систем цифровой связи. Магистральный уровень имеет протяженность свыше 45 тыс. км и обеспечивает организацию цифровых потоков на основе мультиплексоров STM-16 и STM-4 по основным направлениям перевозок (скорость передачи до 2,5 Гбит/с). Технологический уровень реализован на 4-х волокнах ВОК. Этот уровень обеспечивает организацию каналов связи и передачи данных на каждой станции сети дорог преимущественно на основе аппаратуры синхронной цифровой иерархии STM-1, STM-4 российского производства. На сегодня построено свыше 30000 км каналообразующих систем интегрированных с существующими аналоговыми сетями технологической связи. На медных кабелях для организации первичной сети на малодеятельных направлениях и резервирования каналов на кабельных магистралях с ВОЛС используются системы HDSL со скоростью передачи 2 Мбит/с.

Если создание магистральной сети связи по основным направлениям перевозок практически завершено и требуется, в основном, "умощнение" цифровых потоков по ряду участков, то технологический сегмент в настоящее время интенсивно развивается.

Магистральные и дорожные сети передачи данных объединяют Главный вычислительный центр МПС и вычислительные Центры железных дорог, абонентские терминалы информационно-управляющих систем, Центры диспетчерского управления железных дорог. Сеть передачи данных строится на стандартной технологии с использованием современных технических средств и протоколов. В качестве основного протокола принят протокол TCP/IP. Сеть передачи данных магистрального уровня имеет 17 дорожных сегментов, включает в себя магистральный центральный узел (основной и резервный) ГВЦ МПС России и региональные узлы Управлений железных дорог при дорожных ИВЦ или узлах связи.

Сети оперативно-технологической (диспетчерской) связи строятся на специализированных системах коммутации отечественного производства со следующими организационными принципами:

- обеспечение взаимодействия с существующей аналоговой сетью оперативно-технологической связи;

- локальность сети ОТС, обеспечивающая доступ в неё ограниченного круга абонентов;

- организация диспетчерских связей в соответствии с принятой структурой управления эксплуатационной работой железнодорожного транспорта (коллективная связь с избирательным вызовом, отсутствие отказов в установлении соединений и др.);

- резервирование диспетчерских связей.

Для организации оперативно-технологической связи в цифровой сети на участке железной дороги используется один или несколько каналов Е1, выделяемых с помощью систем передачи технологического сегмента. Система оперативно-технологической связи строится по кольцевому принципу с использованием обходных каналов Е1 дорожной или магистральной сети.

Цифровые сети оперативно-технологической связи являются важнейшим звеном централизации управления перевозками для обеспечения взаимодействия диспетчерского аппарата с абонентами, действия которых непосредственно влияют на безопасность движения (дежурные по станциям, машинисты поездов), а также в условиях появления новых видов диспетчерского руководства с высокой надежностью и быстродействием. В настоящее время цифровыми сетями ОТС охвачено более 17 тыс. км железных дорог и их развитие продолжается.

Магистральная и технологические сети связи являются взаимоувязанными и дополняющими друг друга структурами единой цифровой сети связи. Их взаимодействие обеспечивает возможности резервирования каналов связи, решение проблем "последней мили", организации подсистем мониторинга и администрирования. Синхронизация всех сетей технологической связи достигается за счет использования синхросигналов магистральной сети с выходов первичных эталонных генераторов (ПЭГ) или вторичных задающих генераторов (ВЗГ), обеспечивающую относительную погрешность частоты не более 10^-12 (при норме 10^-11).

Сети технологической радиосвязи (поездная, станционная и ремонтно-оперативная) охватывает всю сеть Российских железных дорог и эксплуатируется преимущественно на основе использования отечественных специализированных аналоговых радиосредств, производимых на российских предприятиях (кроме носимых радиостанций). Ряд требований, связанных с повышением производительности труда работников транспорта и безопасности движения поездов, развитием сервисных услуг пассажирам и др. определяют необходимость комплексного решения этих задач на основе многоканальной цифровой системы технологической радиосвязи. Создаваемые на основе ВОЛС цифровые системы передачи являются базовыми структурами развития цифровой системы технологической радиосвязи. Развертывание цифровых сетей радиосвязи в режимах радиотелефонной связи и передачи данных должно обеспечить на основе единой технологии решение задач автоматизации управления движением поездов и повышения на этой основе безопасности движения, информационного обеспечения всех работников ОАО "РЖД" и других ведомств, связанных с перевозочным процессом. Виды и услуги технологической радиосвязи ОАО "РЖД" приведены на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Виды и услуги технологической радиосвязи ОАО "РЖД"

Системы радиосвязи построены в основном на аналоговом малоканальном оборудовании, работающем в гектометровом и метровом диапазонах по принципу "одна частота - один канал”. Задачи управления перевозками и обеспечения безопасности движения решаются в основном за счет высокой избыточности радиосредств и громоздкой системы эксплуатации.

Сложившаяся исторически структура построения радиосвязи имеют известные недостатки, а именно:

- наличие "группового" радиоканала (режим полупостоянного соединения), принципа "говорит один - остальные слушают", избыточность регламентируемых переговоров на крупных железнодорожных узлах и грузонапряженных участках привели к информационной перегрузке не только каналов радиосвязи, но и персонала.

- отсутствие избирательного вызова и возможности автоматической идентификации вызывающего или говорящего абонента;

- низкое качество связи и высокие затраты на содержание оборудования гектометрового диапазона;

- сложность внедрения на существующих средствах систем удаленного мониторинга и администрирования и, как следствие, низкая надежность систем радиосвязи;

- отсутствие каналов передачи данных, отвечающих требованиям систем обеспечения безопасности, управления перевозочным процессом, содержания объектов инфраструктуры и подвижного состава.

Усугубляет положение большой физический и моральный износ оборудования радиосвязи, слабое развитие антенно-мачтового хозяйства для перехода с 2 МГц на более высокочастотные диапазоны, отсутствие у ОАО "РЖД" радиочастотных ресурсов для развития цифровых систем радиосвязи общепринятых железнодорожных стандартов и, как следствие, невозможность интеграции российских систем железнодорожной связи и автоматики с системами других государств.

Рост объема перевозок вызывает потребность в увеличении пропускной способности участков железных дорог. Наиболее экономичным путем решения данной задачи является сокращение межпоездных интервалов, увеличение веса и длины поезда, сокращение времени на обработку поездов, грузовые операции без дополнительного путевого развития. Однако его реализация возможна только при условии внедрения новых систем обеспечения безопасности движения и информационных технологий. Это требует, в первую очередь, создания надежной, с достаточной пропускной способностью, безопасной подвижной телекоммуникационной среды для связи объектов инфраструктуры с подвижным составом и подвижного состава между собой.

Использование радиочастотных диапазонов, выделенных на вторичной основе, накладывает существенные ограничения на системы управления и безопасности, в первую очередь, из-за отсутствия их защиты от блокирования другими радиоэлектронными средствами и промышленными радиопомехами.

Все перечисленное свидетельствует о том, что отсутствие цифровой сети радиосвязи ограничивает развитие современных технологий организации эксплуатации железных дорог, систем автоматического управления движением и безопасности и, как следствие, сдерживает увеличение пропускной способности железных дорог.

Именно поэтому нужна цифровая сеть радиосвязи, отвечающая всем современным требованиям.

Департамент связи и вычислительной техники для реализации этой сети считает необходимым рассмотреть принятие в качестве основной системы технологической радиосвязи для планируемых участков скоростного и высокоскоростного движения, основных транспортных магистралей системы цифровой радиосвязи стандарта GSM-R. На остальных участках железных дорог осуществлять поэтапный переход с аналоговых систем гектометрового диапазона на цифровые системы радиосвязи АРСО-25 (или аналогичные) метрового (160 МГц) радиочастотного диапазона.

В программах ОАО "РЖД" планируется развить инфраструктуру радиосвязи, в первую очередь, антенно-мачтовых сооружений.

Осуществить корректировку частотно-территориального плана, предусмотрев в нем полосы частот для систем поездной, станционной, ремонтно-оперативной связи и информационно-управляющих систем. На его основании перенастроить технические средства радиосвязи железных дорог.

Привлечь предприятия-изготовители к разработке универсальных многодиапазонных (трех - и более) локомотивных радиостанций технологической радиосвязи для работы в диапазонах 2, 160 МГц (цифроаналоговая), 330 МГц (дуплексная), 460 МГц (TETRA), 900 МГц (GSM-R).

Так же возможно построение сетей технологической радиосвязи на базе "публичных" сетей подвижной связи стандарта GSM. Для этого должны быть пересмотрены технические требования к цифровой системе радиосвязи ОАО "РЖД". Совместно с коммерческими операторами стандарта GSM следует разработать технические решения по организации технологической радиосвязи с использованием инфраструктуры "публичных" сетей.

Для внедрения системы мониторинга и администрирования локомотивных и стационарных радиостанций, систем мониторинга подвижного состава, автоматизированных систем управления сортировочными станциями целесообразно на первом этапе обеспечить реализацию систем широкополосного беспроводного доступа (ШБД) (WiMax, MESH и др.) на станциях, ориентируясь на требования международного стандарта IEEE 802.16е или более высоких версий. Внедрение систем следует производить по зоновому принципу.

Предстоит разработать технические решения для организации поездной диспетчерской связи, каналов передачи данных (в том числе для информационно-управляющих систем) с помощью систем спутниковой и радиорелейной связи на малодеятельных линиях.

Для организации "последней мили” к информационным системам и снижения инвестиционной нагрузки следует использовать широкополосные системы беспроводного доступа, радиорелейную и подвижную радиосвязь, в том числе сторонних операторов.

2. Система управления технологической сетью связи