СУДОСТРОЕНИЕ 2'2013
СОВРЕМЕННЫЙ ПОДХОД К ПОСТРОЕНИЮ ВНУТРИКОРАБЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ
В. Н. Ершов, канд. техн. наук, А. А. Катанович, докт. техн. наук (24 ЦНИИ МО РФ, тел. 812-3502838), Н. И. Лычагин, докт. техн. наук (ОАО «Информационные телекоммуникационные технологии») удк 529.12.055
Комплекс внутрикорабельной связи предназначен для управления кораблем, оружием, борьбой за живучесть, взаимодействия между боевыми частями, служебными и жилыми помещениями корабля, а также для обеспечения трансляции широковещательных передач по служебным и жилым помещениям корабля [1]. Обеспечение вышеуказанных функциональных возможностей осуществляется с помощью существующих средств: командной громкоговорящей и телефонной связи, командно-трансляционной связи, повседневной автоматической телефонной связи, аварийной телефонной и радиосвязи.
Совершенствование средств внутрикорабельной связи определяется в первую очередь потребностями военного кораблестроения и уровнем развития средств элементов связи, улучшением и расширением тактико-технических возможностей и характеристик с использованием новой элементной основы.
Система внутрикорабельной связи должна обеспечивать построение внутрикорабельной транспортной сети надводных кораблей (НК) и подводных лодок (ПЛ) с предоставлением мультисервисных услуг должностным лицам корабля и транспортных услуг для общекорабельных систем и комплексов. Услуги, предоставляемые внутрикорабельной сетью связи, должны включать в свой состав:
— услуги внутренней связи для должностных лиц НК и ПЛ, предоставление которых может быть организовано непосредственно оборудованием системы;
— услуги межвидовой внешней связи для должностных лиц НК или ПЛ, предоставление которых требует организации взаимодействия системы с комплексом внешней связи надводного корабля или подводной лодки;
— транспортные услуги для организации взаимодействия систем и комплексов корабельного оборудования, в том числе взаимодействия с комплексом внешней связи.
При организации внутренней связи система должна обеспечивать предоставление следующих основных видов услуг [1]:
— громкоговорящую связь, избирательную и избирательно-циркулярную;
— телефонную связь, включая аудио-конференцсвязь и дополнительные услуги;
— видеосвязь и видеоконференцсвязь;
— трансляцию команд, оповещения и сигнализации;
— трансляцию художественных аудио- и видеопрограмм с возможностью предоставления аудио- и видеоматериалов по запросу;
— обмен файлами;
— обмен сообщениями;
— информирование о статусе присутствия.
Перечень услуг внешней связи должен соответствовать профилю услуг объединенной автоматизированной цифровой системы связи с возможными ограничениями, накладываемыми комплексом внешней связи НК или ПЛ. В любом случае должна быть обеспечена возможность доведения всех услуг, обеспечиваемых комплексом внешней связи, до должностных лиц — абонентов внутрикорабельной сети связи.
Технические решения перспективной системы должны основываться на модульных подходах к построению программного обеспечения и технических средств, что позволяет масштабировать создаваемые на базе системы сети связи для НК и ПЛ различных рангов, с количеством абонентов внутрикорабельной сети от единиц до нескольких тысяч. Перечень предоставляемых услуг и способ их предоставления будут оставаться неизменными для сети любого масштаба.
Функциональная архитектура внутрикорабельной сети связи. Несмотря на постоянное развитие телекоммуникационной отрасли и широкое внедрение мультимедийных услуг связи (IP-телефония, видеосвязь, видеоконференция и др.), основным видом связи на надводных кораблях и подводных лодках остается речевая связь [2].
Внутрикорабельная сеть связи на базе аппаратуры внутрикорабельной связи и коммутации (АВСК) является мультисервисной объектовой сетью связи, основанной на технологии коммутации пакетов и стеке сетевых протоколов TCP/IP, с базовой технологией организации объектовой сети Ethernet и ли-
СУДОСТРОЕНИЕ 2'2013
ВОЕННОЕ КОРАБЛЕСТРОЕНИЕ
Рис. 1. Функциональная архитектура внутрикорабельной сети связи
ниями связи на основе медного кабеля «витая пара» и/или оптического кабеля.
Реализация номенклатуры услуг осуществляется на основе единой технологии организации и предоставления услуг с управлением сеансами связи по протоколу SIP.
Услуги, предоставляемые АВСК и внутрикорабельной сетью связи, можно сгруппировать по типам передаваемой информации: речь; видео; данные; транзитный сетевой трафик.
Наиболее востребованными и традиционно используемыми услугами внутрикорабельной связи являются услуги, обеспечивающие прием и передачу речевой информации (громкоговорящая связь, телефонная связь и др.), а также услуги звуковой сигнализации и оповещения. Данные услуги наиболее важны для обеспечения слаженной и оперативной работы команды в любых режимах функционирования корабля, включая полное отсутствие электропитания на корабле.
Услуги, обеспечивающие прием и передачу видеоинформации по сравнению с традиционными услугами речевой связи являются относительно новыми и наименее важными в условиях нештатного функционирования корабля и оперативного управления.
Услуги, обеспечивающие передачу данных, таких как обмен файлами и сообщениями между абонентами внутрикорабельной сети связи, преимущественно можно рассматривать как вспомогательные услуги,
используемые в штатном режиме функционирования корабля, из-за их более низких временных характеристик.
Услуги, обеспечивающие транзитный перенос сетевого трафика относятся к транспортным услугам
Рис. 2. Архитектура транспортной сети системы
внутрикорабельной сети связи и решают задачи по обеспечению взаимодействия общекорабельных комплексов и систем.
Таким образом, для реализации набора услуг, предоставляемых
системой и служащих для обеспечения обмена всеми перечисленными выше видами информации, можно сформулировать функциональную архитектуру внутрикорабельной сети связи, показанную на рис. 1 [3].
Как следует из рис. 1, в состав внутрикорабельной сети связи входит семь функциональных подсистем:
• подсистема транспортных услуг предназначена для обеспечения взаимодействия составных частей системы, транзитной передачи внутреннего трафика общекорабельных систем и комплексов корабельного оборудования, а также сопряжения системы с внешними сетями, комплексами и системами (с обеспечением, при необходимости, интерфейсной и протокольной совместимости);
• подсистема речевой связи служит для предоставления услуг громкоговорящей связи, телефонной связи, трансляции команд, оповещения, художественных аудиопрограмм;
• подсистема видеосвязи обеспечивает видеосвязь и трансляцию художественных видеопрограмм;
• подсистема передачи данных предназначена для предоставления услуг обмена данными и сообщениями;
• подсистема беспроводной связи предназначена для предоставления услуг мобильной внутрикорабельной связи, а также для создания резервных трактов связи для повышения надежности стационарной внут-
рикорабельной транспортной сети;
• подсистема энергонезависимой речевой связи безбатарейной телефонной связи используется для организации аналоговой голосовой связи в аварийных ситуациях, при от-
Рис. 3. Пространственная структура транспортной сети
ВОЕННОЕ КОРАБЛЕСТРОЕНИЕ
СУДОСТРОЕНИЕ 2'2013
УРОВНИ МОДЕЛИ ВОС ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИЕ СИСТЕМЫ АВСК-М
Снстеш Сзсвсго угфи.1(ККЧ и ОП 1ЦГХ0р ¿ОГ ТЬИМГ ГКС"1Т!ЧЫ Уровни юлгграцкл Комплекс внешней связи Трансляция |( ОПОНС1Д1'|||1С ... Лу д но и видео ГНН ]|. II конференции Громко-шнпрншим СНИ11.
1 2 3
ПРИКЛАДНОЙ 4- + (ИКС .1261. 4566), ктчр (йГС 2326). МР(Ш:С 1305). II ГИЧКК* 2616). ММР1.К (Ю-С 3265. ЗК56).ТЕЬ1ЧЕТ (ЙКС 854»
ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И СЕССИЙ + + ЙТСР<КК' >550). МКЫР (ИКС 4975), 1>Х.Ч(КРС 1034. 1035)
ТРАНСПОРТНЫЙ + + + ИТР(ВКС 3550). ТСР (ККС 7«), ГЕ>Р (ЙКС 76«)
СЕТЕВОЙ + + + 1Р(ЙЕС 1042), 1СИР (Яге 792). ОНСР(КРС 2131)
КАНАЛЬНЫЙ + + + + £(|1сгпс( (ШЕЕ ЯИЗи, 802.3аЪ, 802.802.1(1). ЛНР(КРС Х26)
ФИЗИЧЕСКИЙ + + + + UWBIEEE802.15.3i, чеаь, оптик* (IF.CE 8023), RS.232.RS 422, КЗ 485, ЫшсЬе: (гг
Рис. 4. Обобщенный стек протоколов системы
сутствии энергообеспечения и выходе из строя остальных средств связи;
• подсистема управления является технологической и предназначена для централизованного контроля, управления и конфигурирования системы и внутрикорабельной сети связи.
Архитектура транспортной сети системы. «Кирпичами» архитектуры транспортной сети являются три различных по функциональному назначению комплекса оборудования системы и подсистема управления и конфигурирования, взаимодействие которых между собой и набор предоставляемых пользователям услуг поддерживаются стеком протоколов и системой адресации (рис. 2).
Среда передачи. Физическая среда передачи определяет максимальную скорость и надежность передачи трафика в внутрикорабельной связи. Максимальная скорость определяется материалом среды передачи, надежность — топологией (с резервированием каналов связи) инфраструктуры транспортной сети.
Для крупных НК и ПЛ 1—2 ранга предлагается двухуровневая организация транспортной сети. На первом уровне (уровне доступа) применяются медные провода (витая пара). На этом уровне обеспечивается физическое взаимодействие составных частей АВСК. Скорость передачи на этом уровне — до 1 Гбит/с.
На втором уровне (магистральном) следует применять волоконно-оптическую линию связи (ВОЛС), скорость передачи также не менее 1 Гбит/с. На этом уровне будет обеспечиваться взаимодействие коммутационного оборудования АВСК.
Оптимальный по надежности физической топологией считается двойное кольцо (рис. 3) [2].
Два кольца магистрального уровня в штатном режиме могут работать с разделением нагрузки. При аварийной ситуации в одном кольце
весь трафик обслуживается другим работоспособным кольцом.
Обобщенный стек протоколов, действующих в системе, представлен на рис. 4.
Таким образом, анализ нормативной базы показывает, что практически весь спектр требуемых телекоммуникационных услуг
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.