К вопросу о построении перспективной системы связи мобильных формирований ВС РФ

В условиях, когда развитие науки и технологий позволяет постоянно совершенствовать системы вооружения, боевую и специальную технику, резко меняются формы и способы ведения боевых действий, растет количество и усложняется характер связей между соединениями (частями), к управлению войсками предъявляются более высокие требования. Продолжает увеличиваться объем задач управления, количество необходимой для их решения исходной информации. Вместе с тем значительно сократилось время, в течение которого должен осуществляться каждый цикл управления. В связи с этим возрастают требования к обеспечению командиров и штабов устойчивой, непрерывной, оперативной и скрытной связью, повышению ее защищенности, мобильности и пропускной способности.

Современная система связи в интересах органов военного управления строится, как правило, многоканальной, широкополосной, с комплексным использованием радио, радиорелейных, тропосферных, спутниковых, проводных, сигнальных и иных средств на основе аппаратуры уплотнения, коммутации и маршрутизации, а также с применением интеллектуальных оконечных приемо-передающих устройств.

Появившиеся в последние годы технологии информационного обмена, такие как VoIP, Wi-Fi, WiМАХ,- Bluetooth, DЕСТ, IS-95 СDМА и целый ряд других, позволяют по-новому взглянуть на проблемы организации связи в интересах органов управления различных видов и родов войск ВС РФ.

В настоящей статье предлагается вариант построения перспективной системы связи мобильных формирований ВС РФ, который бы учитывал их особенности и специфику.

Так, для организации управления мобильными формированиями ВС РФ предлагается использовать следующие виды связи: передача данных, электронная почта, цифровая телефонная связь боевого управления, телефонная командно-диспетчерская связь, видеотелефонная связь.

В период своего функционирования пункты управления мобильными формированиями могут находиться в нескольких состояниях: несение боевого дежурства в различных степенях боевой готовности в местах постоянной дислокации, на марше, развертывание (свертывание) сил и средств, несение боевого дежурства в повышенных степенях боевой готовности на полевых позициях.

В соответствии с данными состояниями определяются следующие задачи системы связи по обеспечению боевого управления:

  • организация связи боевого управления, командно-диспетчерской и межагрегатной связи по проводным каналам с пунктами управления при нахождении в местах постоянной дислокации;
  • обеспечение резервирования проводных каналов привязки узлов связи пунктов управления мобильных формирований к единой сети электросвязи страны радиорелейными линиями;
  • организация радиосвязи со стационарными и подвижными пунктами управления при совершении марша;
  • обеспечение радиосвязи между полевыми аппаратными (межагрегатная связь) в начальные периоды развертывания и свертывания на полевых позициях;
  • организация командно-диспетчерской радиосвязи при совершении марша, развертывании и свертывании сил и средств на полевых позициях;
  • организация каналов связи между пунктами управления мобильных формирований на полевых позициях с использованием радиорелейных направлений.

Каким же должен быть перспективный комплекс технических средств, увязанный в систему связи мобильных формирований, чтобы с высоким качеством реализовать все поставленные задачи?

Во-первых, всю сеть необходимо строить на принципах единой унифицированной транспортной магистрали, позволяющей без потерь передавать трафик, генерируемый любыми оконечными устройствами.

Во-вторых, желательно, чтобы все элементы системы связи мобильных формирований поддерживали единый протокол обмена данными (например, протокол пакетной передачи IР).

В-третьих, средства коммутации и маршрутизации должны реализовывать механизмы разнолриаритетности передачи данных того или иного оконечного оборудования.

В-четвертых, используемые средства радиосвязи следует создавать на основе адаптивных радиотехнологий и обладать способностью изменения излучаемой мощности и несущих частот в зависимости от помеховой обстановки и характеристик распространения радиоволн в используемых частотных диапазонах.

В-пятых, коммутационное и коммуникационное оборудование должны обеспечивать адаптивное перераспределение допустимого для каждого абонента объема передаваемой информации в соответствии с заданными приоритетами и реальной полосой пропускания магистральной сети.

В-шестых, перспективная система связи по возможности должна строиться на оборудовании одного производителя, иметь единый автоматизированный центр управления, встроенные средства мониторинга, широкий спектр поддерживаемого оконечного оборудования и интерфейсных окончаний для различных сред распространения сигнала.

Кроме того, к системе связи предъявляется еще целый ряд специфических требований. Так, она должна обеспечивать взаимодействие территориально распределенных сегментов локальной вычислительной сети мобильных формирований. Электронная почта предоставляет возможность для передачи сообщений между всеми автоматизированными рабочими местами должностных лиц пункта управления, оснащенными клиентской программой и зарегистрированными на сервере электронной почты.

Подсистема видеотелефонной связи (аудиоконференцсвязь) делает возможным проведение аудио и узкополосных видеоконференций для номеров дежурных расчетов пункта управления.

Подсистема мониторинга и управления необходима для координации ресурсов и топологии всей подсистемы связи (как централизованной, так и локальной), отображения состояния технических средств, оперативного оповещения об аварийных и сбойных ситуациях.

Подсистемы электропитания и жизнеобеспечения являются вспомогательными подсистемами и должны обеспечить нормальное функционирование технических средств системы связи.

Командно-диспетчерская радиосвязь при нахождении мобильных формирований на марше и в начальные периоды развертывания (свертывания) сил и средств может быть построена как минисотовая радиосеть стандартов DЕСТ или IS-95 СDМА, обеспечивающая боевым расчетам сервисы по адресной передаче речи, данных, изображений, организации локальных аудиоконференций. Радиоинтерфейс DЕСТ основывается на радиодоступе с использованием нескольких несущих частот в диапазоне 1880-1900 МГц, а также на принципе множественного доступа и дуплексе с разделением времени. Данный интерфейс позволяет создавать каналы различной емкости в зависимости от скорости цифровой передачи. Однако имеющиеся на рынке базовые и оконечные устройства DЕСТ, предлагаемые различными фирмами-производителями, не в полной мере отвечают требованиям систем военного назначения по стойкости к температурным и динамическим воздействиям. Кроме того, для защиты передаваемой информации данные изделия следует дооборудовать скремблерами. Радиоинтерфейс IS-95 СDМА, действующий в диапазоне частот 800-1900 МГц, специально разработан для абонентских линий со всеми преимуществами технологий цифровой коммутации. Но и здесь стоит вопрос создания отечественного оборудования данного интерфейса, соответствующего требованиям систем связи военного назначения.

Российским разработчикам, ориентирующимся на создание систем связи военного назначения, следует обратить внимание на новый стандарт беспроводных сетей IЕЕЕ 802.20, планируемый к выпуску в 2006 году. Оборудование, поддерживающее этот стандарт, обеспечит высокую скорость пакетной передачи (до 1 Мбит/с), позволит получить мобильный доступ к данным из транспортных средств, движущихся со скоростью до 250 км/ч, даст возможность реализовать необходимые уровни безопасности передаваемой информации и определить каждому абоненту, в зависимости от потребностей и приоритетов, соответствующую пропускную способность и параметры QoS. Изделия данного стандарта, выпущенные отечественными производителями, как нельзя лучше обеспечат требования к мобильной командно-диспетчерской связи подвижных формирований.

Для организации межагрегатной связи на марше и в период развертывания мобильных формирований, на наш взгляд, незаменимы радиорелейные средства, представляющие достаточную для современных требований ширину полосы пропускания и, что не менее важно, позволяющие без серьезных дополнительных капиталовложений ее масштабировать. Это достоинство радиорелейных станций в условиях непрерывного роста трафика, порождаемого применением в процессах управления новых информационных технологий, нельзя недооценивать. Уже для настоящего времени классическая цифровая телефония требует скоростей 64 Кбит/с в обоих направлениях, передача данных в сегментах локальных вычислительных сетей от 128 Кбит/с до 2 Мбит/с, видеоконференцсвязь от 128 до 512 Кбит/с в обоих направлениях, и неизвестно, какие скорости потребуются для приложений завтрашнего дня. С высокой эффективностью и в кратчайшие сроки радиорелейные станции решают задачи привязки узлов связи подвижных пунктов управления к магистральным линиям связи, а также резервирования проводных привязок узлов связи стационарных и мобильных пунктов управления к единой сети электросвязи страны.

Цифровые радиорелейные станции, пришедшие на смену своим более старшим аналоговым представителям, помимо многократно возросших возможностей по обмену информацией, существенно отличаются по техническим, конструктивным характеристикам, обладают значительно более низкими массогабаритными показателями и энергопотреблением, что является немаловажным фактором при размещении их в условиях ограничений, определяемых спецификой мобильных формирований ВС РФ.

На рынке телекоммуникационных услуг сейчас существует большое количество производителей цифрового радиорелейного оборудования, и в этих условиях естественно встает вопрос выбора оборудования для системы связи, адекватного задачам мобильных формирований ВС РФ. Проводимый анализ этого рынка позволяет сделать вывод, что практически все лидеры в производстве радиорелейных станций производят оборудование, очень близкое по техническим и потребительским параметрам. Вместе с тем при выборе средств для узлов связи органов и пунктов управления ВС РФ по-прежнему основным условием является его российское производство. При этом по своим параметрам оно должно быть не хуже мировых образцов.

На сегодняшний день имеется несколько отечественных производителей, отвечающих этим условиям. В качестве примера можно привести российского производителя цифровой техники для сетей связи — Научно-технический центр (НТЦ) НАТЕКС.

НТЦ НАТЕКС занимается радиорешениями достаточно давно, еще со времен радиостанций с пакетной передачей данных и пакетных контроллеров. В этой области было реализовано немало успешных проектов. С 2000 года НАТЕКС начал создавать собственную радиорелейную систему. Она получила название Nateks-Microlink; семейство оборудования включает в себя как РDН, так и SDН-решения Nateks-Microlink-S и охватывает практически все разрешенные диапазоны России и скорости от 2 до 155 Мбит/с, т. е. от одного потока Е1 до SDН-потока SТМ1.

За прошедшие годы реализован целый ряд проектов, в том числе SDН-ЛИНИЯ связи протяженностью 370 км в Тюмени, радиорелейные линии (РРЛ) на Байконуре, на железных дорогах, в газовых и нефтянных отраслях, а также у различных сотовых операторов.

Основное преимущество оборудования НТЦ НАТЕКС — это единая система управления им. Если РРЛ РDН-линия оканчивается каким-либо мультиплексором, то это единая система управления с мультиплексором; если на выходе РРЛ SDН-линия применяется SDН-мультиплексор, то и в этом случае действует единая система управления. Кроме того, с любым другим оборудованием, таким как модемы, гибкие и оптические мультиплексоры и т. д., система управления также будет успешно стыковаться. Это позволяет строить достаточно разветвленную сеть с использованием разнообразных специальных устройств.

Теперь рассмотрим требования, предъявляемые к созданию единой унифицированной транспортной магистрали для системы связи мобильных формирований. Основа ее работы заключается в оцифровке (аналого-цифровом преобразовании) голосовой информации или видеоизображений, сжатии, последующей передаче с использованием какой-либо транспортной технологии и обратном преобразовании в пункте назначения. Механизмы кодирования и компрессии используются для уменьшения полосы пропускания, необходимой для передачи мультимедийного трафика.

Основными требованиями, закладываемыми в технологические решения для построения такой магистрали, являются: эффективность использования каналов; предоставление единых сервисов на единой платформе; возможность работы по любым предоставляемым каналами связи; простота управления; возможность обеспечения высоких скоростей информационного обмена; открытость для будущего развития, предполагающая возможность использования перспективных сетевых технологий.

В настоящее время для создания мультисервисных транспортных магистралей применяются три основные технологии: технология АТМ, технология с использованием протокола передачи Frame Relay (FR), технология с использованием протокола IР.

Практически идеальной для построения мультисервисных транспортных магистралей можно назвать техноологию АТМ, поскольку она разрабатывалась специально для этой цели. Однако и она обладает рядом недостатков, основным из которых является то, что аппаратура АТМ сложна и дорогостояща. Кроме того, технология АТМ не стандартизована для скоростей ниже 2 Мбит/с, тогда как зачастую именно такие скорости будут доступны и востребованы в системе связи подвижных формирований.

Протокол передачи FR и протокол IР в отличие от технологии АТМ разрабатывались первоначально только для передачи данных, а лишь затем их приспособили с помощью различных надстроек для передачи разнородного трафика. Тем не менее, технологии построения мультисервисных магистралей на базе протоколов FR и IР практически полностью стандартизованы и применяются на цифровых каналах со скоростью передачи от 64 до 2048 Кбит/с и даже на аналоговых каналах.
Сравнительные характеристики FR и IP-технологий представлены в таблице.

Сравнительный характеристики технологий на базе IP и FR

Технология на базе IP Технология на базе FR
Работает на третьем (сетевом) уровне OSI Работает на втором (канальном) уровне OSI
Работает на неоднородных сетях Требует для работы однородную среду
Не требует установки соединения между абонентами Требует установки соединения перед передачей трафика
Наличие механизмов обеспечения гарантированного уровня сервиса на уровне программного обеспечения Наличие встроенных и программных механизмов обеспечения гарантированного уровня сервиса
Добавляется служебная информация второго и третьего уровней Добавляется служебная информация только второго уровня
Базируется на стандартных протоколах Н.323 Стандартные протоколы FRF.11/12
Удобна в администрировании, не требует прописывать связи при изменении топологии и числа абонентов Более сложна в администрировании, требует заранее прописанных соединений
Обеспечивается возможность работы по спутниковым каналам, в том числе и ассиметричным Обеспечивается возможность работы по спутниковым каналам

Таким образом, рассмотренные технологии имеют много общего, но каждая из них обладает своими достоинствами и недостатками, т.е. с точки зрения перечисленных ранее критериев они практически равны.

Если же рассматривать другие аспекты, то следует обратить внимание на следующее обстоятельство. Рынок оборудования FR начиная с 1997 года постепенно сужается, из-за чего некоторые производители сокращают его выпуск или продают другим компаниям. Рынок оборудования на базе технологии IР, напротив, непрерывно растет. Поэтому типов устройств для мультисервисных сетей, функционирующих на базе стандарта Н.323, в настоящее время значительно больше. Кроме того, оконечное оборудование для передачи речи и видеоизображений, работающее в соответствии со стандартом Н.323, также представлено на рынке очень широко, и оно, как правило, совместимо, что также позволяет оптимизировать выбор. В связи с этим для построения единой унифицированной транспортной магистрали для системы связи мобильных формирований предпочтительно использовать оборудование, работающее по технологии IР.

Следует заметить, что для обеспечения соответствия системы управления в ВС РФ современным требованиям в процессе развития сетей связи военного назначения должно быть реализовано более радикальное изменение принципов организации связи. Вместо широко используемых в настоящее время коммутируемых сетей связи должны использоваться цифровые каналы связи. В случае невозможности создания или аренды таких каналов должен рассматриваться вариант использования выделенных каналов тональной частоты. Конкретные технические решения, базирующиеся на рассмотренных особенностях построения системы связи мобильных формирований ВС РФ, могут быть определены на этапах эскизного и рабочего проектирования.

Предложенный вариант построения перспективной системы связи мобильных формирований находится в рамках реализации концепции перевода системы связи Вооруженных Сил Российской Федерации на цифровые способы передачи и коммутации информации, разработанной в аппарате начальника связи ВС РФ. Реализация рассмотренных предложений позволит осуществить интеграцию перспективной системы связи мобильных формирований ВС РФ в Единую сеть электросвязи страны с минимальными затратами, ликвидировать существенные отставания развития сети связи специального назначения от развития сетей связи общего пользования.

Журнал «Военная мысль», №8, 2005