Связь на железнодорожном транспорте

Связь на железнодорожном транспорте

В современном мире телекоммуникаций все большую популярность приобретают услуги по передаче сообщений по электронной почте, факсов, файлов с фотографиями, видео- и аудиозаписью. Зачастую трудно представить нашу жизнь без доступа к сайтам сети Интернет. В увеличивающемся объеме передаваемой информации значительную роль продолжают играть системы передачи речи. В последние годы объем передачи речевой информации заметно увеличился благодаря системам мобильной сотовой связи.

Область электрической связи, обеспечивающая передачу речи на расстоянии, получила название телефонии, а услуга, предоставляемая абонентам — телефонной связи.

На железных дорогах системы электрической связи в значительной степени влияют на эффективность перевозочного процесса и на безопасность железнодорожного транспорта. Среди них важное значение имеют системы телефонной связи, через которые передаются большие объемы информации.

Изначально телефонная связь предназначалась для передачи звуков речи на расстояние. В дальнейшем сети телефонной связи стали использовать для передачи факсов, передачи данных между компьютерами, а также и видеоизображений (видеотелефония).

История развития телефонной связи началась в 1876 г. с изобретения электромагнитного телефона, автором которого стал Александр Грэхем Белл, американец шотландского происхождения.

Телефон быстро нашел практическое применение. Для соединения абонентов между собой стали строить ручные телефонные станции. Первая в мире телефонная станция появилась в 1878 г. в городе Нью-Хейвен (США).

В России первые городские телефонные станции появились в 1882 г. в Санкт-Петербурге, Москве и Одессе. На железнодорожном транспорте первая телефонная станция на 10 линий была построена русским инженером П.М. Голубицким в 1883 г. в паровозном депо Николаевской (сейчас Октябрьской) железной дороги. Кроме того, П.М. Голубицкий разработал усовершенствованный микрофон с угольным порошком. Им также был предложен способ питания микрофонов телефонных аппаратов от центральной батареи, находящейся на телефонной станции.

Первоначально строились только местные сети телефонной связи, действие которых ограничивалось территорией городов. В начале 1880-х гг. стала развиваться междугородная телефонная связь, связывающая между собой абонентов разных городов. В 1882 г. была построена первая междугородная линия связи между Санкт-Петербургом и ГаТЧиной (ее длина составила 45 км). Важную роль в организации телефонной связи между городами России сыграл русский изобретатель Е.И. Гвоздев. В конце 1898 г. была организована телефонная связь между Санкт-Петербургом и Москвой, которая имела самую большую протяжённость в Европе.

Совершенствование систем телефонной связи было направлено на автоматизацию процесса установления соединений между абонентами. Первые попытки создания автоматических телефонных станций относятся к концу 80-х гг. XIX столетия. В создании АТС с шаговыми искателями приняли участие российские инженеры: К.М. Мосцицкий, С.М. Бердичевский-Апостолов и М.Ф. Фрейденберг. Практическое применение в телефонных сетях получила декадношаговая АТС, изобретенная А. Б. Строуджером в Англии. В России первая такая АТС на 6000 номеров была установлена в Ростове-на-Дону. В 1930 г. были запущены еще две АТС в Москве. Первая АТС машинной системы на железнодорожном транспорте емкостью 2000 номеров была запущена в 1932 г. в Министерстве путей сообщения (МПС) в Москве.

С появлением электронных усилителей, построенных на лампах, в 20-е гг. прошлого века получили развитие сети междугородной и международной связи. В дальнейшем развитие систем телефонной связи определяется в первую очередь совершенствованием автоматических телефонных станций и расширением вида услуг, предоставляемых абонентам.

В 30-е гг. прошлого столетия на смену декадно-шаговым и машинным АТС приходят координатные АТС. В Советском Союзе такие станции начали внедряться только в 60-е гг. Развитие электронной техники привело к появлению квазиэлектронных АТС, а в дальнейшем — полностью электронных станций. В квазиэлектронных АТС используется электронное управление, а коммутация осуществляется малогабаритными, преимущественно, герконовыми реле. Квазиэлекгронные АТС, относящиеся к аналоговым системам, производились относительно недолгое время. В Советском Союзе такие станции в основном нашли применение на ведомственных сетях связи. Электронные АТС на первом этапе представляли собой аналоговые системы, которые не могли обеспечить требуемое качество передачи речи. Основные усилия в разработке коммутационных систем были направлены на создание электронных АТС с передачей речи в цифровом виде. В таких станциях аналоговый речевой сигнал преобразовывается в цифровой сигнал с помощью импульсно-кодовой модуляции (ИКМ). Вследствие высокого качества передачи информации в цифровом виде и эффекгивных способах обработки цифровых сигналов цифровые АТС получили широкое распространение на телефонных сетях. Внедрение цифровых АТС в СССР на городских сетях началось в первой половине 1980-х гг.

Применение цифровых АТС, использующих программное управление, позволило расширить набор услуг, предоставляемых абонентам. В середине 1980-х гг. на основе цифровых АТС во многих странах начинается строительство цифровых сетей с интеграцией обслуживания (ISDN), с помощью которых в одну абонентскую линию можно включить телефонный аппарат и персональный компьютер для передачи данных, причем от абонента до абонента информация передается в цифровом виде. На сети ISDN предоставляется множество дополнительных услуг, таких, как конференц-связь, посылка коротких текстовых сообщений от одного телефонного аппарата на другой телефонный аппарат, переадресация вызова и др.

Девяностые годы прошлого столетия характеризуются появлением первых систем передачи речи по сети с пакетной коммутацией. Такие системы находят все большее применение, и в дальнейшем должен произойти постепенный переход от получивших широкое распространение систем с коммутацией каналов к системам с передачей информации в виде пакетов.

Долгое время сети телефонной связи были фиксированными, т.е. телефонный аппарат абонента должен находиться в одном и том же месте. В 1978 г. в Чикаго (США) началось практическое применение системы мобильной сотовой связи. В сети сотовой связи благодаря применению радиоканалов телефонный аппарат может быть всегда с абонентом, и услуга телефонной связи может быть предоставлена абоненту в любой точке на территории действия системы сотовой связи. Удобство получить связь в любое время и почти в любом месте привело к тому, что во многих странах менее чем за 20 лет количество абонентов сотовой телефонной связи превысило число абонентов фиксированной телефонной связи.

В настоящее время сети телефонной связи насчитывают во всем мире более одного миллиарда абонентов. Примерно столько же насчитывается абонентов сети Интернет, а также мобильных абонентов.

Сети общетехнологической телефонной связи (ОбТС) предназначены для предоставления услуг по передаче речевой информации между работниками различных подразделений железнодорожного транспорта в пределах всей сети железных дорог Российской Федерации. Кроме того, пользователям сетей ОбТС дается возможность получения услуг факсимильной связи и передачи данных. На цифровой сети ОбТС абоненты могут пользоваться видеосвязью, а также дополнительными услугами и видами связи.

Сети ОТС предназначены для оперативных соединений между работниками железной дороги, участвующих в одном технологическом процессе. Это, прежде всего, связь между диспеТЧером и подчиненными ему исполнителями.

В основе построения сетей ОбТС заложены системы распределения информации, функции которых выполняют коммутационные станции. Среди коммутационных станций наибольшее применение нашли автоматические телефонные станции (АТС), работающие в режиме коммутации каналов. В последнее время появляются системы с коммутацией пакетов.

Особенности организации технологических процессов на железных дорогах привели к тому, что небольшая доля информации распределяется вручную. Для этого используются либо ручные междугородные коммутаторы, либо специализированные пульты операторов связи, построенные на персональных компьютерах, включенные в цифровые АТС.

Сеть ОбТС представляет собой совокупность коммутационных станций, соединительных линий, устройств абонентского доступа и абонентских устройств. Абонентские устройства устанавливаются непосредственно в помещениях у абонентов, а в случае мобильной связи — находятся у абонентов или размещаются на подвижных объектах. Чаще всего абонентские устройства представляют собой телефонные аппараты, реже — факсимильные аппараты, а также компьютеры. Иногда на правах абонентских устройств включают малую учрежденческую АТС (офисная АТС). Коммутационные станции, как правило, устанавливаются в специально отведенных для них помещениях. Соединительные линии служат для связи между коммутационными станциями. Абонентский доступ представляет собой совокупность устройств, обеспечивающих подключение абонентского устройства к коммутационной станции. Одним из важных устройств абонентского доступа является абонентская линия, непосредственно соединяющая абонентское устройство с коммутационной станцией.

Сети ОбТС организуются на магистральном, дорожном и местном уровнях. На местном уровне телефонная связь обеспечивается в пределах одной железнодорожной станции или железнодорожного узла. Дорожный уровень охватывает технические средства, предназначенные для предоставления услуг в пределах одной железной дороги. На магистральном уровне услуги предоставляются между абонентами разных железных дорог, а также между абонентами железных дорог и руководством ОАО «РЖД». На местном уровне образуется сеть местной связи. Сети ОбТС дорожного и магистрального уровней представляют собой сети междугородной связи.

До конца 90-х гг. прошлого столетия сеть ОбТС была полностью аналоговой. На такой сети используются электромеханические (декадно-шаговые, координатные, релейные), квазиэлекгронные АТС, а также небольшое количество аналоговых электронных АТС. С конца 1990-х гг. начался переход к цифровой сети ОбТС, которая характеризуется применением цифровых коммутационных станций, связанных между собой цифровыми соединительными линиями и позволяющих организовать цифровой абонентский доступ на основе стандарта ISDN. Цифровые соединительные линии образуются с помощью цифровых систем передачи, работающих по волоконно-оптическим или электрическим кабелям.

Сеть ОбТС характеризуется следующими показателями:

— общая монтируемая емкость сети всех железных дорог, включая руководство ОАО «РЖД», которая составляет около одного миллиона абонентов;

— задействованная емкость (фактическое число абонентов), которая составляет около 700 тысяч абонентов;

— средняя емкость сети одной железной дороги — 50—80 тыс. абонентов (наибольшая емкость у Московской ж.д. — около 150 тыс. абонентов, а наименьшая у Сахалинской жл — примерно 6 тыс. абонентов).

Нв сети ОбТС всего работает примерно 2800 телефонных станций, из которых около 40 % цифровые АТС, а остальные — аналоговые станции. Среди аналоговых АТС больше всего координатных и релейных АТС, относительно мало квазиэлектронных станций, а также небольшая доля приходится на декадно-шаговые АТС. Полная цифровизация сети ОбТС прошла на магистральном уровне: во всех крупных железнодорожных узлах, в которых находятся Управления железных дорог, и в ОАО «РЖД» в Москве применяются только цифровые АТС.

Для сети ОбТС характерны следующие особенности.

Во-первых, на сети преимущественно используются АТС малой емкости: доля станций малой емкости (до 200 номеров) составляет около 75 %.

Во-вторых, емкость телефонных станций изменяется в широких пределах: начиная от нескольких десятков и до 4000—6000 номеров. Наибольшая емкость станций приходится на Железнодорожные узлы, где находятся Управления железных дорог. Самая крупная АТС обслуживает руководство ОАО «РЖД» — это Центральная станция связи (ЦСС), которая имеет емкость около 15 000 номеров.

В-третьих, в подавляющем большинстве случаев на сети ОбТС применяются учрежденческо-производственные АТС (УПАТС), позволяющие экономично строить телефонные станции емкостью до 10 000 номеров.

Особенностями аналоговой сети ОбТС являются: применение специализированной одночастотной сигнализации на дорожном и магистральном уровнях (сигнализация на каналах ДАТС); наличие большого числа мелких пучков соединительных линий, организованных по каналам ТЧ для связи с АТС малой емкости (в среднем — 2—3 соединительных линий в пучке). Такие пучки резко снижают пропускную способность сети ОбТС. Недостатком аналоговой сети также является использование двухпроводных транзитных соединений, что приводит к снижению качества связи. Ограниченные функциональные возможности электромеханических АТС не позволяют создать гибкую систему нумерации.

Цифровая сеть ОбТС не имеет приведенных недостатков и характеризуется высоким качеством связи, высокой пропускной способностью на всех уровнях сети связи, использованием стандартных систем сигнализации по общему каналу, а также предоставлением абонентам множества дополнительных услуг и видов связи.

Сеть ОбТС присоединена к сети общего пользования (ОП), предназначенной для возмездного оказания услуг телефонной связи любому пользователю услугами связи на территории Российской Федерации. Сеть ОЙ позволяет устанавливать соединения между любой парой абонентов внутри Российской Федерации, а также предоставлять услуги международной телефонной связи. Многие абоненты сети ОбТС могут пользоваться услугами сети общего Пользования.

Уровень развития сети электросвязи характеризуется телефонной плотностью, под которой понимается количество абонентов телефонной связи, приходящихся на сто человек населения (одному абоненту соответствует один телефонный номер). В конце 2006 г. на сети фиксированной телефонной связи Российской Федерации телефонная плотность равнялась 31.

В Российской Федерации большинство сетей электрической связи, включая сети ОП и технологические сети, присоединенные к сети, образуют Единую сеть электросвязи Российской Федерации.

См. также статью История развития железнодорожной связи