Специфика наблюдений слабых радиосигналов от

Специфика наблюдений слабых радиосигналов от удаленных источников
предъявляет особые требования к размещению радиообсерваторий. Поэтому они
размешены в удаленных от городов местах, в которых, как правило, плохо развита
инфраструктура связи. Наиболее эффективной и сравнительно недорогой линией связи из
всего возможного спектра доступных в настоящее время видов связи является волоконнооптическая линия связи. Ориентировочные расстояния от обсерваторий до одного из
ведущих операторов связи России – «Транстелеком» приведена на рис.1
Ж/д ст.Сосново
Лен.области
РТФ-32
«Светлое»
30 км
Санкт-Петербург,
ИПА РАН
РТФ-32
«Бадары»
ВОЛС
«ТРАНСТЕЛЕКОМ»
40 км
60 км
РТФ-32
«Зеленчукская»
п. Кырен
г.Невинномысск
120 км
12км
г. Черкесск
Сев. Кавказ
Станица
Зеленчукская
14 км
ст. Слюдянка
Бурятия
Рис1. Расстояния от обсерваторий ИПА РАН до магистрального канала связи.
В связи с развитием высокоскоростных сетей передачи данных общего назначения
на основе ВОЛС отпала необходимость построения выделенных ведомственных сетей. По
нашему мнению основной путь для организации каналов связи обсерваторий – это поиск
наиболее экономически выгодного подключения к ближайшей существующей сети
общего пользования. Таким путем мы пошли при разработке проекта подключения
обсерватории «Светлое». Было изучено несколько возможностей и в результате
спроектирована и построена ВОЛС по земле протяженностью 32 км до поселка Сосново
Ленинградской области. На железнодорожной станции Сосново организован ввод в
магистральную сеть ОАО «Транстелеком». От коммутационного центра ОАО
«Транстелеком» в Санкт-Петербурге до центра обработки ИПА РАН подключение
реализовано через ВОЛС академической сети «РОКСОН». Аналогичным способом
планируется подключить остальные обсерватории радиоинтерферометрического
комплекса «Квазар-КВО».
Проект создания ВОЛС между обсерваторией «Светлое» и ж/д станцией Сосново узел связи «Транстелеком» (Ленинградская область) был реализован в конце апреля 2005
года. (на карте приведена трасса прокладки ВОЛС между обсерваторией и поселком
Сосново) На первом этапе пропускная способность по ВОЛС от обсерватории Светлое»
до ИПА в Санкт-Петербурге составила 2 Мбит/с. На втором этапе планируется увеличить
скорость до 1-10 Гбит/с, что позволит ИПА участвовать в международных РСДБпрограммах не только в режиме e-vlbi, но и в режиме реального времени.
Для обеспечения информационной связности ЛВС обсерватории «Светлое» с
информационной сетью ИПА РАН, в Санкт-Петербурге, в обсерватории, в узлах доступа
Транстелеком в Сосново и на Боровой,57 в Санкт-Петербурге, а также в ИПА установлено
современное сетевое (маршрутизаторы, коммутаторы) и коммуникационное оборудование
(медиаконверторы, модемы) ведущих производителей (Cisco, Allied Telesyn, Axis, Zelax,
D-Link). Схема организации информационного обмена между обсерваторией «Светлое» и
двумя площадками ИПА и состав используемого оборудования приведены на рисунках 2
и 3.
Рис.2 Схема включения обсерватории «Светлое» по ВОЛС в информационную сеть ИПА РАН (первый этап).
FastEthernet
(100Mbps)
IP VideoCamera Axis
LAN
Обсерватории
«Светлое»
Cisco
1760-V
Конвертор
M-2Б1-АС9
Медиаконвертор
MС
32 км
Медиаконвертор
MС
ВОЛС
To
G703
100 Mbps
VoIP-2
Mini-ATS
Samsung NX-820
AT-MC MC103LH
Allied Telesyn
(40км)
Cisco
3550-24
ТрансТелеКом
ж/д СОСНОВО
ВОЛС
2 Mbps
From
G703
Mini-ATS
Samsung NX-820
Конвертор
M-2Б1-АС9
VoIP-2
LAN
ИПА РАН
Кутузова,1
0
Cisco
1760-V
ВОЛС
100 Mbps
Cisco 3550
ROKSON
ТрансТелеКом
СПб, Боровая, 57
Рис.3 Схема включения обсерватории «Светлое» по ВОЛС в информационную сеть ИПА РАН (продолжение
первого этапа).
Конвертор
M-2Б1-АС9
FastEthernet
(100Mbps)
IP VideoCamera Axis
LAN
Обсерватории
«Светлое»
Cisco
1760-V
Медиаконвертор
MС
32 км
Медиаконвертор
MС
ВОЛС
To
G703
100 Mbps
ТрансТелеКом
ж/д СОСНОВО
VoIP-2
Mini-ATS
Samsung NX-820
ВОЛС
AT-MC MC103LH
Allied Telesyn (40км)
Cisco
3550-24
2 Mbps
From
G703
Mini-ATS
Samsung NX-820
Конвертор
M-2Б1-АС9
VoIP-2
LAN
ИПА РАН
Ждановская
8
Cisco
2801
ВОЛС
100 Mbps
Cisco 3550
ROKSON
ТрансТелеКом
СПб, Боровая, 57
Установленное в обсерватории, в ИПА и узлах доступа (ж/д станция Сосново,
Боровая, 57) оборудование обеспечило передачу данных, выход в Internet на скорости 2
Мбит/с, оперативную телефонную связь между двумя площадками ИПА и обсерваторией
с использованием технологии VoIP и дистанционный контроль за положением антенны в
режиме реального времени через IP web-камеру Axis 2130R. На сайте института
пользователи могут увидеть антенну в обсерватории «Светлое» в реальном времени по
адресу - http://www.ipa.nw.ru/PAGE/koi8-r/DEPOBSERV/rus_svet.htm.
На рисунке 4 приведен сервер под ОС UNIX (FreeBSD-4.9) и коммутационный
блок сетевого оборудования, размещенный стандартной 19“ стойке 27U.
Рис. 4 Серверная обсерватории «Светлое»
На рисунке 5 приведена стойка с оптическим кроссом, размещенная в обсерватории
«Светлое»
Рис. 5 Стойка с оптическим кроссом в обсерватории «Светлое».
На первом этапе осуществлен удаленный мониторинг положения антенны в
реальном времени в обсерватории «Светлое» с использованием управляемой по сети
полноповоротной IP Web-камерой Axis2130R, установленной на крыше лабораторного
корпуса обсерватории в защитном кожухе (Рис. 3).
Рис. 3. Web-камера Axis 2130R.
Положение антенны в режиме реального времени пользователи Internet могут
наблюдать на сайте института по адресу — http://www.ipa.nw.ru/PAGE/koi8r/DEPOBSERV/rus_svet.htm. Мониторинг состояния аппаратуры в аппаратной
лабораторного корпуса обсерватории осуществляется с помощью мобильной IP Webкамеры Axis 2110 (Рис. 4).
Рис. 4. Web-камера Axis 2110.
На приведенных ниже рисунках 5-7 показаны примеры состояния антенны в
обсерватории «Светлое» при проведении наблюдательной международной программы 23
ноября 2005 года, полученные с Web-камеры Axis 2130R.
Рис. 5. Положение антенны RTF32.
Рис. 6. Положение антенны RTF32.
Рис. 7. Положение антенны RTF32.
Не менее важным элементом мониторинга готовности радиотелескопа к
наблюдениям является наличие оперативной телефонной связи. Отсутствие надежной
традиционной телефонной связи послужило основанием для реализации корпоративной
связи с использованием современных IT-решений. Нами реализован один из вариантов на
основе технологии VoIP. Для обеспечения этого решения в обсерватории «Светлое» и в
институте были установлены модульные маршрутизаторы Cisco (Рис. 8–9)с голосовыми
портами и мини-АТС.
Рис. 8. Модульный маршрутизатор доступа Cisco 1760-V.
Рис. 9. Модульный маршрутизатор доступа Cisco 2801.
Схематично данное решение приведено на рисунке 2. Опыт эксплуатации
голосовой IP-телефонии показал высокое качество и устойчивость такой связи. Это
решение планируется реализовать и в обсерваториях «Зеленчукская» и «Бадары», после
того как эти обсерватории будут включены в информационную сеть ИПА по ВОЛС.
Подключение обсерватории «Светлое» по ВОЛС к информационной сети ИПА
РАН и к глобальной информационной сети Internet на скорости 2 Мбит/с позволило
обеспечить оперативную передачу программы наблюдений в обсерваторию из центра
сбора и обработки данных, расположенного в ИПА РАН, а также оперативно передавать
GPS-данные в институтский центр обработки и международные центры обработки, для
определения параметров вращения Земли (ПВЗ).
На рисунке 10 приведены предварительные результаты тестирования
информационной связности обсерватории «Светлое» с помощью стандартного пакета
Bandwidthd, установленного на выделенном UNIX-сервере под операционной системой
FreeBSD-4.9.
Рис. 10. Зависимость скорости обмена данными от времени для различных TCP/IP
протоколов.