DEMİRYOLLARINDA VERİ İLETİMİ VE TRANSMİSYON SİSTEMLERİ

Demiryolu işletmeciliğinde yolun verimli kullanılması ve aksaklıkların önlenmesi için haberleşme olmazsa olmaz öneme haiz bir zorunluluktur. Demir yollarının ilk kurulduğu günlerden bu güne işletme türleri sürekli değişse de haberleşme alt yapılarının önemi azalmamış tam aksine artmıştır.

Tek hat işletmeciliği ile başlayan serüvende, sinyalsiz işletme yapıldığı yıllarda öndeki aracın, bir sonraki istasyona geldiğini ve katar bütünlüğünün bozulmadığını çıkış istasyonuna rapor eden ve trafiği düzenleyen dispeçerlerin birbirleri ile iletişimini sağlayan telefon alt yapılarından, bakır veya optik hat üzerinden çalışan sinyal sistemlerinin veri iletişim alt yapılarına geçildiğinde veri trafiğinin önemi hızla artmıştır.

demiryollarinda-veri-iletimi Günümüzde demiryollarında kurulan transmisyon sistemleri üzerinden sinyal haberleşmesi, telefon haberleşmesi, SCADA haberleşmesi, GSM-R haberleşmesi vb. sistemler çalıştırılmaktadır. Gün geçtikçe artan veri haberleşmesi gereksinimlerine paralel olarak internet haberleşmesi, kamera vb. sistemler de demiryollarında yaygınlaşmaktadır. Demriyolu işletmeciliği için gerekli olan veriler ile yardımcı sistemlere ait verilerin faklı alt yapılar üzerinden sağlanması tercih edilmelidir. Bu gerek veri trafiğinin yönetilmesi için gerekse de bakım onarım esnasında oluşması muhtemel riskleri bertaraf etmek için gereklidir.

İşletmecilik için kullanılan transmisyon alt yapısının, her şeyden önce insan hayatının korunması amacı ile kesintisiz ve sürdürülebilir olması zaruridir. Kesintisiz ve sürdürülebilir iletişimin sağlanması farklı başlıkların ele alınmasını gerektirmektedir. Çağdaş transmisyon sistemleri fiber optik kablolar ile tesis edilmektedir. Bu durum dikkate alınarak kurulacak sistemlerin kesintisiz ve sürdürülebilir olması için dikkat edilmesi gereken konuları inceleyelim.

Sistem bileşenleri aktif cihazlar (genellikle SDH), besleme üniteleri, kablo altyapısı, topoloji ve yönetimden oluşmaktadır. Kesintisiz bir sistem için tüm bu bileşenlerle ilgili alınması gereken tedbirler alınmalıdır. Malum bir zincir en zayıf halkası kadar güçlüdür.

AKTİF CİHAZLAR

Kullanılacak olan cihazın seçilmesinde ve yapılandırılmasında dikkat edilmesi gereken başlıkları şöyle sıralayabiliriz:

MTBF ve MTTR değerlerinin endüstri normlarında olması.
Kart yedekliliğinin sağlanması.
Zorlu çevre koşullarında çalışmak üzere tasarlanmış olması (nem, sıcaklık, toz, EM dalga vb.)
Hattan gelmesi muhtemel (örneğin, bakırla çalışan çevre birimlerden) elektriksel darbelere karşı dayanıklı olması.
Yedekli topolojileri desteklemesi (ring topoloji)

Bunun dışında kullanılacak aktif cihazların mevcut diğer sistemlerle entegre olabilmesi için gereken ara yüzlere sahip olması gibi farklı kriterler de ayrıca değerlendirilmelidir. Günümüzde bu amaçla yoğun bir şekilde SDH teknolojisi kullanılmakta olup, MPLS TP teknolojisi ve benzeri IP teknolojileri de kullanılmaya başlanmıştır.

BESLEME ÜNİTELERİ

Besleme üniteleri temelde enerji hattından başlayıp aktif cihaza kadar birçok cihazdan oluşmaktadır. Öncelikle sistemlerin beslenmesinde şehir şebekesi ve katener hattından sağlanması yedeklilik için ilk adımı oluşturmaktadır. Ayrıca sistemde kullanılacak olan redresörlerin kendi içinde yedekli olması ve birden fazla cihaz kullanılması da yedeklilik için önemli bir yaklaşımdır. Bunun dışında her türlü durumu göz önüne alan bir yaklaşımda sistemin UPS (akü grubu) ile desteklenmesi ve dizel veya doğalgaz ile çalışan bir jeneratör ile takviye edilmesi de enerji kaynaklı iletişim kopmalarının engellenmesinde önemli bir tedbirdir. SDH cihazlarına gelen gerek 48V DC gerekse de 220 V AC gerilimin birden fazla kaynaktan sağlanmasının yanı sıra kullanılan aktif cihaz üzerinde güç kartı yedekliliğinin de olması zorunluluktur. Yeni nesil ürünlerde cihazlarda güç kartı bulundurmak yerine sistemi oluşturan her bir kartın kendi besleme modülü ile üretilmesi gündeme gelmiştir. Bu yaklaşım bir öncekine göre daha yüksek erişilebilirlik değerleri vaat etmektedir. Bu tür sistemlerde kullanılan akü sistemlerinin belirlenmesinde kullanılacak parametreler dikkatle belirlenmelidir. Akım gereksinimi normal çalışma koşullarındansa maksimum akım gereksinimleri dikkate alınarak hesaplanmalı ve minimum sekiz saat gibi bir süre yeterli olması sağlanmalıdır. Özellikle ulaşımın zor olduğu bölgeler düşünüldüğünde bu süre önemlidir.

Besleme üniteleri ile ilgili dikkat edilmesi gereken bir diğer hususta güzergâh yedekliliğidir. Enerji kablolarında meydana gelen en yaygın hata, gerek hat boyunda gerekse de bina içlerinde yapılan çalışmalar sırasında kabloların kopmasıdır. Sistemi besleyen kablolar tek güzergahtan geliyorsa olası bir kazada (iş makinesinin kabloyu koparması gibi) sistem tamamen devre dışı kalacaktır. Bu amaçla yedekli beslemenin olduğu bir sistemde, gerek hatta gerekse de bina içerisinde kablo güzergahları ve kontrol panoları ayrıştırılmalı yani yedeklenmelidir.

KABLO ALT YAPISI

Elbette sistemin en önemli bileşenlerinden biri de kablo alt yapıdır. Demiryolu veri haberleşmesi için kurulan sistemlerde yeni nesil tüm alt yapılar fiber kablolar üzerinden kurulmaktadır. Bu yaklaşımla olası elektro manyetik gürültüler vb. elektriksel etkiler bertaraf edilmiş olmaktadır. Ayrıca kurulan sistemlerin ring topolojide kurulması ile tekbir noktada oluşan kablo kopmalarının sistemi durdurması engellenmektedir. Bununla birlikte yaygın bir şekilde kurulan sistemlerde ringi oluşturan fiber kıllar her ne kadar farklı olsa da aynı kılıfın içinde oldukları için, kablo kırılmaları çoğunlukla iletişimin kopmasına sebep olmaktadır. Kırılmaların çoğunun yapılan kazı çalışmalarında iş makinesi kaynaklı olduğu düşünülürse bu durum kaçınılmazdır. Kesintisiz bir iletişim için bu yaklaşım terk edilmelidir. Metro vb. yatırımlarda her tüp içerisine kablo döşenip ring bu yapı üzerinden sağlandığı için bu risk bertaraf edilmiştir, benzer şekilde bazı yatırımlarda rayın her iki tarafından farklı kablolar döşenerek de bu risk bertaraf edilmektedir. Tek kılıf içerindeki farklı kılları kullanarak ring oluşturulmuş mevcut sistemler için de farklı tedbirler düşünülebilir.

Bu tedbirlerden ilk akla gelenleri şu şekilde sıralayabiliriz:

Ring topolojideki başlangıç ve bitiş istasyonlarının Telekom vb. farklı ve bağımsız bir şebeke üzerinden yedeklenmesi. Bu yöntemde sürekli bir sabit giderin oluşmasının yanı sıra demir yolu işletmeciliğinin gerektirdiği kapalı çevrim haberleşme alt yapısı yaklaşımına da aykırı hususlar olabilir. Bununla birlikte bu yaklaşımın hatta meydana gelecek kablo kırılması sorununa çözüm olabileceği kesindir.
Fiber optik kablonun yanı sıra farklı amaçlarla döşenmiş olan bakır kablolar da bu amaçla kullanılabilir. Sistemin temel gereksinimi olan sinyal ve telefon haberleşmesinin, olası bir arıza durumunda SHDSL modemler kullanılarak bakır kablolar üzerinden taşınması olası kablo kopmaları için iyi bir yaklaşım olup, sistemin hala kapalı çevrim olması da sağlanmış olmaktadır. Burada şu konu dikkate şayandır, genellikle fiber ve bakır kablolar aynı güzergahta ve aynı kanal kullanılarak döşenmektedir. Olası bir iş makinesi kazasında her ikisi de kopabilir. Her ne kadar bakır kablolar fibere kıyasla çok daha dayanıklı olsalar da bu risk değerlendirmeye alınmalıdır. Kablonun döşenmesi sırasında her iki kablonun farklı kodlara yerleştirilmesi, kablo varlığını haber verici şeritler ve tuğlalar gibi alametlerin kullanılması riskleri minimize edecektir.
Demir yolunda doğal olarak oluşan ringler de bu amaç için kullanılabilir. Örneğin Ankara – Konya – Adana – Toprakkale – Narlı –Malatya – Çetinkaya – Sivas – Kayseri – Ankara vb. güzergahlarda inşa edilen alt yapı doğal bir ring oluşturmaktadır. Sistemlerin yedeklenmesi için bu hattaki cihazlar yeniden yapılandırılarak yedekli güzergah oluşturulabilir.

TOPOLOJİ

Sistemin çalışması için tesis edilen topoloji de sistemin sürekliliği açısından önemlidir. Bu sistemlerde genellikle ring topolojiler kullanılarak tek nokta arızalarının önüne geçilmektedir. Burada birer atlamalı ring topoloji yaklaşımı riskleri azaltıcı bir yaklaşım sunmaktadır. Bunun dışında sistemin ana omurgasında olmayan eklemlenmiş sistemlerin bağlantısı da genel yapıyı bozmayacak şekilde yapılmalıdır. Ayrıca cihazların konfigürasyonunun doğru yapıldığından emin olunması ve eğitim almamış personel ile yetkisiz kişilerin sisteme müdahalesinin engellenmesi de ayrıca önemlidir.

YÖNETİM VE BAKIM

Sistemin çalışmasının takibi, minör ve majör arızaların fark edilmesi, arızanın yerinin tam tespiti ve hataya sebep olabilecek uyarıcı bilgilerin değerlendirilmesi için tüm bileşenlerin yönetilebilir olması ve merkezi bir yapı tarafından yönetilmesi ve izlenmesi de sistemin sürekliliği için önemlidir. Ayrıca tespit edilen arızalara hızlı müdahale edilebilmesi için gerekli yedek malzemenin hazır bulundurulması da önemlidir. Yönetim sistemlerinin arızalanmış bileşeni, raporlaya bilmesi, kartların hot plug olması (çalışırken değiştirilebilir) ve takılan kartın konfigürasyonunun merkezi yazılım tarafından otomatik olarak yüklenebiliyor olması da sistemin sürekliliği için olmazsa olmazdır.

Tüm bu yaklaşımlara ek olarak sistemi işleten personelin kullandığı sistemler konusunda gerekli yetkinliğe sahip olması, uzun yıllar boyunca yedek parça tedarik edebilecek üreticilerin tercih edilmesi, hizmet alınan firmaların ehil olması, sistem de yapılan her türlü değişikliğin kayıt altına alınması gibi birçok yan faktör de sistemlerin kesintisiz olmasını sağlamada ikincil fakat çok önemli katkı sağlamaktadır.

DEMİRYOLU VERİ AĞLARI – DEMİRYOLU KONTROL VE GÜVENLİK TEKNOLOJİSİNDE ULAŞILABİLİRLİĞİ EN YÜKSEK VERİ AĞLARINA TALEP

DEMİRYOLU VERİ AĞLARI

Demiryolu ağ işletenleri, sürekli olarak ağ işlemlerinin teknik ve ticari yönlerinin geliştirilmesi zor-luğuyla yüzleşmektedirler. İletim yöntemlerinin standartlaşması, veri ağlarının optimizasyonu için uygun koşulları oluşturdu. Sonuç olarak demiryollarındaki kontrol ve güvenlik teknolojisi, patentli teknolojiler yerine gitgide daha çok mevcut veri iletişim teknolojilerini kullanmaktadır. Bugünün yüksek derecede otomasyonu ve özel olarak yarının ray teknolojisi, ancak aşırı derecede güvenilir bilgi iletim sistemleri kullanıldığında mümkündür. Dahası, ağ topolojileri güvenlik için gerekli kapsamlı ihtiyaçları karşılayabilmelidir. CENELEC EN 50126 standardı ve daha özel olarak oluşturduğu standart -kapalı iletim ağları için EN 50129-1:2001- bugünün kontrol ve güvenlik teknolojilerindeki güvenlik sistemlerinde “güvenlik öncelikli iletişim” için temeldir. Ama ekonomik yönetim için yeni teknolojilerin kullanımı hala emekleme dönemindedir. Yerel Alan Ağı (LAN), Geniş Alan Ağı (WAN), IP teknolojisi ve GSM-R gibi yenilikçi teknolojilerin sürülmesiyle ilgili geçmiş girişimler bir başlangıçtır ama henüz verimli sonuçlar üretememiştir. Kontrol ve güvenlik teknolojisinde bugüne kadar sadece fiziksel olarak ayrık ağlar veya SDH yolları kabul görmüştür. Ağları ayırmak için VLAN etiketleri veya MPLS etiketleri gibi EN 50159-1 ile uyumlu diğer mekanizmalar henüz tanınmamıştır öyle ki bütün bir sistem geliştirilebilir. Gelecekte gelişmiş veri teknolojilerini kullanabilmek için açık ağ yapılarıyla iletim esasları EN 50159-2’de kuruludur.

BASİT GERÇEKLER

Avrupalı demiryolu şirketleri, şirketlerini daha ekonomik bir şekilde yönetme baskısı altındadırlar. Bu özellikle de bölgesel demiryolu şirketleri için geçerlidir. Bir yandan yüksek işletme maliyetlerince sık sık tehdit altına girerlerken diğer yandan yatırım eksikliği görülür. Aynı zamanda değişik demiryolu hizmetlerinin verimli ve ekonomik veri iletişimleri için tümleşik bir yaklaşım anahtar rol oynamaktadır.

Ama bazen bugünün kontrol ve güvenlik teknolojisindeki veri iletişimi, ilgilenilen uygulamalarda -belli durumlardaki değişik derecelerde güvenlik ve fiziksel farklı iletim teknolojileriyle- değişik ih-tiyaçları ortaya koyar. Şimdiye kadar bu, ayrık ağlar bireysel uygulama grupları için kurulur anlamına gelmekteydi. Hot axle box dedektörleri,aks sayaçları, track vacancy detection sistemleri ve switch blade dedektörleri kontrol ve güvenlik sistemlerinin bütün parçaları için örnektirler. Değişik faktörler ile kontrol ve güvenlik teknolojisinin gelişim tarihi yüzünden, bugünlerde geleneksel modem teknolojisi ve hat sınırlı anahtarlamasız senkronize multipleks sistemler için ayrık, birbiri boyunca giden kablolar görülebilmektedir. Başka bir deyişle, bunlar güvenilirliği kanıtlanmış ağ konseptleridir ama ticari açıdan gözden geçirilmelidir.

Buna bir cevap, bütün veri iletişimi için standart, tümleşik bir ağ konsepti kullanmak ve dolayısıyla paralel ağlar ve yalnız çözümlerden sakınmak olurdu.

Tümleşik veri ağları, yolcularla kargoların verimli ve düzgün hareketinde ana öneme sahiptir.

Kontrol ve güvenlik teknolojisinde, şimdiye kadar bu tip tümleşik veri ağları için yenilikçi IP teknolojilerinin sürülmesi verimli olmadı. Demiryolu şirketleri bugün için bu tip teknolojilerin sürümü ve kullanımındaki risklerin fazla yüksek olduğuna inanmaktadırlar.

KONTROL VE GÜVENLİK TEKNOLOJİSİNDEN İSTENENLER

Özellikle kontrol ve güvenlik sistemleri olmak üzere demiryolu şirketlerinde ortaya konulan teknik son sistemler, örneğin endüstriyel otomasyon teknoloji çözümlerine nispeten çok uzun ürün zincirl-erine sahiptirler.

Demiryolu işletim sistemlerini uygulamaya koymak için standart marketteki bileşenler kullanılırsa, alınan bileşenlerin ürün yaşam döngüsü ile demiryollarındaki teknik sistemlerin beklenen ürün yaşam döngüsü arasında uyuşmazlık olur.

Hat sınırlı trafik işlemlerinde yeni teknoloji ve yöntemleri ortaya koyarken, güvenli ve aynı zamanda ekonomik işlemleri mümkün kılmak için her bir uygulamadaki koşullar ve çevre şartları kesin bir şekilde hesap edilmelidir.

Sonuç olarak, demiryolu işletimi için kullanılan kontrol ve güvenlik sistemleri gitgide daha çok veri iletişim teknolojileri kullanmaktadırlar. İletim güvenliği ve servis kalitesi hayati bir rol oynar.

The European Committee for Electrotechnical Standardization (CENELEC), EN-50126 standardını ve özel olarak kapalı ve kabul gören iletim ağları için tamamlayıcı EN 50159-1:2001 standardını tanımladı. Bu standartlar, kontrol ve güvenlik sistemlerindeki güvenli sistemlerinin güvenlik-öncelikli iletişimi için esastır.

Güvenlik sistemleri eğer demiryollarında kullanılacaklarsa bir işletim lisansı gerektirir. Bu işletim lisansı genişletilmiş yetkilendirme prosedüründe her zaman son adımdır. Bu işletim lisansı her bir ülke tarafından CENELEC EN-50126’ya uygun bir şekilde yayımlanır.

CENELEC EN-50126’NIN AÇIKLAMASI

CENELEC’in açılımı “Comité européen de normalisation en électronique et en électrotechnique”dir (Fransızca). CENELEC EN-50126 standardardı bu kağıtta anlatılan güvenlik öncelikli iletişimde anahtar standarttır. Ürün yaşam döngüsünün bütün evrelerinde RAMS’ın şartları ve teyitleri için bilgileri sağlar. RAMS’ın açılımı şudur:

Reilability (Güvenilirlik)
Availability (Elde edilebilirlik)
Maintainability (Sürdürülebilirlik)
Safety (Güvenlik)

CENELEC EN-50126’nın uygulanması dört proje evresinde gerçekleştirilir (konsept, sistem tanımlanması, risk analizi, gereksinimlerin saptanması). Bağımsız bir uzman, demiryolu ağı teknisye-niyle bu dört evreye sadık kalınıp kalınmadığını doğrudan kontrol eder.

CENELEC EN-50159’UN AÇIKLAMASI

EN-50159-1 (Parça 1)

Standardın ana amacı kapalı ağlarda güvenli iletişimi sağlamaktır. Bunun olması için, aşağıdaki şartlar oluşmalıdır:

Sadece yetki dahilinde erişim mümkün,
Maksimum bağlanabilecek abone sayısı belirli,
İletim ortamı belirli ve değiştirilemez,

EN-50159-2 (Parça 2)

İkinci adım, açık ağlarda güvenli iletişimi tanımlarken kapalı ağlar için gerekli koşulları kaldırmaktır. Yani açık ağlar için takip eden şartlar üzerinde anlaşımıştır:

Farklı iletim yolları ve teknolojileri,
istenildiğinde mesajlar kaydedilebilir ve
iletişim ağına olası yetkisiz erişim.

Bu kapsamlı istekler, yetkisiz saldırılardan korumayı dolayısıyla şifreleme prosedürleri, şifre anah-tarının yönetimi gibi ek uygulamaları gerektirir.

Bu durumda, veri hatlarının doğrudan yerel olarak sızdırılması gibi sistemin fiziksel parçalarına olası direk saldırılar daha az önemlidir. Güçlü bilgisayarlarla yetkisiz ve kasıtlı olarak yapılan yıkıcı anonim bağlantıları engellemek daha önemlidir. Bu, çok sayıda kontrol edilemeyen abonenin olduğu açık veri ağlarında kolaydır. İnternet hackerları tarafından yapılan bankalardaki, askeri organizasyon-lardaki yeterince korunmayan bilgisayar sistemlerine saldırılar gözlendiği için bu ciddiye aınması gereken, son derece tehlikeli ve sosyal bir olgudur.

İŞLETME LİSANSI

Güvenlik öncelikli demiryolu uygulamalarında teknik iletişim öğelerini işletebilmek için resmi bir lisans gerekmektedir.

Demiryolu ağı işleteni lisansı talep eder. Lisans, teyit sağlandıktan sonra verilir yani parçalar tatmin edici şekilde çalışmaktadır, ayrıca tanımlanmış parametrelere göre elde edilebilirlik, çevresel özel-likler ve bakım kolaylığı gibi özellikler hesaba katılır.

Uygulama yazılımı güvenli olmayan sinyal bileşenleri veya güvenlikten sorumlu bileşenler ile çatışmamalıdır. Bu, güvenlikten sorumlu bileşenler tarafından saptanmalı ve garanti altına alınmalıdır. Bu da, hataların güvenli sinyal bileşenlerine yayılmasını önler.

İşletme lisansları veya tip denetimleri, her bir ülkede farklı şekillerde gerçekleştirilmektedir. Avrupa standardizasyonunun amaçlarından birisi, işletme lisanslarının olası değişik demiryolu şirketlerinde karşılıklı tanınmasıdır.

KONTROL VE GÜVENLİK TEKNOLOJİSİNİN GÜVENLİK VE ULAŞILABİLİRLİĞİ

GÜVENLİK

Güvenlik, yasalar tarafından yerine getirilmesi gereken bir amaçtır. Daha iyi güvenlik, insanların yaralanması, makinelerin ve çevrenin zarar görmesi (ör: bütün düzlemlerin topraklanması) riskini azaltır.

Finansal bir bonus şudur ki daha düşük sigorta primleri uygulanır. Güvenlik;

Gözlemlenmiş fazlalıklar [monitored redundancy] (hata-dur sistemleri),
verimli fazlalıklar [effective redundancy] (sürekli sitemler) veya
koruyucu fazlalıklar [protective redundancy]

tarafından sağlanır.

Karmaşık iletişim sistemlerinin güvenilirliği ve ulaşılabilirliğine dair aşırı talepler, ancak tanımlama, geliştirme, üretim ve kullanım evrelerinde nitelik ve güvenilirliği garanti altına alacak adımlar atılmışsa sağlanabilir.

Güvenilirlik için bir ölçü MTTF: Mean Time to Fail’dir (average life cycle) (Ortalama Hata Zamanı [ortalama yaşam dngüsü]), ör: 100 yıl.

Bu ölçü, bir sistemin verilen bir zaman içerisinde tamamıyla işlevsel kalma olasılığını ölçer.

ULAŞILABİLİRLİK

Ulaşılabilirlik ekonomik bir amaçtır. Yüksek seviyede ulaşılabilirlik üretkenliği ve ürünleri artırır (ör: üretimin bütün zincirleri takvime uygun ilerliyor).

Kazanç yüksek seviyede üretkenlik tarafından belirgin hale getirir. Ulaşılabilirlik, daha iyi süreklilik ve işlevsel fazlalık ile elde edilir. Böylece sistemler çalışmaya devam edebilir.

Ulaşılabilirliği artırmak için kontrol ve güvenlik teknolojisinde kullanılan iletim ağları ve sistemleri fazlalıklıdır. Ulaşılabilirlik başka adımlarla da artırılabilir ör: sürekliliği sağlamak gibi.

Bütün ekipman fazlalıklıdır yani hata olmadığında gerekmezler. Onarım gerçekleştikten sonra fazlalığın sorunsuzca tanıtıldığı sistemler olduğu gibi (kesintisiz sistemler) fazlalığın otomatik olarak entegre edildiği sistemler de vardır.

Bir iletim ağı ulaşılabilirliğine göre üç sınıfa ayrılabilir. Ör: yıl başına düşen dakika veya aşağıdaki gibi yüzde olarak:

%99.98 korumasız
(yılda 1.75 saat kadar ulaşılabilir değildir)
%99.999 korumalı
(yılda 5 dakika kadar ulaşılabilir değildir)
%99.9999 güvenli
(yılda 32 saniye kadar ulaşılabilir değildir)

Ulaşılabilirlik seviyesine bağlı olarak demiryolu uygulaması tek veya çift katman fazlalıkla iletim no-duna (SAP: Single Access Point) bağlanabilir.

Aynı zamanda, ağ topolojisinin tamamı için MTTF’den (bireysel elemanlar için güvenilirlik numara-ları) hesaplanan yüzdelikler, bütün sistemin ifade edildiği gibi çalışma olasılığını işaret eder.

Sistemin ve bireysel bileşenlerinin tek veya çift fazlalık ile yerleştirilmek zorunda olup olmaması, bi-rincil olarak demiryolu uygulamasının ulaşılabilirlik seviyesine bağlıdır.

Burada en sık karşılaşılan demiryolu uygulamalarının bir özeti verilmiştir. Ne kadar ulaşılabilir olma-ları istendiğine göre ayrılmışlardır.

FAZLALIĞIN SINIRLARI

Fazlalık ve hata toleransı sayesinde, ulaşılabilirlik sadece ilki onarılmadan önce ikinci hata olasılığına bağlıdır. Ama ulaşılabilirlik bu yüzden sınırsız değildir.

Bir çift fazlalıklı sistemdeki tek kesin faktör şudur ki; iki kat daha pahalıdır ve sıklıkla iki kereden fazla hata yapar. Bu yüzden fazlalıklı çözümlere baılmadan önce güvenilirlik ulaşılabilirlik hedefleri netleştirilmelidir.

DEMİRYOLU SEKTÖRÜNDEKİ EĞİLİM

BANT GENİŞLİĞİ İÇİN ARTAN TALEP

Kontrol ve güvenlik teknoloji sistemlerindeki heterojen ağ teknolojisi on yıllardır büyümektedir. Bugünlerde, modernleşme ve de sonuç olarak giderleri kısma ve performansı artırmaya yönelik bir baskı vardır. Sinyal uygulamaları daha fazla teknoloji kontrollü diğer IT uygulamalarına nazaran genellikle çok daha az veri hacmi iletir. Ama kontrol ve güvenlik teknolojisindeki esneklik ile kontrol ve işletim sistemleri, sistem yönetimi, (uzaktan) teşhis, süreklilik servislerindeki… kapasite artırımı için artan isteklerden dolayı veri iletim kapasitesi sürekli artmaktadır.

İki nokta arasında 64 kbps kanalın yeterli olduğu zamanlar -şimdiye kadarki durum- yakında sona erecektir. Bu şimdiye kadar ayrı ayrı yapılan iletişimler veya yeni uzaktan iletim (iletim merkezleri) veya tamamıyla yeni hizmetler (süreklilik hizmet merkezleri gibi), giderleri azaltmak amacıyla ağ bağlantılarına eklemlenir eklemlenmez gerrçekleşecektir. Er ya da geç büyük bir işleten, WAN bağlantılarını işletme merkezleri ve alt merkezleri gibi geniş nodlar arasında standart 2 Mbps’de iletebiliyor olacak. Ondan sonra artan veri hacimleriyle belli bir süre için yeterli bant genişliğinin elde edilmesi mümkün olacak. Bu bant genişliği, şimdiki TCP/IP temel protokollerini kullanan, aynı za-manda diğer uygulamalar için de yedek bırakan zaman öncelikli uygulamalar için gerçek zamanlı istekleri yerine getirebilecektir.

Aksi halde, 64 kbps kanalda bir dar boğaz gerçekleşirse, öncelikleri ayarlayan ek protokoller kullanılmak zorunda kalınacaktır. Bu da az öncelikli uygulamalarda gecikmeler görülmesine yol açacaktır.

GÜÇLÜ AĞ YAPISI

Kontrol ve güvenlik teknolojisi açısından bakıldığında, iki evrimsel rota açıkça görünmektedir.

Bir eğilim, ağ ve hizmetleri birleştiren geniş sistemlere yönelik gelişmelerdir. Diğer bir eğilim, geniş ağlar (ağ güvenliği) içerisinde ağların kapalı bölümlerini korumaya yönelik metodların gittikçe çok kullanılmasıdır. Hizmetleri birleştiren sistemler, ki bununla ses ve video hizmetleri gibi gerçek za-manlı hizmetler kastedilmektedir, IP ağları aracılığıyla iletilmektedir. IP ağları, bugünlerde hala za-man öncelikli olmayan bilgisayar veri iletişimi için tasarlanma eğilimine sahiptir. Aynı zamanda güvenlik ve kontrol teknoloji sistemleri (ör: ray IP’si) ayrıca iletilecektir. Geleneksel TCP/IP protokol ailesi (UDP, aşırı veri yüklenmesi varken hızlı iletim sağlayan ama iletim hatalarını önlemeyen bir protokol) henüz hızlı girdi çıktı hareketlerinin ve hatasız iletimin her zaman için garanti altına alınması adına tatmin edici metodlar öne sürmemiştir. Bir kesinti meydana geldiğinde, ms’den az (tip 50 ms) yakınsama zamanları yedekleme seviyesine bağı kalmalıdır.

Kontrol ve güvenlik teknolojisinde Hizmet Kalitesi (QoS) ve hızlı yakınsama oranları önemlidir. Bugün Metro-Ethernet IP ortamındaki standart çözümler kontrol ve güvenlik kontrolünde kullanılmak için yeterince iyi değildir.

Yine de bu teknolojilerin veri iletim kapasitesi açısından kesinlikle bir potansiyeli bulunmaktadır. Sonuç olarak, iki yol da izlenmektedir. Temel IP nakil işlevlerine Çoklu Protokol Etiket Anahtarlama (MPLS) olarak adlandırılan bir protokol eklenecektir. MPS teknolojisi, veri ağındaki iletim sırasında IP veri paketlerine ilave bir işaretçi (bir etiket) ekler. Bu bilgiler ışığında MPLS yeterliliği olan yönlendiriciler, bireysel veri paketlerindeki farklı öncelikleri ve hizmet kategorilerini hesaba katar, onları servis kategorilerine bağlı olarak veri ağları boyunca niteliksel olarak farklı rotalara atar. Kon-figürasyon yönetimi açısından MPLS, fazlasıyla zaman alıcı ve dolayısıyla çalıştırmak ve devam et-tirmek için karmaşık olarak sayılır.

Yeni Nesil SDH (NG-SDH) denilen diğer bir prosedür, Ethernet over SDH (EoS) kullanarak denenmiş ve güvenilir TDM tabanlı SDH yapılarını seçer. Ethernet over SDH ile paket-geliştirilmiş Ethernet teknolojisi ve Senkronize Dijital Hiyerarşiden (SDH) gerçek zamanlı geliştirilmiş-TDM işlemi biraraya getirilmiştir. İki teknolojiyi de birleştirerek avantajladanr tam olarak faydalanılmış ve dezavantajlardan sakınılmıştır. EoS teknolojisinin uygulanması, esnek geniş bant yönetimini de içerir. Esnek geniş bant yönetimi iletişim taleplerine dinamik geniş bant ayrılması, ağların fiziksel olarak ayrılması, verilerin kesintisiz iletimi ve SDH’deki Ethernet arayüzlerinin birleştirimi aracılığıy-la yapılır.

EoS ağ işletenlerine özellikle gerçek zamanlı davranış var olduğu ve Hizmet Kalitesi (QoS) modifiye edilebildiği için MPLS’ye ilginç bir alternatif sunmaktadır. Dahası, NG-SDH bütün hizmetlerin yüksek derecede ulaşılabilirlikle tek bir veri ağına birleştirilmesini mümkün kılar.

Provider Backbone Transport (PBT) gibi diğer protokoller, yukarıda bahsedildiği gibi, bazı belirli parametreleri de hesaba katacaktır. Bunlar iyi bilinen üreticiler tarafından piyasaya sürülmektedirler ama pratikte düzgün olarak sınanmamışlardır.

Bugüne kadar farklı iletim teknolojilerinin gelişimi iletim kapasitesine olan talebin keskin bir biçimde artacağı varsayımıyla yönlendirildi.