Запчасти к спецтехнике купить запчасти для спецтехники.

Цифровые системы радиосвязи

Развитие цифровых сетей технологической радиосвязи направлено на совершенствование технологии перевозочного процесса.



Основные технологические задачи, которые требуют решения в ближайшей перспективе, включают: развитие цифровой системы стандарта GSM-R для скоростных и высокоскоростных магистралей, участков первой категории; создание на основе GSM -R систем автоматического управления движением, на первом этапе в режиме информационного обеспечения; организацию каналов передачи данных на станциях, в первую очередь для систем управления маневровыми локомотивами (МАЛС) на основе стандартов TETRA, DECT; управление тяжеловесными и соединенными поездами для систем ИСАВП РТ, СУЛ-Р и других с использованием для обеспечения электромагнитной совместимости радиостанций автоматической настройки на свободный радиоканал - один из 16 выделенных в диапазоне 160 МГц; использование спутниковых систем, в первую очередь «Инмарсат», для организации связи с местом восстановительных работ (в комплексе с системами Wi-Fi и DECT для связи по фронту работ); для организации связи машинистов поездов и дежурных по станциям на малодеятельных направлениях; применение системы Wi-Fi для сетей видеонаблюдения; использование системы GSM сотовых операторов для связи ремонтных подразделений и передачи данных информационных систем железнодорожного транспорта.

Рассмотрим некоторые особенности построения и применения вышеуказанных систем.

Система GSM-R интенсивно развивается в странах Европы и Азии. Интеграция железнодорожного транспорта России в единую транспортную систему определяет необходимость ее развития прежде всего на скоростных и высокоскоростных участках дорог.

Построение системы в условиях Российских железных дорог имеет ряд особенностей, которые учтены при разработке НИИАСом требований к системе GSM-R.

Рассмотрим возможные технические решения реализации системы. Варианты построения сети пультов ДСП и решения по интеграции цифровой системы GSM-R с аналоговыми сетями поездной радиосвязи для случаев, когда в зону обслуживания поездного, локомотивного, энергодиспетчера включены участки с аналоговыми радиосредствами. Такое решение требует создания специализированной локальной подсистемы пультов ДНЦ и ДСП, интегрированных в систему GSM-R.

Возможности интеграции в единую телекоммуникационную сеть оборудования различных производителей ограничены спецификациями стандарта GSM-R. Совместимость систем (рис. 2) обеспечивается на уровне интеграции контроллеров базовых станций, что естественно с позиций стран, применяющих одну систему, но неудобно при использовании нескольких радиосетей. Очевидно, требует решения вопрос взаимозаменяемости базовых радиостанций системы (для радиосредств эксплуатируемых цифроаналоговых сетей поездной радиосвязи эта проблема решена).

Выпускаемые западными компаниями локомотивные радиостанции, обеспечивающие работу в системе GSM-R, при решении ряда организационно-технических вопросов, связанных с климатическими и механическими требованиями, требованиями к электропитанию, могут использоваться на российских железных дорогах на специализированных железнодорожных магистралях. Использование этих радиостанций существенно расширяет функции поездной радиосвязи. Интерфейсы сопряжения радиостанции, выпускаемой компанией Hoermann Funkwerk Koelleda, обеспечивающие организацию связи диспетчерского аппарата с начальником поезда, оповещение пассажиров по сети внутрипоездной связи, передачу (прием) команд управления движением поездов.



Тем не менее, учитывая обращение локомотивов по участкам с аналоговыми сетями, ряд специфических для российских железных дорог требований по мониторингу состояния станций, организацию внутрипоездной связи, целесообразно разработать отечественные локомотивные радиостанции, обеспечивающие работу в диапазоне 900 МГц (GSM-R), а также в диапазонах 2 и 160 МГц. Они должны удовлетворять функциональным требованиям российских железных дорог.

При построении GSM-R следует использовать спутниковые технологии радионавигационных систем Глонасс/GPS. Информация, получаемая от этих систем, в комплексе с соответствующими электронными картами позволяет обеспечить: организацию динамической адресации и выбор нажатием одной кнопки нужного поездного диспетчера и дежурного по станции, формирование ряда групповых вызовов; формирование информации о местоположении при мониторинге локомотивных радиостанций; контроль местоположения подвижного состава и др.

Помимо вышеуказанного необходимо уделить внимание специфическим особенностям применения других цифровых систем радиосвязи в технологических процессах железнодорожного транспорта. Речь идет прежде всего о развитии беспроводных сетей. В качестве основной системы радиосвязи для систем автоматического управления на станциях целесообразно использовать системы стандарта TETRA.

Это обусловлено следующими обстоятельствами: наличием у ОАО «РЖД» разрешения на соответствующий частотный ресурс (1 МГц) для этой системы; ограниченностью частотного ресурса системы GSM-R для крупных железнодорожных узлов; значительной зоной радиопокрытия (две базовые радиостанции практически перекрывают зону крупной сортировочной станции и прилегающие перегоны).

При конкретном выборе типа применяемой аппаратуры целесообразно ориентироваться на сравнительно небольшие системы связи, состоящие из двух-трех базовых радиостанций с количеством частотных каналов не более четырех. Эти каналы предназначаются для передачи данных и обеспечивают взаимодействие базовых радиостанций нескольких систем радиосвязи от общего коммутационного оборудования. Планируется в течение ближайших двух лет развернуть на станции Челябинск-Главный опытный полигон системы ТЕТRA для организации контроля местоположения локомотивов, построения системы управления маневровыми локомотивами. Применение системы TETRA позволит организовать непрерывный канал связи с каждым локомотивом в дуплексном режиме. При управлении шестью локомотивами это эквивалентно увеличению скорости передачи данных по сравнению, например, с радиомодемом МОСТ примерно в 10 раз. Основная проблема системы TETRA - стоимость оборудования. Если стоимость оборудования не снизится, целесообразно применять эту систему преимущественно на крупных станциях (протяженностью свыше 5 км) при количестве обслуживаемых локомотивов более 4-5.

На средних и малых станциях для систем автоматического управления маневровыми локомотивами следует применять более приемлемые по стоимости системы стандартов Wi-Fi и DECT. Определенный опыт реализации этих систем получен на станциях Инская Западно-Сибирской дороги и Солнечная Московской дороги. Система Wi-Fi, внедренная на станции Солнечная, предназначена для организации канала передачи данных для управления маневровыми локомотивами. Максимальная скорость передачи данных до 20 Мбит/с, средняя - 5 Мбит/с. Сложность реализации таких систем связана с малым радиусом действия точек радиодоступа - около 250-300 м и, как следствие, большим их количеством. Например, для радиопокрытия сравнительно небольшой станции Солнечная потребовалось восемь точек радиодоступа. Для крупной же сортировочной станции может потребоваться установка более 30 радиостанций, что усложняет организацию гарантированного электроснабжения и эксплуатацию устройств.

Другим сравнительно недорогим по стоимости аппаратуры стандартом является DECT. Его применение дает возможность организовать около 120 каналов со скоростью передачи до 64 кбит/с, что обеспечивает выполнение требований системы МАЛС и позволяет дополнительно организовать радиотелефонную связь в пределах станции. В текущем году планируется создание опытной сети стандарта DECT на станции Оку-ловка Октябрьской дороги, где она будет работать в комплексе с системой маневровой АЛС.

Сложность применения высокочастотных систем радиодоступа (диапазон 2 ГГц) связана в условиях большого количества металлоконструкций на станциях со значительными флюктуациями уровня радиосигнала, наличием зон потери канала связи. Экспериментальные исследования на станции Солнечная показали, что вероятность потери пакетов информации в системе Wi-Fi достигает 5 %. В этой связи целесообразна организация параллельного дублирующего радиоканала в диапазоне 160 МГц, который, обладая существенно меньшей информационной скоростью передачи данных, будет обеспечивать передачу наиболее ответственных команд на маневровые локомотивы, резервируя канал передачи данных на основе Wi-Fi или DECT в затененных точках станции, где вероятность подавления информации максимальна.

Следует отметить, что алгоритмы работы системы управления движением, в частности МАЛС, зависят от применяемой системы передачи. Однако независимо от этого в наиболее ответственных системах должны преимущественно использоваться схемы, предусматривающие организацию дуплексного канала передачи информации с поддержанием (условным закреплением) канала за каждым абонентом и обеспечением режима хэндовера.

Несколько слов следует сказать еще об одной области применения систем радиодоступа - организация видеонаблюдения. Уже принято решение об оснащении крупных сортировочных станций системой видеонаблюдения. В качестве пилотных проектов на текущий год выбраны станции Челябинск-Главный Южно-Уральской дороги и Кинель Куйбышевской дороги. Системы данного типа определяют необходимость передачи достаточно большого потока данных. В этих условиях очевидна необходимость применения сетей широкополосного радиодоступа для организации каналов передачи информации от видеокамер.

Итак, в условиях развития на станциях систем МАЛС, видеонаблюдения, передачи информации от носимых радиотерминалов различного назначения целесообразно выделить систему, обеспечивающую передачу команд для систем управления маневровыми локомотивами: ТЕТРА для крупных и DECT для меньших станций, а для видеонаблюдения и других информационных систем ориентироваться на системы Wi-Fi, в перспективе - Wi-Max.