Внедрение цифровой системы радиосвязи стандарта GSM-R на Белорусской железной дороге

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА

. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

.1 Tехнико-эксплуатационная характеристика Гомельской дистанции сигнализации и связи (Гомельский узел)

.1.1 Структура Гомельской дистанции сигнализации и связи

.1.2 Анализ существующего состояния организации сети радиосвязи на Белорусской железной дороге

.2 Цифровой стандарт радиосвязи GSM-R

.3 Цифровой стандарт радиосвязи GSM-R

.3.1 Функции стандарта GSM-R

.3.2 Структура сети GSM-R

.3.3 Архитектура сети GSM-R

.3.4 Нумерация абонентов сети GSM-R

.3.5 Оборудование GSM-R

.3.6 Организация увязки GSM-R с фиксированной сетью

.3.7 GSM-R как составная часть системы управления движением поездов ERTMS/ETCS

. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ

.1 Необходимость перехода на цифровые стандарты радиосвязи

.1.1 Исследование неисправностей и отклонений от норм содержания локомотивных устройств радиосвязи

.2 Существующая сеть радиосвязи на участке Минск - Гудогай

.3 Проектирование сети GSM-R на участке железной дороги Минск - Гудогай

.3.1 Организация радиосвязи GSM-R

.3.2 Пользователи системы радиосвязи GSM-R

.3.3 Структурная схема сети GSM-R на участке Минск - Гудогай

.3.4 Архитектура проектируемой сети

.3.5 Расчёт распределения электромагнитного поля

.3.6 Проектирование телекоммуникационных ячеек

.3.7 Оценка качества обслуживания в системе

. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ЦИФРОВОГО СТАНДАРТА GSM-R

. ОХРАНА ТРУДА

.1 Обеспечение защиты от электромагнитного излучения

.1.1 Характеристика проектируемой системы радиосвязи

.1.2 Влияние электромагнитного излучения на организм человека

.1.3 Гигиеническая оценка и нормирование СВЧ - излучений

.1.4 Основные способы и средства защиты от СВЧ - излучений

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОЕРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЯ Б

ПРИЛОЖЕНИЯ В

ПРИЛОЖЕНИЯ Г

ПРИЛОЖЕНИЯ Д

 

ВВЕДЕНИЕ

цифровой радиосвязь сеть

Основная цель обеспечения безопасности движения поездов - уменьшение количества случаев браков и аварий при повышении скоростей движения поездов, пропускной способности участков и направлений, а также сокращение непроизводительных расходов за счет создания многофункциональной системы управления и обеспечения безопасности движением поездов с использованием новых технических средств и технологий управления, цифровых систем связи и новых методов технической диагностики.

Системы цифровой технологической радиосвязи (ЦТРС) играют значительную роль в осуществлении железнодорожных перевозок как средство оперативного управления перевозочным процессом, обеспечения безопасности движения, контроля состояния железнодорожных устройств, организации и реализации технологических процессов, которые выполняются линейными подразделениями железнодорожного транспорта.

В настоящее время, телекоммуникационная сфера - одна из элементов интенсивного развития инфраструктуры общества, определяющая степень информационного и технического прогресса государств и наций. Современные тенденции развития систем связи определяются мобильностью абонента, широкополосностью, мультисервисностью, масштабируемостью, доступностью инфокоммуникационных услуг, образующих концепцию сетей следующего поколения.

Железнодорожные цифровые системы связи формируют престижность компании-перевозчика, влияют на эффективность работы перевозочного процесса и обеспечивают безопасность железнодорожных перевозок. Большинство железнодорожных компаний эксплуатируют аналоговые сети связи, которые исчерпали все свои технологические ресурсы и не пригодны для внедрения широкополосного обмена данными с подвижными объектами.

Значительная часть каналообразующего и приёмо-передающего оборудования существующих железнодорожных сетей морально и физически устаревшая. Сеть не имеет единой системы управления, характеризуется высокими эксплуатационными издержками, высоким энергопотреблением, низким качеством связи, большими габаритами беспроводных устройств.

На транспорте особое место занимает радиосвязь, являющаяся в большинстве случаев единственным средством связи с подвижными объектами транспорта. Современные системы поездной радиосвязи, требуют организации гибкой цифровой транспортной инфраструктуры сети, совместимой с различными технологиями фиксированного и мобильного доступа.

Существующая структура радиосвязи в нашей стране уже не удовлетворяет возрастающим требованиям организации перевозочного процесса. Это обстоятельство обуславливает внедрение новых средств связи на железнодорожных сетях страны. Модернизация систем радиосвязи железнодорожного транспорта предполагает замену существующей системы радиосвязи на систему стандарта нового поколения - GSM-R. Без внедрения сети стандарта GSM-R невозможен процесс интеграции транспортной системы Беларуси и Европы, который рекомендован Международным союзом железных дорог к использованию на европейских железных дорогах. Поэтому строительство сети GSM-R является одним из стратегических направлений развития Белорусской железной дороги.

Стандарт GSM-R создан для железных дорог на основе самого распространенного в мире стандарта сухопутной (сотовой) подвижной радиосвязи GSM в рамках программ EIREnE (European Integrated Railway Radio Enchanced Network) и MORANE (Mobile Radio for Railways Networks in Europe).

Предусматривается, что средства стандарта GSM-R должны заменить различные, одновременно работающие сегодня на железных дорогах системы связи, обеспечить передачу речи и данных, а также работу приложений для систем управления движением поездов.

От обычного GSM систему отличает поддержка некоторых специальных функций, разработанных по заказу железнодорожников. Поскольку сети GSM-R закрытые, для них могут создаваться всевозможные приложения, отвечающие современным потребностям заказчиков в той или иной стране.

Стандарт GSM-R обеспечивает предоставление не только услуг голосовой связи и сигнализации. По новой технологии будут работать такие приложения, как отслеживание грузов, цифровое видеонаблюдение на поездах и железнодорожных станциях, информационные услуги для пассажиров. В целях обеспечения совместимости европейских железных дорог и использования единой коммуникационной платформы стандарт GSM-R объединяет все ключевые функции и наработки 35 типов аналоговых систем, использовавшихся ранее. Он является безопасной платформой для голосовой связи и передачи данных между оперативным персоналом железных дорог, включая машинистов, диспетчеров, работников маневровой группы, специалистов в составе сопровождения поезда и начальников станций.

Такие функциональные возможности GSM-R как групповые вызовы, трансляция голоса, соединение с абонентом с учетом его местоположения, а также освобождение линии для срочных вызовов значительно улучшают качество коммуникаций, возможности для совместной работы и управления безопасностью движения поездов и персонала. Кроме того, стандарт GSM-R позволяет обеспечить беспрерывную связь машиниста с диспетчером при скорости подвижного состава до 350-400 км/ч. Таким образом, данная технология позволяет снять один из основных барьеров на пути создания сверхскоростных поездов.

В настоящее время АО «Литовские железные дороги» произвели монтаж оборудования цифровой системы радиосвязи для железнодорожного транспорта стандарта GSM-R и в 2011 году полностью отказались от эксплуатации аналоговых систем радиосвязи.

При переходе соседних дорог на новый цифровой стандарт поездной радиосвязи, Белорусская железная дорога может потерять значительные финансовые средства на перевозках в связи с оборудованием локомотивов радиостанциями аналоговой радиосвязи.

Исходя из этого, актуально рассмотреть вариант внедрения цифровой системы радиосвязи стандарта GSM-R на Белорусской железной дороге.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА

В настоящее время системы поездной радиосвязи на Белорусской железной дороге построены, как правило, с использованием аналогового малоканального оборудования, работающего в гектометровом и метровом диапазонах по принципу «одна частота - один канал» и в значительной степени выработавшего свой ресурс. Задачи по организации каналов радиосвязи между подвижными и стационарными объектами в технологических процессах управления перевозками и обеспечения безопасности движения решаются в основном за счет высокой избыточности радиосредств и громоздкой системы эксплуатации.

Сложившаяся технология организации взаимодействия участников перевозочного процесса и структура построения радиосвязи обусловили ряд проблем. Одна из них - наличие группового радиоканала (режим полупостоянного соединения), функционирующего по принципу «говорит один - остальные слушают», и избыточность регламентируемых переговоров на крупных железнодорожных узлах и грузонапряженных участках. Это ведет к информационной перегрузке каналов радиосвязи и персонала (в первую очередь дежурных по станциям и локомотивных бригад).

Технологические возможности существующих аналоговых радиосетей весьма ограниченны. Практически отсутствует взаимодействие с телефонными сетями, достаточно остро стоит проблема обеспечения электромагнитной совместимости.

Эти и ряд других причин определяют необходимость создания и развития цифровой системы технологической радиосвязи Белорусской железной дороги, реализующей комплексное решение задач повышения безопасности движения грузовых и пассажирских поездов и производительности труда всех служб, а также обеспечения межведомственного взаимодействия с другими структурами, влияющими на безопасность перевозок, и предприятиями дорожного подчинения.

Целью данного дипломного проекта является повышение безопасности и эффективности системы радиосвязи на основе внедрения стандарта цифровой радиосвязи GSM-R на Гомельском узле Белорусской железной дороги.

Для этого необходимо решить следующие задачи:

- осуществить анализ существующего состояния поездной радиосвязи (техническое состояние, количество отказов устройств радиосвязи и прочее) и влияние ее на оперативность работы и безопасность движения поездов;

спроектировать сеть цифровой поездной радиосвязи, определив:

а)  структуру и архитектуру сети;

б)   организацию радиопокрытия, учитывая влияние электромагнитного излучения на живые организмы;

в)  качество обслуживания в системе, учитывая трафик.

–  экономически обосновать выбор определенного стандарта цифровой радиосвязи и внести предложения о модернизации и дальнейшего развития радиосвязи на Белорусской железной дороге.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В рамках дипломного проектирования произведен анализ научно - исследовательских и практических работ по научно - техническим журналам, книгам и другой технической литературе, в том числе и по источникам информации сети Интернет.

В статье [1] рассмотрены вопросы модернизации, создания и внедрения новых перспективных радиосистем и радиотехнологий.

В настоящее время сети технологической радиосвязи железнодорожного транспорта являются аналоговыми. Они имеют недостатки, присущие большинству аналоговых систем передачи. В статье [2] описаны основные недостатки аналоговых систем радиосвязи по сравнению с цифровыми.

В статье [3] рассмотрены системы радиосвязи на зарубежных железных дорогах. Особенность современного этапа развития технологической радиосвязи в европейских и азиатских странах связана с переходом в соответствии с Рекомендациями МСЖД по проекту EIRENE на технологию стандарта GSM-R.

Экономическая интеграция европейских стран содействует развитию международных железнодорожных перевозок. Однако для беспрепятственного пересечения поездом государственных границ требуется параллельное оснащение локомотива несколькими системами АЛС. Для снижения затрат на различные системы локомотивной сигнализации и повышения скорости движения поездов в международном сообщении было выдвинуто предложение о создании единого стандарта на развитие системы АЛСН в Европе. С 1991 г. была разработана, а затем в 2000 г. утверждена единая система управления движением поездов ETCS[4].

В пособии [5] приводится методика технико-экономическое обоснования решений, принимаемых в дипломных проектах.

Основополагающие принципы построения поездной радиосвязи изложены в книгах [6,7,8].

В работе [9] рассматриваются принципы построения систем передачи в цифровых каналах радиосвязи, тенденции по странам, вопрос разработки и стандартизации терминальных устройств.

В работе [10] рассматриваются современные тенденции на рынке систем оперативной радиосвязи.

В статье [11] рассмотрены перспективы внедрения GSM-R на железных дорогах стран СНГ. Даны основные технические характеристики стандарта GSM-R.

В работе [13] рассматриваются принципы организации, функционирования и частотного планирования систем мобильной связи.

Требованиям высоких показателей установления соединений, достоверности передаваемой информации, широкого спектра функций соответствуют только системы профессиональной мобильной радиосвязи. К наиболее широко известным системам этого формата относятся стандарты GSM-R, TETRA, APCO 25,CDMA. В [14] приведены сравнительные характеристики стандартов по требованиям, которые являются основополагающими для железнодорожной радиосвязи.

Санитарные правила и нормы «Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ)» [15] нормируют электромагнитное излучение, определяют гигиенические требования к передающим радио-, телевизионным, радиолокационным станциям и другим объектам, излучающим электромагнитную энергию.

В работе [16] приведён обзор технологий, базирующихся на стандарте GSM и позволяющих организовать предоставление услуг групповой радиосвязи. Это GSM ASCI (являющаяся частью стандарта GSM), GSM-R (специальный вариант стандарта для железнодорожного транспорта) и GSM Pro (версия фирмы Ericsson).

Требования по эксплуатации поездной радиосвязи Белорусской железной дороги [17] предоставляют основополагающую методику обслуживания и эксплуатации устройств радиосвязи.

В источниках информации ресурса Интернет [12,18,19] приводится техническая характеристика цифрового стандарта радиосвязи GSM-R, а также представлены образцы терминального, мобильного оборудования и оборудования базовых станций.

2. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

.1 Tехнико-эксплуатационная характеристика Гомельской дистанции сигнализации и связи (Гомельский узел)

.1.1 Структура Гомельской дистанции сигнализации и связи

Предприятие действует с 1922 года. Гомельская дистанция сигнализации и связи наряду с Жлобинской и Калинковичской входит в состав Гомельского отделения Белорусской дороги и имеет следующие участки:

—  Гомель - Василевичи - Хойники;

—      Гомель - Костюковка;

—      Гомель - Закопытье;

—      Гомель - Горностаевка;

—      Гомель - Тереховка - б/п 151 км;

—      Тереховка - Круговец.

Общая протяженность обслуживаемых устройств - 358 км.

Фактическая списочная численность на 01.01.2013 - 392 человека.

Техническая оснащенность - 910 технических единиц.

Оборудовано автоматической блокировкой - 264,5 км, диспетчерской централизацией - 216,5 км.

Стрелок ЭЦ - 820.

Переездов, оборудованных автоматикой - 76.

Оборудовано горочной автоматической централизацией 2 горки 40 стрелок.

Количество вагонных замедлителей - 99 шт.

ДИСК, КТСМ - 21 установка.

Магистральных линий связи - 403 км.

Автоматических электронных телефонных станций - 9.

Электронная телеграфная станция «Вектор».

Автоматизированный междугородный электронный коммутатор «Гранит».

Рисунок 2.1 - Оснащенность ШЧ-9 устройствами поездной радиосвязи

Внедрены малые автоматические телефонные станции на 1300 абонентов.

Организована связь по телеграфным каналам для 72 абонентов;

Организовано 620 каналов дальней связи.

Установлено радиостанций:

поездной радиосвязи- 372

в том числе: - стационарных- 64

и локомотивных- 308

станционной радиосвязи- 119

в том числе: - стационарных- 43

и локомотивных- 76

Существующая схема организации поездной радиосвязи Гомельской дистанции сигнализации и связи Белорусской железной дороги приведена на рисунке 2.1.

2.1.2 Анализ существующего состояния организации сети радиосвязи на Белорусской железной дороге

Белорусская железная дорога представляет собой сложную многоотраслевую систему. Повседневная работа железнодорожного транспорта обеспечивается комплексом технологических процессов, включающим: перевозку пассажиров и грузов; формирование и расформирование составов (маневры, экипировка, роспуск на сортировочных станциях); техническое обслуживание и ремонт пути, подвижного состава, устройств автоматики и связи, энергоснабжения, искусственных сооружений; обслуживание пассажиров, грузоотправителей и грузополучателей; управление и координация подразделений железнодорожного транспорта [1].

Важное значение в системе управления технологическими процессами имеет радиосвязь. Радиосвязью охвачены фактически все основные технологические процессы, что обеспечивается спецификой инфраструктуры железных дорог: значительной протяженностью и наличием большого количества мобильных объектов. Специфика решаемых задач и высокие требования к надёжности и качеству связи определили создание различных по назначению и причинам организации систем радиосвязи на Белорусской железной дороге.

В настоящее время на Белорусской железной дороге находится в эксплуатации четыре системы радиосвязи:

–  поездная радиосвязь (ПРС);

–       станционная радиосвязь (СРС);

–       ремонтно-оперативная радиосвязь (РОРС);

–       аварийно-технологическая связь.

Поездная радиосвязь предназначена для организации голосовой двухсторонней симплексной радиосвязи между поездным диспетчером и локомотивными бригадами поездных локомотивов, находящихся в пределах диспетчерского участка дороги, а также локомотивных бригад с дежурными по станциям, машинистами встречных и вслед идущих локомотивов.

Все участки Белорусской железной дороги оборудованы стационарными радиостанциями поездной радиосвязи в диапазоне 2 МГц и, частично, в диапазоне 160 МГц.

Парк стационарных радиостанций состоит из радиостанций типа 11Р22С-6 и РС-6, РС - 46 системы «Транспорт». Парк мобильных радиостанций составляют радиостанции 42РТМ-А2-ЧМ, РВ-1, РК-1Б, РУ-1Б.

Станционная радиосвязь предназначена для организации симплексной радиосвязи между дежурным по станции и машинистами маневровых локомотивов, составителями поездов, дежурными по паркам, бригадами по обслуживанию и ремонту технических средств (СЦБ, связи, контактной сети и др.), подразделениями ВОХР.

Все станции Белорусской железной дороги, на которых производится маневровая работа, оборудованы средствами станционной радиосвязи. На крупных железнодорожных станциях, имеющих несколько маневровых районов, создается несколько кругов радиосвязи, куда входят одна стационарная и несколько локомотивных радиостанций. В зависимости от величины железнодорожных станций может использоваться от одной до трёх симплексных частот. Используемый диапазон частот 151 - 156 МГц. В настоящее время в парк используемых радиосредств входят стационарные радиостанции 11Р22С - 2.3 и 11Р22С-6, мобильные РУ-1Б, РК-1Б, РС-46МЦВ, 42РТМ, носимые «Motorola», «Гранит», СР-140.

Ремонтно-оперативная связь предназначена для организации оперативной радиосвязи внутри цехов, ПТО, ремонтных бригад. Такая радиосвязь строится по диспетчерскому принципу, состоит из стационарных, мобильных и носимых радиостанций. Радиосвязь такого типа имеют большинство подразделений, технических служб Белорусской железной дороги.

Ремонтно-оперативная радиосвязь организована в диапазоне 160 МГц с использованием радиостанций как отечественного, так и зарубежного производства.

Аварийно-технологическая связь предназначена для оперативного управления ходом ремонтно-восстановительных работ в экстренных ситуациях (аварии, стихийные бедствия и др.) в районе проведения работ.

Можно говорить, что существующая система радиосвязи не совсем соответствует предъявляемым к ней требованиям. Также следует отметить, что и качество этой связи оценивается как неудовлетворительное, особенно на электрифицированных участках дороги. На сегодняшний день в области радиосвязи используется множество разнообразных систем, каждая из которых ориентирована на решение конкретных задач. В большинстве случаев эти системы основаны на аналоговой технологии и используют индивидуальные частотные диапазоны и протоколы обмена. Как правило, системы не могут взаимодействовать между собой и обладают довольно существенными недостатками, среди которых можно выделить:

–   невозможность создания единой международной сети радиосвязи на железнодорожном транспорте;

–       ограниченность применения;

–       неэффективность использования ресурсов (радиочастот, кабеля и т. п.);

–       высокую стоимость внедрения, эксплуатации и техобслуживания;

–       невозможность технической эволюции.

Ситуация осложняется тем, что в диапазоне частот 150-170 и 450-460 МГц, выделенном для железнодорожных сетей радиосвязи, уже практически не осталось свободных частот для реализации возникающих приложений. Более того, часть из этих частот может быть повторно использована лишь при условии ввода существенного защитного интервала.

Необходимо отметить, что в настоящее время на железной дороге находятся в эксплуатации около 80% морально и физически устаревшего стационарного и возимого оборудования.

Анализ неисправностей и отклонения от норм содержания локомотивных устройств радиосвязи, показывает, что отказ блоков радиостанций РВ-1, 42 РТМ, РК-1Б и РУ-1Б имеет тенденцию к увеличению. Радиостанции 42 РТМ в эксплуатации с 1979 года, РВ-1 - с 1989 года, РК-1Б и РУ-1Б с 1991 года. Таким образом, радиостанции 42 РТМ выработали 6,1 сроков эксплуатации, РВ-1 - 4,1 срока, более 50% радиостанций РК-1Б и РУ-1Б - выработали 3,5 срока эксплуатации.

В связи с изношенным оборудованием радиосвязи, ухудшаются эксплуатационные характеристики радиостанций, качество связи, увеличивается количество отказов радиостанций, что непосредственно влияет на обеспечение безопасности движения поездов.

Поэтому актуальной становится задача перехода на современные системы связи, перехода на новый частотный диапазон.

В Гомельской дистанции, в частности на участках Гомель - Василевичи, Гомель - Терюха - граница ШЧ-9 и на самом Гомельском узле, для организации подвижной радиосвязи используются традиционные для всех железных дорог радиосистемы. При этом каждая служба имеет собственную систему радиосвязи с жёстко закреплёнными радиоканалами.

Уровни сигналов участков Гомель - Василевичи, Гомель - Терюха - граница ШЧ-9 и на самом Гомельском узле Гомельской дистанции сигнализации и связи приведены на рисунках 2.2, 2.3, 2.4.

.1.3 Технические характеристики применяемой аппаратуры

Симплексная двухдиапазонная радиостанция РУ-1Б предназначена для организации связи между машинистом локомотива и диспетчером в симплексном режиме в УКВ диапазоне, а также - для организации связи между машинистом локомотива и дежурным по станции, машинистами других локомотивов, ремонтными группами и другими категориями абонентов в диапазоне УКВ.

Радиостанция разработана по предложениям железных дорог и обеспечивает связь с любой из носимых, возимых или стационарных радиостанций существующего и старого парка.

Имеет следующие функциональные возможности:

ручная установка любой рабочей частоты;

индикация номера канала на пульте управления (УКВ);

подача вызова тональной частотой 700> 1000, 1400, 2100 Гц;

прием группового вызова частотой 1000 Гц;

ведение переговоров с помощью аварийного микрофона при выходе из строя микротелефонной трубки;

ведение переговоров в диапазоне УКВ без выхода в эфир машиниста с помощником, находящимися в разных кабинах, что повышает безопасность движения.

Конструктивно изделия выполнены в двух вариантах: в едином шкафу или как отдельные, не связанные между собой радиостанции: КВ (РК-1Б) и УКВ(РУ-1Б), что упрощает возможность установки аппаратуры на любых типах локомотивов. На рисунке 2.5 изображен внешний вид симплексной двухдиапазонной радиостанции РУ-1Б.

Таблица 1.1 - Технические характеристики

Рабочие частоты, МГц, в диапазонах:
КВ	2,130 и 2,150 или 2,444 и 2,464 для метро
УКВ	151,725-155,975
Количество каналов в диапазоне УКВ	171 с разносом 25 кГц
Мощность передатчика, Вт:
КВ	10-14
УКВ	8-15
Чувствительность приемника, мкВ, не хуже:
КВ	5
УКВ	0,6
Напряжение питания, В:	12, 24, 220 или 50-110 с допуском:20%
Габаритные размеры, мм и масса, кг, не более:
пульта управления КВ, УКВ	250х120х100 2,9
блоков КВ, УКВ	240х250х120 9,5
блоков КВ, УКВ на амортизированной раме с кожухом	376х330х130 14,5
шкафа	590х365х130 25
Диапазон рабочих температур, °С	минус 40 - плюс 55

Рисунок 2.5 - Симплексная двухдиапазонная радиостанция РУ-1Б

На рисунке 2.6 изображен внешний вид радиостанции РС-46МЦВ.

Рисунок 2.6 - Внешний вид радиостанции РС-46МЦВ

Радиостанция представляет собой изделие нового поколения. Вся аналоговая часть максимально переведена в цифровые потоки. Коммутация и обработка сигналов производятся в цифровом виде. Радиостанция имеет три основных варианта исполнения: МВ, ГМВ и совмещенный двухдиапазонный вариант МВ-ГМВ. Каждая из модификаций может иметь питание 24/~220 или 48- 60В.

Радиостанция обеспечивает:

-  работу в сетях поездной радиосвязи (ПРС) и ремонтно- оперативной радиосвязи (РОРС);

-       совместную работу с эксплуатируемой на сети железных дорог аппаратурой радиосвязи системы «Транспорт» и комплекса ЖРУ (возимыми радиостанциями РВ-1, РВ-1М, РВ-2, РВ-4, РВ-5 и 42РТМ-А2-ЧМ, стационарными радиостанциями РС-4, РС-6, РС- 46М и РС-46МЦ и аппаратурой СР-2, СР-34, СР-234М, УС-2/4 и УС-2/4М);

-  работу в сетях ОТС-Ц по каналу Е1;

-  связь с абонентами линейных радиосетей при управлении с двух пультов управления ПУС радиостанции по линиям с затуханием не более 10 дБ;

-       автоматическое установление связи и передачу аналоговой и дискретной информации на подвижную радиостанцию и обратно при наличии аппаратуры ТУ-ТС;

-       при контроле радиостанции со стороны распорядительной станции СР-234М идентификацию неисправных функциональных узлов;

-       оперативное изменение конфигурации радиостанции;

-       широкие сервисные возможности при техническом обслуживании.

В таблице 2.2 приведены технические характеристики радиостанции РС-46МЦВ.

Таблица 2.2 - Технические характеристики радиостанции РС-46МЦВ

Наименование параметров	Величина параметра
Диапазон рабочих частот, МГц МВ ГМВ МВ+ГМ	151,725-156,000 2,130; 2,150 151,725-156,000+2,130;2,150
ПЕРЕДАТЧИК МВ
Мощность несущей частоты на нагрузке 50 Ом: Полная мощность, Вт Пониженная мощность 1, Вт Пониженная мощность 2, Вт Пониженная мощность 3, Вт	12 (+3...-4) 5 (±1,5) 2 (±0,5) 0,35 (±0,15)
ПЕРЕДАТЧИК ГМВ
Мощность несущей частоты на нагрузке 50Ом, Вт	12 (±2)
ПРИЕМНИК МВ
Чувствительность при соотношении сигнал/шум 12дБ, мкВ, не более	0,5
Избирательность дБ, не менее по соседнему каналу интермодуляционная по побочному каналу	80 70 80
ПРИЕМНИК ГМВ
Чувствительность при соотношении сигнал/шум 12дБ, мкВ, не более	5,0
Избирательность дБ, не менее по соседнему каналу интермодуляционная по побочному каналу	55 50 60
Напряжение электропитания: а) от сети 50 Гц, В с наличием резервного аккумулятора, В б) от источника бесперебойного питания, В	220 (+60...-33) 24 (+3,6...-2,4) 48...60 (-10...+15%)
Температурный диапазон, Сº	- 25...+50
Габаритные размеры: устройство РПО, мм, не более пульт ПУС, мм, не более	360х265х115 280х250х105

Радиостанция 42РТМ-А2-ЧМ - приемопередающая, симплексная, телефонная, с частотно-фазовой модуляцией и частотно-избирательным вызовом - предназначена для организации поездной радиосвязи на железнодорожном транспорте.

Радиостанция 42РТМ-А2-ЧМ имеет три частотных канала, разнесенных на 50 кГц в диапазоне от 150 до 156 МГц, и два частотных канала на частотах 2130 и 2150 кГц или 2444 и 2464 кГц. Частоты 2444 и 2464 кГц используются для организации связи на метрополитене.

Питание радиостанции осуществляется от источника постоянного тока с номинальным напряжением 50 или 75 В с допускаемым отклонением напряжения в пределах ±20% от номинала или от источника с напряжением 24 В при допускаемом изменении напряжения питания в пределах от 23 до 31 В. Напряжение пульсаций, измеренное в точках подключения радиостанции к источнику питания на частоте 100 Гц, не должно превышать 2% от номинального напряжения питания.

Радиостанция обеспечивает:

а) работу с одного или двух пультов управления;

б) переключение в режимы ДЕЖУРНЫЙ ПРИЕМ, ПРИЕМ, ПЕРЕДАЧА;

в) посылку вызова с самоконтролем и прием вызова со световой индикацией;

г) переключение каналов;

д) ступенчатое изменение громкости;

е) световую индикацию включения питания;

ж) возможность подключения аппаратуры ТУ-ТС. Электрические параметры радиостанции указаны в табл. 3

Таблица 2.3 - Технические характеристики радиостанции 42РТМ-А2-ЧМ

Параметр	Величина параметра
	УКВ	КВ
Передатчик
Выходная мощность передатчика, Вт, в пределах	8-12	8-12
Чувствительность микрофонного входа, мВ,в пределах	5-12	5-12
Коэффициент нелинейных искажений передатчика, %, не более	10	10
Максимальная девиация частоты передатчика, кГц, не более: в диапазоне модулирующих частот 300-3400 Гц 300-3000 Гц	10	- 3
Отклонение частотно-модуляционной характеристики передатчика от характеристики предкоррекции 6 дБ/октава, дБ, не более	+2 -3
Отклонение частотно-модуляционной характеристики передатчика от характеристики предкоррекции 3 дБ/октава, дБ, не более		+2 -3
Величина паразитной амплитудной модуляции передатчика, %, не более	5	5
Побочные излучения передатчика, мкВт, не более	25	250
Допускаемое отклонение частоты передатчика, не более	±20 •10-6	±200 •10-6
Приемник
Эффективность работы шумоподавителя приемника, дБ, не хуже	-40	-40
Чувствительность приемника при соотношении сигнал/шум 20 дБ, мкВ, не хуже в диапазоне частот на частоте 152,900 МГц	1 1,5	50 -
Чувствительность приемника по срабатыванию шумоподавителя, мкВ, в пределах		30-70
Выходная мощность приемника при нагрузке: а) на телефон, мВА, не менее б) на громкоговоритель, ВА, не менее	1 2,5	1 2,5
Отклонение частотной характеристики приемника от характеристики после коррекции 6 дБ/октава, дБ, не более: а) при работе на телефон б) при работе на громкоговоритель	+2 -3 +2 -5	~ ~~~
Неравномерность частотной характеристики приемника в диапазоне частот от 300 до 3000 Гц, дБ, не более: а) при работе на телефон б) при работе на громкоговоритель	- -	+2 -3 +2 -3
Коэффициент нелинейных искажений приемника радиостанции, %, не более	10	10
Двухсигнальная избирательность приемника по соседнему каналу, дБ, не менее	70	50
Трехсигнальная избирательность приемника по соседнему каналу, дБ, не менее	50	30
Ослабление ложных каналов приема, дБ, не менее	75	60
Защищенность приемника от помех по цепям питания, дБ, не менее	75	60
Половина полосы пропускания приемника на уровне 0,5 кГц, не менее	14	4
Излучение гетеродина приемника на антенном вводе радиостанции, нВт, не более	20	20 •10-3
Допускаемое отклонение частоты гетеродинов приемника, не более	±30•10-6	±100•10-6
Система вызова и контроля
Отклонение вызывных частот от номинала, %, не более	1,5	1,5
Половина полосы срабатывания приемника тонального вызова, Гд, в пределах	30-60	30-60
Радиолиния
Коэффициент нелинейных искажений радиолинии, %, не более	15	15
Фон радиолинии, дБ, не более	-30	-30
Система питания
Максимальная потребляемая мощность, Вт, не более: а) в режиме дежурного приема б) в режиме передачи	50 120	50 120

На рисунке 2.7 изображен внешний вид радиостанции 42РТМ-А2-ЧМ.

Рисунок 2.7 - Внешний вид радиостанции 42РТМ-А2-ЧМ

В настоящее время системы поездной радиосвязи Белорусской железной дороги построены, как правило, с использованием аналогового малоканального оборудования, работающего в гектометровом и метровом диапазонах по принципу «одна частота - один канал» и в значительной степени выработавшего свой ресурс. Задачи по организации каналов радиосвязи между подвижными и стационарными объектами в технологических процессах управления перевозками и обеспечения безопасности движения решаются в основном за счет высокой избыточности радиосредств и громоздкой системы эксплуатации.

Такая структура построения поездной радиосвязи сложилась исторически. Она обусловлена существовавшими на момент организации поездной радиосвязи техническими средствами и действовавшей тогда технологией организации перевозочного процесса. Станционная (маневровая) и ремонтно-оперативная радиосвязь построена на основе аналогичных принципов.

Сложившаяся технология организации взаимодействия участников перевозочного процесса и структура построения радиосвязи обусловили ряд проблем. Одна из них - наличие группового радиоканала (режим полупостоянного соединения), функционирующего по принципу «говорит один - остальные слушают», и избыточность регламентируемых переговоров на крупных железнодорожных узлах и грузонапряженных участках. Это ведет к информационной перегрузке каналов радиосвязи и персонала (в первую очередь дежурных по станциям и локомотивных бригад).

В числе других проблем следует назвать отсутствие избирательного вызова и возможности автоматической идентификации вызывающего или говорящего абонента, низкое качество связи и высокие затраты на содержание, нереальность внедрения систем удаленного мониторинга и администрирования. При существующей на Белорусской железной дороге системе радиосвязи невозможно организовать каналы передачи данных, которые отвечали бы требованиям систем и технологических процессов обеспечения безопасности, управления перевозочным процессом, содержания объектов инфраструктуры и подвижного состава.

Усугубляют положение значительный физический и моральный износ оборудования радиосвязи, слабое развитие антенно-мачтового хозяйства для перехода с 2 МГц на другие диапазоны, ограниченность выделенного радиочастотного ресурса и связанные с этим трудности при разработке новых информационно-управляющих систем. Отсутствие у Белорусской железной дороги радиочастотных ресурсов для развития цифровых систем радиосвязи общепринятых в Европе и ряде других государств железнодорожных стандартов исключает возможность интеграции белорусских систем железнодорожной связи и автоматики с аналогичными системами других государств.

Увеличение объемов перевозок обусловливает необходимость повышения пропускной способности участков железных дорог. Экономически целесообразное и эффективное решение данной задачи возможно только при условии внедрения новых систем обеспечения безопасности движения и информационных технологий. А для этого в первую очередь необходимо иметь надежную, с достаточной пропускной способностью, безопасную транспортную (или телекоммуникационную) среду для связи объектов инфраструктуры с подвижным составом и подвижного состава между собой. В настоящее время на Белорусской железной дороге предпринимаются усилия, направленные на построение систем обеспечения безопасности движения, управления движением с использованием радиочастотного диапазона 160 МГц.

Совершенно очевидно, что отсутствие цифровой сети радиосвязи Белорусской железной дороги ограничивает развитие современных технологий организации эксплуатации железных дорог, систем автоматического управления движением и безопасности, препятствует повышению пропускной способности железных дорог.

На стальных магистралях Европы, в том числе высокоскоростных и скоростных, используется в основном стандарт GSM-R, адаптированный специально под задачи и нужды железнодорожного транспорта, как по передаче голоса, так и данных. На его основе создаются системы обеспечения безопасности и управления перевозочным процессом. Для внедрения этого стандарта во многих странах на государственном уровне выделены необходимые радиочастотные ресурсы (в частности, в Германии - полоса шириной 4 МГц в диапазоне 800 МГц). Серийным выпуском адаптированного под нужды железных дорог оборудования GSM-R занимается целый ряд компаний. ОАО «РЖД» ведет строительство опытной зоны GSM-R на Калининградской железной дороге. Совместно с компаниями «Мобильные ТелеСистемы», «МегаФон» и «ВымпелКом» организуются три опытных участка по отработке технических решений построения системы GSM-R на базе сетей публичных операторов стандарта GSM.

Департамент связи и вычислительной техники считает целесообразным принять в качестве основной для участков скоростного и высокоскоростного движения систему цифровой радиосвязи стандарта GSM-R. Для этого необходимо получение на первичной основе в соответствии с рекомендациями и решениями Международного союза железных дорог (МСЖД) полос радиочастот 876 - 880 МГц и 921 - 925 МГц для организации технологической радиосвязи Белорусской железной дороги и полосы частот для внедрения широкополосных подвижных систем.

Необходимо продолжить проработку возможности построения сетей технологической радиосвязи на базе публичных сетей подвижной связи стандарта GSM. Для этого предстоит пересмотреть технические требования к цифровой системе радиосвязи Белорусской железной дороги с учетом гармонизации их с требованиями МСЖД, а также совместно с коммерческими операторами стандарта GSM разработать технические решения по организации технологической связи.

 

.2 Цифровой стандарт радиосвязи GSM-R

В 1995 г. Международным Союзом железных дорог (МСЖД) была создана специальная рабочая группа (EIRENE), перед которой была поставлена задача разработки стандарта единой европейской интегрированной сети радиосвязи для железнодорожного транспорта. К работе этой группы, помимо экспертов в области связи, были привлечены также и поставщики телекоммуникационного оборудования. Новый стандарт, по мнению МСЖД, должен был удовлетворять следующим требованиям:

–   за основу должен быть взят международный стандарт, который требовал бы минимальных модификаций, учитывающих специфику железнодорожного транспорта;

–       должен быть проверен в сетях общего пользования;

–       быть экономичным в эксплуатации;

–       не должен использовать специфические для железных дорог элементы, с целью минимизации инвестиций;

–       должен поддерживать существующие специфические услуги и системы радиосвязи;

–       интегрировать все услуги в рамках единой сети;

–       обладать высокой надежностью, доступностью и высоким качеством связи при скоростях до 500 км/ч;

–       предусматривать возможность поэтапного ввода новых услуг.

Ключевым элементом МСЖД определил введение единого частотного диапазона. Наиболее привлекательным, по многим причинам, выглядел диапазон 900 МГц. Поэтому, оценив существующие стандарты радиосвязи, такие как TETRA и GSM, с точки зрения их функциональной пригодности для целей железных дорог, EIRENE остановила свой выбор на стандарте GSM. По ее мнению, именно GSM удовлетворяет всем предъявляемым требованиям. В 1995 г. ETSI был выделен и гарантирован частотный диапазон, граничащий с диапазоном сетей GSM-900 общего пользования с сеткой частот 876-880 MГц и 921-925 MГц (рисунок 2.8).

P-GSM - диапазон общедоступных сетей GSM; E-GSM - расширенный диапазон GSM

Рисунок 2.8 - Частотный диапазон системы GSM-R в Европе

Сам же стандарт получил название GSМ-R (GSM-Railway - стандарт GSM для железнодорожного транспорта). Учитывая широкое распространение GSM в мобильных сетях общего пользования, следует отметить, что с GSM европейские железные дороги сделали правильный выбор. Успех более чем в ста странах и ежегодный рост числа абонентов подтверждают, что GSM является наиболее распространенной и надежной цифровой технологией систем беспроводной связи. Решение МСЖД выбрать технологию, которая широко распространена на мировом рынке, имеет множество различных поставщиков оборудования и которая требует минимальных модификаций для адаптации под нужды железных дорог, является оптимальным. Базовые услуги GSM-R в настоящее время уже реализованы, протестированы и приняты в эксплуатацию в железнодорожных сетях нескольких стран. Около 35 европейских железных дорог взяли на себя обязательство обеспечить полную эксплуатационную совместимость и в области радиосвязи остановили выбор на GSM-R. В рамках совмещенного проекта системы GSM-R и GSM можно получить дополнительную экономию, используя одни и те же мачты и излучающие фидеры. Интеграция этой сети в европейскую систему управления движением поездов ETCS/ERMTS позволит обеспечить эксплуатационную совместимость в международных железнодорожных сообщениях в Европе.

Стандарт GSM-R создан путем внесения специализированных функций и свойств в стандарт GSM, разработанный институтом ETSI для общедоступных сетей сотовой радиосвязи в качестве системы радиосвязи с подвижными объектами на железнодорожном транспорте. За основу приняты директивы 96/48/EC и 2001/16/EC Европейской комиссии, где сформулированы основные требования к эксплуатационной совместимости европейских железнодорожных сообщений и содержатся ссылки на соответствующие технические спецификации TSI. В свою очередь, спецификации TSI ссылаются на функциональные и системные спецификации требований системы CLA111D003 и CLA111D004 EIRENE и соответствующие детальные стандарты Европейского комитета по стандартизации в области электротехники CENELEC и Европейского института стандартизации в области электросвязи ETSI, в первую очередь на стандарт GSM.

2.2.1 Функции стандарта GSM-R

Все специфические функции существующих сетей радиосвязи, эксплуатируемых в настоящее время на железнодорожном транспорте, должны поддерживаться и в будущем. Помимо этого, новые сети, построенные по стандарту GSM-R, обладают рядом дополнительных свойств, в числе которых предоставление расширенных услуг телефонной связи ASCI, которые позволяют удовлетворить особые потребности железных дорог за счет применения групповых VGCS и циркулярных VBS вызовов, а также механизма приоритетов eMLPP.

Групповой звонок VGCS - это голосовое соединение между несколькими участниками в границах заранее определенной области (групповой звонок передается только на заранее определенные станции определенной области, Service Area), где все участники разговора должны быть членами одной группы. Групповой звонок может инициировать любой участник группы, набрав номер группового вызова. Пример организации услуги группового звонка показан на рисунке 2.9.

Одновременно может говорить только один участник группы. Разговорный канал можно активизировать, нажав кнопку разговора (Push-to-Talk-Taste PTT). Участник может присоединиться к разговору и после его начала (Late Entry). Инициатор группового звонка группу может оставить, прервав групповой звонок или оставив его в силе. В этом случае участники разговора могут его продолжать. Один участник может быть членом различных групп. В группе могут быть одновременно клиенты мобильной и стационарной сети телекоммуникаций. Если активизируется групповой звонок, участник может выбрать, принять его или нет.

Рисунок 2.9 - Пример организации услуги группового и циркулярного вызовов

Голосовое вещание и голосовые сборные звонки VBS. В отличие от Voice Group Call Service, Voice Broadcast Service - это соединение одного участника в одном направлении со многими участниками в определенной области (Service Area). Эти участники должны быть членами одной VBS-группы. Говорить может только тот, кто инициировал вещание, и только он может прервать соединение. И здесь участник может быть членом многих групп.

В отношении групп здесь распространяются те же правила, как при групповых звонках.

Преимущество и исключение - приоритеты eMLPP. Различным видам звонков можно присвоить различные приоритеты. Приоритетные классы установлены Международным Союзом Железных Дорог (МСЖД). Звонки с более высоким приоритетом в случае проблемы сети, когда нет свободных каналов, отключают звонки с более низким приоритетом. Пример организации системы приоритетов показан на рисунке 2.10.

Рисунок 2.10 - Принцип организации системы приоритетов

Дополнительно к функциям ASCI железная дорога использует такие специфические функции, как, например, особая адресация разговора. Эти услуги построены на основе интеллектуальной сети (IN).

Функциональная адресация FA. В случае функциональной адресации (рисунок 2.11) звонок адресуется, используя не номер адресата, который присвоен его конечному терминалу, например, номер MSISDN, а функцию или должность (функциональный номер, функциональный адрес).

Адресация, зависящая от места LDA. В случае звонка по адресации, зависящей от географической зоны, соединения составлены для производителей определенных функций в зависимости от места нахождения звонящего, например, для имеющихся центров управления поездами на определенной территории. При адресации в зависимости от местоположения (рисунок 2.12) машинист набирает унифицированный в масштабе Европы укороченный номер и автоматически соединяется с диспетчером, ответственным за данный участок пути. Выбор правильного абонентского номера на рабочем месте диспетчера, отвечающего за участок, осуществляется в системе IN на основе идентификатора ячейки сети GSM-R. Кроме того, здесь задействуется так называемая матрица доступа, отвечающая за то, что на функциональном уровне переговоры друг с другом ведут только абоненты, обладающие соответствующими полномочиями.

Рисунок 2.11 - Функциональная адресация (цифрами показан порядок обработки вызова)

Рисунок 2.12 - Адресация в зависимости от местоположения

Железнодорожные аварийные вызовы. Железнодорожные внеочередные вызовы - это групповые звонки, которые с высшим приоритетом адресованы всем участникам какой-либо группы по заранее установленной географической области (Service Area). Они используют функцию eMLPP и поэтому исключают во время звонка имеющиеся другие соединения. Имеются два вида внеочередных звонков: внеочередной звонок поездного движения и внеочередной звонок маневровых и сортировочных работ. Если производится аварийный звонок, прерываются все простые разговоры, даже связанные с организацией движения и маневровой работы. Эти услуги могут быть реализованы в системе поездной радиосвязи, где диспетчер может, например, вызвать все поезда, находящиеся в пределах зоны группового вызова, составленной из зон действия нескольких базовых радиостанций. Механизм приоритетов вызовов и их замещения работает при разных уровнях загрузки сети, т. е. экстренный вызов поезда возможен в любое время даже при занятых ресурсах.

Режим прямой связи Direct Mode. Для данной функции, прямое соединение между конечным оборудованием без использования инфраструктуры, зарезервированы 5 частот между 876.0125 и 876.0625 MHz с разносом через 12,5 KHz.

Европейская объединенная железнодорожная расширенная сеть (EIRENE) выделяет четыре категории специфичных услуг для систем GSM-R.

Железнодорожная сигнализация. Эта категория услуг непосредственно связана с задачей управления движением. Бортовой поездной компьютер должен передавать данные о нахождении поезда, его скорости, количестве вагонов и другую информацию в Радио Блок Центры автоблокировки (RBC). Сеть RBC сравнивает данные, полученные от всех поездов в соответствующей зоне, рассчитывает необходимую информацию о профиле скорости для каждого поезда и передает ее на бортовой компьютер. Такой подход в сочетании с отсутствием проводных каналов позволяет перейти от традиционной фиксированной блочной структуры управления движением к подвижной блочной структуре. При этом появляется возможность уменьшения средней безопасной дистанции между поездами, что позволяет оптимизировать движение и минимизировать задержки поездов. Эти функции реализуются в рамках европейской системы управления железнодорожным движением и европейской системы управления поездом ERTMS/ETCS. Путевое и бортовое оборудование ERTMS/ETCS имеет модульную архитектуру, которая обеспечивает гибкую установку на различных типах транспортных средств и адаптацию к различным путевым интерфейсам. RBC формируют команды, исходя из информации, получаемой от системы централизации и блокировки, в соответствии со стандартами ERTMS/ETCS и передают их транспортным средствам с помощью мобильной радиосвязи GSM-R. Бортовые системы обрабатывают получаемую информацию. Это позволяет вести наблюдение за такими параметрами, как разрешенная скорость на линии и кривыми торможения, которые отображаются на экране интерфейса машиниста. Транспортные средства сообщают свое местоположение на RBC.

К категории железнодорожной сигнализации или передачи данных относятся также услуги, связанные с дистанционным управлением различными функциональными устройствами, начиная с дистанционного управления маневровыми локомотивами, кранами и сигнальными мостиками и заканчивая телеуправлением и телеконтролем различными объектами инфраструктуры.

Функциональная голосовая связь. Поездная радиосвязь охватывает широкий набор различных функциональных систем связи, каждая из которых характеризуется типичным набором услуг, пришедших из оперативно-технологических радиосистем. Эти услуги поддерживаются системой GSM-R с модификациями и расширениями. Помимо этого, обеспечиваются и дополнительные услуги. Основная функция поездной радиосвязи заключается в обеспечении связи поездного или маневрового диспетчера с машинистом поезда и наоборот. В аварийных ситуациях соответствующие должностные лица имеют возможность связаться с любым поездом, а также имеют доступ к выделенным и другим функциям поездов в пределах конкретной зоны.

Члены маневровых бригад также связываются друг с другом и с фиксированным диспетчерским центром. Обычно дуплексная связь для таких бригад необходима только для обеспечения соединений «точка-точка», тогда как при групповом вызове может использоваться симплексный режим. Эта услуга в зависимости от требований конкретной железной дороги может быть либо непосредственно определена в GSM-R как мультиабонентский вызов, либо реализована с помощью бортовой проводной системы.

Персонал бригад путевого, электротехнического хозяйства использует сегодня либо радиостанции, либо установленные вдоль железнодорожных путей телефоны, обеспечивающие связь через проводные линии, либо мобильные телефоны публичного пользования. Это требует большого количества различных терминалов, что увеличивает расходы на эксплуатацию и техобслуживание.

Персонал бригад, обслуживающий инфраструктуру, использует терминалы GSM-R, а установленные вдоль путей телефонные аппараты используются в аварийных ситуациях. Радиотелефонные трубки путевых бригад и установленные вдоль путей телефонные аппараты должны поддерживать взаимное соединение посредством увязки GSM-R и фиксированной сетей. Локальная связь на железнодорожных станциях и участках обычно обеспечивается посредством фиксированных сетей PABX, PBX. Для улучшения функциональности и доступности эти сети могут быть подключены к GSM-R MSC/VLR непосредственно или как удаленные устройства доступа.

Локальная и глобальная (не оперативная) связь для передачи речи и данных. Локальная и глобальная связь в современных железнодорожных сетях обычно представляет собой связь между различными железнодорожными организациями. Сегодняшние требования мобильности для этого типа соединений существуют только до определенного предела. Поэтому данная категория услуг может быть отнесена к связи с низкой мобильностью или без мобильности вообще и не будет использовать GSM-R для поддержки своего функционального назначения. Тем не менее, в зависимости от концепции конкретной железной дороги, эти абоненты могут подключаться к виртуальным частным сетям с помощью SSS GSM-R.

Дополнительные услуги связи для пассажиров. Сегодня пассажиры не могут получить по бортовой связи полной информации, касающейся поездки, или справок от поездного персонала. В будущем информация в пути следовании должна быть доступна через сеть радиосвязи. Новые услуги, такие как резервирование билетов, изменение или отмена брони, доведение информации об изменениях в расписании движения поездов, о задержках и пересечениях поездов для транзитных пассажиров, заказ гостиницы, такси или авиабилетов, планирование маршрута, должны быть доступны для пассажиров.

Таблица 2.4 - Приложения GSM-R по определению EIRENE

Требования по железнодорожной сигнализации	Автоматическое управление движением поездов
	Дистанционное управление
Оперативная речевая связь	Оперативная связь диспетчер-машинист
	Вещание в аварийной зоне
	Маневровая радиосвязь
	Оперативная связь машинист-машинист
	Технологическая железнодорожная связь
	Поездная радиосвязь
Локальная и глобальная (не оперативная) связь для передачи речи и данных	Местная связь на станциях и в депо
	Глобальная связь
Связь для пассажиров	Услуги для пассажиров

2.2.2 Структура сети GSM-R

Структура сети GSM-R существенно не отличается от структуры мобильных сетей общего пользования и их расширений в смысле элементов сети, стандартизованных интерфейсов и сопряжения. Повторное использование частот для расширения емкости сети, микросотовая структура в зонах высокой плотности (например, на железнодорожных станциях) и принципы наложенной сети с зависящим от скорости переключением уже используются в сети GSM общего пользования и поэтому достаточно просто реализуемы в GSM-R с небольшими модификациями, учитывающими специфику железных дорог. Различия заключаются лишь в конфигурации и планировании сети, вытекающими из критических требований железнодорожных сетей.

Фундаментальным требованием к структуре сети GSM-R является наличие непрерывной сети радиосот, расположенных вдоль железнодорожной колеи. Каждая радиосота содержит одну или более приемо-передающих станций с направленными антеннами вдоль колеи, которые, в свою очередь, подключаются к контроллерам базовых станций. Каждый контроллер отвечает за обслуживание определенного количества радиосот. В целом контроллер базовых станций представляет собой интерфейс к системе коммутации, через которую подключаются все линии связи и обеспечивается соединение с другими сетями.

Так сложилось, что в пределах железнодорожных станций генерируется более высокий трафик (так называемая горячая зона), однако требования к надежности связи при перемещении в такой зоне не так высоки, как на скоростных участках. По этой причине на крупных железнодорожных станциях целесообразнее использовать секторизованные соты, а в зонах с пониженной плотностью абонентов и с невысокими скоростями движения объектов лучше использовать радиальные или всенаправленные соты.

Типичная структура сети GSM-R показана на рисунке 2.13, на которой MSC - центр коммутации подвижной связи; SSP - служба пункта коммутации различных сервисов, BSS - оборудование базовой станции; ОМС - центр управления и обслуживания; MS - подвижные станции; ABC - административный и биллинговый центр; SMP - служба точки управления; SCP - служба контрольной точки; CBS - служба сотового вещания. Сеть состоит из мобильного коммутационного центра MSC с регистрами «гостевых» абонентов (регистры перемещения) VLR. VLR подключаются к национальному или международному уровню так называемых регистров «домашних» абонентов (регистры положения) HLR, которые позволяют осуществить связь при пересечении границ.

Рисунок 2.13 - Структура сети GSM-R

Регистры группового вызова GCR отвечают за обслуживание групповых вызовов, одной из базовых услуг GSM-R для аварийной и маневровой связи. Центры радиосвязи OMC, подключенные к коммутационному центру, обеспечивают обмен сигнальной информацией для управления движением в пределах сети. Существующие аналоговые или цифровые телефонные аппараты (PABX, PBX), сети с коммутацией пакетов PDN, а также частные ISDN-сети или ISDN-сети общего пользования могут подключаться к GSM-R для обеспечения непосредственной связи с поездами.

Функциональное сопряжение элементов системы осуществляется рядом интерфейсов. Все сетевые функциональные компоненты в стандарте GSM взаимодействуют в соответствии с системой сигнализации SS7 ISUP2 ETSI ETS 300 356-1.

Центр коммутации подвижной связи обслуживает группу сот и обеспечивает все виды соединений, в которых нуждается в процессе работы подвижная станция. MSC аналогичен ISDN коммутационной станции и представляет собой интерфейс между фиксированными сетями (PSTN, PDN, ISDN, PBX, GSM-R смежных и других железных дорог и т.д.) и сетью подвижной связи. Он обеспечивает маршрутизацию вызовов и функции управления вызовами. Кроме выполнения функций обычной ISDN коммутационной станции, на MSC возлагаются функции коммутации радиоканалов. К ним относятся "эстафетная передача", в процессе которой достигается непрерывность связи при перемещении подвижной станции из соты в соту, и переключение рабочих каналов в соте при появлении помех или неисправностях.

Каждый MSC обеспечивает обслуживание подвижных абонентов, расположенных в пределах определенной географической зоны. Для небольших железных дорог достаточно одного MSC или двух в случае полного резервирования системы связи GSM-R. MSC управляет процедурами установления вызова и маршрутизации. Для телефонной сети общего пользования PSTN MSC обеспечивает функции сигнализации по протоколу SS7, передачи вызова или другие виды интерфейсов в соответствии с требованиями конкретного проекта.

MSC формирует данные, необходимые для учета трафика и формирования счетов за предоставленные сетью услуги связи, накапливает данные по состоявшимся разговорам и передает их в центр расчетов. MSC составляет также статистические данные, необходимые для контроля работы и оптимизации сети.

MSC не только участвует в управлении вызовами, но также управляет процедурами регистрации местоположения и передачи управления, кроме передачи управления в подсистеме базовых станций BSS.

Центр коммутации осуществляет постоянное слежение за подвижными станциями, используя регистры положения HLR и перемещения VLR. В HLR хранится та часть информации о местоположении какой-либо подвижной станции, которая позволяет центру коммутации доставить вызов станции. Регистр HLR содержит международный идентификационный номер подвижного абонента IMSI. Он используется для опознавания подвижной станции в центре аутентификации AUC.

Практически HLR представляет собой справочную базу данных о постоянно прописанных в сети абонентах. В ней содержатся опознавательные номера и адреса, а также параметры подлинности абонентов, состав услуг связи, специальная информация о маршрутизации.

Второе основное устройство, обеспечивающее контроль за передвижением подвижной станции из зоны в зону, - регистр перемещения VLR. С его помощью достигается функционирование подвижной станции за пределами зоны, контролируемой HLR. Когда в процессе перемещения подвижная станция переходит из зоны действия одного контроллера базовой станции BSC, объединяющего группу базовых станций, в зону действия другого BSC, она регистрируется новым BSC, и в VLR заносится информация о номере области связи, которая обеспечит доставку вызовов подвижной станции. Для сохранности данных, находящихся в HLR и VLR, в случае сбоев предусмотрена защита устройств памяти этих регистров.

VLR содержит такие же данные, как и HLR, однако эти данные содержатся в VLR только до тех пор, пока абонент находится в зоне, контролируемой VLR.

В сети подвижной связи GSM соты группируются в географические зоны LA, которым присваивается свой идентификационный номер LAC. Каждый VLR содержит данные об абонентах в нескольких LA. Когда подвижный абонент перемещается из одной LA в другую, данные о его местоположении автоматически обновляются в VLR. Если старая и новая LA находятся под управлением различных VLR, то данные на старом VLR стираются после их копирования в новый VLR. Текущий адрес VLR абонента, содержащийся в HLR, также обновляется. VLR также распределяет номера передачи управления при передаче соединений от одного MSC к другому.

Для исключения несанкционированного использования ресурсов системы связи вводятся механизмы аутентификации - удостоверения подлинности абонента. AUC принимает решения о параметрах процесса аутентификации и определяет ключи шифрования абонентских станций на основе базы данных, сосредоточенной в регистре идентификации оборудования EIR.

Каждый подвижный абонент на время пользования системой связи получает стандартный модуль подлинности SIM-карты, который содержит международный идентификационный номер IMSI, свой индивидуальный ключ аутентификации, алгоритм аутентификации.

С помощью записанной в SIM информации в результате взаимного обмена данными между подвижной станцией и сетью осуществляется полный цикл аутентификации и разрешается доступ абонента к сети.

EIR - регистр идентификации оборудования, содержит централизованную базу данных для подтверждения подлинности международного идентификационного номера оборудования подвижной станции IМЕI. Эта база данных относится исключительно к оборудованию подвижной станции. База данных EIR состоит из различных списков номеров IМЕI.

К базе данных EIR получают дистанционный доступ MSC данной сети, а также MSC других подвижных сетей.

Как и в случае с HLR, сеть может иметь более одного EIR, при этом каждый EIR управляет определенными группами IМЕI. В состав MSC входит транслятор, который при получении номера IМЕI возвращает адрес EIR, управляющий соответствующей частью базы данных об оборудовании.

ОМС - центр эксплуатации и технического обслуживания, является центральным элементом сети GSM, который обеспечивает контроль и управление другими компонентами сети и контроль качества ее работы. ОМС соединяется с другими компонентами сети GSM по каналам пакетной передачи.

ОМС обеспечивает функции обработки аварийных сигналов, предназначенных для оповещения обслуживающего персонала, и регистрирует сведения об аварийных ситуациях в других компонентах сети.

NMC - центр управления сетью, позволяющий обеспечивать рациональное иерархическое управление сетью GSM. Он обеспечивает эксплуатацию и техническое обслуживание на уровне всей сети, поддерживаемой центрами ОМС, которые отвечают за управление региональными сетями. NMC обеспечивает управление трафиком во всей сети и обеспечивает диспетчерское управление сетью при сложных аварийных ситуациях (например, выход из строя или перегрузка узлов). Кроме того, он контролирует состояние устройств автоматического управления, задействованных в оборудовании сети, и отражает на дисплее состояние сети для операторов NMC. Это позволяет операторам контролировать региональные проблемы и, при необходимости, оказывать помощь ОМС, ответственному за конкретный регион. Таким образом, персонал NMC контролирует состояние всей сети и может дать указание персоналу ОМС изменить стратегию решения региональной проблемы.

NMC может брать на себя ответственность в каком-либо регионе, когда местный ОМС является необслуживаемым, при этом ОМС действует в качестве транзитного пункта между NMC и оборудованием сети. NMC обеспечивает операторов функциями, аналогичными функциям ОМС.

BSS - оборудование базовой станции, состоит из контроллера базовой станции BSC и приемо-передающих базовых станций BTS. Контроллер базовой станции может управлять несколькими приемо-передающими блоками. BSS управляет распределением радиоканалов, контролирует соединения, регулирует их очередность, обеспечивает режим работы с прыгающей частотой, модуляцию и демодуляцию сигналов, кодирование и декодирование сообщений, кодирование речи, адаптацию скорости передачи для речи, данных и вызова, определяет очередность передачи сообщений персонального вызова.

BSS совместно с MSC, HLR, VLR выполняет некоторые функции, например: освобождение канала, главным образом, под контролем MSC, но MSC может запросить базовую станцию обеспечить освобождение канала, если вызов не проходит из-за радиопомех. BSS и MSC совместно осуществляют приоритетную передачу информации для некоторых категорий подвижных станций.

ТСЕ (TRAU) - транскодер, обеспечивает преобразование выходных сигналов канала передачи речи и данных MSC (64 кбит/с ИКМ) к виду, соответствующему рекомендациям GSM по радиоинтерфейсу (Рек. GSM 04.08). В соответствии с этими требованиями скорость передачи речи, представленной в цифровой форме, составляет 13 кбит/с. Этот канал передачи цифровых речевых сигналов называется "полноскоростным".

Транскодер обычно располагается вместе с MSC, тогда передача цифровых сообщений в направлении к контроллеру базовых станций - BSC ведется с добавлением к потоку со скоростью передачи 13 кбит/с, дополнительных битов (стафингование) до скорости передачи 16 кбит/с. Затем осуществляется уплотнение с кратностью 4 в стандартный канал 64 кбит/с. Так формируется определенная Рекомендациями GSM 30-ти канальная ИКМ-линия (Е1), обеспечивающая передачу 120 речевых каналов. Шестнадцатый канал (64 кбит/с), "временное окно", выделяется отдельно для передачи информации сигнализации и часто содержит трафик SS 7 или LAPD. В другом канале (64 кбит/с) могут передаваться также пакеты данных, согласующиеся с протоколом X.25.

Таким образом, результирующая скорость передачи по указанному интерфейсу составляет 30х64 кбит/с + 64 кбит/с + 64 кбит/с = 2048 кбит/с.

2.2.3 Архитектура сети GSM-R

Базовая архитектура стандартной сети GSM приведена на рисунке 2.14.

Использование компонентов мобильных сетей общего пользования гарантирует высокую надежность системы, так как в ней предусмотрена избыточность аппаратных средств, а функции программного обеспечения предусматривают обработку отказов. Эти компоненты широко распространены на рынке и используют современную технологию, которая уже в течение многих лет применяется в сетях общего пользования. Наличие развитой инфраструктуры стандартной сети GSM исключает необходимость создания собственного специализированного оборудования для сети железных дорог, что, в свою очередь, существенно снижает затраты администраций на эксплуатацию и техническое обслуживание сети.

Особые требования, предъявляемые к сетям GSM-R, связаны с обеспечением гарантированной связи при скоростях движения объектов до 500 км/ч. Кроме того, необходимо обеспечить равномерное покрытие железнодорожного пространства, особенно в пределах железнодорожных станций и маневровых зон, вне зависимости от того, на какой местности лежит полотно - в тоннеле или на открытом пространстве. Связь должна устанавливаться в очень короткий срок, а скорость переключения между сетями должна быть максимальной. И наконец, каналы передачи должны быть всегда доступны.

Эти требования являются более или менее строгими для различных приложений GSM-R. Кроме того, при построении сети следует учитывать, планирует администрация железной дороги развертывание общегосударственной сети или же лишь оборудование системами GSM-R скоростных и международных магистралей.

Помимо предусмотренной избыточности коммутатора и базовых станций, в GSM-R должны быть реализованы некоторые дополнительные концепции, гарантирующие повышенную надежность системы. Как известно, критическим местом в любой системе является точка подключения кабеля к BTS. Поскольку надежность медного кабеля или оптоволоконного кабеля в сочетании с необходимыми устройствами линейного окончания (HDSL-модемами или мультиплексорами ввода/вывода) не является обязательно такой же, как надежность самих BTS и BSC, даже очень высоконадежная BTS не обеспечит улучшения доступности системы. По этой причине железнодорожные сети с высокими требованиями к данному параметру должны использовать петлевую архитектуру. Такой подход имеет свои преимущества, поскольку перекрытие BTS двух различных петель уменьшит последствия выхода из строя BTS или BSC. Радиальное соединение используется специально для секторированных BTS с несколькими носителями. При последовательном соединении BTS в случае сбоя BTS или дефекта интерфейса канала связи для соединения Abis реле производит сквозное переключение канала Е1 к следующей BTS. Переключение будет „мягким“ для соединения.

Последовательно - радиальная схема используется при недостаточном количестве каналов на определенных участках. Функционирование в случае выхода из строя BTS или канала связи аналогично первым описанным типам соединений.

Рисунок 14 - Базовая архитектура стандартной сети GSM

На рисунке 2.15 изображена структура, обеспечивающая более высокие показатели надежности системы.

Рисунок 2.15 - Структуры сети с кольцевым соединением

При использовании резервированных каналов связи SDH надежность системы будет определяться бесперебойностью работы BTS и интерфейсов каналов, поэтому предпочтительнее схема организации связи с высоким резервированием или с полным резервированием (рисунок 2.16).

Показанный на рисунке 2.16 вариант представляет собой полностью дублируемую сетевую структуру с соотнесенными или расположенными в шахматном порядке радиоячейками.

Типовая сеть GSM-R состоит из нескольких эллиптических ячеек вдоль железнодорожных путей, предпочтительно с направленными антеннами по направлению пути. Часто используются составные ячейки, т.е. направленные антенны вдоль пути, которые образуют только одну ячейку. Использование этой технологии предпочтительно на линиях с ETCS при желании уменьшить число переключений.

Рисунок 2.16 - Схема организации связи с высоким резервированием

На железнодорожных станциях требуется большее количество трафика, в то время как требования по скорости снижаются. Поэтому большие железнодорожные станции, как правило, должны быть оборудованы секторированными ячейками. Для участков с низкоскоростным железнодорожным сообщением требуется просто речевая связь среднего уровня. Здесь ячейки могут функционировать как ненаправленные (участки без ETCS). Различные по направленности ячейки приведены на рисунке 2.17.

Рисунок 2.17 - Диаграммы антенн BTS

 

.2.4 Нумерация абонентов сети GSM-R

Наиболее полным номером абонента сети GSM-R является международный номер IEN (International EIRENE Number), содержащий три поля (рисунок 2.18): международного кода - IС (International Code), префикса «тип вызова» - CT (Call Type) и номера пользователя - UN (User Number). Два последних образуют национальный номер - NEN (National EIRENE Number). Номер пользователя UN, в свою очередь, состоит из идентификационного номера - UIN (User Identifier Number) и функционального кода - FC (Function Code). Международный код IС номера IEN должен соответствовать рекомендации Е. 164 Международного союза электросвязи.

Структура номера GSM-R согласно EIRENE
IC	CT	UIN	FN
Код страны (CC)	Тип звонка (префикс выбора направлений)	Мобильный идентификационный номер абонента	Функциональный номер
1-3 цифры	1-2 цифры	макс. 10 цифр	8-10 цифр
максимально 16 цифр (UIN или FN)

Рисунок 18 - Международный номер IEN

В зависимости от значения префикса «тип вызова» идентификационный номер пользователя UIN может представлять собой текущий номер поезда - RN (Running Number), локомотива - EN (Engine Number) или вагона - CN (Coach Number); зоны проведения маневровых - STLN (Shunting Team Location Number) или технических - MTLN (Maintenance Team Location Number) работ: зоны поездного диспетчерского управления - TCLN (Train Controller Location Number) или локализации группового вызова - GLN (Group Location Number), а также номер мобильного абонента - MSN (Mobile Subscriber Number).

Функциональный код FC используется для идентификации конкретного работника (или оборудования), действующего в определенной рабочей группе на определенной территории или единице подвижного состава.

Номер пользователя UN, состоящий, как уже было отмечено, из идентификационного номера и функционального кода, имеет переменную длину и является: функциональным номером поезда - TFN, локомотива - EFN или вагона - CFN; номером мобильного абонента - MSN; поездного диспетчера или работника маневровой или технической бригады, а также номером для осуществления групповых и широковещательных вызовов.

2.2.5 Оборудование GSM-R

Требования к терминальному оборудованию и функциональности радиосредств определятся в соответствии с национальными правилами эксплуатации железных дорог, сложившейся спецификой использования аналоговых радиостанций и технологическими возможностями производителей. Радиостанции должны удовлетворять общим требованиям виброустойчивости, влагозащищенности, помехозащищенности и другим характерным требованиям при эксплуатации оборудования на электрифицированных участках железных дорог, в опасных зонах маневровой работы подвижного состава. Локомотивные терминалы, радиостанции моторельсового и автотранспорта должны иметь универсальный источник питания постоянного тока бортовой сети (DC 12 - 110V). Аккумулятор переносных радиостанций должен обеспечивать непрерывную работу не менее 24 часов в режиме соединения точка - точка 20%, групповые соединения 5% и ожидание 75%. Конфигурация радиостанции, пользовательские установки, записанные номера, закодированные клавиши сокращенного набора, архивные файлы и другие важные функции должны сохранятся при отключении или переключении питания. Стационарные терминалы настольного типа, терминалы передачи данных управления и контроля объектами инфраструктуры должны иметь сетевой источник питания переменного тока в соответствии с национальным стандартом (АС 220V) с резервированием от аккумуляторной батареи или источник питания постоянного тока (DC 24V или 48V). Все терминалы должны иметь интерфейсы передачи данных, в том числе инфракрасные порты, встроенные аккумуляторные батареи типа Li-Ion.

В отличие от общедоступных сетей GSM, где на рынке предлагается большая палитра разнообразных оконечных устройств, число приборов, пригодных для использования в сети GSM-R, ограничено. Эти приборы разработаны специально для применения на железнодорожном транспорте (встраиваемые радиостанции мощностью 8 Вт, прочные носимые радиостанции для маневровой работы, компактные телефонные аппараты), которые выпускаются сравнительно небольшими партиями. В зависимости от области применения они наряду с расширенным частотным диапазоном для сети GSM-R должны обладать некоторыми дополнительными свойствами, например, возможностью работы с отдельного манипулятора, тестирование терминала и сети с терминала, режим свободных рук, кнопка аварийного вызова.

Оборудование MS. При организации поездной станционной и ремонтно-оперативной радиосвязи в качестве абонентских должны использоваться специализированные носимые абонентские станции стандарта GSM-R (станции, выполненные в соответствии с функциональными требованиями стандарта GSM-R и работающие в полосах частот GSM-R и GSМ например). Основными производителями оборудования GSM-R на сегодняшний день являются компании Nokia, Siemens Networks, Nortel, Huawei Networks. Мобильные радиостанции системы GSM-R внешне почти ничем не отличаются от стандартных радиотелефонов. На рисунке 2.19 представлены мобильные радиостанции Siemens ОРН-940, SELEX RGG100 и NORTEL D7835.

Рисунок 2.19 - Носимые терминалы общего пользования

Мобильные радиостанции технологической связи (рисунок 2.19) изготовлены в более прочном корпусе и с кнопкой экстренного вызова. Они рассчитаны на использование на открытом воздухе и могут также служить в качестве локомотивной радиостанции. В последнем случае может потребоваться дополнительная антенна, поскольку сеть рассчитана на радиостанции мощностью 8 Вт, в то время как мобильная радиостанция имеет мощность 2 Вт. В качестве носимого технологического терминала (рисунок 2.19) выступают аппараты NORTEL DB Netz, SELEX ROG100 - портативный терминал для персонала, обслуживающего станционные участки и SELEX RSG100 - портативный терминал GSM-R, разработанный для персонала железных дорог, занятого в маневровых передвижениях. Терминалы обеспечивают легкий доступ к функциям GSM-R, имеют высокопрочную конструкцию и является совершенным рабочим устройством для работы в быстро меняющихся ситуациях.

Подвижной состав, обращающийся по участку (поездные и маневровые локомотивы, электропоезда), должен быть оборудован локомотивными
радиостанциями, обладающими прочной конструкцией и большими функциональными возможностями, представляющими собой совершенный мобильный терминал для использования в сложных рабочих условиях обеспечения надежной связи (рисунок 2.20).

Рисунок 2.20 - Носимые технологические терминалы

На рисунке 2.21 изображено устройство связи GSM-R для установки на локомотиве.

Рисунок 2.21 - Устройство связи GSM-R для установки на локомотиве

На рабочих местах диспетчерского аппарата и дежурных по станциям должны быть установлены специализированные пульты управления (рисунок 2.22). На рабочих местах ДНЦ и ЭЧЦ должны устанавливаться
специализированные пульты управления, подключаемые к системе по
проводным каналам связи. Пульты управления должны включать
сенсорный экран, кнопочную панель и микротелефонную трубку с
тангентой (может использоваться диспетчерский терминал FDT-300,
Siemens Transportation Sуstem).

На рабочих местах дежурного персонала станций ДСП должны
устанавливаться специализированные пульты управления, подключаемые
по каналам радиосвязи (радиопульт), и обеспечивающие управление
технологическими процессами (может использоваться диспетчерский
терминал RDT-100, Siemens Transportation System). Радиопульт должен
подключаться к радиоблоку, выполненному на базе локомотивной
(абонентской) радиостанции со стационарным блоком питания и
стационарной антенной.

Рисунок 2.22 - Терминалы диспетчеров

Приёмо-передающая базовая станция (BTS) BS240/241 предназначена для работы в диапазоне частот GSM900. Базовой несущей конструкцией приёмо-передающей базовой станции BS240II является стойка размерами 1600x600x450 мм предназначенная для установки внутри помещений. Базовой несущей конструкцией приёмо-передающей базовой станции BS241 II является стойка размерами 1750x700x650 мм, предназначенная для установки вне помещений (рисунок 2.23). Взаимодействие базовой станции с контроллером базовых станций обеспечивается по стандартному цифровому каналу Е1 со скоростью передачи 2048 кбит/с.

Полностью укомплектованная основная стойка (Basic Raсk) обеспечивает работу на 8 несущих (8 TRX).

Рисунок 2.23 - Шкаф базовой станции BS240/241 II для установки внутри/вне помещений

Конструкции мачт бывают нескольких видов. Первая представляет собой трехстороннюю болтовую сборную конструкцию из цинкованного уголкового швеллера с тремя опорными точками. Гарантия от коррозии без покраски составляет не менее 15 лет. Фундамент мачты выполнен в виде трех бетонных блоков под каждой опорной точкой. Мачта имеет отдельную лестницу для обслуживающего персонала с элементами страховки и специальный заземляющий контур с отдельным изолированным проводником для молниезащиты. Максимальное отклонение верха мачты при ветровой нагрузке 30 м в секунду не более 20 см.

Другая представляет собой сборную модульную конструкцию с одной опорной точкой и тросовыми растяжками, обеспечивающими устойчивость (рисунок 2.24). Отдельные модули, представляют собой сварную конструкцию из труб и оснований, собираются при помощи болтовых соединений.

Рисунок 2.24 - Мачта базовой станции

Антенны базовых станций сети GSM-R как правило имеют только 2 сектора, так как они должны снабжать только тонкую полосу путей. Необычно широкие антенны (рисунок 2.25) с маленьким углом открытия также подходят этому. Антенны установлены на противоположных ребрах башни с целью ослабления взаимного пространственного влияния.

Антенны собираются на мачтах-стойках, которые крепятся непосредственно к ребру башни. Горизонтальные выносы должны обеспечивать строго вертикальное положение оси антенн даже на башнях пирамидального типа с наклонными ребрами. Если не выполнить это условие, то максимум излучения будет направлен вверх, что сильно ухудшит энергетику системы. Каждая стойка должна быть заземлена на "массу" мачты. Антенны объединяются с помощью джамперов - отрезков гибкого кабеля, проложенных горизонтально вдоль балкона и подключенных к делителю мощности. В свою очередь делитель тоже заземлен на мачту.

Рисунок 2.25 -Антенны базовой станции сети GSM-R

Компания KATHREIN WERKE KG (Германия) является мировым лидером в производстве базовых антенн подвижной связи. Специальная серия направленных антенн (ParPanel) предназначена для использования на железнодорожном транспорте. Для обеспечения радиопокрытия на узком участке характерным для полосы железной дороги подходит трассовая антенна Kathrein VPol ParPanel K73 45 647. Для обеспечения радиопокрытия на крупных станциях подходит универсальная антенна Kathrein XPol A-Panel 739 623. Основные характеристики антенн приведены в таблице 2.5.

Таблица 2.5 - Характеристики антенн Kathrein

ТИП	XPolA-Panel	VPol ParPanel
Номер по каталогу	739 623	K73 45 647
Диаграмма направленности, градусов	65	35
Усиление, дБи	17	20
Поляризация	Двухполяризационная +45°/-45°	Вертикальная поляризация - 800/900 МГц
Рабочие частоты, МГц	806-960	870-960
Высота антенны, мм	1936	2250
Расположение разъема	низ/верх	низ

Диаграммы направленности для антенны Kathrein XPol A-Panel 739 623 представлены на рисунке 2.26.

Рисунок 2.26 - Диаграммы направленности антенны Kathrein XPol A-Panel 739 623

Энергетический потенциал системы радиосвязи во многом определяется характеристиками антенно-фидерного тракта, существенную часть которого в частотных диапазонах мобильной связи (130 - 1900 МГц) составляют радиочастотные коаксиальные кабели. Главным назначением антенного фидера является передача сигнала от базовой станции к антенне с минимально возможными потерями и искажениями. Исходя из этого, при выборе кабеля предпочтение отдается, прежде всего, кабелям с малыми коэффициентами затухания и отражения (с высокой стабильностью волнового сопротивления).

Основной фидер, идущий вдоль всей башни, выполняют из коаксиального кабеля большого диаметра. Для снижения собственных потерь такой кабель изготавливают с применением полувоздушного диэлектрика из вспененного полиэтилена. Внешний и внутренний проводники выполняются из высококачественной электротехнической меди с минимальным поверхностным сопротивлением.

Затухание сигнала в фидерном тракте значительно, поэтому, для того, чтобы подвести мощность от передатчика к антенне с минимальными потерями, приходится применять специальные коаксиальные фидеры с воздушным диэлектриком.

Основной фирмой, выпускающей кабели с воздушной изоляцией и сплошным гофрированным внешним проводником (рисунок 2.27), является корпорация ANDREW (США).

  

Рисунок 2.27 - Полувоздушные коаксиальные кабели

Кабель американской фирмы Andrew типа HJ5-50 подходит для применения в цифровой системе радиосвязи GSM-R. Это коаксиальный кабель с полувоздушным диэлектриком, внешний диаметр 7/8" затухание на частоте 900 МГц 4,6 дБ/100м.

2.2.6 Организация увязки GSM-R с фиксированной сетью

Увязка сети GSM-R с сетью фиксированной железнодорожной связи и с сетями общего пользования выполняется в соответствии с рекомендациями международного союза электросвязи International Telecommunication Union (ITU-T) серии Q7xx преимущественно с использованием специализированной общеканальной системы сигнализации № 7 Signalling System No. 7 (SS 7). SS 7 характеризуется следующими основными особенностями:

–      международная стандартизация (возможны национальные вариации), поддержка телефонных сетей общего пользования Public Switched Telephone Network (PSTN), мобильных наземных сетей общего пользования;

–             применение для национального и международного уровня;

–             применение для различного рода систем и услуг связи, таких как телефонная, передача текстов, передача данных и другие;

–             соответствие особенностям цифровых линий связи и цифровой сети с интеграцией служб Integrated Services Digital Networks (ISDN);

–             высокие эксплуатационные качества и гибкость;

–             высокая надежность передачи сообщений;

–             сигнализация по отдельным звеньях сигнализации, в связи с чем битовая скорость каналов сигнализации устанавливается исключительно из критериев связи сигнализации

–             сигнальные звенья всегда доступны, даже во время существующих вызовов;

–             возможность использования звеньев сигнализации для передачи пользовательских данных;

–             возможность использования цифровых каналов различных средств связи;

–             типичное использование в цифровых сетях скорости передачи 64 kbps;

–      интеграция с сетью баз данных и узлами управления;

–             автоматическое управление и контроль сетью сигнализации, поддержка эксплуатации, управления и технического обслуживания сетей.

Система увязки сетей обычно применяется с избыточностью звеньев сигнализации и включает функции автоматического переключения сигнального трафика на резервные пути в случае отказа какого либо звена. В зависимости от архитектуры сети и требований надежности системы определяется количество пунктов сигнализации в сети SS 7. Каждому пункту сигнализации присваиваются внутринациональные коды, пунктам сигнализации национальных соединений и межоператорских соединений - международные коды SS 7. Пункт сигнализации, в котором сообщение, полученное из звена сигнализации, передается в другое звено, то есть пункт, в котором есть функции как приемника, так и источника подсистемы пользователя, представляет собой транзитный пункт сигнализации Signal Transfer Point (STP). В этом случае оба логических пункта сигнализации функционируют одновременно как исходящий пункт и как пункт назначения для сообщений, которыми они обмениваются между собой в обоих направлениях. Транзитные пункты сигнализации маршрутизируют сигнальные сообщения, основываясь на адресе назначения.

Рисунок 2.28 иллюстрирует архитектуру SS 7 и представляет функциональную взаимосвязь между различными функциональными блоками SS 7.

Рисунок 2.28 - Архитектура SS 7

2.2.7 GSM-R как составная часть системы управления движением поездов ERTMS/ETCS

В GSM-R предусмотрена возможность интеграции систем автоматического контроля и управления подвижным составом аналогично Европейской ETCS (European Train Control Systeam). Такая интеграция позволяет отказаться от визуальной сигнализации состояния путей, поскольку в этом случае необходимая информация, как и данные о рекомендованной скорости движения поездов, будут передаваться на монитор машиниста из центра автоматизированного управления (RBC).

Целостность данных между RBC и локомотивом обеспечивается за счет применения специализированных криптографических протоколов и соответствующего управления ключами [21].

В ETCS входят компоненты управления поездной работой, пассажирских информационных систем, формирования составов, энергетически оптимального ведения поезда и др.

Целью разработки ETCS является унификация систем обмена информацией между поездом и путевыми устройствами. Эта система состоит из приемоответчика Eurobalise, шлейфа Euroloop, средств радиосвязи Euroradio, локомотивного оборудования Eurocab.

Система ERMTS (рисунок 2.29) состоит из трех уровней управления движением поезда.

1уровень ERTMS

Точечная система управления поездом.

Может использоваться как часть системы сигнализации или накладываться на неё с фиксированным управлением перегона. Команды управления движением зарождаются на пути и передаются поезду через евробалису «Eurobalise». Контроль за поездом и общий контроль осуществляется напольным оборудованием.

уровень ERTMS

Система управления использует радиосвязь. Может использоваться как часть системы сигнализации или накладываться на неё с фиксированным управлением перегона. Команды управления движением зарождаются на пути и передаются поезду по радио. «Eurobalises» используется в качестве устройства точечной передачи, главным образом для установления местонахождения. Определение поезда и общий контроль обеспечиваются напольным оборудованием в составе системы сигнализации (рельсовые цепи и централизация). Радио центр автоблокировки RBC служит для связи с поездами и идентифицирует каждый поезд.

уровень ERTMS

Система управления поездом с непрерывным контролем его скорости и использованием радио и подвижного (не фиксированного) блок участка. Подвижный блок участок охватывает зону, которая зависит от тормозного пути и длины поезда. Это позволяет лучше использовать путь и уменьшить интервалы между поездами. Система использует связь пути с поездом через GSM-R и «Eurobalise» для точечной связи с целью определить месторасположение поезда. RBC обеспечивают передачу информации на поезда и идентифицирует каждый поезд.

Рисунок 2.29 - Европейская система управления движением поездов ETCS/ ERTMS

 

3. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ

 

.1 Необходимость перехода на цифровые стандарты радиосвязи

В настоящий момент современный транспорт находится в стадии модернизации, это необходимо для повышения безопасности и эффективности перевозок. Достижение этих целей требует сбора, передачи информации и на ее основе автоматического управления ресурсами и оперативного принятия решений на соответствующем уровне. А это, в свою очередь, определяется современной оперативно-технической связью на транспорте.

Безопасность современного транспорта невозможна без применения высокоточного позиционирования с использованием спутниковых систем радионавигации (ССРН), без внедрения радиоидентификации, радиомониторинга, радиоуправления. Кроме того, в Республике Беларусь для систем связи железнодорожного, авиа- и водного транспорта требуется эксплуатационная совместимость с системами радиосвязи стран-соседей.

В настоящее время на Белорусской железной дороге сети технологической радиосвязи являются аналоговыми. Они имеют недостатки, присущие большинству аналоговых систем передачи. При частотной модуляции передаваемых сигналов возможности их помехоустойчивости ограничены, что особенно заметно проявляется при помехах различного происхождения, характерных для условий работы железнодорожных сетей радиосвязи.

Тенденция развития систем управления объектами и процессами на транспорте также накладывает свои требования на системы связи. Наряду с учетом объема и особенностей передаваемой информации необходимо соблюдать требования электромагнитной совместимости [12]. В этом случае цифровые системы имеют значительное преимущество перед аналоговыми благодаря более эффективному использованию частотного ресурса, методов группирования абонентов и приоритетных соединений. Кроме того, применение цифровых методов организации радиоканала с временным или кодовым разделением обеспечивает ЭМС нескольких радиосредств в ограниченном пространстве локомотива или станционного сооружения [13].

Применение цифровых систем в сочетании с помехоустойчивым кодированием позволяет существенно улучшить качество передачи речи и обеспечить возможность организации и сохранения канала связи при более низком, чем требуется для аналоговых систем, соотношения сигнал/шум. Кроме того, качество радиосвязи остается одинаковым во всей зоне обслуживания, тогда как в аналоговых системах радиосвязи эта характеристика ухудшается по мере продвижения подвижного объекта к границам зоны обслуживания.

Не менее важным преимуществом современных цифровых систем радиосвязи является более эффективное использование радиочастотного спектра.

Также в цифровых системах радиосвязи благодаря специальным способам цифровой обработки речи или данных можно шифровать сообщения, обеспечивая, таким образом, конфиденциальность переговоров работников [12].

В существующих аналоговых системах радиосвязи практически отсутствует взаимодействие с телефонными сетями. Существует множество отдельных, преимущественно зоновых, сетей радиосвязи (исключение составляют сети поездной и ремонтно-оперативной радиосвязи), принадлежащих отдельным службам железной дороги. Особенно понижает безопасность то, что абоненты одних подсистем связи не могут связаться с абонентами других подсистем в рамках одной транспортной сети. Для сети каждой службы в конкретном районе устанавливаются свои стационарные (базовые) радиостанции. В этой ситуации наиболее эффективным решением является построение единой цифровой системы технологической радиосвязи, объединяющей всех или, точнее, большинство абонентов железной дороги, не исключающей при необходимости организации локальных радиосетей.

Эти и ряд других причин определяют необходимость создания и развития цифровой системы технологической радиосвязи, реализующей комплексное решение задач повышения безопасности движения и производительности труда всех служб, а также обеспечения межведомственного взаимодействия с другими структурами, влияющими на безопасность перевозок, и предприятиями железнодорожного транспорта [13].

3.1.1 Исследование неисправностей и отклонений от норм содержания локомотивных устройств радиосвязи

На сегодняшний день в Беларуси железные дороги являются одним из ключевых видов транспорта. Подвижную радиосвязь в современных условиях следует рассматривать как один из важнейших элементов технологии железнодорожного транспорта, непосредственно влияющих на безопасность движения поездов, производительность труда работников различных служб, достоверность и надежность передачи данных автоматизированных систем управления железнодорожным транспортом. Тем не менее, становление и развитие радиосвязи и железных дорогах происходили достаточно сложно.

На 01.01.2013 г. в Гомельской дистанции сигнализации и связи находятся в эксплуатации 107 станционных радиостанций поездной (ПРС) и маневровой (МРС) радиосвязи. Из них 70 комплектов радиостанций, а это более 65%, выработали нормативный срок службы. Количество стационарных радиостанций поездной радиосвязи, находящихся в эксплуатации Гомельской дистанции сигнализации и связи отображено на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Количество стационарных радиостанций поездной радиосвязи

Общее количество локомотивных (возимых) радиостанций ПРС и МРС составляет 384 шт., из них 334 шт. (86,9%) - выработали срок службы. Процентное соотношение локомотивных радиостанций ПРС и МРС по годам ввода в эксплуатацию на Гомельской дистанции сигнализации и связи отображено на рисунке 3.2.

За период с февраля 2012 г. по февраль 2013 г. были проанализированы неисправности и отклонения от норм содержания, выявленные и устранённые в локомотивных устройствах радиосвязи, на контрольно-испытательном пункте радиосвязи Гомельской дистанции сигнализации и связи. Была проанализирована работа радиостанции РК-1Б. Так, за период в 1 год (с февраля 2012 г. по февраль 2013 г.), было выявлено 162 случая отклонения в работе радиосвязи, приведенных в таблице 3.1.

Рисунок 3.2 - Количество возимых радиостанций поездной радиосвязи

Таблица 3.1 - Виды и количество отклонений в работе радиосредств

Наименование	Количество отклонений в работе радиосредств, штук
Радиостанция РК-1Б	41
Пульт УКВ	93
Антенно-согласующее устройство с встроенным измерительным элементом настройки (АСУ ВИ)	15
Блок питания БПЛ-М	9
Блок обработки сигналов (БОС)	3

На рисунке 3.3 приведена гистограмма, изображающая количество отказов радиостанций типа РК-1Б в период с февраля 2012 года по февраль 2013 года.

Рисунок 3.3- Количество отказов радиостанции РК-1Б в период с февраля 2012 года по февраль 2013 года

На рисунке 3.4 приведена гистограмма, изображающая количество отказов блоков радиостанций типа РК-1Б в период с февраля 2012 года по февраль 2013 года.

Рисунок 3.4 - Количество отказов блоков радиостанций типа РК-1Б в период с февраля 2012 года по февраль 2013 года

На рисунке 3.5 приведена гистограмма, изображающая процентное соотношение количества отказов блоков радиостанций типа РК-1Б в период с февраля 2012 года по февраль 2013 года.

Рисунок 3.5 - Процентное соотношение количества отказов блоков радиостанций типа РК-1Б в период с февраля 2012 года по февраль 2013 года

На рисунке 3.6 приведена гистограмма, изображающая зависимость количества отказов радиостанций типа РК-1Б от года выпуска.

На рисунке 3.7 приведена гистограмма, изображающая соотношение количества отказов с количеством находящихся в эксплуатации радиостанций типа РК-1Б.

Как видно из гистограммы, появление отказов в работе радиостанции РК-1Б не зависит от времени года, радиостанции выходят из строя произвольным образом, в основном, по той причине, что они уже выработали свой срок эксплуатации. Можно заметить, что радиостанции, имеющие более поздний год ввода в эксплуатацию, выходят из строя не так часто, как радиостанции более раннего выпуска. В то же время, необходимо отметить, что срок эксплуатации устройств радиосвязи 8 лет.

Рисунок 3.6 - Зависимость количества отказов радиостанции РК-1Б от года выпуска

Рисунок 3.7 - Соотношение количества отказов с количеством находящихся в эксплуатации радиостанций типа РК-1Б

Для радиостанций, эксплуатируемых на подвижном составе, данный срок принимается с коэффициентом 0,7 и таким образом составляет 5,6 года. Радиостанции 42 РТМ находятся в эксплуатации с 1979 года, РВ-1 - с 1989 года, РК-1Б и РУ-1Б с 1991 года. Таким образом, радиостанции 42 РТМ выработали 6,1 сроков эксплуатации, РВ-1 - 4,1 срока, более 50% радиостанций РК-1Б и РУ-1Б - выработали 3,5 срока эксплуатации. Следовательно, без замены устаревших радиостанций, можно прогнозировать лишь рост неисправностей в системе поездной и стационарной радиосвязи. В связи с изношенным оборудованием радиосвязи, ухудшаются эксплуатационные характеристики радиостанций, качество связи, увеличивается количество отказов радиостанций, что непосредственно влияет на обеспечение безопасности движения поездов. Поэтому необходимо проводить переоснащение парка радиостанций. Переходить на более современный стандарт цифровой радиосвязи GSM-R.

.2 Существующая сеть радиосвязи на участке Гомель - Калинковичи

Поездная связь на участке Центролит-Бабичи (рисунок 3.8) организуется следующим образом. Руководит связью поездной диспетчер. Диспетчер связан с дежурными по станциям с помощью линейного (кабельного) канала связи. Диспетчер и подчиненные ему дежурные по станциям образуют так называемый круг диспетчерской связи.

При организации поездной радиосвязи КВ-диапазон отводится диспетчеру, а УКВ-диапазон - для связи дежурного по станции с поездными локомотивами и с соседними стационарными радиостанциями.

На рабочем месте диспетчера имеется распорядительная станция поездной радиосвязи (РСПР). С помощью РСПР диспетчер может вызвать машиниста локомотива по радиопроводному каналу через ближайшую к локомотиву стационарную радиостанцию.

Подключение стационарной радиостанции к линейному каналу связи осуществляется нажатием соответствующей кнопки на РСПР, при этом в линию посылается кратковременный, порядка 1,5 с, сигнал избирательного соединения. Сигнал избирательного соединения представляет собой последовательный двухчастотный тональный код.

По окончании переговоров диспетчер посылает в линию одночастотный тональный сигнал отбоя, и подключенная стационарная радиостанция отключается от линии связи. Отключение радиостанции от линейного канала связи может происходить и автоматически: через установленное время с момента окончания передачи в линию сигналов управления. При необходимости диспетчер может быть вызван машинистом поездного локомотива. Для вызова диспетчера машинист передает с локомотивной радиостанции сигнал вызова ДНЦ.

На станциях Центролит, Рандовский, Прибор, Якимовка, Сенозавод, Речица, Ребуса, Демехи, Лиски, Бабичи установлены стационарные радиостанции 11Р20С-6.3.

.3 Проектирование сети GSM-R на участке железной дороги Гомель - Калинковичи

.3.1 Организация радиосвязи GSM-R

Планирование и реализация строительства сети GSM-R должны выполняться с учетом:

–   функциональных и сетевых требований к системе радиосвязи;

–       стандарта GSM и других стандартов, определяющих интерфейсы и протоколы взаимодействия;

–       покрытия сети и обеспечения голосового трафика и передачи данных с доступностью не менее 99,5%;

–       европейских и национальных требований по сетке радиочастот;

–       европейских и национальных требований по общедоступному плану нумерации;

–       национальных и европейских обязательств по роумингу, поддержке аварийной и экстренной связи;

–       национальных требований по электропитанию;

–       общепринятых этапов и состава эскизного и технического проектов;

–       национальных требований по общестроительной и архитектурной части (мачтовые сооружения, внешние сети электроснабжения, контейнеры для размещения оборудования, телекоммуникационные внешние сети и др.)

Cеть GSM-R должна состоять из зон покрытия вдоль железнодорожных путей, предпочтительно с направленными антеннами по направлению пути и должны обеспечивать следующие зоны покрытия:

–   продольное перекрытие на станциях, маневровых зонах и перегонах в соответствии с базовыми требованиями обеспечения голосовой связи и передачи данных;

–       поперечное перекрытие на перегоне должно составлять не менее 3-10 км от оси пути для обеспечения работы мобильных терминалов автомашин и штата на прилегающих автомобильных дорогах;

–       на железнодорожных узлах необходимо обеспечить полное покрытие всей территории станции и города и не менее 8 км в сторону железнодорожных перегонов. Построение сети базовых станций в пределах узла должно обеспечивать полное перекрытие при выключении из работы одной базовой станции.

Cеть GSM-R должна обеспечивать уровни сигналов в зонах покрытия достаточные чтобы выполнить следующие функции:

–   эксплуатационная связь;

–       управление и передачу сигналов для автоматического управления поездом (ETCS).

Важное место занимает планирование размещения BTS, радиочастот и обеспечение требуемого покрытия. Типовой подход предусматривает обследование территории, выбор площадок строительства, проверку зоны покрытия и верификацию в национальных органах власти. Выбор площадок строительства BTS целесообразно производить в зоне станционных зданий, автомобильных переездов, постов контрольного оборудования на перегонах с максимальным использованием существующей инфраструктуры транспортной сети, мачтовых сооружений, внешнего электроснабжения и полосы землеотчуждения для железной дороги. Целесообразно размещать BTS на всех станциях, разъездах и маневровых парках. На длинных перегонах (более 10 - 12км) следует размещать дополнительные базовые станции.

Планирование радиочастот (по три-четыре группы из девятнадцати) на каждую BTS выполняется по требованиям разноски базовых станций для исключения перекрестных помех с учетом диаграммы направленности антенн. Количество BTS выбирается исходя из обеспечения, в том числе, максимального трафика на крупных железнодорожных узлах и станциях.

Резервный ресурс системы GSM-R в части коммутационного и сетевого оборудования рекомендуется принимать не менее 30% с учетом национального и международного трафиков, возможных «домашних» и «гостевых» пользователей и требуемого количества соединительных интерфейсов, в том числе, с другими системами GSM-R, мобильными и фиксированными сетями.

.3.2 Пользователи системы радиосвязи GSM-R

При проектировании и строительстве системы GSM-R на участке железной дороги Гомель - Калинковичи необходимо учитывать всех пользователей системы GSM-R с учетом категорий по работам. Необходимо планировать канальную ёмкость сетей и базовых станций по частотам, учитывая следующие требования:

–   число абонентов одновременно работающих в пределах одной базовой станции на перегонах (не менее 35);

–       число абонентов одновременно работающих в пределах одной базовой станции на станциях и крупных узлах (не менее 300);

–       трафик зависящий от времени суток, поездной ситуации на перегонах и станциях.

Существуют следующие пользователи системы по типу абонентского оборудования:

–   штат использующий носимые терминалы;

–       штат использующий терминалы мобильные для работы машинистов поездов, дрезин, автомотрис и т.д.;

–       терминалы мобильные автомобильные;

–       терминалы стационарные для дежурных по станциям;

–       терминалы стационарные диспетчерские.

Данные пользователи в любых сочетаниях могут перемещаться на перегон, где сеть должна обрабатывать определенное количество абонентов на любом из перегонов.

Для оптимальной организации работ и, исходя из сложившейся структуры, необходимо иметь возможность формирования различных групп пользователей:

–   поездная работа (поездной диспетчер, машинист, дежурный по станции или парку);

–       маневровая работа (маневровый диспетчер, машинист, составитель, дежурный по станции или парку и др.);

–       технологическая работа (вагонники ПТО, подзарядчики, дежурный по станции или парку, оператор ПТО);

–       внутрипоездная связь (машинист - машинист);

–       работы по обслуживанию оборудования связи (электромеханик - диспетчер связи - поездной диспетчер);

–       работы по обслуживанию энергетического хозяйства (энергодиспетчер - энергетик - поездной диспетчер);

–       работы по обслуживанию пути (диспетчер пути - работник пути - машинист путевых машин - поездной диспетчер);

–       организация различных видов работ для общетехнологических целей (общая технологическая связь).

Пользователи общей технологической связи должны кроме этого иметь выход на фиксированную железнодорожную сеть и с учетом прав доступа на телефоны других операторов.

3.3.3 Структурная схема сети GSM-R на участке Гомель -Калинковичи

Для реализации задачи по применению системы GSM-R в качестве основной системы технологической радиосвязи на участке Гомель - Калинковичи необходимо смонтировать базовые приёмо-передающие станции BTS (Base Transceiver Station), контроллеры базовых станций BSC (Base Station Controller), создать центр коммутации и управления цифровой системой технологической радиосвязи MSC (Mobile Switching Center), построить сеть цифровой технологической радиосвязи.

Структурная схема сети GSM-R показана на рисунке 38. Для уменьшения последствия выхода из строя базовой станции (BTS) или контроллера базовых станций (BSC) применяется петлевая архитектура.

Транскодер (TRAU/TCE) отвечает за преобразование скорости передачи данных между подсистемой базовых станций BSS и подсистемой коммутации SSS. Скорость передачи информации в подсистеме базовых станций (BSS) равна 16 кбит/с, а в подсистеме коммутации - 64 кбит/с. Таким образом, основная задача транскодера преобразовывать скорость из 16 кбит/с в 64 кбит/с, и наоборот.

Система обслуживается одним центром коммутации MSC. Это мозговой центр и одновременно диспетчерский пункт системы сотовой связи, где замыкаются потоки информации о вызовах абонентов, где осуществляется выход на другие сети. Основные назначения MSC:

–   маршрутизация (направление) сигнала, то есть анализ номера для исходящих и входящих вызовов;

–       установление, контроль и разъединение соединений.

Центр коммутации MSC конструктивно продублирован для обеспечения работы в режиме «горячего резервирования», таким образом, при выходе из строя какого-либо узла работоспособность центра обеспечивается резервным блоком.

Также в центре коммутации формируются CDR-файлы (Call Data Recorder) для предоставления в биллинговую систему. Они содержат информацию о месте и времени начала и завершения звонка. MSC осуществляет «мониторинг» мобильных станций (мобильных телефонов), используя регистры:( Home Location Register) - домашний регистр местоположения,( Visitor Location Register) - гостевой регистр местоположения.(Home Location Register) - домашний регистр местоположения представляет собой компьютерную базу данных о домашних абонентах - пользователях мобильной связи, вне зависимости от состояния мобильного телефона (вкл. или выкл.). В ней содержатся опознавательные номера и адреса, а также параметры подлинности абонентов, список услуг связи. Записанные данные позволяют абоненту использовать определенные основные и дополнительные услуги, обеспечиваемые системой. В HLR также хранится та часть информации о местоположении мобильной станции, которая позволяет центру коммутации (MSC) доставить вызов этой станции.

Домашний регистр местоположения (HLR) содержит международный идентификационный номер подвижного абонента (IMSI-International Mobile Subscriber Identity). Он используется для опознавания мобильной станции в центре аутентификации (AuC). К данным, содержащимся в HLR, дистанционный доступ имеют все MSC и VLR. Если в сети имеются несколько HLR, то каждый HLR представляет определенную часть общей базы данных сети об абонентах. Структурная схема организации сети GSM-R на участке Центролит-Василевичи приведена на рисунке 3.9.

(Visitor Location Register) - гостевой регистр местоположения содержит примерно такие же данные, как и HLR, но только об активных абонентах, то есть о тех, кто в данный момент находится в зоне действия коммутатора (MSC), к которому принадлежит VLR. VLR содержит базу данных о роумерах (роумеры- абоненты другой системы GSM-R, временно использующие услуги данной системы в рамках процедуры «роуминга»), находящихся в зоне VLR.

AuC (Authentication Center) - центр аутентификации формирует параметры для процедуры аутентификации и определяет ключи шифрования мобильных станций абонентов. Процедура аутентификации - процедура подтверждения подлинности абонента (действительности, законности, наличия прав на пользование услугами сотовой связи) сети GSM-R.

Регистр идентификации оборудования (EIR - Equipment Identification Registry) содержит базу данных, необходимую для установления подлинности MS по IMEI (International Mobile Equipment Identity).

Для функциональной адресации используется соответствующий регистр FAR, групповые и циркулярные вызовы обеспечивает регистр групповых вызовов GCR. Для записи информации, связанной с управлением движения поездов применяется центр регистрации и записи переговоров RecC.

Сервис-центр SMSC необходим для реализации службы коротких сообщений, центр VMSC - для реализации службы голосовой почты. Аварийные вызовы обрабатываются центром подтверждения аварийных вызовов AckC.

NMC (Network Management Centre) - центр управления сетью. Это центральный пункт наблюдения за сетью GSM и анализа ее функционирования. В данном случае NMC обеспечивает операторов функциями, аналогичными функциям ОМС (Operation and Maintenance Centre - центр эксплуатации и технического обслуживания), который в свою очередь обеспечивает функции текущего руководства функционирования сети, ее технического обслуживания, обновления системы, проведения операций по загрузке команд и программного обеспечения на BSS, MSC, HLR, VLR и AuC.

В условиях возрастающей фрагментации инфраструктуры телекоммуникаций эффективное управление внутренним трафиком становится важным для полного использования возможностей сети. Наблюдая полную картину активности трафика, центр администрирования и биллинга ABC даёт возможность выписывать точные счета, проверять получаемые счета и принимать решения по маршрутизации трафика.

.3.4 Aрхитектура проектируемой сети

Базовая архитектура требуемой сети GSM-R приведена на рисунке 3.10. Использование компонентов мобильных сетей должно гарантировать высокую надежность системы, так как в ней должна быть предусмотрена избыточность аппаратных средств, а функции программного обеспечения предусматривать обработку отказов.

Помимо предусмотренной избыточности коммутатора и базовых станций в GSM-R должны быть реализованы некоторые дополнительные концепции, гарантирующие повышенную надежность системы. Как известно, критическим местом в любой системе является точка подключения кабеля к BTS. Поскольку надежность оптоволоконного кабеля в сочетании с необходимыми устройствами линейного окончания (мультиплексорами ввода/вывода) не является обязательно такой же, как надежность самих BTS и BSC, даже очень высоконадежная BTS не обеспечит улучшения доступности системы. По этой причине на железнодорожных сетях с высокими требованиями к данному параметру используем многоточечную петлевую архитектуру. Такой подход имеет преимущества, поскольку перекрытие BTS двух различных петель уменьшит последствия выхода из строя BTS или BSC.

Рисунок 3.10 - Архитектура сети GSM-R на участке Гомель - Калинковичи

.3.5 Расчёт распределения электромагнитного поля

Условия распространения радиоволн в мобильной радиосвязи могут варьироваться от простейшей ситуации однолучевого распространения радиоволн между приёмником и передатчиком в условиях прямой видимости до многолучевого распространения при многократных отражениях от искусственных сооружений и складок местности в условиях доплеровского изменения частоты при движении объекта или препятствий.

Целью анализа распространения радиоволн является расчет дальности радиосвязи и определение реальных характеристик принимаемого сигнала. Классический подход к расчету распределения электромагнитного поля в присутствии отражающих и поглощающих объектов заключается в расчете напряженности поля в однородном изотропном пространстве на основе законов отражения, дифракции и рассеяния. Однако специфические условия города исключают возможность непосредственного применения такой методики. Непостоянство расположения приемников и передатчиков в мобильной сети радиосвязи, перемещение приемников, передатчиков и препятствий, огромное количество фиксированных препятствий сложной формы делают невозможным точный расчет распределения радиополя.

Напряженность электромагнитного поля в городских условиях уменьшается с расстоянием значительно быстрее, чем в свободном пространстве, из-за рассеяния электромагнитных волн на многочисленных препятствиях. В результате взаимодействия с препятствиями только некоторая часть мощности передатчика дойдет до приемника, остальная часть либо будет поглощена препятствием, либо отразится под произвольным углом и пройдет мимо приемника.

На начальном этапе проектирования радиопокрытия для расчета дальности связи проектная организация EIRINE рекомендует использовать эмпирическую модель Хата-Окамуры. Предложенная модель распространения сигнала позволяет оценить зависимость потерь от несущей частоты, высоты антенн базовой и подвижной станций и типа местности. Модель Хата-Окамуры хорошо отражает процессы распространения сигнала на расстояния, превышающие 1 км, и лучше всего подходит для частот до 1,5 ГГц.

Необходимо отметить, что согласно рекомендациям EIRINE минимальный уровень сигнала, принимаемый подвижной станцией от базовой станции не должен быть ниже следующих значений:

–   для передачи голосовых сообщений (- 98 дБм);

–   для передачи на линиях с уровнями ETCS 2/3 и скоростью движения ниже или равной 220 км/ч (- 95дБм).

Для расчета дальности радиосвязи изначально необходимо вычислить эффективную изотропную излучаемую мощность (EIRP) базовой станции. Согласно рекомендаций EIRINE типовые характеристики базовой станции следующие:

–   усиление передатчика BTS (45дБм, регулируется);

–       внутренние потери на разъёмах джамперов (-1дБ);

–       потери на фильтре передатчика (-1дБ);

–       потери на дуплексоре (-1дБ);

–       потери на делителе мощности (-3дБ);

–       потери антенного фидера (-3дБ);

–       усиление антенны BTS (20дБм, в зависимости от типа).

Отсюда эффективная изотропная излучаемая мощность базовой станции (BTS EIRP) равна 56 дБм.

При проектировании сети GSM-R на участке железной дороги Гомель - Калинковичи закладывается возможность оборудования систем автоматического контроля и управления подвижным составом ETCS. Следовательно, минимальный уровень, принимаемый подвижной станцией от базовой станции не должен быть ниже (- 95дБм).

Произведём расчёт затухания сигнала по модели Хата-Окамуры (1). Для примера возьмём перегон Центролит - О.п. Сады, расчёт для остальных участков будет аналогичен.

Pl = 69,55 + 26,16∙lgf - 13,83∙lg(hBSeff) - a(hMS) + (44,9 - 6,55∙lg(hBSeff))∙lgd , (1)

где f - несущая частота излучаемого сигнала (925МГц);

hBSeff - эффективная высота антенны базовой станции (50м);

hMS - высота антенны мобильной станции (4м);

d - расстояние от базовой до мобильной станции;

a(hMS) - поправочный коэффициент зависящий от высоты мобильной станции.

a(hMS) = (1,1∙lgf - 0,7) hMS - 1,56∙lgf + 0,8. (2)

Расстояние от базовой до мобильной станции d определим по ординатам станций: О.п. Сады 17; Центролит 7.

d = 17 - 7 = 10 км.

Определим поправочный коэффициент a(hMS):

a(hMS) = (1,1 ∙ lgf - 0,7) hMS - 1,56 ∙ lgf +0,8;(hMS) = (1,1 ∙ lg925 - 0,7) 4 - 1,56 ∙ lg925 +0,8;(hMS) = 6,423дБ.

Определим ослабление сигнала на расстоянии d = 10 км:

Pl = 69,55 + 26,16 ∙ lg925 - 13,83 ∙ lg(50) - 6,423 + (44,9 - 6,55 ∙ lg(50)) ∙ lg10;

Pl = 150,996 дБ.

Определим уровень сигнала, принимаемого подвижной станцией на расстоянии d = 10 км

PR = (BTS EIRP) - Pl = 56 - 150,996 = - 94,996 дБм.

Полученная в результате расчёта величина принимаемого сигнала не превышает минимально допустимого уровня (-95дБм), что удовлетворяет требованиям. При получении значений уровня принимаемого сигнала ниже допустимого уровня возникает необходимость установки дополнительной базовой станции. При получении значений уровня принимаемого сигнала выше допустимого минимального уровня имеет смысл понизить эффективную высоту базовой станции или мощность передатчика.

Так как, при высоко поднятой станции и обеспечении хорошей связи с неё на большие расстояния, где уже действуют другие соты, большинство мобильных станций будут подключаться на соту с хорошим сигналом и «испортят» её нормальную работу.

При расчёте дальности радиосвязи удобно воспользоваться приложением Microsoft Office Excel. Данные полученные при расчёте сведены в таблицу 3.1. Усиление передатчика BTS переведено в ватты по формуле 3. Эскизный проект радиопокрытия сети GSM-R на участке Гомель - Калинковичи, согласно данных таблицы 3.1, приведён на рисунках 3.11 - 3.13.

, Вт (3)

Таблица 3.1 - Расчёт радиопокрытия участка Гомель-Калинковичи

Участок	Позиция станций, км	Позиция BTS, км	Расстояние между BTS, км	Усиление передатчика BTS, дБм	Мощность передатчика BTS, Вт	Высота BTS, м	Уровень сигнала, принимаемого MS от противоположной BTS, дБм
1	2	3	4	5	6	7	8
Гомель пасс.- Центролит	0	0	7	43	20	27	-94,947
	7	7		43	20	50	-89,765
Центролит- О.п. Сады	7	7	10	45	31,6	50	-94,996
	17	17		45	31,6	50	-94,996
О.п. Сады- О.п. Чижовка	17	17	10	45	31,6	50	-94,996
	27	27		45	31,6	50	-94,996
О.п. Чижовка- О.п. Копань	27	27	9	45	31,6	50	-93,451
	36	36		44	25,1	42	-94,971
О.п. Копань- Речица	36	36	8	44	25,1	42	-93,219
	44	44		44	25,1	35	-94,782
Речица- Ребуса	44	44	6	42	15,8	35	-90,436
	50	50		42	15,8	27	-92,569
Ребуса- Демехи	50	50	7	43	20	27	-94,947
	57	57		43	20	35	-92,765
Демехи- Лиски	57	57	8	44	25,1	35	-94,782
	65	65		44	25,1	35	-94,782
Лиски- Бабичи	65	65	8	44	25,1	35	-94,782
	73	73		44	25,1	35	-94,782
Бабичи- О.п. Ведрич	73	73	7	43	20	35	-92,765
	80	80		43	20	27	-94,947
О.п. Ведрич-Василевичи	80	80	6	42	15,8	27	-92,569
	86	86		42	15,8	21	-94,635

Таблица 3.2 - Расчёт радиопокрытия участка Гомель-Терюха-Граница ШЧ-9

Участок	Позиция станций, км	Позиция BTS, км	Расстояние между BTS, км	Усиление передатчика BTS, дБм	Мощность передатчика BTS, Вт	Высота BTS, м	Уровень сигнала, принимаемого MS от противоположной BTS, дБм
1	2	3	4	5	6	7	8
Гомель пасс.- Лисички	0	0	8	45	31,6	35	-94,782
	8	8		45	31,6	35	-94,782
Лисички- Уть	8	8	8	45	31,6	35	-94,782
	16	16		45	31,6	35	-94,782
Уть- О.п. 15 км	16	16	4	41	12,6	35	-84,31
	20	20		41	12,6	27	-86,313
О.п. 15 км- Терюха	20	20	7	44	25,1	27	-94,947
	27	27		44	25,1	35	-92,765
Терюха- Дикаловка	27	27	8	45	31,6	35	-94,782
	35	35		45	31,6	35	-94,782
Дикаловка-Граница ШЧ-9	35	35	5	43	20	35	-87,681
	40	40		43	20	15	-94,455

Таблица 3.3 - Расчёт радиопокрытия участка Гомель узел

Участок	Позиция станций, км	Позиция BTS, км	Расстояние между BTS, км	Усиление передатчика BTS, дБм	Мощность передатчика BTS, Вт	Высота BTS, м	Уровень сигнала, принимаемого MS от противоположной BTS, дБм
1	2	3	4	5	6	7	8
Гомель пасс.- Светоч	0	0	7	42	15,8	27	-94,947
	7	7		42	15,8	27	-94,947
Светоч- о.п. Волотова	7	7	42	15,8	27	-94,947
	14	14		42	15,8	42	-91,231
о.п. Волотова- Ипуть	14	14	9	41	12,6	42	-94,971
	23	23		41	12,6	42	-94,971
Ипуть- Новобелицкая	23	23	7	43	20	42	-91,231
	30	30		43	20	27	-94,947
Новобелицкая- Гомель пасс.	30	30	4	45	31,6	27	-86,313
	34	34		45	31,6	27	-86,313

Как видно из расчёта для организации сети GSM-R на участках Гомель-Калинковичи, Гомель-Терюха-Граница ШЧ-9, Гомель узел необходимо установить 22 базовых станции. Восемнадцать BTS будет установлено на станциях и шесть на перегонах.

.3.6 Проектирование телекоммуникационных ячеек

Проектирование больших зон обслуживания при ограниченном радиочастотном спектре, выделяемом мобильной системе GSM-R, возможно только при повторном (неоднократном) использовании одинаковых рабочих частот. Это обуславливает появление значительных уровней взаимных помех между радиостанциями. Обеспечение связности в зоне обслуживания оказывается возможным только при правильном пространственном разносе сот с повторяющимися рабочими частотами.

Каждая из ячеек обслуживается своим передатчиком с невысокой выходной мощностью и ограниченным числом каналов связи, что позволяет без помех повторно использовать частоты каналов этого передатчика в другой, удаленной на значительное расстояние ячейке.

Базовые станции, на которых допускается повторное использование выделенного набора частот, удалены друг от друга на определённое расстояние, называемое защитным интервалом (рисунок 3.14).

Рисунок 3.14 - Распределение в пространстве интерферирующих сот

При проектировании линии железной дороги оптимальный защитный интервал между ячейками одного типа может быть достигнут повторением трёх - четырёх ячеек (рисунок 3.15).

Рисунок 3.15 - Распределение в пространстве интерферирующих сот вдоль линии железной дороги

При частотном планировании сети GSM-R на участке железной дороги Гомель - Калинковичи для радиопокрытия станций целесообразно применить структуру состоящую из семисотовых кластеров (рисунок 3.14). При формировании зон обслуживания на железнодорожных перегонах проектируемого участка эффективным способом снижения уровня сокальных помех является применение направленных антенн. В секторе направленной антенны сигнал излучается преимущественно в одну сторону, а уровень сигнала в противоположном направлении сокращается до минимума. Применение направленных антенн обеспечивает деление соты на секторы и позволяет чаще применять частоты в сотах повторно (рисунок 3.16).

Рисунок 3.16 - Частотное планирование на участке железной дороги

.3.7 Оценка качества обслуживания в системе

При планировании телетрафика в пределах зоны обслуживания проводится предварительная оценка качества обслуживания абонентов. Под качеством обслуживания понимается своевременное предоставление каналов абонентам при обеспечении достоверности приема информации не ниже заданной. Анализ работы систем мобильной связи показывает, что только небольшая их часть одновременно пользуется услугами сети. При этом интенсивность ее использования может изменяться во времени и быть различной в зависимости от потребности индивидуальных абонентов. Сеть обычно разрабатывается с учетом ожидаемой интенсивности ее использования.

Планирование канальной ёмкости сетей и базовых станций по частотам на участке железной дороги Гомель - Калинковичи произведём, учитывая следующие данные:

–   число абонентов одновременно работающих в пределах одной базовой станции на перегонах не менее 35;

–       число абонентов одновременно работающих в пределах одной базовой станции на станциях и крупных узлах не менее 300;

–       средняя продолжительность разговора в час наибольшей нагрузки (ЧНН) Тср = 1,5 минуты;

–       средняя частота поступления вызовов в ЧНН λср = 7 вызовов в час;

–       вероятность отказа в системе составляет Р = 0,005, т.е. не более одного из двухсот абонентов в час получат отказ при первом обращении к сети, что соответствует 99,5% вероятности установления соединения;

–       ширина полосы частот, выделенная стандарту GSM-R 2×4 МГц;

–       разнос частот между соседними каналами связи составляет 200 кГц;

–       количество частотных дуплексных каналов 19.

При оценках емкости систем сотовой связи обычно используют модель системы с отказами (модель Эрланга B), в то время как модель системы с ожиданием (модель Эрланга С) применяют гораздо реже. На рисунке 46 представлены графики вероятность отказа в обслуживании в зависимости от трафика при различном числе каналов. На рисунке 3.17 показывается зависимость вероятности отказа в обслуживании от трафика (модель Эрланга В).

Рисунок 3.17 - Вероятность отказа в обслуживании в зависимости от трафика (модель Эрланга В)

Поскольку в распоряжении системы находится полоса частот шириной 2×4 МГц, а одно соединение требует двух каналов (прямого и обратного) по 200 кГц каждый, то для 7-ми сотового кластера количество дуплексных каналов в соте можно определить из выражения:

FC = FK ∙m∙Cч, (4)

где FC - ширина полосы частот, занимаемая системой сотовой связи;

FK - ширина полосы частотного канала;

m - разрядность кластера;

Сч - количество частотных каналов.

Сч = 2 ∙ 4 ∙ 106 / (7 ∙ 2 ∙ 200 ∙ 103) ≈ 2 канала.

В стандарте GSM-R используется TDMA, таким образом, каждый частотный канал разделён на восемь временных интервалов (timeslots). Один временной интервал необходим в качестве управляющего канала для базовой станции, остальные семь доступны для передачи голосовых сообщений и передачи данных.

Отсюда количество речевых каналов в соте:

С = Сч ∙ 7 = 2 ∙ 7 = 14 каналов.

Из графика (рисунок 46) можно найти, что для 14 каналов на соту и вероятности отказа системы 0,005, интенсивность трафика в одной соте составит Асота = 7,5 Эрл.

Отсюда суммарный трафик всей системы, учитывая секторирование сот, будет равен:

А ∙ NC = 7,5 ∙ 22 ∙ 2 = 330 Эрл.

Трафик на одного абонентасоставит:

ААБ = λср ∙ Тср = 7 ∙ 1,5/60 = 0,175 Эрл.

На основе этих значений определяется количество пользователей, которых может обслужить система. Это количество равно:

NA = А / ААБ = 330/0,175 = 1886 пользователей.

Тогда количество пользователей, приходящихся на один канал:

N = 1886/19 ≈ 99 пользователей.

Максимальное количество пользователей, которые могут быть одновременно обслужены, определяется количеством каналов в соте и количеством сот в системе и будет равно:

Nmax = C ∙ Nсот = 14 ∙ 2 ∙22 = 616 пользователей.

Учитывая, что данный проект сети GSM-R разрабатывается для участка железной дороги, то можно сделать вывод о том, что ресурсы системы достаточны.

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ЦИФРОВОГО СТАНДАРТА GSM-R

Основной задачей технико-экономического обоснования выбора системы радиосвязи является определение величины экономического эффекта от применения данной системы на производстве.

Существующее состояние поездной радиосвязи на рассматриваемом участке железной дороги Гомель - Калинковичи таково: 75% радиостанций выработали срок службы, 25% радиостанций потребуют замены в ближайшее время. Для обеспечения безопасности движения необходим переход на цифровой стандарт радиосвязи. Возможные сценарии решения данной проблемы представляются следующим образом:

–       осуществить переход на цифровой стандарт транкинговой системы радиосвязи ТЕТRA;

–       осуществить переход на цифровой стандарт сотовой радиосвязи GSM-R.

Для правильного и экономически выгодного выбора системы проведём экономическое сравнение существующих систем радиосвязи, применимых для Белорусской железной дороги.

Для мероприятий научно-технического прогресса, характеризующихся стабильностью технико-экономических показателей по годам расчетного периода, расчет затрат от внедрения цифровой системы радиосвязи выполняем по формуле 5

где  - неизменные по годам расчетного периода затраты на внедрение и обслуживание оборудования;

где И - текущие издержки на эксплуатацию системы цифровой радиосвязи;

Ен - норматив эффективности капитальных вложений, Ен=0,3;

К - капитальные затраты на создание сети цифровой радиосвязи;

Крп - коэффициент реновации оборудования, исчисленный с учетом фактора времени и в зависимости от срока службы,  =0,0315.

Произведем расчет капитальных вложений на создание системы радиосвязи.

К капитальным вложениям на создание сети связи относится:

–       стоимость базового оборудования;

–       монтаж и пуско-наладка оборудования;

–       транспортные и заготовительно-складские расходы;

–       прочие расходы, связанные с регистрацией оборудования, получением частот, непредвиденные расходы.

Стоимость оборудования рассматриваемых стандартов приведены в таблицах 4.1 - 4.2.

Монтаж и установка оборудования составляет 8 % от стоимости оборудования. Транспортные расходы составляют 2,5 % от стоимости оборудования. Прочие расходы составляют 4 %, непредвиденные - 2%.

Расчет капитальных вложений на внедрение цифровой системы связи приведен в таблице 4.3.

Произведем расчет прямых и общих текущих издержек. К прямым расходам на содержание цифровой сети радиосвязи относятся:

–   оплата труда обслуживающего персонала;

–   отчисления на социальные нужды;

–   расходы на электроэнергию;

–       расходы на материалы;

–       прочие расходы.

–       Таблица 4.1 - Стоимость оборудования транкинговой системы TETRA

Наименование комплектующих	Цена, бел.руб.	Количество, шт.	Суммарная стоимость комплектующих
Базовая станция (БС)	138069000	22	349140
Антенна БС	43500000	44	220000
Репитер БС	30711000	22	77660
Центральный коммутатор подвижной связи ЦКПС	510081000	1	58630
Цифровые интерфейсные карты	21750000	2	5000
Персональный компьютер ЦУ	13050000	3	4500
Дуплексоры	6742500	22	17050
Коаксиальный кабель, 50 Ом, м	26100	880	2640
Монтажный контейнер	21054000	22	53240
Монтажная арматура	8047500	22	20350
Грозоразрядники	9483000	22	23980
Комбайнеры	60378000	22	152680
Коаксиальный разъем для кабеля	52200	44	264
Диспетчерский терминал	11658000	22	29480
Итого	874602300 бел.руб.

Таблица 4.2 - Стоимость оборудования цифрового стандарта GSM-R

Наименование комплектующих	Цена, бел.руб.	Количество, шт.	Суммарная стоимость комплектующих
Базовая станция (БС)	100224000	22	253440
Антенна БС	43500000	44	220000
Коммутатор	93786000	2	21560
Персональный компьютер ЦУ	15225000	3	5250
Оборудование подсистем SSS и OSS	508254000	1	58420
Коаксиальный кабель, 50 Ом, м	26100	925	2775
Монтажный контейнер	21054000	10	24200
Монтажная арматура (комплект)	7960500	22	20130
Грозоразрядники	9483000	22	23980
Диспетчерский терминал	11658000	16	21440
Коаксиальный разъем для кабеля	52200	44	264
Дуплексоры	6655500	22	16830
Итого	817878300 бел.руб.

К общим расходам относятся прочие административно-хозяйственные расходы.

Исходные данные для определения этих расходов:

–   тарифная ставка 1 разряда, Тст = 475000 бел. руб.;

–       тарифный коэффициент инженера kтар = 3,4;

–       коэффициент премирования kп = 1,4;

–       мощность, потребляемая базовой станцией с двумя приемопередатчиками для систем транкинга, РБС = 200 Вт∙ч;

–       мощность, потребляемая базовой станцией с двумя приемопередатчиками для систем GSM-R, РБС = 150 Вт∙ч;

–       мощность, которая потребляется оборудованием управления системой Роу = 400 Вт∙ч;

–       мощность, потребляемая персональным компьютером, Рпк = 220 Вт∙ч;

–       стоимость 1 кВт∙ч - 1218 бел. руб.

Таблица 4.3 - Расчет капитальных вложений на создание сети радиосвязи

Затраты	Стандарт
	TETRA	GSM-R
Стоимость, бел.руб.	8827141800	5814114300
Монтаж и установка оборудования, бел.руб.	706171344	465129144
Транспортные расходы, бел.руб.	220678545	145352901
Прочие и непредвиденные расходы, бел.руб.	529628508	348846858
Итого, бел.руб.	10283617500	6773443290

Для обслуживания оборудования цифровой системы радиосвязи на проектируемом участке необходим обслуживающий персонал. Для обслуживания базового оборудования системы необходимы два инженера второй категории. Для обслуживания оборудования базовых станций необходимы две бригады, в состав которых входят два электромеханика и один инженер второй категории. В аппарат управления войдёт один руководитель с окладом 8700000 бел. руб. Должностной оклад работника составляет:

ДОинж=Tст ∙ kтар ∙ (kособ + kотв + kспец + kконтр + 1), (7)

где Тст - тарифная ставка 1 разряда, Тст = 475000 бел. руб.;

kтар - тарифный коэффициент работника;

kтар = 2,84 - для инженера;

kтар = 2,48 - для электромеханика;

kособ - за особенности организации труда, kособ = 0,15;

kотв - за характер ответственности выполняемых работ, kотв = 0,15;

kспец - за работу на специальном оборудовании, kспец = 0,09;

kконтр - повышающий коэффициент по контракту, kконтр = 0,5.

ДО1 = 475000 ∙ 2,84 ∙ (0,15 + 0,15 + 0,09 + 0,5 + 1) = 2549610 бел. руб. (для инженера),

ДО2 = 475000 ∙ 2,48 ∙ (0,15 + 0,15 + 0,09 + 0,5 + 1) = 2226420 бел. руб. (для электромеханика).

Основную заработную плату инженера определяем по формуле

ЗП = ДО ∙ (1 + kвысл + kпрем + kнадб), (8)

где kвысл - коэффициент за выслугу, kвысл = 0,015;

kпрем - коэффициент премирования, kпрем = 0,4;

kнадб - коэффициент надбавки за сложность, kнадб = 0,24.

ЗП1 = 2549610 ∙ (1 + 0,015 + 0,4 + 0,24) = 4219605 бел. руб. (для инженера),

ЗП2 = 2226420 ∙ (1 + 0,015 + 0,4 + 0,24) = 3684725 бел. руб. (для электромеханика).

Тогда основная заработная плата производственного персонала за год составляет:

ЗПО = (4 ∙ 4219605 + 4 ∙ 3684725 + 8700000) ∙ 12 = 483807840 бел. руб.

Дополнительная заработная плата составляет 10% от основной

ЗПД = 483807840 ∙ 0,1 = 48380784 бел. руб.

Отчисления на социальные нужды составляют 34,6% от основной и дополнительной заработных плат

СО = (483807840 + 48380784) ∙ 0,346 = 184137264 бел. руб.

Затраты на электроэнергию определяем по формуле:

где Pбс - мощность, потребляемая базовой станцией, Вт∙ч;

N1 - количество базовых станций;

Рпк - мощность, потребляемая персональным компьютером, Вт∙ч;- количество персональных компьютеров;

Роу - мощность, потребляемая оборудованием управления системой;- количество оборудования управления.

Т - количество часов работы оборудования, Т=24∙365=8760 ч;

Ц- стоимость 1 кВт∙ч.

Для ТЕТRA

Для GSM-R

Затраты на материалы и запасные части включают расходы на профилактические и ремонтные работы, необходимые для четкой бесперебойной работы оборудования и сооружений связи и определяются на уровне 0,5% от стоимости оборудования.

ЗМ = ЦО ∙ 0,005 (10)

Для ТЕТRA:

ЗМ = 8827141800 ∙ 0,005 = 44135709 бел. руб.

Для GSM-R:

ЗМ = 5814114300 ∙ 0,005 = 29070572 бел. руб.

В прочие производственные и транспортные расходы входят общие расходы на износ спецодежды, оплата работ по ремонту оборудования, внутрипроизводственные транспортные расходы, надбавки за разъездной расход работы, командировочные расходы производственного персонала, отопление, освещение - можно принять 3% от заработной платы (основной и дополнительной) и определить по формуле (11):

ЗПР = 0,03∙(ЗПД + ЗПО), (11)

ЗПР = 0,03∙ (48380784 + 483807840) = 15965659 бел. руб.

Итого прямые текущие издержки составляют:

ИПР = ЗПО + ЗПД + СО + ЗЭН + ЗМ + ЗПР (12)

Для ТЕТRA:

ИПР = 483807840 + 48380784 + 184137264 + 58256463 + 44135709 + 15965659 = 834683719 бел. руб.

Для GSM-R:

ИПР = 483807840 + 48380784 + 184137264 + 46519805 + 29070572 + 15965659 = = 807881924 бел. руб.

Прочие административно - управленческие расходы составляют 10 % от прямых издержек.

Расчет прямых и общих издержек для рассматриваемых стандартов связи сведен в таблицу 4.4.

Таблица 4.4 - Прямые и общие издержки

Затраты	Стандарт
	ТЕТRA	GSM-R
Итого прямые издержки, бел. руб.	834683719	807881924
Административно управленческие расходы, бел. руб.	83468371,9	80788192,4
Итого общие текущие издержки, бел. руб.	918152090,9	888670116,4 Для TETRA Для GSM-R Рисунок 4 - Диаграммы основных технико-экономических показателей Исходя из полученных расчетов, на основании которых построены диаграммы (рисунок 4), можно сделать вывод, что экономически более эффективной для внедрения является система цифровой радиосвязи стандарта GSM-R. 5. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЗАЩИТЫ ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ   .1 Характеристика проектируемой системы радиосвязи В данном дипломном проекте разрабатывается система мобильной связи. Она основана на сотовой системе связи протокола GSM-R 900 МГц. Специфика связи такова, что соединение между абонентами осуществляется посредством электромагнитных волн. При этом основную мощность излучает базовая станция, покрывая радиополем необходимую зону обслуживания. Диапазон электромагнитных излучений (ЭМИ), в котором организуется GSM-R связь, относится к СВЧ-диапазону, т.е. обладает диапазоном частот 300 МГц - 300 ГГц и длиной волны 1 м - 1 мм. Основными источниками СВЧ-излучений на производстве являются: антенны радиопередающих устройств, отверстия и щели в фидерных линиях и фланцевых соединениях волноводов, неплотности и отверстия в экранирующих устройствах генераторов, открытые выходы генераторов. 5.2 Влияние электромагнитного излучения на организм человека Исследования по изучению влияния уровней электромагнитных полей (ЭМП) радиочастотного диапазона на организм человека выявили определенные сдвиги со стороны нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной систем, изменения показателей крови, обмена веществ и некоторых функций эндокринных желез. При обследовании большого контингента людей в производственных условиях установлено, что количество и частота жалоб на ухудшение самочувствия возрастает с увеличением профессионального стажа, причем при хроническом облучении более ранние и более выраженные реакции обнаруживаются со стороны нервной системы. Психоневрологические симптомы проявляются в виде постоянной головной боли, повышенной утомляемости, слабости, нарушении сна, повышенной раздражаемости, ослабления памяти и внимания. Иногда наблюдается приступообразная головная боль, побледнение кожных покровов, адинамия и обморочные состояния. При длительном воздействии СВЧ-излучений могут иметь место изменения в крови, помутнение хрусталика (катаракта), трофические заболевания (выпадение волос, похудение, ломкость ногтей), а согласно последним данным - рост числа онкологических заболеваний, утрата репродуктивной функции, иммунитета. Таким образом, признанная биологическая значимость ЭМП в формировании электромагнитной обстановки в производственной и окружающей среде является важной предпосылкой для освоения методик гигиенической оценки и прогнозирования электромагнитных полей в рабочей зоне и жилой территории, определения санитарно-защитных зон и применения других инженерно-технических способов и средств по снижению вредного воздействия ЭМП на организм человека. 5.3 Гигиеническая оценка и нормирование СВЧ - излучений Основной количественной характеристикой электромагнитных полей СВЧ-диапазона при их оценке является плотность потока энергии (ППЭ), проходящая через единицу площади, перпендикулярной направлению распространения излучения в единицу времени в мкВт/см2 или Вт/м2. Гигиеническая оценка СВЧ-излучений на производстве заключается в сравнении ППЭ на рабочих местах или в местах возможного нахождения персонала с предельно допустимой плотностью (ППЭпд). Согласно Санитарным правилам и нормам 2.2.4/2.1.8.9-36-2002 “Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ)” предельно допустимый уровень ППЭ для населения не должен превышать 10 мкВт/см2 или 0,1 Вт/м2. Для ориентировочной оценки ожидаемых (прогнозируемых) уровней поля на рабочих местах и жилой территории плотность потока энергии в точке, находящейся на расстоянии r от источника излучения, рассчитывают ППЭОЖ по следующей формуле: где: Рср - средняя мощность излучателя, мкВт (Вт);- коэффициент усиления антенны (излучателя);- расстояние от контрольной точки до источника излучения, см (м). Для диапазона 30 кГц - 300 ГГц при воздействии на персонал ЭМП от нескольких источников, работающих в частотных диапазонах, для которых установлены единые предельно допустимые уровни, следует определять суммарную плотность потока энергии по формуле: ППЭСУМ = ППЭ1 + ППЭ2 + ... + ППЭn . (5.2) Однако, в данном дипломном проекте влияние соседних источников электромагнитного излучения (соседних базовых станций) на контрольную точку будет незначительным из-за значительной отдалённости друг от друга соседних базовых станций, поэтому электромагнитное излучение соседних базовых станций в расчёт не принимаем. В дипломном проекте используется аппаратура, работающая в диапазоне 900 МГц, мощностью передатчика варьируется от 12,6 до 31,6 Вт. Минимальное расстояние до излучателя базовой станции составляет 27 метров, коэффициент усиления антенны 20 дБи. Подставив данные в формулу 5.1, определим значение плотности потока энергии. Для оценки плотности потока энергии по всем базовым станциям расчёт ППЭОЖ сведём в таблицу 5.1. Необходимо учесть, что на каждой базовой станции два передатчика. Расчёт плотности потока энергии произведём, учитывая данные таблицы 5.1, по станции работающей с максимальной мощностью по двум передатчикам, находящимся на минимальном расстоянии от контрольной точки. Согласно таблице 5.1, предельно допустимый уровень ППЭ для населения превысит значение 0,1 Вт/м2 , если расстояние от контрольной точки до источника излучения будет менее 32 метров. Внешняя граница санитарно-защитной зоны (СЗЗ) определяется на высоте 2 м от поверхности земли. Поэтому все базовые станции, высотой менее 34 метров должны иметь СЗЗ и располагаться они должны в зоне ограничения застройки (ЗОЗ). Максимальный уровень ППЭОЖ будет наблюдаться, если базовая станция работает с выходной мощностью в 36,1 Вт по двум передатчикам, её антенны с коэффициентом усиления 20 дБи находятся на расстоянии от земли 27 метров. Величина ППЭОЖ 1, согласно рассчитанным данным таблицы 5.1, равна 0,069 Вт/м2 по каждому излучателю. Таблица 5.1 - Расчёт плотности потока энергии при коэффициенте усиления антенны G = 20дБи Коэффициент усиления антенны G = 20дБи Мощность излучателя Р, Вт 12,6 15,8 20 25,1 31,6 Расстояние r, м Плотность потока энергии ППЭож, Вт/м2 27 0,0275 0,0345 0,0437 0,0548 0,069 28 0,0256 0,0321 0,0406 0,051 0,0642 29 0,0239 0,0299 0,0379 0,0475 0,0598 30 0,0223 0,028 0,0354 0,0444 0,0559 31 0,0209 0,0262 0,0331 0,0416 0,0524 32 0,0196 0,0246 0,0311 0,039 0,0491 33 0,0184 0,0231 0,0292 0,0367 0,0462 34 0,0174 0,0218 0,0275 0,0346 0,0435 35 0,0164 0,0205 0,026 0,0326 0,0411 36 0,0155 0,0194 0,0246 0,0308 0,0388 37 0,0147 0,0184 0,0233 0,0292 0,0368 38 0,0139 0,0174 0,0221 0,0277 0,0348 39 0,0132 0,0165 0,0209 0,0263 0,0331 40 0,0125 0,0157 0,0199 0,025 0,0314 41 0,0119 0,015 0,0189 0,0238 0,0299 42 0,0114 0,0143 0,0181 0,0227 0,0285 43 0,0109 0,0136 0,0172 0,0216 0,0272 44 0,0104 0,013 0,0164 0,0206 0,026 45 0,0099 0,0124 0,0157 0,0197 0,0248 46 0,0095 0,0119 0,0151 0,0189 0,0238 47 0,0091 0,0114 0,0144 0,0181 0,0228 48 0,0087 0,0109 0,0138 0,0173 0,0218 49 0,0084 0,0105 0,0133 0,0166 0,021 50 0,008 0,0101 0,0127 0,016 0,0201 Тогда суммарная плотность потока энергии равна: Расчет показал, что плотность потока энергии превышает предельно допустимое значение. Рассчитаем для базовой станция, работающей с выходной мощностью в 36,1 Вт по двум передатчикам и её антенны с коэффициентом усиления 20 дБи находятся на расстоянии 27 метров от земли, радиус СЗЗ по формуле: где  - высота базовой станции, м (рисунок 5.1);  - радиус СЗЗ, м;  - расстояние от контрольной точки до источника излучения (32 м). Рисунок 5.1 - Изображение санитарно-защитной зоны в районе базовой станции Подставив данные в формулу 5.3, определим значение радиуса СЗЗ. Сведем расчёт радиусов СЗЗ в таблицу 5.2. Таблица 5.2- Расчёт радиуса СЗЗ при коэффициенте усиления антенны G = 20дБи и мощности передатчика 31,6 Вт. Высота базовой станции H, м Плотность потока энергии ППЭож, Вт/м2 Радиус СЗЗ, м 27 0,069 20,66 28 0,0642 19,29 29 0,0598 17,75 30 0,0559 16,00 31 0,0524 13,96 32 0,0491 11,49 33 0,0462 8,19 34 0,0435 0,00 5.4 Основные способы и средства защиты от СВЧ-излучений При выборе защиты персонала или населения от электромагнитных излучений необходимо учитывать особенности производства, условия эксплуатации оборудования, рабочий диапазон частот, характер выполняемых работ, интенсивность поля, продолжительность излучения и другие факторы. Согласно СанПиН №14 "Гигиенические требования к установке и эксплуатации систем сотовой связи" от 01.02.2010 для снижения интенсивности поля в рабочей или жилой зоне рекомендуется применять различные инженерно-технические способы и средства, а также организационные и лечебно - профилактические мероприятия. В качестве инженерно-технических методов и средств применяются: экранирование излучателей, помещений или рабочих мест; уменьшение напряженности и плотности потока энергии в рабочей или жилой зоне за счет уменьшения мощности источника (если позволяют технические условия) и использование ослабителей (аттенюаторов) мощности и согласованных нагрузок (например, эквивалентов антенн); применение средств индивидуальной защиты. При экранировании используются такие явления, как поглощение электромагнитной энергии материалом экрана и ее отражение от поверхности экрана. Поглощение ЭМП обусловливается тепловыми потерями в толще материала и зависит от электромагнитных свойств материала экрана (электрической проводимости, магнитной проницаемости и др.). Отражение обусловливается несоответствием электромагнитных свойств воздуха (или другой среды, в которой распространяется электромагнитная энергия) и материала экрана. Для изготовления экранов применяют либо тонкие металлические (сталь, алюминий, медь, сплавы) листы, либо металлические сетки, так как металлы, являясь хорошими проводниками, реализуют оба явления, используемые при экранировании. Большая отражательная способность металлов, обусловленная значительным несоответствием электромагнитных свойств воздуха и металла, в ряде случаев может быть нежелательной, так как интенсивность поля в рабочей зоне может увеличиваться и влиять на режим работы излучателя. В подобных случаях следует применять экраны с малым коэффициентом отражения специальной конструкции - поглощающие экраны. Металлические экраны за счет отражения и поглощения практически непроницаемы для электромагнитной энергии радиочастотного диапазона. Применение поглощающих нагрузок и аттенюаторов позволяет ослабить интенсивность излучения электромагнитной энергии в окружающее пространство на 60 дБ и более. Для защиты от ЭМП при работе в антенном поле, проведении испытательных и регулировочных работ на объекте, устранении аварийных ситуаций и ремонте рекомендуется использование индивидуальных средств защиты. Для защиты всего тела применяют комбинезоны, халаты и капюшоны. Их изготавливают из трех слоев ткани. Внутренний и наружный слои делают из хлопчатобумажной ткани (диагональ, ситец), а средний защитный слой - из радиотехнической ткани, имеющей проводящую сетку. Для защиты глаз используются специальные радиозащитные очки из стекла, покрытого полупроводниковым оловом. Ослабление ЭМП этими очками составляет от 20 до 22 дБ. Организационные мероприятия включают в себя: требования к персоналу (возраст, медицинское освидетельствование, обучение, инструктаж и др.), выбор рационального взаимного размещения оборудования и рабочих мест в рабочем помещении; установление рациональных режимов работы оборудования и обслуживающего персонала; ограничение работы оборудования во времени (например, за счет сокращения времени на проведение наладочных и ремонтных работ); защита расстоянием (удаление рабочего места от источника ЭМП, когда имеется возможность использования дистанционного управления оборудованием); применение средств предупреждающей сигнализации. Лечебно-профилактические мероприятия направлены на предупреждение заболевания, которое может быть вызвано воздействием ЭМП, а также своевременное лечение работающих, при обнаружении заболевания. Для предупреждения профессиональных заболеваний лиц, работающих в условиях ЭМП, применяются такие меры, как предварительный (для поступающих на работу) и периодический (не реже одного раза в год) медицинский контроль, а также ряд мер, способствующих повышению устойчивости организма человека к действию ЭМП. Медицинский контроль позволяет выявить людей с такими патологическими изменениями в организме, при которых работа в условиях облучения ЭМП противопоказана, и определить необходимость лечения. К мероприятиям, способствующим повышению резистентности организма к ЭМП, могут быть отнесены регулярные физические упражнения, рационализация времени труда и отдыха, а также использование некоторых лекарсвенных препаратов и общеукрепляющих витаминных комплексов. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Технологическая радиосвязь является важнейшим средством обеспечения безопасности и повышения производительности труда на железнодорожном транспорте. Подвижную радиосвязь в современных условиях следует рассматривать как один из важнейших элементов технологии железнодорожного транспорта, непосредственно влияющий на безопасность движения поездов, производительность труда работников различных служб, достоверность и надежность передачи данных автоматизированных систем управления железнодорожным транспортом. Новая цифровая система радиосвязи GSM-R обладает рядом преимуществ, которые позволяют упростить обмен информацией; повысить качество обслуживания абонентов и уровень безопасности перевозок. По результатам дипломного проектирования предлагается для повышения безопасности движения на участке Минск - Гудогай Белорусской железной дороги внедрить систему цифровой радиосвязи GSM-R. С ее внедрением на Белорусской железной дороге появится стандартизированная базовая система для всех специализированных приложений - поездной и маневровой, технологической и ремонтной радиосвязи, радиосвязи строительных подразделений, корпоративной и т. п. Технико-экономические расчеты, осуществленные в дипломном проекте показали, что данная система отвечает не только существующим, но и перспективным потребностям Белорусской железной дороги. ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1          Вериго, А.М. Технологическая радиосвязь сегодня и завтра / А.М. Вериго, К.К. Алмазян //Автоматика, связь, информатика. - 2004. - №5. - с. 28-31. 2          Вериго, А.М. Цифровые системы технологической радиосвязи / А.М. Вериго Т.В., Климова //Автоматика, связь, информатика. - 2000. - №4. - с. 30-32. 3          Вериго, А.М. Системы радиосвязи на зарубежных железных дорогах / А.М. Вериго //Автоматика, связь, информатика. - 2007. - №5. - с. 45. 4          Власенко, С.В. Общеевропейская система управления движением поездов / С.В. Власенко, С.А. Лунев //Автоматика, связь, информатика.- 2006.- №4.-с.28-32. 5    Емельянова, И. А. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов: Пособие для студентов электротехнического факультета. - Гомель: УО «БелГУТ», 2005. - 50 с. 6          Казанкина, Т.П. Радиосвязь на железнодорожном транспорте / Т.П. Казанкина - М.:Транспорт, 1982. - 187 с. 7          Комин, Н.Д. Современные системы радиосвязи для железных дорог/ Н.Д. Комин, М.А. Миронова // Автоматика, телемеханика и связь. - 1998. - №6. - с.17-24. 8          Комягин, А.Л. Технологическая радиосвязь на железнодорожном транспорте / А.Л. Комягин, В.К. Фунзавя, С.А. Денисов // Электросвязь. - 2000. - №2. - с. 14-18. 9          Невдяев, Л.М. Мобильная связь 3-го поколения / Л.М. Невдяев// М.:Связь и бизнес, 2000. - 205с. 10       Одинский, А. Н. Современные тенденции на рынке систем оперативной радиосвязи // А.Н. Одинский Мир связи. - 2005. - №8. - с.24-27. 11       Осминина, С. В. Перспективы внедрения GSM-R // С.В. Осминина Автоматика, связь, информатика. - 2007. - №8. - с. 22-23. 12       Портативные терминалы GSM-R[Электронный ресурс]. - 2008.- Режим доступа: #"668608.files/image067.gif"> ПРИЛОЖЕНИЕ Б ПРИЛОЖЕНИЕ В ПРИЛОЖЕНИЕ Г ПРИЛОЖЕНИЕ Д ПРИЛОЖЕНИЕ Е Распределение в пространстве интерферирующих сот Частотное планирование на участке железной дороги Похожие работы на - Внедрение цифровой системы радиосвязи стандарта GSM-R на Белорусской железной дороге   Нужна качественная работа без плагиата? Другие дипломные работы по информатике Не нашли материал для своей работы? Поможем написать уникальную работу Без плагиата! Узнайте © 2003 - 2022 «Библиофонд» Обратная связь Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности Полная версия Помощь по учебным работам Консультация по курсовой работе Консультация по дипломной работе ВКР Консультация по реферату Консультация по отчетам о практике