Admin

Проектирование цифровой сети технологической радиосвязи

А.Ю. ТАРАНЕНКО, главный инженер проекта института «Гипротранссигналсвязь»

Институт «Гипротранссигналсвязь» в 2008 г. назначен генеральным проектировщиком объектов цифровой системы технологической радиосвязи GSM-R на направлениях Санкт-Петербург - Бусловская Октябрьской дороги, Москва - Нижний Новгород Горьковской, Москва - Курск Московской, Курск - Чертково Юго-Восточной и Чертково - Адлер Северо-Кавказской дороги.

Перед ГТСС была поставлена задача разработать обоснование инвестиций для создания сети цифровой технологической радиосвязи на направлениях Санкт-Петербург - Бусловская, Москва - Нижний Новгород, Москва - Адлер. Целью обоснования явилась разработка комплекса взаимоувязанных решений и технико-экономических показателей.

Следующий этап, который предстояло выполнить, - разработка проектов строительства цифровой системы технологической радиосвязи на этих направлениях, куда вошли проекты для следующих участков: Санкт-Петербург - Бусловская Октябрьской дороги, Москва - Петушки Московской, Петушки - Нижний Новгород Горьковской, Москва - Курск Московской, Курск - Чертково Юго-Восточной и Чертково - Адлер Северо-Кавказской. Проекты разрабатываются по заданию, утвержденному вице-президентом ОАО «РЖД» В.Б. Воробьевым.
Цели и задачи. Разработка проектов состоит в определении инфраструктуры, комплексно решающей задачи организации высоконадежной технологической радиосвязи, формирования цифровых радиоканалов передачи данных для команд телеуправления и телесигнализации.

При проектировании будут определены основные технические решения построения сети GSM-R, а также необходимые финансовые затраты и технические средства для ее развертывания на указанных направлениях.

Нормативные документы. В качестве основных нормативных документов используются разрабатываемые ОАО «НИИАС» системные, функциональные и технические требования к цифровой технологической подвижной радиосвязи, а также ведомственные нормы технологического проектирования ВНТП РД 45.162.2001 «Комплексы сетей сотовой и спутниковой подвижной связи общего пользования».


Этапы проектирования. Необходимо отметить, что Центральной станцией связи в 2007 г. определены условия совместного функционирования радиоэлектронных средств стандарта GSM-R ОАО «РЖД» с радиоэлектронными средствами радионавигации, посадки, радиолокации и управления воздушным движением. На их основании на проектируемых участках институтом были предварительно распределены базовые станции со средним расстоянием между ними 7,5-8 км. При этом учитывались особенности рельефа местности, существующая инфраструктура железной дороги - расположение станций, узлов связи, переездов и др.

Были обследованы служебно-технические здания с целью определения возможности размещения технологического оборудования. На территории станций выбиралась площадка под строительство антенно-мачто-вого сооружения.

Одним из основных критериев выбора помещения под аппаратную ЦСТР явилось условие минимизации длины радиочастотного кабеля между стойкой базовой станции и оборудованием антенно-мачтового сооружения. При невозможности размещения оборудования в имеющихся служебно-технических зданиях подбиралась площадка для установки модуля связи.

Кроме того, при обследовании намечались трассы прокладки кабелей для «подтягивания» терминального оборудования к действующим узлам связи.

Частотно-территориальный план проектируемой сети разрабатывался на основе выбранной топологии и основных параметров системы радиосвязи. При этом на основании исходных данных рассчитывались зоны радиопокрытия, внутренняя и внешняя электромагнитная совместимость.

В соответствии с заданием на проектирование рассматриваются варианты построения сети с использованием оборудования нескольких производителей.
Следующим этапом проектирования будут разработка рабочей документации, передача ее в Главго-сэкспертизу и сопровождение до получения положительного заключения.

Расчет емкости проектируемой сети. Количество абонентов, подлежащих включению в проектируемую сеть цифровой радиосвязи, определено на основании исходных данных, получаемых от дирекций связи, и с учетом требований задания на проектирование и перечня типов абонентов. При расчете абонентской нагрузки, создаваемой на каждую базовую станцию, учитывались следующие данные. Для голосового трафика: средняя абонентская нагрузка в час наибольшей нагрузки согласно заданию на проектирование должна составлять 0,15 Эрл для ДСП и диспетчерского аппарата, 0,025 Эрл - для остальных абонентов; допустимая доля отказов при установлении вызовов - 1 %;

количество машинистов и помощников машинистов, которые должны быть обеспечены радиосвязью, определяется количеством составов, находящихся одновременно в зоне действия базовой станции. Для каналов передачи данных: в соответствии с «Техническими требованиями к системе цифровой технологической радиосвязи стандарта GSM-R ОАО «РЖД» для систем управления движением должен обеспечиваться непрерывный канал передачи данных в течение всего времени пребывания подвижного объекта управления на участке, оборудованном этой системой;


количество единиц подвижного состава в зоне действия базовой станции определялось для перегонов на основании данных о минимальном интервале попутного следования, полученных от Департамента движения, с учетом средней участковой скорости в пригородной зоне 40 км/ч, в остальных - 60-80 км/ч. Количество единиц подвижного состава для станций принимается в объеме 50 % от количества приемоотп-равочных путей.

Количество приемопередатчиков базовых станций определено, исходя из необходимого количества непрерывных каналов передачи данных и голосовых каналов, с использованием теории телетрафика.

Описание планируемой сети. При планировании сети принимается, что проектируемая зона обслуживания должна обеспечивать непрерывную связь диспетчерского аппарата и дежурных по станциям с подвижными объектами рельсового транспорта (локомотивами, дрезинами и др.) в пределах всего диспетчерского участка. Для повышения устойчивости радиосвязи предусматривается резерв радиоканалов путем расстановки базовых станций таким образом, чтобы обеспечивалось двойное покрытие зоны обслуживания каждой из них. В то же время для удобства подъезда и обслуживания базовые станции устанавливаются вблизи населенных пунктов и объектов железнодорожной инфраструктуры. В связи с этим нередко большое расстояние между БС или особенности рельефа местности не позволяют обеспечить двойное покрытие. В этих случаях, а также когда базовая станция устанавливается на крупной узловой станции, предусматривается аппаратное резервирование БС по схеме 1+1. При этом в случае отказа одной БС наиболее важная абонентская нагрузка продолжает обслуживаться.

Непростая ситуация по радиопланированию складывается на горном участке Горячий Ключ - Туапсе Северо-Кавказской дороги. Из-за сложного горного рельефа здесь нет необходимости в установке высоких башен, да это и затруднительно с точки зрения строительства. Поэтому намечено использование невысоких железобетонных башен на базе опор контактной сети и применение распределенных базовых станций, при котором возможно вынесение нескольких съемных блоков приемопередатчиков на несколько километров от основной БС. Благодаря этому можно снизить затраты на организацию инфраструктуры за счет применения малогабаритного контейнера, невысоких антенно-мачто-вых сооружений, минимального электропотребления. Тем не менее следует учитывать, что в горных условиях распределенные БС приходится ставить гораздо чаще.

Распределенные базовые станции будут использоваться и в тоннелях, причем радиопокрытие будет обеспечиваться при помощи щелевого излучающего кабеля.

Включение базовых станций в первичную сеть осуществляется по каналу E1 (G703). При этом один первичный цифровой канал обслуживает нагрузку максимально пяти базовых станций при обязательном использовании кольцевого резервирования цифровых каналов. Резервное направление организуется по верхнему уровню дорожного сегмента или по МЦСС. Пульты дежурных по станциям и диспетчеров включаются также по кольцевой схеме, с той лишь разницей, что базовая станция переключается на резервное направление контроллером BSC, а пульты -средствами ЦСП.

Поскольку при кольцевом резервировании каждым пяти базовым станциям требуется два потока E1, общее количество потоков на длинных участках достаточно велико. В связи с этим актуальна организация резервного направления через других операторов. Получение ресурсов транспортной сети у другого оператора является серьезной задачей, решение которой осуществляется с участием Центральной станции связи.


Общая схема построения сети выглядит следующим образом. Организуются две независимые сети с центрами коммутации в Москве, Ростове и Адлере. При этом центр коммутации в Адлере служит резервным Ростовскому. К Московскому центру коммутации будут подтянуты участки Санкт-Петербург - Бусловская (28 сайтов), Москва - Нижний Новгород (61 сайт), Москва - Курск - Прохоровка - Чертково (98 сайтов). Фактически же базовых станций будет гораздо больше в связи с тем, что некоторые сайты будут работать в режиме резервирования 1+1. Сегодня проектирование на участке Прохоровка - Чертково не ведется из-за того, что не определен вопрос строительства этой новой железнодорожной ветки.

К коммутаторам в Ростове и Адлере планируется подключить базовые станции участка Чертково - Ба-тайск - Адлер - Туапсе. Причем проектирование ведется пока только на участке Батайск - Туапсе, а на участке Чертково - Батайск будет не ранее следующего года (по ранее указанной причине). В связи с работами по комплексной реконструкции и прокладке вторых путей на участке Туапсе - Адлер проектирование сети GSM-R отложено на будущий год.

В качестве транспортной сети на проектируемых участках используются существующие или создаваемые ЦСП дорожного сегмента. Так, на участке Москва - Петушки действующий линейный тракт построен на базе аппаратуры Flex Gain A155 и A2500. При необходимости установки БС на перегонах в действующий линейный тракт будут включены новые мультиплексоры с организацией отпая от ВОК.

Другой способ организации транспортного уровня - построение нового линейного тракта на основе систем SDH более высокого уровня. Определение необходимых потребностей в транспортной сети для планируемой системы технологической радиосвязи и сопоставление их со свободными ресурсами действующих систем передачи дорожного уровня показало, что возможности существующей транспортной сети весьма ограничены, а на ряде участков их недостаточно. Поэтому для таких случаев планируется полная реконструкция действующей системы передачи.

В проекте будут отражены вопросы автоматизированной документированной регистрации переговоров дежурного аппарата в диспетчерских центрах управления и на станциях с абонентами на линии, в том числе с машинистами локомотивов. Переговоры регистрируются путем подключения специализированных регистраторов к коммутатору сети.

Система документированной регистрации переговоров (ДРП) создается с целью повышения безопасности движения и уровня эксплуатационной работы за счет контроля качества работы диспетчерского и дежурного персонала; расследования причин браков в эксплуатационной работе, выявления нарушений инструкций по безопасности движения работниками отделений дороги и железнодорожных станций, анализа качества их работы; повышения эффективности управления при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций путем прослушивания и оперативного анализа записей.

Несколько слов о проблемах. Одна из основных -отсутствие на сегодняшний день разрешения ГКРЧ о выделении полосы GSM-R для развертывания сети. Однако в ОАО «РЖД» работа в этом направлении ведется и не исключено, что в ближайшее время такое решение появится.

Серьезной проблемой, о которой упоминалось ранее, является получение больших ресурсов транс-портых сетей сторонних операторов для обеспечения пространственного кольцевого резервирования. Особенно остро эта задача стоит на участке Северо-Кавказской дороги от станции Кривенковская до станции Адлер, где при наличии одного волоконно-оптического кабеля невозможно обеспечить пространственное кольцевое резервирование каналов связи. Решение этой проблемы возможно с участием ЦСС ОАО «РЖД».

Много вопросов возникает при получении разрешений на проектирование в администрациях городов и муниципальных образований, поскольку в разных регионах предъявляются совершенно разные требования. Это тормозит оперативное получение пакета исходно-разрешительной документации.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Автоматика, связь, информатика".

Перенес: Admin