СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть - [07-2010] Как устранить зоны неуверенного приема

Как устранить зоны неуверенного приема

Д.М. РОЕНКОВ, доцент ПГУПС, канд. техн. наук

В сетях станционной радиосвязи радиоканал между машинистом и составителем поездов работает, как правило, в сложных условиях. При длине состава более километра могут возникать зоны неуверенного приема из-за экранирования радиостанции составителя подвижным составом. Еще одной проблемой радиосетей на многих станциях является слабое радиопокрытие территории, экранированной путепроводом.

Указанные проблемы радиосвязи можно решить за счет применения ретрансляторов - радиостанций, антенны которых устанавливаются на высоте, обеспечивающей надежный радиоканал для всех радиостанций сети. Приемник и передатчик ретранслятора имеют отдельные антенные входы. Ретранслятор принимает сигнал, передаваемый другими радиостанциями сети, на частоте f1 и, усилив его, транслирует на частоте f2, на которую настроены приемники других радиостанций.

Рассмотрим возможные варианты организации ретрансляции.

Ретрансляция с выделением второй, дополнительной частоты. Все передатчики абонентских радиостанций настроены на частоту f1, а приемники - на f2. В ретрансляторе частоты приема и передачи меняются местами. Сигналы, передаваемые всеми абонентскими радиостанциями, принимает ретранслятор, а абонентские радиостанции принимают сигналы, передаваемые ретранслятором. Схема, соответствующая этому варианту организации связи, изображена на рис. 1.

Частным случаем рассмотренного варианта является сеть, в которой частоты приема и передачи разделены только у носимых радиостанций (рис. 2). Ретранслятор принимает сигналы от всех абонентских радиостанций, а передаваемый ретранслятором сигнал принимается только носимыми радиостанциями. Остальные абоненты сети работают без ретранслятора и принимают сигналы на той же частоте, что и передают. Преимущество этого варианта заключается в том, что требуется перепрограммировать частоты лишь немногих радиостанций.

Для станционной радиосвязи можно рекомендовать отечественные ретрансляторы Альтавия-Р103 и Радий-Р101, а также GR-500 компании Motorola. Следует отметить, что в конструкции ретранслятора GR-500 предусмотрена дополнительная установка внутри корпуса двух радиостанций типа GM-350, СМ-350, GM-360 или СМ-360, контроллера типа HLN3948, HLN9119, L3276A и компактного дуплексного фильтра HFD8457.

Ретрансляция без выделения дополнительных частот. Для предыдущего способа ретрансляции, к сожалению, необходимо выделение дополнительного частотного канала, что в условиях дефицита частотного ресурса не всегда возможно.

Обойтись без дополнительной частоты можно путем объединения двух действующих радиосетей в одну. В объединенной сети частота, ранее присвоенная первой радиосети, используется во всех абонентских станциях для передачи, а присвоенная второй радиосети - для приема.

Однако если не применять специальные способы разделения переговоров, которые осуществлялись ранее на разных частотах, то после объединения абоненты начинают слышать переговоры в другой радиосети.

Существует несколько способов защиты от прослушивания переговоров абонентов другой группы (другой радиосети).

Разделение абонентов на группы по технологии CTCSS (Continuous Tone-Coded Squelch System) для радиосетей, допускающих ожидание в предоставлении радиоканала.

Для фильтрации переговоров, ведущихся на одинаковых частотах, может быть применен тональный шумоподавитель «пилот-тон». Фильтрация сигналов основана на присутствии в полезном сигнале звуковых тонов на частотах ниже 300 Гц. Приемник радиостанции переходит в режим «Прием» только при появлении собственного «пилот-тона» радиостанции, на который она запрограммирована. Если «пилот-тон» отличается от собственного, радиостанция сигнал не принимает. Такая технология реализована в аппаратуре многих производителей.

Устранение зон неуверенного приема путем объединения радиосетей в одну может использоваться в том случае, если интенсивность переговоров в каждой из них невысокая и оперативность связи не влияет на безопасность перевозочного процесса. Так могут быть объединены, например, радиосети пунктов коммерческого (ПКО) и технического (ПТО) осмотра.

Разделение радиосетей, не допускающих ожидания в предоставлении радиоканала, с использованием стандарта DMR (Digital Mobile Radio).

Этот стандарт является единым открытым общеевропейским стандартом цифровой радиосвязи. Он основан на технологии многостанционного доступа с временным разделением каналов TDMA (Time Division Multiple Access). В стандарте предусмотрено размещение двух временных интервалов (двух независимых физических каналов) на одной несущей частоте. Ширина частотного канала - 12,5 кГц. При этом для приема и передачи задействованы две разные частоты.

Иными словами, если аппаратура работает в стандарте DMR на двух частотах (приема и передачи), возможно одновременное независимое действие двух разных радиосетей, например, маневровой и горочной радиосвязи.

Стандарт DMR реализован компанией Motorola в оборудовании серии MOTOTRBO. В линейку оборудования входит ретранслятор DR3000, носимые радиостанции DP3400, DP3401, DP3600, DP3601 и возимые DM3400, DM3401, DM3600, DM3601. Оборудование имеет два режима - цифровой (работа в стандарте DMR) и аналоговый. В последнем временное разделение каналов не используется. Эта особенность оборудования MOTOTRBO позволяет плавно переходить к новому стандарту радиосвязи с возможностью применения нового оборудования и в цифровых, и в действующих аналоговых сетях.

Вместе с изложенным рассмотрим возможные варианты подключения ретрансляторов к антеннам.

Приемник и передатчик ретранслятора работают через одну общую антенну. Антенна подключается ко входу приемника и к выходу передатчика через дуплексер - устройство, обеспечивающее одновременную работу передатчика и приемника, настроенных на разные частоты, на одну общую антенну без взаимных помех (рис. 3, а).

http://morepic.ru/images/omoomo.jpg

В дуплексере осуществляется фильтрация передаваемых и принимаемых сигналов. Для их эффективного разделения необходим частотный разнос между сигналами. Так, для ретрансляторов Альта-вия-РЮЗ, Радий-Р101, Motorola GR-500 требуется частотный разнос lAf minl = 4-4,5 МГц. Учитывая, что ширина всей полосы частот технологической железнодорожной радиосвязи в диапазоне 150 МГц составляет менее 4,5 МГц (от 151,725 до 156,000 МГц), обеспечить такой частотный разнос при работе ретранслятора на одну антенну не всегда возможно.

Для уменьшения требуемого частотного разноса необходимо использовать либо дополнительный фильтр, либо отдельные антенны для приема и передачи. В качестве фильтра можно рекомендовать малогабаритный дуплексный полосно-режекторный фильтр ДФ-160/Р8С, разрешенный для антенно-фидерных трактов стационарных и возимых приемо-передающих устройств (Распоряжение ОАО «РЖД» № 752р от 8 апреля 2010 г.).

Приемник и передатчик ретранслятора подключены к разным антеннам отдельными фидерами. В этом случае дуплексер не используется (рис. 3, б), причем частотный разнос зависит от расстояния между антеннами. Он может быть рассчитан по методике, изложенной в «Правилах организации и расчета сетей СРС», в том числе с учетом прилагаемой к «Правилам...» программы расчета сетей СРС, описанной в журнале «АСИ», 2010 г., № 4.