Новый стандарт цифровой мобильной радиосвязи для железных дорог Европы

В настоящее время европейские железные дороги готовятся к внедрению в рамках проекта EIRENE системы цифровой радиосвязи GSM-R. В Германии и Швеции уже приступили к строительству национальных сетей на базе этого стандарта. Железные дороги Германии (DBAG) будут, очевидно, располагать самой крупной сетью GSM-R в Европе; она будет охватывать 30 тыс. км железнодорожных линий. Объем заказов на сеть GSM-R и мобильные радиостанции составляет на DBAG 3,5 млрд. немецких марок. До 2002 г. планируется ввести всю сеть в эксплуатацию. Banverket, оператор инфраструктуры железных дорог Швеции, летом 1999 г. провел демонстрацию сеансов технологической связи по сети GSM-R. Федеральные железные дороги Швейцарии недавно завершили испытания системы GSM-R совместно с системой ERTMS/ETCS.

В ноябре 1999 г. на конференции в Париже впервые были представлены новые услуги GSM-R, отсутствующие в общедоступных сетях GSM. Речь идет о расширенных функциях речевого вызова ASCI, которые прежде были реализованы только в специализированных сетях радиосвязи с подвижными объектами. Это очень важный шаг для реализации сетей на базе стандарта GSM-R на железнодорожном транспорте.

Принятое Европейским союзом в 1999 г. решение о выделении исключительно для нужд железнодорожного транспорта полосы частот в диапазоне 900 МГц имеет большое стратегическое значение. С созданием сетей GSM-R появляется возможность для реализации систем автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа на базе радиосвязи в рамках проекта ERTMS/ETCS.

Рис. 1. Стандартная  мобильная радиостанция

Мобильные радиостанции системы GSM-R внешне почти ничем не отличаются от стандартных радиотелефонов, число пользователей во всем мире составляет около 300 млн. чел.

На рис. 1 представлена мобильная радиостанция компании DB Netz- оператора инфраструктуры железных дорог Германии. В отличие от мобильных телефонов общедоступных сетей этот прибор работает в другом диапазоне частот и обладает новыми функциями, доступными только в сети GSM-R.

Функции ASCI включают в себя следующие услуги:

• речевой широковещательный вызов, при котором вызывающий абонент может установить связь одновременно с несколькими абонентами в определенной зоне (например, со всеми машинистами локомотивов, находящихся в зоне управления диспетчера) и передать информацию каждому из них. Вызываемые абоненты могут при этом только слушать, но не могут ответить вызывающему;

• речевой групповой вызов в пределах заданной группы; эта услуга похожа на речевой широковещательный вызов, но абоненты, входящие в группу, могут участвовать в переговорах;

• приоритетное обслуживание, при котором в экстренной ситуации даже при занятых сетевых ресурсах можно прервать соединение с более низким приоритетом. Похожая услуга имеется в сетях ISDN.

В сети приняты мобильные радиостанции трех основных типов:

• стандартный мобильный радиотелефон, очень похожий на те, которые применяются в общедоступных сетях (см. рис. 1);

Рис. 2. Мобильная  радиостанция  технологической  связи

• мобильная радиостанция технологической связи (рис. 2) в более прочном корпусе и с кнопкой экстренного вызова. Она рассчитана на использование на открытом воздухе и может 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;

• локомотивная радиостанция (рис. 3), устанавливаемая на пульте управления машиниста.

Рис. 3. Локомотивная радиостанция

В ней предусмотрены разные интерфейсы пользователя для учета особенностей существующих и новых локомотивов и поездов. Некоторые функции, например экстренный вызов, будут стандартизированы для всех интерфейсов. В состав радиостанции входят внешняя антенна, телефонная трубка и громкоговоритель. Некоторые радиостанции в будущем можно будет использовать исключительно для передачи данных; в этом случае прибор управления на пульте машиниста не потребуется. При наличии в поезде нескольких радиостанций для каждой из них потребуется своя антенна на крыше. Эти антенны необходимо размещать так, чтобы предотвратить их возможное взаимное влияние.

Сеть GSM-R будет все в большей мере использоваться для передачи данных между поездом и напольными устройствами. Это необходимое условие для реализации уровней 2 и 3 системы ERTMS/ETCS. Однако в настоящее время основной задачей GSM-R станет замена существующих несовместимых аналоговых систем радиосвязи.

В Европе 32 железные дороги, входящие в состав МСЖД, приняли решение о внедрении системы GSM-R. На двух из них эта система уже реализована. До 2002 г. сеть GSM-R будет охватывать более 40 тыс. км железнодорожных линий.

Ожидается, что в ближайшие годы система GSM-R будет охватывать бoльшую часть Европы, что создаст одну из важнейших предпосылок для достижения эксплуатационной совместимости железных дорог.

МСЖД предстоит еще выполнить ряд важных задач, чтобы ускорить внедрение системы GSM-R и превратить ее в общемировой стандарт технологической радиосвязи на железнодорожном транспорте. Кроме того, МСЖД должен следить за тем, чтобы быстрое развитие стандартов общедоступной мобильной радиосвязи надлежащим образом учитывалось и в системе GSM-R.

Железные дороги должны создать организацию, которая взяла бы на себя работу проектных групп. В настоящее время над разными аспектами системы GSM-R работают две проектные группы. Группа, действующая в рамках проекта EIRENE, отвечает за выполнение разработок функциональных и системных спецификаций совместно с европейскими институтами стандартизации в области электросвязи (ETSI) и электротехники (CENELEC). Группа, работающая по проекту MORANE, создала детальные технические спецификации и спецификации интерфейсов и через своих партнеров в промышленности напрямую участвовала в деятельности ETSI по стандартизации GSM-R. Эти проектные группы сотрудничали успешно, и очень важно, чтобы хорошее взаимодействие между железными дорогами и промышленностью сохранилось в рамках новой организации.

Стандарт GSM-R и его основополагающие спецификации занимают уже относительно прочные позиции, однако опыт показывает, как легко могут появиться разные технические требования, быстро приводящие к созданию несовместимых систем. Поэтому было достигнуто общее согласие о выборе ряда услуг и функций системы, которые должны сохраниться в неизменном виде для достижения эксплуатационной совместимости между железными дорогами. Такие услуги и функции в полном соответствии со спецификациями EIRENE должны быть реализованы во всех системах на базе стандарта GSM-R.

Таким образом, в настоящее время железные дороги располагают стандартом на систему мобильной радиосвязи, который уже опробован в эксплуатационных условиях. Скорейшее внедрение GSM-R зависит теперь от железных дорог.

Rail International, 2000, N 4, p. 18- 20
Железные дороги мира, 2000, N7