ETCS
минимизации инвестиций в инфраструктуру вдоль железнодорожной линии и предпочитают системы локомотивной сигнализации на базе радиосвязи, такие как ERTMS/ETCS уровня 2. В отличие от альтернативных проприетарных технических решений система ETCS допускает применение стандартизированных и опробованных в эксплуатации подсистем. При рассмотрении возможности внедрения ETCS за пределами Центральной Европы необходимо учитывать, что железные дороги, как правило, не располагают сетью GSM-R. Некоторые железные дороги делают при этом выбор в пользу строительства сети GSM-R (например, Саудовская Аравия при участии компании Thales), однако в других странах используемые сетью GSM-R частоты могут быть недоступны или используются в других целях. Для уменьшения размеров инвестиции желательно минимизировать число базовых станций, необходимых для сплошного покрытия полигона железной дороги. В связи с этим предпочтительно было бы использовать более низкие частоты по сравнению с принятыми в сети GSM-R. При этом уменьшается и полоса пропускания, которой, однако, достаточно для передачи данных в системе ETCS. Обоснованным альтернативным решением является применение для цифровой передачи данных уже существующих сетей радиосвязи. Это могут быть как общедоступные сети, так и сети технологической связи. Многие операторы сетей технологической радиосвязи применяют для голосовой связи аналоговую технику, работающую в диапазонах VHF или UHF, однако все большую популярность в этой сфере получает стандарт цифровой радиосвязи TETRA. Горнодобывающие компании часто используют услуги TETRA для оперативного управления в портах и на рудниках.
Соответственно растет интерес к применению сетей этого стандарта на железнодорожных линиях соответствующих компаний.
Применение альтернативной сети радиосвязи на базе стандарта TETRA Система радиосвязи TETRA, приходящая на смену аналоговым сетям радиотелефонной связи, обеспечивает голосовую связь и передачу данных. В ней, как правило, используются частоты в диапазоне от 300 до 500 МГц, в результате полоса пропускания в TETRA у`же по сравнению с GSM-R, работающей в диапазоне 900 МГц: если в сети GSM-R скорость передачи на канал составляет до 9,6 кбит/с (брутто), то в TETRA она не превышает 7,2 кбит/с. При использовании шифрования она уменьшается до 4,8 кбит/с или 2,4 кбит/с. Технология коммутации TETRA предусматривает работу в двух режимах — транкинковом и прямой передачи. В транкинковом режиме оконечные устройства коммуницируют через одну или несколько базовых станций, причем управление всеми соединениями осуществляет центр коммутации (Mobile Switching Centre — MSC). При этом каждое оконечное устройство имеет однозначный идентификатор, при помощи которого оно регистрируется в MSC, что позволяет устанавливать связь с конкретным оконечным устройством без знания того, в зоне покрытия какой базовой станции оно находится. Кроме того, требование регистраций оконечных устройств в сети позволяет ограничить круг ее пользователей. Таким образом, транкинковый режим напоминает технологию коммутации, используемую в сетях GSM. Режим прямой передачи делает возможным установление непосредственной связи между оконечными устройствами без участия
аппаратуры коммутации (например, в зонах, где нет покрытия сети, или при отказе базовой станции). Подобные режимы применяются и в сетях аналоговой радиосвязи. Как и GSM-R, система TETRA предусматривает применение таких служб, как телефонный вызов, передача текстовых сообщений (аналог SMS), передача данных с коммутацией каналов и передача данных с пакетной коммутацией (аналог GPRS).
Сравнение GSM-R и TETRA Изучение возможности применения TETRA в системе ETCS уровня 2 требует сопоставления основных технических параметров обеих систем радиосвязи, а также граничных условий, связанных с работой в приложениях для обеспечения безопасности движения поездов. Как TETRA, так и GSM являются международными стандартами и разрабатывались в 1980 — 1990‑е годы. Для применения на железнодорожном транспорте стандарт GSM был доработан в рамках проекта EIRENE Международного союза железных дорог (1993 – 2000 гг.). Для выполнения функций ETCS уровня 2 важны услуга передачи данных и выполнение требований в отношении качества передачи, производительности и готовности (табл. 1). Эталонная архитектура ERTMS затрагивается в отношении интерфейсов и приложений при переходе от GSM-R к TETRA в минимальной степени, поскольку ее подсистемы заменяемы благодаря четкому разделению компонентов (рис. 3). Демонстрационная установка имеет два интерфейса, важных с точки зрения реализации системы. Это интерфейс IRBC между центром радиоблокировки RBC и подсистемой EURORADIO, а также интерфейс IOBS-Radio между бортовым устройством ETCS и EURORADIO. Оба интерфейса утверждены стандартом ERTMS. Необходимая при переходе к TETRA
ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МИРА — 2013, № 10 59