Перспективы развития железнодорожной радиосвязи. AM - амплитудная модуляция
нформационно-коммуникационные технологии и услуги в настоящее время являются ключевым фактором развития всех областей социально-экономической сферы. Как и во всем мире, в России эти технологии демонстрируют бурные темпы роста. Так, в последние пять лет рост рынка услуг связи у нас ежегодно составляет около 40%.
В структуре расходов федерального бюджета на 2006 год впервые появился специальный инвестиционный фонд. Направления затрат этого фонда являются предметом жарких дискуссий в обществе и структурах власти. В частности, из инвестиционного фонда можно было бы финансировать и телекоммуникационные проекты, в первую очередь для того, чтобы создать цифровую инфраструктуру в общероссийском масштабе.
Надежность и доступность связи и телекоммуникационных услуг в нашей стране давно является острой проблемой, и такие информационные услуги, как высокоскоростной доступ в Интернет, видеосвязь, кабельное телевидение, IP-телефония и т.п., развиваются в основном в Москве и Санкт-Петербурге, хотя необходимость в такого рода услугах ощущают все жители России.
И пока у нас идут споры о том, стоит ли выделять средства из инвестиционного фонда на такие инфраструктурные проекты, как строительство межрегиональных цифровых магистралей (которые, кстати, могли бы послужить катализатором развития других сегментов ИТ-отрасли и экономики в целом), во всем мире близится пора кардинального увеличения пропускной способности цифровых информационных сетей, что неизбежно повлечет за собой появление качественно новых видов услуг, которые, возможно, будут нам уже просто недоступны.
Так, в сентябре 2005 года в г.Сан-Диего (США) прошли очередные конференция и выставка iGrid (http://www.igrid2005.org/index.html). Это международное движение, развивающее идею lambdaGrid: слово lambda обозначает длину волны, а Grid «сетку» с намеком на географическую сеть параллелей и меридианов. В общем-то, это движение не такое уж и новое, а его технологические принципы давно разработаны. Речь идет о технологии DWDM (Dense Wavelengh-Division Multiplexing), то есть о глобальном мультиплексировании цифровых коммуникаций. Пожалуй, ближайшей и довольно точной аналогией для понимания основ этой технологии является переход от телеграфа и искрового радио Маркони и Попова к современному многочастотному радиовещанию, то есть сетевой мир переходит от примитивных технологий передачи данных по оптоволокну к одновременному использованию при передаче волн разной длины. Проще говоря, приемники/передатчики сигналов (DWDG-enabled FO tranceiver) из черно-белых превращаются в разноцветные. При этом сам опто-
проводник имеет уже достаточно широкую полосу прозрачности, а точнее, широкую полосу удержания пучка света внутри оптоволокна с малыми потерями на эмиссию не по направлению вдоль оси волокна, вследствие чего новых кабелей прокладывать не нужно.
К тому же новые DWDM-трансиверы квазидуплексные, то есть по одному волокну можно передавать данные в обе стороны одновременно. В численном выражении это означает, что по нынешним десятигигабитным оптоволоконным каналам DWDM-технологии позволят передавать до 160 потоков одновременно, причем речь идет о магистральных, длинных каналах, в том числе о трансконтинентальных. Получается, что на все так называемое прогрессивное человечество вдруг сваливается такой неожиданный подарок, как увеличение пропускной способности сетей на два порядка. Кроме того, наличие множества свободных каналов позволит выделять их по мере необходимости и направлять потоки данных параллельно вместо последовательной передачи их по одному каналу, как было прежде. Естественно, для этого нужны новые аппаратно-программные решения и необходима интеграция сегодняшних владельцев сетей в единую информационную инфраструктуру.
К сожалению, подобные технологии дойдут до России еще очень не скоро, ибо пока, согласно карте мировых цифровых коммуникаций, наша страна оптоволоконными линиями не заполнена.
Российские особенности
ерьезные перемены ожидаются в России прежде всего в области организации телефонной связи PSTN (Public Switched Telephone Network телефонная сеть общего пользования, ТСОП). Предполагается, что уже в этом году у абонентов появится возможность выбрать оператора междугородной и международной связи. Помимо «Ростелекома», свои услуги планируют предоставлять «Межрегиональный ТранзитТелеком» (МТТ), Golden Telecom, «ТрансТелеком» и др., хотя без особых нареканий сегодня работает только «Ростелеком». В принципе, должна появиться возможность пользоваться услугами сразу нескольких компаний, то есть пользователь будет выбирать, чьи минуты на нужном направлении дешевле. Каждому оператору будет присвоен код, начинающийся с цифры «5» (51, 52 и т.д.), который надо будет набирать после выхода на межгород. Пока же после набора привычной междугородной «восьмерки» абонент попадет к привычному «Ростелекому». А тем, кому уже сегодня дешевле звонить с помощью альтернативных операторов, необходимо написать заявление своему оператору связи, и тогда «восьмерка» станет выводить их в соответствующую сеть.
Продолжает увеличиваться и доля повременной оплаты телефонных переговоров фиксированной связи, постепенно догоняя по стоимости мобильную связь. Согласно вступившей в силу с 1 января 2004 года новой редакции закона о связи, компании-операторы обязаны предоставить абоненту два типа тарифов повременный и фиксированный (естественно, при наличии технической возможности). В настоящее время не все межрегиональные компании (МРК) «Связьинвеста» даже уровня областных центров оснащены системами повременного учета стоимости переговоров большинству не хватает денег на техническое перевооружение и введение биллинговых систем. И все же во многих регионах МРК уже в этом году абонентам предоставили возможность оплачивать телефонные переговоры новым способом.
А в соответствии с утвержденным 24 октября 2005 года постановлением Правительства РФ «О государственном регулировании тарифов на услуги общедоступной электросвязи и общедоступной почтовой связи», операторы связи при наличии технической возможности должны установить уже три обязательных тарифных плана:
- с повременной системой оплаты;
- с абонентской системой оплаты;
- с комбинированной системой оплаты, согласно которой счетчик включается после «выговаривания» определенного количества времени.
Кроме того, оператор получит право, в дополнение к этим базовым тарифам, вводить любое количество других тарифных планов, а потребитель может выбрать тот, который ему больше по душе и по карману.
В свое время при полемике по поводу «повременки» было сломано немало копий, и в итоге Дума отвергла первый вариант закона о связи, в котором предполагался принудительный перевод всех абонентов фиксированной связи на повременную оплату переговоров, и был принят ныне действующий закон, дающий гражданину право выбирать тип тарифа. Конечно, не во всех регионах есть эта самая «техническая возможность» установить повременную систему оплаты (для этого многим необходимо кардинально менять оборудование, а средств для этого, как всегда, не хватает), но в некоторых регионах очень многие абоненты уже пользуются «повременкой», хотя бы по той причине, что в свое время их перевели на нее принудительно, в частности это почти все абоненты «Уралсвязьинформа». В других регионах, где такие технические возможности имеются, но принудительного перевода не было, примерно половина абонентов самостоятельно перешла на «повременку».
Наконец, и ОАО «Московская городская телефонная сеть» (МГТС) разрабатывает три тарифных плана на местную телефонную связь для своих абонентов физических лиц. МГТС подала заявку на утверждение тарифных планов в декабре 2005 года, а само утверждение может произойти в начале 2006-го. Техническая возможность осуществлять повременный учет продолжительности местных телефонных соединений у МГТС давно уже есть: внедрены и системы повременного учета на телефонных узлах, и система биллинга.
МГТС основной оператор телефонной связи в Москве, а абонентная плата для физических лиц составляет 200 руб., что в настоящий момент несколько выше среднего по стране. Так, сегодня средняя ежемесячная плата абонента фиксированной связи по России составляет 160 руб., тогда как точка безубыточности при оказании такой услуги, по мнению Мининформсвязи, составляет 210 руб. А если планировать дальнейшее расширение услуг связи, то, как считают чиновники, следует поднять среднюю месячную плату до 230-250 руб., и в ближайшие два-три года такое повышение, несомненно, последует. Однако, если сегодня резко поднять среднюю абонентную плату процентов на 50, то абоненты фиксированной связи станут в массовом порядке отказываться от таких линий в пользу мобильной телефонии. Ведь в противном случае фиксированная связь практически сравняется по стоимости с мобильной, но при несравнимо большем удобстве последней. Например, в Москве ожидается повременная оплата исходящих звонков до 1,8 руб., а это примерно 0,06 долл., то есть столько же, сколько у не самого дешевого оператора сотовой связи необходимо заплатить за 1 мин исходящего звонка по его сети. А поскольку рост абонентской платы во всех регионах страны неизбежен, то мобильная связь становится все более привлекательной.
Со вступлением в силу с 1 января 2006 года утвержденных Правительством РФ правил оказания услуг телефонной связи перерегистрации домашнего телефона с одного владельца на другого не будет превышать размера одной месячной абонентской платы за услуги телефонной связи (сейчас плата за переоформление телефона взимается в размере платы за его установку и составляет несколько тысяч рублей). Кроме того, в регионах теперь должны будут проводиться конкурсы на право оказания универсальных услуг телефонной связи с использованием таксофонов, а также на право оказания услуг связи по передаче данных и предоставлению доступа к сети Интернет.
Тем временем Госдума решила уравнять в обязанностях мобильную и фиксированную телефонию и приняла в первом чтении проект закона «О внесении изменений в статью 54 Федерального закона “О связи”», где предполагается законодательно закрепить принцип бесплатности всех входящих звонков на любые телефоны для вызываемого лица. В соответствии с этим законопроектом не подлежит оплате абонентами любое телефонное соединение, установленное в результате вызова другим абонентом, кроме установленного с помощью телефониста с оплатой за счет вызываемого лица.
Если такой закон будет принят, то это будет еще один удар по системе фиксированной связи.
IP-телефония
IP-телефония (или VoIP, Voice over Internet Protocol технология передачи голоса по Интернет-протоколу) это еще одно технологическое нововведение, пришедшее к нам вместе с Интернетом и свидетельствующее о том, что мир больше не будет таким, как раньше. VoIP по сути своей является технологией, позволяющей удешевить междугородние и международные звонки в 3-5 раз. Происходит это за счет того, что основную часть пути голосовой сигнал идет по Интернету в цифровом виде, а это стоит гораздо меньших денег и позволяет достичь более высокого качества связи, чем при использовании обычных аналоговых линий.
В течение последнего года продажи систем связи на основе IP-телефонии превзошли аналогичный показатель для решений на базе стандартной телефонной линии. С июня 2004-го по июнь 2005 года объемы продаж VoIP-систем увеличились на 31%, в то время как стандартные решения продавались на 20% хуже (так пишет Networking Pipeline со ссылкой на аналитическую компанию Merrill Lynch). По всей видимости, именно из-за этого двунаправленного процесса общий рынок телефонных систем за год вырос всего на 2% и достиг 2,24 млрд. долл.
Интернет-провайдеры и телефонные операторы активно разрабатывают рынок IP-телефонии во всех развитых странах. Например, в США сегодня предлагаются такие пакеты услуг, когда примерно за 25 долл. можно оформить месячную подписку, позволяющую целый месяц без всяких ограничений звонить любым абонентам на территории США и Канады. Указанные инновации активно поощряются и американскими властями, которые, как известно, поставили своей целью способствовать развитию Интернет-технологий у себя в стране и в связи с этим на ближайшие годы почти полностью освободили Интернет-индустрию от налогов. Очевидно, что с появлением доступных массовому потребителю дешевых VoIP-услуг по всем законам рыночной экономики любой нормальный человек будет пользоваться именно ими, а не более дорогими услугами стандартных междугородних и международных операторов. Российские экономисты оценивают оборот сформировавшегося к настоящему моменту в нашей стране рынка услуг IP-телефонии в 300 млн. долл. в год. На этом рынке сейчас работают различные фирмы как VoIP-отделения крупных телекоммуникационных компаний, так и небольшие локальные операторы.
Но если в развитых странах такая ситуация считается естественной, то в других государствах она вызывает серьезные опасения и в первую очередь у операторов-монополистов традиционной связи, которые видят в развитии IP-телефонии прямую угрозу своим прибылям. И, вопреки законам свободного рынка, некоторые компании-монополисты пытаются этому развитию помешать, используя все доступные им способы. Так, в Коста-Рике, где уже много лет на рынке доминирует единственный национальный телефонный провайдер, в настоящее время деятельность VoIP-фирм пытаются законодательно отрегулировать, обложив их дополнительными налогами как компании-посредники, которые генерируют добавленную стоимость. Более того, предлагается даже вообще запретить работу VoIP-провайдеров, приравняв их деятельность к криминальной. Многие костариканские специалисты оценивают подобную перспективу как катастрофическую для экономики этой страны, поскольку в последнее время в Коста-Рике активно развивается индустрия удаленного программирования (аутсорсинга), для которой существенным подспорьем является возможность совершать дешевые международные звонки.
Не отстают от костариканцев и наши компании традиционные операторы-монополисты, такие как «Ростелеком» или МГТС, которые тоже пытаются с помощью административного ресурса объявить бизнес VoIP-фирм нелегитимным. Применение административного ресурса в коммерческих целях, как считают представители независимых VoIP-компаний, просматривается, скажем, в постановлении Правительства РФ, которое 28 марта 2005 года ввело в действие разработанную под контролем Министерства информационных технологий и связи инструкцию под названием «Правила присоединения сетей электросвязи и их взаимодействия». По мнению специалистов указанных компаний, эти правила фактически запрещают оказание услуг IP-телефонии, устанавливая для них заведомо невыполнимые обязательства и строжайшие ограничения. В результате такого давления на местных VoIP-провайдеров позвонить по IP-телефонии в российские регионы или страны СНГ обходится в 2-3 раза дороже, чем в Америку и даже в Австралию.
Однако либерализацию рынка дальней связи в любом случае не остановить, поскольку это одно из ключевых требований при переговорах о вступлении России в ВТО (Всемирную торговую организацию).
Интернет по модему
так, в 2005 году тарифы компаний «Связьинвеста» выросли на 20-25%, в течение
2004-го на 30%, а степень роста тарифов на фиксированную связь в 2006 году опять прогнозируется на уровне 30%. В частности, рост тарифов произойдет тогда, когда утвердят альтернативные тарифы для МРК. Впрочем, кошмарного опустошения наших кошельков от нового порядка предоставления услуг телефонии ожидать не стоит напротив, те, кто говорит по телефону не очень долго, смогут даже сэкономить на повременной фиксированной связи.
Иное дело выход в Интернет по PSTN-модему (dial-up), где поблажек от повременки ждать уже не приходится. И, видимо, этот способ выхода в Интернет будет постепенно уходить в прошлое. Конечно, провайдеры PSTN-Интернета даже в условиях безальтернативной повременки находят способы для того, чтобы их абоненты не оплачивали Интернет еще и поминутно, то есть по счетам оператора телефонии. Например, в тех городах, где уже используется повременная оплата, провайдеры вводят обратный звонок: вы звоните на модемный пул, соединение прерывается, а вам идет обратный звонок с пула уже как входящий. Windows XP, кстати, прекрасно отрабатывает такой обратный звонок, а потому соединение идет за счет провайдера Интернета. Способами существования PSTN-провайдеров являются и различные договора с операторами связи, которые предусматривают специальные (возможно, короткие) телефонные номера, позвонив на которые вы подключаетесь без абонентной платы. Впрочем, таким же способом можно договориться с телефонным оператором и об установке ADSL-оборудования (DSLAM) на узлы связи, а в результате перейти к более прогрессивным технологиям выхода в Интернет, вообще не занимающим телефонных линий.
К тому же качество изготовления самих PSTN-модемов становится всё хуже и хуже, ведь производство модемов для коммутируемых линий связи давно уже не является передовой отраслью IT-индустрии. В цивилизованном мире такой вид связи становится неактуальным из-за распространения скоростных информационных магистралей и из-за их доступности для массового потребителя здесь в качестве основного конкурента модемной связи выступают и ISDN, и ADSL, и оптоволоконные линии связи, и Wi-Fi, и даже сотовые системы передачи данных типа GPRS и пр. Соответственно и производители теряют интерес к выпуску новых изделий, а некоторые уже свернули производство аналоговых модемов. А поскольку объемы продаж этого оборудования для передовых и наиболее доходных областей рынка резко упали, то производители стремятся максимально удешевить аппаратную часть своей продукции, что, естественно, негативным образом сказывается и на качестве связи с использованием таких модемов.
Кроме того, в связи с общим повышением качества телефонной связи в тех странах, где до сих пор продаются аналоговые модемы, производители перестают заботиться о том, чтобы их аппаратура работала на зашумленных линиях устаревших АТС. Таким образом, современные аналоговые модемы можно применять разве что в качестве резервного канала связи: там, где они еще уверенно работают, уже, как правило, хорошо развиты альтернативные способы доступа в Интернет, а там, где такие технологии не развиты, даже современные аналоговые модемы работают плохо. И выхода из этого замкнутого круга уже, похоже, не предвидится.
Российский рынок широкополосного доступа растет в первую очередь за счет индивидуального сегмента: количество домашних подключений за первую половину 2005 года увеличилось более чем в 1,5 раза и достигло 870 тыс. абонентов. Таким образом, 85% новых широкополосных подключений приходится на индивидуальных пользователей и только 15% на корпоративный сегмент рынка.
Очевидным лидером роста среди широкополосных технологий является DSL: количество DSL-подключений выросло более чем на 60%, а если учитывать только домашние подключения, то рост DSL-рынка в этом сегменте составил даже более 80%. Но даже несмотря на столь впечатляющую динамику DSL-операторов, самым популярным способом подключения домашних пользователей остается Ethernet от домовых сетей в сумме у них пока все равно в 2-3 раза больше абонентов, чем у DSL-операторов.
Впрочем, Россия хорошо выглядит только по динамике роста: количество широкополосных подключений в нашей стране, по данным международных информационных агентств, увеличилось на 52%, в то время как прирост в целом по миру составил всего 20%, а по Восточной и Центральной Европе (без учета России) примерно 30%. Таким образом, по динамике Россия опережает все крупнейшие рынки широкополосного доступа, уступая только Филиппинам, Греции, Турции, Индии, Чехии, ЮАР, Таиланду и совсем немного Польше.
Однако по общему объему широкополосных подключений позиции России очень слабы на ее долю, по данным агентства Point-Topic, на середину 2005 года приходилось лишь 0,7% всех широкополосных подключений в мире. Всего около 1,5 млн. широкополосных подключений в России сегодня выглядят несолидно по сравнению с 53 млн. в Китае, 38 млн. в США или даже 3,5 млн. в Нидерландах. Тем не менее Россия с первой попытки вошла в Тор-20 рейтинга Point-Topic по количеству широкополосных подключений и, по предварительным данным, увеличила это количество к концу года на 85%. В результате наша страна располагается сегодня на 17-18 месте, опережая не только Польшу, но и более развитую Швецию. Кстати, охват абонентов ТФОП услугами широкополосной связи (то есть потенциальная возможность подключиться к ADSL) только в центральном регионе (без учета Москвы), по информации ОАО «Связьинвест», составил 3 746 825 человек, а между тем реальное количество абонентов ADSL-доступа не превышает в этом регионе 224 тыс. абонентов.
Еще хуже обстоит у нас дело с проникновением «широкой полосы» в регионы сегодня насчитывается всего 0,9 подключений на каждые 100 жителей. По этому показателю Россия в 10-30 раз уступает Южной Корее, Японии, США, а также ведущим странам Западной Европы и в 4 раза среднему показателю новых членов Европейского Союза. Даже в Китае коэффициент распространения широкополосного доступа в Интернет среди китайских семей составляет около 3% (в целом по стране в 3 раза выше, чем у нас). Правда, в столице и Московской области распространенность широкополосного доступа довольно высокая (4,4 широкополосных подключений на 100 жителей) и вполне сопоставима с уровнем Венгрии, Польши или Чили, зато показатели остальной России крайне низки всего 0,4 подключения на 100 жителей, примерно как на Ямайке или в Таиланде.
Вместо заключения
осмотрим еще раз на карту мировых цифровых коммуникаций: не будем обольщаться, что есть места и похуже России, но будем надеяться на высокую динамику роста и ждать, что нашему правительству достанет разума, чтобы направить часть затрат инвестиционного фонда на финансирование телекоммуникационных проектов, а в первую очередь тех, которые позволят выровнять цифровую инфраструктуру в общероссийском масштабе и избавить ее от перекосов в сторону столицы.
А пока даже на российской почте пункты коллективного доступа в Интернет установлены не более чем в нескольких тысячах отделений связи. ФГУП «Почта России» планировало, конечно, увеличить до конца 2005 года число таких пунктов до 10 тыс., но что такое десяток тысяч пунктов в масштабах такой огромной страны, как наша?
Практически все системы поездной радиосвязи, станционной Связи с подвижными объектами, ремонтно-оперативной, служебно-оперативной радиосвязи и т. п. реализуются в диапазонах 2, 160, |530 и 450 МГц на радиостанциях с угловой модуляцией с фиксированным закреплением каналов связи. Лишь в некоторых подсистемах системы «Транспорт» предусматривалось использование принципа равнодоступных каналов (транкинга).
Совершенствование сетей технологической железнодорожной радиосвязи ведется в два этапа с учетом этапов развития сети связи железных дорог и создания единой интегрированной цифровой сети связи.
Первый этап.
Внедрение поездной радиосвязи гектометрового диапазона (2 МГц) на основе модернизированных радиосредств: РС-46М, РС-23М, СР-234М, УС-2/4М, двухдиапазонных радиостанций РВ-1М, РВ-1.1М.
Внедрение поездной диспетчерской дуплексной радиосвязи системы «Транспорт» диапазона 330 МГц на основных направлениях сети железных дорог Сибири и Дальнего Востока, что позволит организовать сети радиосвязи при использовании на локомотивах трех- диапазонных радиостанций РВ-1М.
Поездная диспетчерская радиосвязь создается в двух диапазонах - дециметровом (330 МГц) и гектометровом (2 МГц).
В диапазоне 330 МГц организуется основной канал диспетчерской связи, обеспечивающий непрерывную радиосвязь ДНЦ, ЭЧЦ и поездного диспетчера по локомотивам (ТНЦ) с машинистами поездных локомотивов в пределах всего диспетчерского участка.
Сеть дуплексной поездной диспетчерской радиосвязи обеспечивает тестовую проверку исправности стационарной и возимой аппаратуры с отображением результатов контроля. В гектометровом диапазоне организуется резервный канал диспетчерской связи, используемый в основном для радиотелефонных переговоров диспетчеров с машинистами.
Связь машинистов поездных локомотивов с ДСП и по переездам организуется в гектометровом (2 МГц) и метровом (160 МГц) диапазонах.
Связь машинистов поездных локомотивов с дежурными по локомотивным депо, стрелками военизированной охраны, руководителями ремонтных работ с различными категориями абонентов, оснащенных носимыми радиостанциями организуется в метровом диапазоне волн (160 МГц) с возможностью приема на возимой радиостанции фиксированных команд и сообщений от специализированных напольных устройств или носимых радиостанций («Внимание, переезд», «Ремонт пути», «Пожар в поезде», «ЧП в поезде» и др.).
Связь машинистов поездных локомотивов с машинистами встречных и вслед идущих поездов организуется в гектометровом и метровом диапазонах волн и с помощниками машинистов при выходе последних из кабины локомотива - в диапазоне метровых волн. Помощники машинистов при этом должны иметь носимые радиостанции.
Связь начальника (бригадира) пассажирского поезда с машинистом поездного локомотива, с дежурными по станциям и переездам и различными категориями работников, оснащенных носимыми радиостанциями (дежурные по перрону, по вокзалу, сотрудники милиции и др.) организуется в метровом диапазоне волн (160 МГц).
Внутрипоездная сеть связи и громкоговорящего оповещения обеспечивает передачу информации пассажирам поезда и связь начальника поезда с членами бригады.
3. Разработка и внедрение поездной диспетчерской радиосвязи ПРС460 на основных направлениях сети дорог Европейской части России и районов Урала. При этом на подвижных объектах железнодорожного транспорта будут устанавливаться двухдиапазонные дуплексно-симплексные радиостанции дециметрового (460 МГц) и метрового (160 МГц) диапазонов. В переходный период будут оставаться в эксплуатации радиостанции гектометрового диапазона 42РТМ-А2-ЧМ (ЖР-К-ЛП) или РК-1.
Станционная и ремонтно-оперативная радиосвязь (РОРС) с использованием закрепленных каналов в диапазоне метровых волн (160 МГц). Тенденция развития РОРС связана с внедрением сетей, использующих равнодоступные каналы (транкинговых сетей).
Радиосвязь с использованием равнодоступных каналов в диапазоне дециметровых (460 МГц) волн.
В транкинговые сети должны включаться абоненты руководящего состава, а также абоненты следующих сетей станционной и ремонтно-оперативной связи: ремонтных служб пути, электроснабжения, связи и СЦБ; работников военизированной охраны; начальника пассажирского поезда с дежурными по вокзалам, линейными пунктами милиции; службы капитального строительства; площадок погрузочно-разгрузочных работ; грузовой и коммерческой работы; радиосетей локомотивного хозяйства; пунктов коммерческого осмотра вагонов; транспортно-экспедиционных предприятий по доставке контейнеров и грузов; радиосети пожарных и восстановительных поездов.
Второй этап.
Создание цифровых сотовых сетей подвижной радиосвязи, принятых МСЖД (GSM-R) в соответствии с Рекомендациями UIC-751.4, которые позволят организовать каналы, обеспечивающие передачу ответственных команд в системе управления движением поездов; поездной диспетчерской радиосвязи для обеспечения связи диспетчерского аппарата с машинистами поездных локомотивов; поездной технологической радиосвязи для решения всех технологических задач, включая станционную и ремонтно-оперативную радиосвязь (кроме маневровой и горочной связи), а также радиосвязь обслуживания пассажиров за счет избыточной емкости поездной технологической радиосвязи и с выходом в сеть ЖАТС.
Организация связи обслуживания пассажиров и внутрипоездной радиосвязи с использованием средств железнодорожной технологической радиосвязи, сухопутной подвижной радиосвязи общего пользования и подвижной спутниковой связи.
Внутрипоездная радиосвязь должна строиться в соответствии с Рекомендациями МСЖД (ТЛС-568 с учетом требований к поездной радиосвязи ШС-751.3) и обеспечивать:
Громкоговорящее оповещение пассажиров в пределах всего поезда начальником поезда и поездным диспетчером с использованием поездной диспетчерской радиосвязи; в пределах вагона - проводником поезда;
Связь начальника поезда с проводниками и машинистами локомотива в пределах поезда, а на остановках - ив пределах перронов;
Связь пассажиров поезда с абонентами ЖАТС, абонентами в других поездах, выход в телефонную сеть общего пользования; связь с абонентами, входящими в систему железнодорожной технологической поездной радиосвязи, работающей в режиме цифровых тран- кинговых радиосетей и/или в системе GSM-R.
Необходимость совершенствования технологической радиосвязи обусловлена следующими задачами, стоящими перед железнодорожным транспортом:
Совершенствование структуры управления и технологии работы транспорта;
Повышение производительности труда работников и сокращение эксплуатационных расходов;
Повышение безопасности движения на основе развития систем управления движением поездов по радиоканалу;
Повышение качества обслуживания пассажиров, развитие сферы услуг и коммерческих пассажирских перевозок.
Требования, предъявляемые эксплуатационными службами железнодорожного транспорта к системе технологической радиосвязи:
Наращивание числа абонентов сетей железнодорожной радиосвязи и оснащение радиосредствами работников всех служб МПС;
Расширение зон связи и повышение надежности связи диспетчерского аппарата при организации поездной и маневровой радиосвязи;
Организация сетей радиосвязи работников ремонтных и эксплуатационных подразделений;
Предоставление ряду категорий абонентов железнодорожного транспорта мобильных (носимых) радиотерминалов с обеспечением возможности установления оперативной связи в телефонном режиме или режиме передачи данных с аппаратом МПС, управлений и отделений дорог по сети общетехнологической связи МПС.
На современном этапе развития подвижной железнодорожной радиосвязи могут быть существенно изменены технологии ее использования. До настоящего времени радиосвязь применялась преимущественно в радиотелефонном режиме и только в отдельных технологических процессах, например, для управления маневровыми" локомотивами или локомотивами соединенных поездов - в режиме передачи телеметрической информации.
В настоящее время значительное внимание должно уделяться решению задач автоматизации управления движением поездов по радиоканалу, мониторинга технологических процессов транспорта и информационного обеспечения автоматизированных систем управления.
Анализ возможностей современных средств подвижной радиосвязи показывает, что их использование позволяет обеспечить решение многих прикладных задач, в частности:
Автоматическое управление маневровыми и горочными локомотивами на станциях;
Контроль и передача диагностической информации о состоянии поезда и локомотива в депо, центры технического обслуживания;
Оповещение машинистов поездов и бортовых средств управления с помощью аппаратуры контроля технического состояния подвижного состава на ходу поезда (ДИСК, ПОНАБ и др.);
Интервальное регулирование движением поездов, в том числе для высокоскоростных магистралей,
Полуавтоматическая блокировка на малодеятельных линиях;
Пожарная и охранная сигнализация в депо, местах отстоя подвижного состава;
Организация радиотелефонной связи, передачи факсимильной, видеоинформации с места проведения восстановительных работ с обеспечением возможности ведения переговоров и передачи информации на уровень МПС России, управлений и отделений железных дорог;
Оповещение ремонтных бригад и машинистов поездов о приближении к месту проведения ремонтных работ;
Передача телеметрической информации для управления стационарными объектами электроснабжения, тяговыми подстанциями, шлагбаумами на неохраняемых переездах, компрессорными станциями и др.;
Управление соединенными поездами повышенной массы и длины;
Идентификация и контроль местоположения поездов по стыкам дорог, границам диспетчерских участков и станций с передачей данных о поезде, включая сведения из натурного листа в реальном масштабе времени в диспетчерский центр управления дороги в систему ДИСПАРК и др.
Контроль местоположения поездов, перевозящих особо ценные и опасные грузы;
Услуги доступа к системе «Экспресс-3» для заказа и приобретения билетов в поездах.
На основании детального изучения и анализа потребностей всех служб железнодорожного транспорта в передаче речевой информации и данных и с целью обеспечения совершенствования управления перевозочным процессом на основе удовлетворения этих потребностей разработаны «Эксплуатационно-технические требования к цифровой системе радиосвязи железнодорожного транспорта России».
Цифровые системы радиосвязи
В связи с модернизацией систем технологической радиосвязи МПС России осуществляет переход к цифровым системам. На стадии испытаний находятся система транкинговой связи стандарта TETRA и система сотовой связи GSM-R.
Общая характеристика стандарта TETRA, Стандарт TETRA описывает цифровую систему радиосвязи, предоставляющую широкий спектр телекоммуникационных услуг. В их число входят индивидуальные и групповые вызовы, выход в телефонную сеть общего пользования, передача данных, а также различные дополнительные службы.
Важнейшее свойство стандарта TETRA заключается в том, что он позволяет организовать одновременную работу множества независимых виртуальных сетей, принадлежащих различным ведомствам и организациям, в рамках одной и той же системы. Абоненты каждой из них, общаясь между собой, никак не будут ощущать присутствие «чужих» сетей. В то же время при необходимости (например, в чрезвычайных ситуациях) можно оперативно организовать их взаимодействие.
Стандарт TETRA обеспечивает надежную защиту информации. Для этого предусмотрена система мер, включая обязательное шифрование радиопереговоров. Несанкционированный доступ в систему стандарта TETRA невозможен - при каждом соединении абонент и сеть проводят взаимную проверку подлинности, используя криптостойкий алгоритм. Пользователи, предъявляющие повышенные требования к конфиденциальности, могут воспользоваться услугой сквозной передачи зашифрованной информации - этот метод исключает перехват сообщений не только в эфире, но и в сетевой инфраструктуре.
Системы стандарта TETRA предоставляют абонентам широкий спектр услуг передачи данных - от пересылки коротких текстовых сообщений до организации каналов, позволяющих вести обмен информацией со скоростью 28,8 кбит/с. Абонент сети TETRA может одновременно пользоваться услугами речевой связи и передачи данных. Кроме того, абонентские радиостанции TETRA, имеющие встроенный графический дисплей и поддерживающие протокол WAP (Wireless Application Protocol - протокол беспроводных приложений), могут обращаться к информационным ресурсам ведомственных. корпоративных сетей и Интернет.
Стандарт TETRA позволяет назначить каждому абоненту определенный уровень приоритета. Пользователи, имеющие высокий приоритет, располагают безусловным правом доступа в сеть-даже если все каналы окажутся занятыми, система при поступлении запроса немедленно разорвет одно из текущих соединений и предоставит канал связи. В стандарте TETRA используются специальные методы обработки речевого сигнала, которые обеспечивают не только верную передачу тембра голоса, но и сохранение разборчивости при работе в условиях сильных внешних шумов (например, на стройплощадках, железнодорожных станциях и т.д.). В момент перехода абонента из одной зоны обслуживания в другую разговор не прерывается.
Таким образом, стандарт TETRA позволяет создавать цифровые сети радиосвязи, в полной мере отвечающие потребностям самых разных абонентов. Несмотря на то, что стандарт включает сегодня все необходимые производителям спецификации, работы по его расширению продолжаются. Так, ведется разработка технологии, которая позволит значительно увеличить дальность радиосвязи - до 100 км. Кроме того, совершенствуется спецификация TETRA PDO - специальная версия стандарта, ориентированная только на пакетную передачу данных.
В соответствии со спецификацией V+D, реализующейся в стандарте TETRA, пользователю для передачи данных предоставляется одна из трех услуг: передача данных с коммутацией цепей (CD), передача коммутируемых пакетов данных (PD) и передача коротких сообщений (SDS). Метод CD в основном предназначен для транспортировки больших объемов данных поверх основного трафика канала, причем в каждом канале шириной 25 кГц задействуется один из четырех тайм-слотов. Именно в этом случае стандарт TETRA обеспечивает нужное качество обслуживания, так как по требованию можно зарезервировать необходимую полосу пропускания. Если пользователю необходимо повысить пропускную способность, можно объединить два-четыре временных слота и установить канал связи сквозным из конца в конец, а для повышения скорости пользователю придется понижать степень защищенности такого канала.
Что касается режима PD, то на сегодняшний день это наиболее интересный и перспективный метод, что связано в основном с общемировыми тенденциями, в частности, с сетью Интернет. Тотальное распространение IP-протокола и, как следствие, приложений, базирующихся на IP, нашло свое применение и в сетях TETRA. В данном случае мобильная радиостанция выступает в качестве IP- клиента, а сеть TETRA- в качестве транспортной среды. Такая схема отличается повышенными гибкостью и надежностью за счет существования различных путей доставки радиосигнала, готовности к увеличенному трафику, возможности подсоединения к радиостанции практически любого компьютерного оборудования и, естественно, поддержки стандартных продуктов и приложений.
Функциональные схемы построения различных сетей связи стандарта TETRA представляются как совокупность элементов сети, соединенных определенными интерфейсами. Сети стандарта TETRA содержат следующие основные элементы:
Базовая приемопередающая станция BTS (Base Transceiver Station) - базовая стационарная радиостанция, обеспечивающая связь в определенной зоне (ячейке). Такая станция выполняет основные функции, связанные с передачей радиосигналов: сопряжение с мобильными станциями, шифрование линий связи, пространственно-разнесенный прием, управление выходной мощностью мобильных радиостанций, управление радиоканалами;
Устройство управления базовой станцией BCF (Base Station Control Function) - элемент сети с возможностями коммутации, который управляет несколькими базовыми станциями и обеспечивает доступ к внешним сетям, а также используется с целью подключения диспетчерских пультов и терминалов для эксплуатационного и технического обслуживания;
Контроллер базовой станции BSC(Base Station Controller) - элемент сети с большими по сравнению с устройством BCF коммутационными возможностями, позволяющий обмениваться данными между несколькими BCF. BSC имеет гибкую модульную структуру, позволяющую использовать большое число интерфейсов разного типа;
Диспетчерский пульт - устройство, подключаемое к контроллеру базовой станции по проводной линии и обеспечивающее обмен информацией между оператором (диспетчером сети) и другими пользователями сети. Часто используется для широковещательной передачи информации, создания групп пользователей и т.п.;
Мобильная станция MS (Mobile Station) - радиостанция, используемая подвижными абонентами;
Стационарная радиостанция FRS (Fixed Radio Station) - радиостанция, используемая абонентом в определенном месте;
Терминал технического обслуживания и эксплуатации - терминал, подключаемый к устройству управления базовой станцией BCF и предназначенный для контроля за состоянием системы, проведения диагностики неисправностей, учета тарификационной информации, внесения изменений в базу данных абонентов и т.п. С помощью таких терминалов реализуется функция управления локальной сетью LNM (Local Network Management). Благодаря модульному принципу разработки оборудования, сети связи стандарта TETRA могут быть реализованы с разными иерархическими уровнями и различной географической протяженностью (от локальных до национальных). Функции управления базой данных и коммутации распределяются по всей сети, что обеспечивает быструю передачу вызовов и сохранение ограниченной работоспособности сети даже при потере связи с ее отдельными элементами.
На национальном или региональном уровне структура сети может быть реализована на основе сравнительно небольших, но полных подсетей TETRA, соединенных между собой с помощью межсистемного интерфейса ISI для создания общей сети. При этом возможно централизованное управление сетью. Вариант построения такой сети показан на рис. 21.7.
Каждая подсеть TETRA выполняет свои функции управления и коммутации, а также предоставляет возможность для централизованного управления более высокого уровня. Структура подсети зависит от нагрузки, а также от требований к эффективности установления связи. В случае, если не требуется резервирование каналов, возможно и достаточно создание подсети по конфигурации звезды. При использовании линейных трактов подсеть TETRA может быть реализована в виде длинной линии (цепи). В этом случае каждый модуль устройства управления базовой станцией BCF наряду с требуемой дальностью связи обеспечивает локальный доступ к внешним сетям. Простейшая конфигурация подсети TETRA включает только один модуль BCF.
В сетях связи стандарта TETRA предусматриваются различные способы обеспечения отказоустойчивости, позволяющие в случае отказа отдельных элементов сети сохранять полную или частичную работоспособность, возможно - с ухудшением ряда параметров,
таких, как время установления соединения и т.д. Для сетей национального уровня, как правило, используется несколько альтернативных маршрутов соединения сетей регионального уровня. В региональных сетях подобные альтернативные маршруты используются для соединения контроллеров базовых станций. Кроме этого, для региональных сетей предусматривается взаимное копирование баз данных в контроллерах базовых станций.
Общая характеристика GSM-R. Система радиосвязи GSM-R разработана на основе сотового стандарта GSM и ориентирована на удовлетворение потребностей европейских железных дорог в обмене информацией с подвижными объектами, а также на создание условий для реализации систем управления движением с использованием радиоканалов за счет применения полос шириной 4 МГц в диапазонах 876-880 МГц и 921-925 МГц (рис. 21.8).
Железнодорожный участок разбивается на несколько районов, покрываемых распорядительными центрами RBC. В системе формируются команды управления, осуществляется контроль скорости, определяется местоположение поезда. Во время связи между поездом и центром RBC возможна дуплексная передача. Например, центр передает разрешение для движения поезда, а поезд - информацию о своем местонахождении.
Стандарт GSM был принят Международным союзом железных дорог (МСЖД) в 1993 г. в качестве базовой технологии для реализации железнодорожной системы цифровой связи. Но так как данный стандарт не обладал сервисом, необходимым для профессиональных систем, то в 1993 г. МСЖД сделал запрос в ETSI (European Telecommunication Standards Institute) на реализацию дополнительных свойств ASCI. Они включают в себя расширенные многоуровневые приоритеты, резервирование, услуги широковещательного речевого оповещения и речевого группового вызова. Наряду с ASCI для удовлетворения требований железных дорог на услуги поездной, маневровой радиосвязи, передачи данных для управления движением поездов, телеуправления и т.д. должны быть реализованы функциональная адресация, адресация в зависимости от текущего местоположения и обработка вызовов с высоким приоритетом.
Сеть GSM-R можно разделить на несколько подсистем:
Бортовые устройства;
Стационарные устройства;
Центр управления.
Разделение задач между тремя управляющими подсистемами осуществляется следующим образом:
Центр управления берет на себя управление маршрутами и обеспечивает поездам бесконфликтное назначение участков пути (регулирование порядка следования поездов);
Бортовые устройства выдают задания стационарным устройствам в соответствии с назначенными им маршрутами и контролируют движение поездов;
Стационарные устройства выполняют, в свою очередь, функции управления и контроля стрелок, подходов к пассажирским платформам и переездам.
Каждая из подсистем имеет свой доступ к сети радиосвязи и способна взаимодействовать с другими подсистемами. Распределение функций обеспечения безопасности между несколькими подсистемами потребовало формирования единой базы данных. Это необходимо прежде всего для согласования данных на поездах и в центре управления. Поэтому подсистемы работают с данными единого атласа линии, содержащего всю описывающую эту линию информацию. К ней относятся, наряду с топологическими сведениями (модель линии, местоположение стрелок и переездов), данные о максимально допустимых скоростях и адресации в системе радиосвязи.
Сеть GSM-R состоит из сотов, расположенных вдоль железной дороги или на территории станции. Каждая ячейка сотов оборудуется одним или несколькими приемопередатчиками в зависимости от нагрузки. Каждый контроллер базовой станции прикреплен к определенным номерам сотов. Контроллеры базовых станций соединены с центром управления MSC (Mobile Switching Center)/VLR (Visitor Location Register). MSC устанавливает внешние соединения и обеспечивает интерфейс с другими сетями (рис. 21.9), где использованы следующие сокращения:
AUC (Authentication Center) - центр аутенфикации;
BSC (Base Station Controller) - контроллер базовой станции;
BTS (Base Station System) - приемопередатчик базовой станции;
GCR (Group Call Register) - регистр группировки вызовов;
EIR (Equipment Identification Register) - регистр идентификации оборудования;
SMS (Short Message Service) - служба коротких сообщений;
VMS (Visitor Management Server) - сервер управления перемещениями;
OSS (Operation System Server) - сервер центра управления;
ОМС (Operation and Maintenance Center) - центр управления и обслуживания;
SCP (Service Control Point) - пункт управления услугами связи;
IN (Intelligent Networks) - интеллектуальная сеть;
PABX (Private Automatic Branch Exchange) - автоматический коммутатор выделенных каналов.
Все сетевые компоненты в стандарте GSM-R взаимодействуют в соответствии с системой сигнализации ITU-T SS.No (CCITT SS №7).
Центр коммутации обслуживает группу сотов и обеспечивает все виды соединений подвижной станции.
ЛИТЕРАТУРЫ
1. Архипов Е. В., Гуревич В. Н. Справочник электромонтера СЦБ. М.: Транспорт, 1999. -351 с.
2. Буканов М.А. Безопасность движения поездов (в условиях нарушения нормальной работы устройств СЦБ и связи). М.: Транспорт,- 112 с.
3. Волков В.М., Зоръко А.П., Прокофьев В.А. Технологическая телефонная свяязь на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1990. -293 с.
4. Волков В.М., Лебединский А.К., Павловский А. А., Юркин Ю.В. / Под ред. В.М. Волкова. Автоматическая телефонная связь на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1996. - 342 с.
5. Гапеев В.И., Пищик Ф.П., Егоренко В И. Обеспечение безопасности движения и предупреждения травматизма на железнодорожном транспорте. Минск, 1994. - 310с.
6. Грачев Г.Н., Колюжный К.О., Липовецкий Ю.А., Цывин М.Е. Кодовая автоблокировка на электронной элементной базе / Автоматика, телемеханика и связь, №7, 1995. - С. 28-29.
7. Казаков А. А., Бубнов В.Д., Казаков Е. А. Автоматизированные системы интервального регулирования движения поездов. М.: Транспорт, 1995.- 320 с.
8. Козлов П.А. Курс - на комплексную автоматизацию сортировочных станций // Автоматика, связь, информатика, №1, 2001. - С. 6-9.
9. Кондратьева Л. А., Борисов Б.Б. Устройства автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт,-407 с.
10. Косова В. В. Оперативно-технологическая связь отделения желез- нойдороги. М.: Транспорт, 1993. - 144 с.
11. Кравцов Ю.А., Нестеров В.Л., Леку та Г. Ф. Системы железнодо- оожной автоматики и телемеханики. М.: Транспорт, 1996. - 400 с.
12. Иванова Т.Н. Абонентские терминалы и компьютерная телефония. М.: Эко-Трендз, 1999. - 240 с.
13. Инструкция по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах Российской Федерации: ЦД-790 / МПС России. М.: Техинформ, 2000. - 317 с.
14. Инструкция по обеспечению безопасности движения поездов при производстве работ по техническому обслуживанию и ремонту устройств СЦБ: ЦЩ/530 / МПС России. М.: Трансиздат, 1998. - 96 с.
15. Инструкция по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации / МПС России. М.: Транспорт, 2000. - 128 с.
16. Инструкция по эксплуатации железнодорожных переездов МПС России: ЦП/483 / МПС России. М.: Транспорт, 1997. - 103 с.
17. Петров А. Ф. Устройство заграждения железнодорожного переезда // Автоматика, связь, информатика, №7, 1998. - С. 24-28.
18. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации /МПС России. М.:Техинформ, 2000. - 190 с.
19. Сапожников В. В., Елкин Б.Н., Кокурин И.М., Кондратенко Л. Ф., Кононов В.А. Станционные системы автоматики и телемеханики. М.: Транспорт, 1997. - 432 с.
20. Слепое Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH. М.: Эко-Трендз, 1998, - 148 с.
21. Соколов С. В. Автоматизированное рабочее место поездного диспетчера - АРМ ДНЦ «Сетунь» / Автоматика, связь, информатика, №5, 2001, -С. 13-16.
22. Современные телекоммуникации железнодорожного транспорта / Под ред. Г.В. Горелова. - УМК МПС РФ, 2000. - 577 с.
23. Убайдуллаев P.P. Волоконно-оптические сети. М.: Эко-Трендз,- 240 с.
24. Чернин М.А., Протопопов О.В. Автоматизированная система диспетчерского контроля // Автоматика, связь, информатика, №10,- 48 с.
25. Щиголев С. А., Талалаев В.И., Шевцов В. А., Сергеев Б. С. Алгоритм функционирования системы УКП СО и увязка с полуавтоматической блокировкой // Автоматика, связь, информатика, №5,1999. - С. 10-14.
ВВЕДЕНИЕ 3
СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ
Глава 1. Элементы систем регулирования движения 6
Классификация систем 6
Общие сведения об элементах систем 9
Общие сведения о реле 11
Реле постоянного тока 16
Реле переменного тока 24
Трансмиттеры и электронные приборы 26
Глава 2. Светофоры 31
Назначение, виды и места установки светофоров 31
Сигнализация светофоров 37
Классификация и устройство светофоров 43
Глава 3. Электропитание устройств автоматики и телемеханики.. 46
Аппаратура электропитания 46
Системы электропитания 49
Глава 4. Рельсовые цепи 52
Устройство, принцип действия и назначение рельсовых цепей.. 52
Классификация рельсовых цепей 56
Основные режимы работы рельсовых цепей 58
Надежность работы рельсовых цепей 61
Схемы рельсовых цепей 63
Глава 5. Полуавтоматическая блокировка 73
Назначение и принципы построения
полуавтоматической блокировки 73
Способы фиксации проследования
и контроля прибытия поезда 78
Релейная полуавтоматическая блокировка системы ГТСС 80
Глава 6. Автоматическая блокировка 91
Общие сведения и классификация систем автоблокировки 91
Системы сигнализации 94
Принципы построения автоблокировки постоянного тока 97
Принципы построения двухпутной
автоблокировки переменного тока 107
Глава 7. Автоматическая локомотивная
сигнализация и автостопы 119
Общие сведения 119
Автоматическая локомотивная
сигнализация непрерывного типа 121
Автоматическая локомотивная сигнализация
единого ряда с непрерывным каналом связи 129
Система автоматического управления тормозами 130
Глава 8. Ограждающие устройства на переездах 133
Назначение и виды автоматических
ограждающих устройств на переезде 133
Управление переездными светофорами
и автоматическими шлагбаумами 139
Устройство заграждения железнодорожного переезда 143
Глава 9. Электрическая централизация стрелок и сигналов 147
Назначение и классификация систем
электрической централизации 147
Оборудование станции устройствами
релейной централизации 151
Стрелочные электроприводы 170
Схемы управления стрелками 175
Релейная централизация промежуточных станций 179
Релейная централизация для средних и крупных станций 189
Принципы построения блочной
маршрутно-релейной централизации 201
Микропроцессорные системы ЭЦ 211
Глава 10. Механизация и автоматизация
работы сортировочных горок 223
Принципы механизации и автоматизации
работы сортировочных станций 223
Горочные вагонные замедлители 227
Горочный пульт управления 229
Комплексная автоматизация
работы сортировочных станций 237
Действия дежурного по горке при нарушении нормальной работы
устройств автоматизации и механизации 241
Глава 11. Диспетчерская централизация 244
Общие сведения 244
Аппараты управления и контроля 246
Основные требования, предъявляемые
к поездному диспетчеру и дежурному по станции 254
Глава 12. Диспетчерский контроль
за движением поездов и системы технической диагностики 256
Общие сведения 256
Система частотного диспетчерского контроля 258
Автоматизированная система
диспетчерского контроля АСДК 261
Система телеконтроля 262
Системы контроля состояния
подвижного состава на ходу поезда 264
Глава 13. Безопасность движения поездов
при неисправности устройств СЦБ 271
Обеспечение безопасного движения поездов
при полуавтоматической блокировке 271
Организация безопасного движения поездов при АБ 274
Организация безопасного движения на переездах 277
Организация безопасного движения
поездов при неисправности устройств ЭЦ 281
Раздел II СВЯЗЬ
Глава 14. Особенности и назначение железнодорожной связи 291
Состояние сети связи МПС России 291
Основные понятия и определения 292
Виды железнодорожной связи и их назначение 293
Перспективы развития телекоммуникаций
на железнодорожном транспорте 295
Глава 15. Линии связи 297
Назначение и классификация линий связи 297
Воздушные и кабельные линии связи 298
Волоконно-оптические линии связи 302
Глава 16. Телефонные аппараты и коммутаторы 306
Принцип телефонной передачи речи.
Схема двусторонней телефонной передачи 306
Конструкция телефонных аппаратов.
Телефонные аппараты технологической связи 309
Телефонные коммутаторы.
Назначение и принцип действия 313
Коммутаторы оперативной
и оперативно-технологической связи 315
Цифровые телефонные аппараты и коммутаторы 319
Глава 17. Телеграфная связь и передача данных 324
Принцип организации и назначение телеграфной связи 324
Телеграфные аппараты.
Автоматическая телеграфная связь 328
Создание сети передачи данных железных дорог России 334
Глава 18. Автоматическая телефонная связь
на железнодорожном транспорте 339
Принципы автоматической коммутации.
Общие сведения о системах АТС 339
АТС координатной системы и квазиэлектронные АТС 344
Цифровые АТС 347
Аппаратура оперативно-технологической
связи с временной коммутацией 349
Глава 19. Многоканачьные системы передачи 352
Особенности каналов связи и методы их уплотнения 352
Аналоговые многоканальные системы передачи 358
Цифровые многоканальные системы передачи 360
Цифровая первичная сеть 360
Глава 20. Технологическая телефонная связь
на железнодорожном транспорте 367
Классификация и назначение
технологической связи 367
Системы избирательного вызова 375
Магистральная и дорожная технологическая связь 382
Оперативно-технологическая связь
отделения железной дороги 385
Станционная технологическая связь 391
Единая цифровая платформа для организации общетехнологической и оперативно-технологической связи 395
Глава 21. Радиосвязь 399
Основные понятия 399
Станционная радиосвязь 402
Поездная радиосвязь 404
21.4. Ремонтно-оперативная радиосвязь 406
Радиорелейная связь 408
Перспективы развития железнодорожной радиосвязи 411
Цифровые системы радиосвязи 416
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 425
В приведенных единицах.
В историческом развитии сетей и услуг связи можно выделить четыре основных этапа (рис.1). Каждый этап имеет свою логику развития, взаимосвязь с предыдущими и последующими этапами. Кроме того, каждый этап зависит от уровня развития экономики и национальных особенностей отдельного государства.
Рис 1.8 Этапы развития сетей и услуг связи.
Первый этап – построение телефонной сети общего пользования PSTN (Public Switched Telephone Network ). Телефонная сеть является самой протяженной, разветвленной и доступной сетью электросвязи. В течение длительного времени каждое государство создавало свою национальную аналоговую телефонную сеть общего пользования (ТфОП). Телефонная связь предоставлялась населению, учреждениям, предприятиям и отождествлялась с единственной услугой – передачей речевых сообщений. Оконечным устройством телефонной сети был телефонный аппарат, а компьютер выполнял только вычислительные функции. Затем длительное время процесс развития шёл по пути использования телефонных сетей общего пользования для передачи сигналов от ЭВМ и по телефонным сетям с помощью модемов стала осуществляться передача данных. Когда обмен информацией от ЭВМ достиг значительной величины, стало целесообразным создание телекоммуникационных сетей, представляющих собой совокупность средств электросвязи для доставки информации удаленным абонентам (пользователям) и средств хранения и обработки подлежащей передаче информации. Указанная совокупность включает также программные средства, обеспечивающие пользователям предоставление услуг одного или нескольких видов: обмен речевыми сообщениями (в том числе и традиционная телефонная связь), данными, файлами, факсимильными сообщениями, видиосигналами, доступ к всевозможным базам данных и т.д. Тем не менее, даже в настоящее время телефон остаётся основной услугой связи, принося эксплуатационным организациям более 80% доходов. Монтированная емкость отечественной телефонной сети общего пользования превышает 27 млн. номеров (планируется до 40-45 млн.), всего в мире насчитывается свыше 800 млн. телефонных аппаратов.
Второй этап – цифровизация телефонной сети. Для повышения качества услуг связи, увеличения их числа, повышения автоматизации управления и технологичности оборудования, промышленно развитые страны в начале 70-х годов начали работы по цифровизации первичных и вторичных сетей связи. Были созданы интегральные цифровые сети IDN (Integrated Digital Network ) , предоставляющие также в основном услуги телефонной связи на базе цифровых систем коммутации и передачи. В настоящее время во многих странах цифровизация телефонных сетей практически закончилась.
Третий этап – интеграция услуг. Цифровизация сетей связи позволила не только повысить качество услуг, но и перейти к увеличению их числа на основе интеграции. Так появилась концепция цифровой сети с интеграцией служб ISDN (Integrated Service Digital Network) . Пользователю этой сети предоставляется базовый доступ (2B+D), по которому информация передаётся по трём цифровым каналам: два канала В со скоростью передачи 64 Кбит/с и канал D со скоростью 16 Кбит/с. Каналы В используются для передачи речевых сообщений и данных, канал D – для сигнализации и для передачи данных в режиме пакетной коммутации. Для пользователя с большими потребностями может быть предоставлен первичный доступ, содержащий (30B+D) каналов. Концепция ISDN стремительно завоевывыет рынок телекоммуникаций, но оборудование ISDN достаточно дорого, кроме того перечень услуг ISDN превышает потребности массового пользователя. Именно поэтому интеграция услуг начинает заменяться концепцией интеллектуальной сети.
Четвертый этап - интеллектуальная сеть IN (Intelligent Network) . Эта сеть предназначена для быстрого, эффективного и экономичного представления информационных услуг массовому пользователю. Необходимая услуга предоставляется пользователю тогда, когда она ему требуется и в тот момент времени, когда она ему нужна. Соответственно и платить он будет за предоставленную услугу в течение этого интервала времени. Таким образом, быстрота и эффективность предоставления услуги позволяют обеспечить и её экономичность, так как пользователь будет использовать канал связи значительно меньшее время, что позволит ему уменьшить затраты. В этом заключается принципиальное отличие интеллектуальной сети от предшествующих сетей – в гибкости и экономичности предоставления услуг.
Состояние российской телефонной сети не удовлетворяет современным требованиям. Половина АТС на ТфОП уже отработали свои амортизационные сроки и требуют обновления. Поэтому развитие телекоммуникационных сетей и служб связано с переоборудованием АТС. По планам развития ТфОП в ближайшее время предполагается ввод в эксплуатацию значительной номерной емкости за счет установки новых электронных (цифровых) коммутационных станций и замены устаревших АТС декадно-шаговой и координатной систем. На телефонных сетях при этом сохраняется также аналоговое коммутационное и каналообразующее оборудование. Представителем АТС нового поколения и является коммутационная станция КСМ-400 производсва ОАО “Морион”.