CC BY
45В результате проведенной работы мною была разработана сеть предприятия состоящего из четырех филиалов с определенным количеством компьютеров. Научилась выделить подсети для сети маршрутизаторов и компьютеров.
При проектировании топологии сети важнейшими критериями были надежность, и минимизация затрат, распределение и локализация трафика в группах и отделах, выбора класса сети 1Р адресов.
Список литературы
1. В.Г. Олифер, Н.А. Олифер - СПб. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Питер, 2001.
2. С.В. Моторин. Лекции по курсу «Информационные сети», 2013 г.
3. TCP/IP. Для профессионалов. 3-е издание
СОВРЕМЕННАЯ ЦИФРОВАЯ СВЯЗЬ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ
Курбанов Ж. Ф.
Доктор технических наук, доцент Ташкентского Государственного Транспортного Университета
г. Ташкент, Узбекистан Колесников И.К.
Доктор технических наук, профессор Ташкентского Государственного Транспортного Университета
г. Ташкент, Узбекистан Яронова Н.В.
Кандидат технических наук Ташкентского Государственного Транспортного Университета
г. Ташкент, Узбекистан
MODERN DIGITAL RAILWAY COMMUNICATIONS
Kurbanov J.
Doctor of Technical Sciences, Associate Professor Tashkent State Transport University Tashkent, Uzbekistan Kolesnikov I.
Doctor of Technical Sciences, Professor Tashkent State Transport University Tashkent, Uzbekistan Yaronova N. PhD in Technics Tashkent State Transport University Tashkent, Uzbekistan
Аннотация
В статье определены возможности построения современной цифровой связи железной дороги. Определена также сеть связиGSM-R, сервисы ее и архитектура для организации цифровой связи. Даны рекомендации по применению GSM -R на железной дороге Узбекистана. Установлено, что мобильная связь должна быть гетерогенной (неоднородной) архитектурой. Кроме этого, она должна иметь разнообразие сетей доступа, которые бы могли работать в любых диапазонах частот.
Abstract
The article identifies the possibilities of building a modern digital communication of the railway. The GSM-R communication network, its services and architecture for organizing digital communication were also defined. Recommendations on the use of GSM-R on the railway of Uzbekistan are given. It has been established that mobile communications must be a heterogeneous (heterogeneous) architecture. In addition, it must have a variety of access networks that could operate in any frequency range.
Ключевые слова: цифровая железная дорога, GSM -R, LTE, 5G-R.
Keywords: digital railway, GSM-R, LTE, 5G-R.
Цифровая железнодорожная область нуждается в современных функциональных и эксплуатационных приложениях, которые необходимы для систем управления безопасного движения поездами, а также в других информационных системах, по сравнению с сектором электросвязи общего назначения.
Основой развития железнодорожного транспорта является применения цифровых технологий. Цифровая система включает целый комплекс информационных технологи: управление движением грузовых и пассажирских поездов, вокзальными комплексами, сигналами и стрелками, тяговым подвижным составом. Особое значение приобретает управление грузовыми и пассажирскими потоками,
системами СЦБ и связи. На сегодняшний день происходит модернизация линий СЦБ, то есть замена изношенных систем релейной электрической централизации на микропроцессорные устройства. Поэтому вопросы построения цифровой связи на железнодорожном транспорте с использованием современных технологии являются актуальными.
Цель работы. Возможность внедрения Европейской системы управления железнодорожным движением ERTMS (European Railway Traffic Management System) в организацию цифровой связи железной дороги АО «Узбекистон темир йуллари»
Для перехода на Европейскую систему управления железнодорожным транспортом необходимо использовать стандарт по движению поездов в кабине машиниста (ETCK) и мобильную связь управления грузовыми и пассажирскими перевозками (GSM-R) [11].
Интегрированная железнодорожная мобильная связь (GSM- R) предоставляет многообразный набор сервисов, обладает эксплуатационной совместимостью и широкополосностью связи шириной 4МГц и диапазоном 876-880 МГц. Это позволяет подвижным и базовым станциям передавать и принимать информацию в диапазоне частот от 921- 925 МГц. от базовой станции к подвижной.
Функциональное использование связи без сбоев с Европейской системой управления (ETCS) осуществляется для скоростей движения поездов до 500 км/час. Особое внимание при использовании глобальной системы цифровой железнодорожной связи (GSM-R) уделяют безопасности и улучшению качества оборудования этих сетей. При использовании широкополосных каналов связи мобильных сетей 3G и 4G/LTE возникают помехи. В связи с этим необходимо разработать новую систему мобильной
связи FRMCS (Future Railway Mobile Communication System),B которой пакетная коммутация двух систем LTE и R заменила бы LTE-R и 5G-R. Созданию множества стандартизированных интерфейсов на цифровых железных дорогах поможет внедрение новой версии LTE Rellase 12. [1]
Пакетная коммутация LTE и R может стать приемником сети GSM-R которая будет снабжена оборудованием 5G. Для будущей цифровой связи железных дорог может быть проблемой распределение частот. Поэтому пока не решится эта проблема в цифровых системах связи могут быть применены беспроводные сети GSM-R.
Беспроводная сеть позволяет:
• Осуществлять связь Диспетчер -Машинист;
• Использовать архитектуру точка -точка и групповых вызовов;
• Обеспечивать уровень приоритетных звонков;
• Дистанционно управлять движением грузовых и пассажирских поездов;
• Технически обслуживать пути.
Таким образом, GSM-R позволяет осуществлять цифровую передачу данных, замену существующих проводных систем связи и железнодорожных радиосетей, несовместимых друг с другом.
Обычно ETCS используется для сигнализации движущихся объектов. Воспользуемся методом фиксированных блоков (Fixed Block Signaling). Блоки определяют расстояние между двумя сигналами и предотвращают соударение объектов. Каждый двигающейся объект(поезд) может находиться в своём блоке. На рисунке 1 показаны блоки и указаны направления движения поездов.
Направление движения
Поезд 1
Л
гО#
г«0
Л_!_
_!_t_
БЛОК БЛОК БЛОК
Рис.1. Использование фиксированных блоков (Fixed Block Signaling) для движущихся поездов
Технология ЕТМS внедряется постепенно согласно уровням: Уровень 1; Уровень 2; Уровень 3.
В эту систему входит три составные части:
1. Терминал, который соединен с компьютером машиниста.
2. Теги (Путевые приёмоответчики).
3. Система связи машиниста с центром управления.
Компьютер позволяет устанавливать связь машиниста с терминалом GSM-R. Теги определяют место нахождения и скорость поезда, кривизну пути, различные ограничения по скорости вдоль пути следования. Радиосвязь GSM-R обеспечивает связь между машинистом и центром управления
Тег дороги (определяет движение)
Тег оглашения позиции и сигнального статуса движения
Рис.2. Уровень 1
Оборудование уровня1(рис.2) определяет место нахождения поезда, его скорость, кривизну пути, служит радаром, а GSM-R осуществляет связь машинист-центр управления.
Уровень 2 такой же, как и уровень 1. Он отличается тем, что получает сигналы из центра управления по радиосети GSM-R о наличии занятости пути, которое определяется их оборудованием.
Управляющие команды
Рис. 3. Уровень 3
Компьютер (уровень 3) (рис. 3) машиниста получает сигналы тегов и определяют команды центра управления.
Для высокоскоростных поездов на основе GSM-R проектируются BTместоположения базовых станций(BTS) так, чтобы они перекрывали соседние соты. Это связано с тем, чтобы исключить пропадания связи между поездными бригадами.
Исчезновение радиосвязи приведет к остановке поезда. Кольцевое соединение элементов и устройств (GSM-R) осуществляется Mоптическим кабелем и представлено на рисунке 4. На этом рисунке показаны соединения базовых приемопередающих станций (BTS), контроллеров базовых станций (BSC) и коммутатора подвижной связи (MSC) [4].
BSC
M SC
BSC
Оптический кабель
Рис. 4. Кольцевое соединение базовых станций.
Приёмопередающая станция (BTS) осуществляет радиосвязь в определённой области. Контроллеры (BSC) управляют каналами, кодируют и декодируют, модулируют и демодулируют информационные сигналы, могут регулировать последовательность и скорость передачи данных. Система GSM-R с применением групповых (VGCS-Voice Group Call System) и циркуляционных (VBS-Voice Broadcast system) вызовов могут оказывать дополнительные услуги. Механизм приоритетов (eMLPP- Multi -Level Precedence and Pre-emption Service) может обеспечить до 5 приоритетов, т.е. от нуля до четырёх. Для экстренных вызовов можно использовать 0 приоритет.
Интегрированная европейская система железнодорожной радиосвязи (EIRENE ^особна обеспечить множество сервисов, совместимость при эксплуатации и широкополосность передачи данных по частоте. Групповые каналы этой системы содержат пять классов вызова: обычный
PIP Call(Point-to-Point Call); групповой вызов VGCS (Voice Group Call System); режим вещания VBS (Voice Broadcast System); экстренный вызов по движению поездовИЕС (Railways Emergency CaИ);экстренный вызов по эксплуатации SEC (Shunting Emergency Call) [11].
Выводы:
1. Увеличение пропускной способности железнодорожных путей и уменьшение стоимости перевозок возможно только с применением сетей GSM-
R;
2. Система управления ERTMS даёт возможность управлять движением поезда в кабине машиниста.
Список литературы
1. М. А. Шнепс - Шнеппе, Н.О. Фёдорова, Г.В. Суконников, В.П. Куприяновский, Цифровая железная дорога и переход от сети GSM-R к LTE-R и 5G-R - состоится ли он? / International journal of Open Information Tehnologies - 2017 T1 - №1. С 7179
2. М. А. Шнепс - Шнеппе, О перспективах сети GSM-R для цифровой железной дороги / International journal of Open Information Tehnologies - 2016 T4 - №12. С 47 - 52.
3. Подвижная связь 5G / П.А. Плеханов, Д.Н. Роенков // Автоматика, связь, информатика. 2019. № 5. С. 8-12.
4. GSM-R - единый стандарт железнодорожной связи / Свичинский Е. // Беспроводное технологии. 2013, - №3. С. 32-38.
5. Мобильная сеть GSM-R - основа цифровой железной дороги / М. А. Шнепс - Шнеппе, В.П. Куприяновский // Современные информационные технологии и ИТ-образование. 2016, -№ С. 222-234.
6. О судьбе железнодорожной сигнализации GSM-R / М. А. Шнепс - Шнеппе, В.П. Куприяновский, Д.Е. Намиот // International Journal of Open Information Technologies, 2019, - №7. С 5359.
7. Пропускная способность и экономика цифровой железной дороги при трансформации сигнализации и управления поездами / В.П. Куприяновский, П.В. Куприяновский, Н.О. Фёдорова, Г.В. Суконников, О.Н. Дунаев, Д.Е. Намиот // International Journal of Open Information Technologies, - 2017 - №3. С 117-132
8. Цифровая железная дорога - инновационные стандарты и их роль на примере Великобритании / Д.Е. Николаев, В.П. Куприяновский, Г.В. Суконников, Н.А. Уткин, Д.Е. Намиот, Д.И. Ярцев. International Journal of Open Information Technologies, - 2016 - №10. С 55-61.
9. Системы радиосвязи высокоскоростного железнодорожного транспорта / Д.Н. Роенков, П.А, Плеханов, В.В. Шматченко // Бюллетень результатов научных исследований - 2017 - №3. С 57-68.
10. Основные требования к организации радиосвязи на высокоскоростной магистрали / Д.Н. Роенков, П.А, Плеханов, В.В. Шматченко, В.Г. Иванов // Транспорт Российской Федерации. Журнал о науке, практике, экономике - 2015 - №2 (57). С 49-52.
11. Расширение функциональной полноты и требований безопасности к поездной радиосвязи при переходе с аналоговых на цифровые технологии / / Д.Н. Роенков, П.А, Плеханов, В.В. Шмат-ченко, В.Г. Иванов, П.Н. Ерлыков // Бюллетень результатов научных исследований - 2015 - №3. С 6171.
ОСНОВЫ ЦИФРОВОЙ И ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ
СВЯЗИ
Курбанов Ж. Ф.
Доктор технических наук, доцент Ташкентского Государственного Транспортного Университета
г. Ташкент, Узбекистан Колесников И.К.
Доктор технических наук, профессор Ташкентского Государственного Транспортного Университета
г. Ташкент, Узбекистан Яронова Н.В.
Кандидат технических наук Ташкентского Государственного Транспортного Университета
г. Ташкент, Узбекистан
