Внедрение цифровой системы радиосвязи стандарта GSM-R на Белорусской железной дороге

Tехнико-эксплуатационная характеристика Гомельской дистанции сигнализации и связи. Цифровой стандарт радиосвязи GSM-R. Проектирование сети GSM-R на участке дороги Минск-Гудогай. Гигиеническая оценка и нормирование СВЧ-излучений, их влияние на человека.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 30.05.2013
Размер файла 5,1 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Планирование радиочастот (по три-четыре группы из девятнадцати) на каждую BTS выполняется по требованиям разноски базовых станций для исключения перекрестных помех с учетом диаграммы направленности антенн. Количество BTS выбирается исходя из обеспечения, в том числе, максимального трафика на крупных железнодорожных узлах и станциях.

Резервный ресурс системы GSM-R в части коммутационного и сетевого оборудования рекомендуется принимать не менее 30% с учетом национального и международного трафиков, возможных «домашних» и «гостевых» пользователей и требуемого количества соединительных интерфейсов, в том числе, с другими системами GSM-R, мобильными и фиксированными сетями.

3.3.2 Пользователи системы радиосвязи GSM-R

При проектировании и строительстве системы GSM-R на участке железной дороги Гомель - Калинковичи необходимо учитывать всех пользователей системы GSM-R с учетом категорий по работам. Необходимо планировать канальную ёмкость сетей и базовых станций по частотам, учитывая следующие требования:

– число абонентов одновременно работающих в пределах одной базовой станции на перегонах (не менее 35);

– число абонентов одновременно работающих в пределах одной базовой станции на станциях и крупных узлах (не менее 300);

– трафик зависящий от времени суток, поездной ситуации на перегонах и станциях.

Существуют следующие пользователи системы по типу абонентского оборудования:

– штат использующий носимые терминалы;

– штат использующий терминалы мобильные для работы машинистов поездов, дрезин, автомотрис и т.д.;

– терминалы мобильные автомобильные;

– терминалы стационарные для дежурных по станциям;

– терминалы стационарные диспетчерские.

Данные пользователи в любых сочетаниях могут перемещаться на перегон, где сеть должна обрабатывать определенное количество абонентов на любом из перегонов.

Для оптимальной организации работ и, исходя из сложившейся структуры, необходимо иметь возможность формирования различных групп пользователей:

– поездная работа (поездной диспетчер, машинист, дежурный по станции или парку);

– маневровая работа (маневровый диспетчер, машинист, составитель, дежурный по станции или парку и др.);

– технологическая работа (вагонники ПТО, подзарядчики, дежурный по станции или парку, оператор ПТО);

– внутрипоездная связь (машинист - машинист);

– работы по обслуживанию оборудования связи (электромеханик - диспетчер связи - поездной диспетчер);

– работы по обслуживанию энергетического хозяйства (энергодиспетчер - энергетик - поездной диспетчер);

– работы по обслуживанию пути (диспетчер пути - работник пути - машинист путевых машин - поездной диспетчер);

– организация различных видов работ для общетехнологических целей (общая технологическая связь).

Пользователи общей технологической связи должны кроме этого иметь выход на фиксированную железнодорожную сеть и с учетом прав доступа на телефоны других операторов.

3.3.3 Структурная схема сети GSM-R на участке Гомель -Калинковичи

Для реализации задачи по применению системы GSM-R в качестве основной системы технологической радиосвязи на участке Гомель - Калинковичи необходимо смонтировать базовые приёмо-передающие станции BTS (Base Transceiver Station), контроллеры базовых станций BSC (Base Station Controller), создать центр коммутации и управления цифровой системой технологической радиосвязи MSC (Mobile Switching Center), построить сеть цифровой технологической радиосвязи.

Структурная схема сети GSM-R показана на рисунке 38. Для уменьшения последствия выхода из строя базовой станции (BTS) или контроллера базовых станций (BSC) применяется петлевая архитектура.

Транскодер (TRAU/TCE) отвечает за преобразование скорости передачи данных между подсистемой базовых станций BSS и подсистемой коммутации SSS. Скорость передачи информации в подсистеме базовых станций (BSS) равна 16 кбит/с, а в подсистеме коммутации - 64 кбит/с. Таким образом, основная задача транскодера преобразовывать скорость из 16 кбит/с в 64 кбит/с, и наоборот.

Система обслуживается одним центром коммутации MSC. Это мозговой центр и одновременно диспетчерский пункт системы сотовой связи, где замыкаются потоки информации о вызовах абонентов, где осуществляется выход на другие сети. Основные назначения MSC:

– маршрутизация (направление) сигнала, то есть анализ номера для исходящих и входящих вызовов;

– установление, контроль и разъединение соединений.

Центр коммутации MSC конструктивно продублирован для обеспечения работы в режиме «горячего резервирования», таким образом, при выходе из строя какого-либо узла работоспособность центра обеспечивается резервным блоком.

Также в центре коммутации формируются CDR-файлы (Call Data Recorder) для предоставления в биллинговую систему. Они содержат информацию о месте и времени начала и завершения звонка. MSC осуществляет «мониторинг» мобильных станций (мобильных телефонов), используя регистры:

HLR ( Home Location Register) -- домашний регистр местоположения,

VLR ( Visitor Location Register) -- гостевой регистр местоположения.

HLR (Home Location Register) -- домашний регистр местоположения представляет собой компьютерную базу данных о домашних абонентах - пользователях мобильной связи, вне зависимости от состояния мобильного телефона (вкл. или выкл.). В ней содержатся опознавательные номера и адреса, а также параметры подлинности абонентов, список услуг связи. Записанные данные позволяют абоненту использовать определенные основные и дополнительные услуги, обеспечиваемые системой. В HLR также хранится та часть информации о местоположении мобильной станции, которая позволяет центру коммутации (MSC) доставить вызов этой станции.

Домашний регистр местоположения (HLR) содержит международный идентификационный номер подвижного абонента (IMSI-International Mobile Subscriber Identity). Он используется для опознавания мобильной станции в центре аутентификации (AuC). К данным, содержащимся в HLR, дистанционный доступ имеют все MSC и VLR. Если в сети имеются несколько HLR, то каждый HLR представляет определенную часть общей базы данных сети об абонентах. Структурная схема организации сети GSM-R на участке Центролит-Василевичи приведена на рисунке 3.9.

VLR (Visitor Location Register) -- гостевой регистр местоположения содержит примерно такие же данные, как и HLR, но только об активных абонентах, то есть о тех, кто в данный момент находится в зоне действия коммутатора (MSC), к которому принадлежит VLR. VLR содержит базу данных о роумерах (роумеры- абоненты другой системы GSM-R, временно использующие услуги данной системы в рамках процедуры «роуминга»), находящихся в зоне VLR.

AuC (Authentication Center) -- центр аутентификации формирует параметры для процедуры аутентификации и определяет ключи шифрования мобильных станций абонентов. Процедура аутентификации - процедура подтверждения подлинности абонента (действительности, законности, наличия прав на пользование услугами сотовой связи) сети GSM-R.

Регистр идентификации оборудования (EIR - Equipment Identification Registry) содержит базу данных, необходимую для установления подлинности MS по IMEI (International Mobile Equipment Identity).

Для функциональной адресации используется соответствующий регистр FAR, групповые и циркулярные вызовы обеспечивает регистр групповых вызовов GCR. Для записи информации, связанной с управлением движения поездов применяется центр регистрации и записи переговоров RecC.

Сервис-центр SMSC необходим для реализации службы коротких сообщений, центр VMSC - для реализации службы голосовой почты. Аварийные вызовы обрабатываются центром подтверждения аварийных вызовов AckC.

По мере передвижения поезда от одного участка к другому для того, чтобы связаться машинисту с диспетчером, контролирующим движение его состава, в системе IN на основе идентификатора ячейки сети GSM-R осуществляется выбор правильного абонентского номера.

OSS (Operation Subsystem) -- подсистема эксплуатации и технического обслуживания обеспечивает контроль качества работы сети и управление ее компонентами. OSS может устранять неисправности сети автоматически или при активном вмешательстве персонала; позволяет производить управление нагрузкой сети, обеспечивать проверку состояния оборудования.

NMC (Network Management Centre) -- центр управления сетью. Это центральный пункт наблюдения за сетью GSM и анализа ее функционирования. В данном случае NMC обеспечивает операторов функциями, аналогичными функциям ОМС (Operation and Maintenance Centre -- центр эксплуатации и технического обслуживания), который в свою очередь обеспечивает функции текущего руководства функционирования сети, ее технического обслуживания, обновления системы, проведения операций по загрузке команд и программного обеспечения на BSS, MSC, HLR, VLR и AuC.

В условиях возрастающей фрагментации инфраструктуры телекоммуникаций эффективное управление внутренним трафиком становится важным для полного использования возможностей сети. Наблюдая полную картину активности трафика, центр администрирования и биллинга ABC даёт возможность выписывать точные счета, проверять получаемые счета и принимать решения по маршрутизации трафика.

3.3.4 Aрхитектура проектируемой сети

Базовая архитектура требуемой сети GSM-R приведена на рисунке 3.10. Использование компонентов мобильных сетей должно гарантировать высокую надежность системы, так как в ней должна быть предусмотрена избыточность аппаратных средств, а функции программного обеспечения предусматривать обработку отказов.

Помимо предусмотренной избыточности коммутатора и базовых станций в GSM-R должны быть реализованы некоторые дополнительные концепции, гарантирующие повышенную надежность системы. Как известно, критическим местом в любой системе является точка подключения кабеля к BTS. Поскольку надежность оптоволоконного кабеля в сочетании с необходимыми устройствами линейного окончания (мультиплексорами ввода/вывода) не является обязательно такой же, как надежность самих BTS и BSC, даже очень высоконадежная BTS не обеспечит улучшения доступности системы. По этой причине на железнодорожных сетях с высокими требованиями к данному параметру используем многоточечную петлевую архитектуру. Такой подход имеет преимущества, поскольку перекрытие BTS двух различных петель уменьшит последствия выхода из строя BTS или BSC.

Рисунок 3.10 - Архитектура сети GSM-R на участке Гомель - Калинковичи

3.3.5 Расчёт распределения электромагнитного поля

Условия распространения радиоволн в мобильной радиосвязи могут варьироваться от простейшей ситуации однолучевого распространения радиоволн между приёмником и передатчиком в условиях прямой видимости до многолучевого распространения при многократных отражениях от искусственных сооружений и складок местности в условиях доплеровского изменения частоты при движении объекта или препятствий.

Целью анализа распространения радиоволн является расчет дальности радиосвязи и определение реальных характеристик принимаемого сигнала. Классический подход к расчету распределения электромагнитного поля в присутствии отражающих и поглощающих объектов заключается в расчете напряженности поля в однородном изотропном пространстве на основе законов отражения, дифракции и рассеяния. Однако специфические условия города исключают возможность непосредственного применения такой методики. Непостоянство расположения приемников и передатчиков в мобильной сети радиосвязи, перемещение приемников, передатчиков и препятствий, огромное количество фиксированных препятствий сложной формы делают невозможным точный расчет распределения радиополя.

Напряженность электромагнитного поля в городских условиях уменьшается с расстоянием значительно быстрее, чем в свободном пространстве, из-за рассеяния электромагнитных волн на многочисленных препятствиях. В результате взаимодействия с препятствиями только некоторая часть мощности передатчика дойдет до приемника, остальная часть либо будет поглощена препятствием, либо отразится под произвольным углом и пройдет мимо приемника.

На начальном этапе проектирования радиопокрытия для расчета дальности связи проектная организация EIRINE рекомендует использовать эмпирическую модель Хата-Окамуры. Предложенная модель распространения сигнала позволяет оценить зависимость потерь от несущей частоты, высоты антенн базовой и подвижной станций и типа местности. Модель Хата-Окамуры хорошо отражает процессы распространения сигнала на расстояния, превышающие 1 км, и лучше всего подходит для частот до 1,5 ГГц.

Необходимо отметить, что согласно рекомендациям EIRINE минимальный уровень сигнала, принимаемый подвижной станцией от базовой станции не должен быть ниже следующих значений:

– для передачи голосовых сообщений (- 98 дБм);

– для передачи на линиях с уровнями ETCS 2/3 и скоростью движения ниже или равной 220 км/ч (- 95дБм).

Для расчета дальности радиосвязи изначально необходимо вычислить эффективную изотропную излучаемую мощность (EIRP) базовой станции. Согласно рекомендаций EIRINE типовые характеристики базовой станции следующие:

– усиление передатчика BTS (45дБм, регулируется);

– внутренние потери на разъёмах джамперов (-1дБ);

– потери на фильтре передатчика (-1дБ);

– потери на дуплексоре (-1дБ);

– потери на делителе мощности (-3дБ);

– потери антенного фидера (-3дБ);

– усиление антенны BTS (20дБм, в зависимости от типа).

Отсюда эффективная изотропная излучаемая мощность базовой станции (BTS EIRP) равна 56 дБм.

При проектировании сети GSM-R на участке железной дороги Гомель - Калинковичи закладывается возможность оборудования систем автоматического контроля и управления подвижным составом ETCS. Следовательно, минимальный уровень, принимаемый подвижной станцией от базовой станции не должен быть ниже (- 95дБм).

Произведём расчёт затухания сигнала по модели Хата-Окамуры (1). Для примера возьмём перегон Центролит - О.п. Сады, расчёт для остальных участков будет аналогичен.

Pl = 69,55 + 26,16•lgf - 13,83•lg(hBSeff) - a(hMS) + (44,9 - 6,55•lg(hBSeff))•lgd , (1)

где f - несущая частота излучаемого сигнала (925МГц);

hBSeff - эффективная высота антенны базовой станции (50м);

hMS - высота антенны мобильной станции (4м);

d - расстояние от базовой до мобильной станции;

a(hMS) - поправочный коэффициент зависящий от высоты мобильной станции.

a(hMS) = (1,1•lgf - 0,7) hMS - 1,56•lgf + 0,8. (2)

Расстояние от базовой до мобильной станции d определим по ординатам станций: О.п. Сады 17; Центролит 7.

d = 17 - 7 = 10 км.

Определим поправочный коэффициент a(hMS):

a(hMS) = (1,1 • lgf - 0,7) hMS - 1,56 • lgf +0,8;

a(hMS) = (1,1 • lg925 - 0,7) 4 - 1,56 • lg925 +0,8;

a(hMS) = 6,423дБ.

Определим ослабление сигнала на расстоянии d = 10 км:

Pl = 69,55 + 26,16 • lg925 - 13,83 • lg(50) - 6,423 + (44,9 - 6,55 • lg(50)) • lg10;

Pl = 150,996 дБ.

Определим уровень сигнала, принимаемого подвижной станцией на расстоянии d = 10 км

PR = (BTS EIRP) - Pl = 56 - 150,996 = - 94,996 дБм.

Полученная в результате расчёта величина принимаемого сигнала не превышает минимально допустимого уровня (-95дБм), что удовлетворяет требованиям. При получении значений уровня принимаемого сигнала ниже допустимого уровня возникает необходимость установки дополнительной базовой станции. При получении значений уровня принимаемого сигнала выше допустимого минимального уровня имеет смысл понизить эффективную высоту базовой станции или мощность передатчика.

Так как, при высоко поднятой станции и обеспечении хорошей связи с неё на большие расстояния, где уже действуют другие соты, большинство мобильных станций будут подключаться на соту с хорошим сигналом и «испортят» её нормальную работу.

При расчёте дальности радиосвязи удобно воспользоваться приложением Microsoft Office Excel. Данные полученные при расчёте сведены в таблицу 3.1. Усиление передатчика BTS переведено в ватты по формуле 3. Эскизный проект радиопокрытия сети GSM-R на участке Гомель - Калинковичи, согласно данных таблицы 3.1, приведён на рисунках 3.11 - 3.13.

, Вт (3)

Таблица 3.1 - Расчёт радиопокрытия участка Гомель-Калинковичи

Участок

Позиция станций, км

Позиция BTS,

км

Расстояние между BTS, км

Усиление передатчика BTS, дБм

Мощность передатчика BTS, Вт

Высота BTS, м

Уровень сигнала, принимаемого MS от противоположной BTS, дБм

1

2

3

4

5

6

7

8

Гомель пасс.-

Центролит

0

0

7

43

20

27

-94,947

7

7

43

20

50

-89,765

Центролит-

О.п. Сады

7

7

10

45

31,6

50

-94,996

17

17

45

31,6

50

-94,996

О.п. Сады-

О.п. Чижовка

17

17

10

45

31,6

50

-94,996

27

27

45

31,6

50

-94,996

О.п. Чижовка-

О.п. Копань

27

27

9

45

31,6

50

-93,451

36

36

44

25,1

42

-94,971

О.п. Копань-

Речица

36

36

8

44

25,1

42

-93,219

44

44

44

25,1

35

-94,782

Речица-

Ребуса

44

44

6

42

15,8

35

-90,436

50

50

42

15,8

27

-92,569

Ребуса-

Демехи

50

50

7

43

20

27

-94,947

57

57

43

20

35

-92,765

Демехи-

Лиски

57

57

8

44

25,1

35

-94,782

65

65

44

25,1

35

-94,782

Лиски-

Бабичи

65

65

8

44

25,1

35

-94,782

73

73

44

25,1

35

-94,782

Бабичи-

О.п. Ведрич

73

73

7

43

20

35

-92,765

80

80

43

20

27

-94,947

О.п. Ведрич-Василевичи

80

80

6

42

15,8

27

-92,569

86

86

42

15,8

21

-94,635

Таблица 3.2 - Расчёт радиопокрытия участка Гомель-Терюха-Граница ШЧ-9

Участок

Позиция

станций, км

Позиция BTS,

км

Расстояние

между BTS, км

Усиление

передатчика BTS, дБм

Мощность

передатчика BTS, Вт

Высота BTS, м

Уровень сигнала, принимаемого MS от противоположной BTS, дБм

1

2

3

4

5

6

7

8

Гомель пасс.-

Лисички

0

0

8

45

31,6

35

-94,782

8

8

45

31,6

35

-94,782

Лисички-

Уть

8

8

8

45

31,6

35

-94,782

16

16

45

31,6

35

-94,782

Уть-

О.п. 15 км

16

16

4

41

12,6

35

-84,31

20

20

41

12,6

27

-86,313

О.п. 15 км-

Терюха

20

20

7

44

25,1

27

-94,947

27

27

44

25,1

35

-92,765

Терюха-

Дикаловка

27

27

8

45

31,6

35

-94,782

35

35

45

31,6

35

-94,782

Дикаловка-Граница ШЧ-9

35

35

5

43

20

35

-87,681

40

40

43

20

15

-94,455

Таблица 3.3 - Расчёт радиопокрытия участка Гомель узел

Участок

Позиция

станций, км

Позиция BTS,

км

Расстояние

между BTS, км

Усиление

передатчика BTS, дБм

Мощность

передатчика BTS, Вт

Высота BTS, м

Уровень сигнала, принимаемого MS от противоположной BTS, дБм

1

2

3

4

5

6

7

8

Гомель пасс.-

Светоч

0

0

7

42

15,8

27

-94,947

7

7

42

15,8

27

-94,947

Светоч-

о.п. Волотова

7

7

7

42

15,8

27

-94,947

14

14

42

15,8

42

-91,231

о.п. Волотова-

Ипуть

14

14

9

41

12,6

42

-94,971

23

23

41

12,6

42

-94,971

Ипуть-

Новобелицкая

23

23

7

43

20

42

-91,231

30

30

43

20

27

-94,947

Новобелицкая- Гомель пасс.

30

30

4

45

31,6

27

-86,313

34

34

45

31,6

27

-86,313

Как видно из расчёта для организации сети GSM-R на участках Гомель-Калинковичи, Гомель-Терюха-Граница ШЧ-9, Гомель узел необходимо установить 22 базовых станции. Восемнадцать BTS будет установлено на станциях и шесть на перегонах.

3.3.6 Проектирование телекоммуникационных ячеек

Проектирование больших зон обслуживания при ограниченном радиочастотном спектре, выделяемом мобильной системе GSM-R, возможно только при повторном (неоднократном) использовании одинаковых рабочих частот. Это обуславливает появление значительных уровней взаимных помех между радиостанциями. Обеспечение связности в зоне обслуживания оказывается возможным только при правильном пространственном разносе сот с повторяющимися рабочими частотами.

Каждая из ячеек обслуживается своим передатчиком с невысокой выходной мощностью и ограниченным числом каналов связи, что позволяет без помех повторно использовать частоты каналов этого передатчика в другой, удаленной на значительное расстояние ячейке.

Базовые станции, на которых допускается повторное использование выделенного набора частот, удалены друг от друга на определённое расстояние, называемое защитным интервалом (рисунок 3.14).

Рисунок 3.14 - Распределение в пространстве интерферирующих сот

При проектировании линии железной дороги оптимальный защитный интервал между ячейками одного типа может быть достигнут повторением трёх - четырёх ячеек (рисунок 3.15).

Рисунок 3.15 - Распределение в пространстве интерферирующих сот вдоль линии железной дороги

При частотном планировании сети GSM-R на участке железной дороги Гомель - Калинковичи для радиопокрытия станций целесообразно применить структуру состоящую из семисотовых кластеров (рисунок 3.14). При формировании зон обслуживания на железнодорожных перегонах проектируемого участка эффективным способом снижения уровня сокальных помех является применение направленных антенн. В секторе направленной антенны сигнал излучается преимущественно в одну сторону, а уровень сигнала в противоположном направлении сокращается до минимума. Применение направленных антенн обеспечивает деление соты на секторы и позволяет чаще применять частоты в сотах повторно (рисунок 3.16).

Рисунок 3.16 - Частотное планирование на участке железной дороги

3.3.7 Оценка качества обслуживания в системе

При планировании телетрафика в пределах зоны обслуживания проводится предварительная оценка качества обслуживания абонентов. Под качеством обслуживания понимается своевременное предоставление каналов абонентам при обеспечении достоверности приема информации не ниже заданной. Анализ работы систем мобильной связи показывает, что только небольшая их часть одновременно пользуется услугами сети. При этом интенсивность ее использования может изменяться во времени и быть различной в зависимости от потребности индивидуальных абонентов. Сеть обычно разрабатывается с учетом ожидаемой интенсивности ее использования.

Планирование канальной ёмкости сетей и базовых станций по частотам на участке железной дороги Гомель - Калинковичи произведём, учитывая следующие данные:

– число абонентов одновременно работающих в пределах одной базовой станции на перегонах не менее 35;

– число абонентов одновременно работающих в пределах одной базовой станции на станциях и крупных узлах не менее 300;

– средняя продолжительность разговора в час наибольшей нагрузки (ЧНН) Тср = 1,5 минуты;

– средняя частота поступления вызовов в ЧНН лср = 7 вызовов в час;

– вероятность отказа в системе составляет Р = 0,005, т.е. не более одного из двухсот абонентов в час получат отказ при первом обращении к сети, что соответствует 99,5% вероятности установления соединения;

– ширина полосы частот, выделенная стандарту GSM-R 2Ч4 МГц;

– разнос частот между соседними каналами связи составляет 200 кГц;

– количество частотных дуплексных каналов 19.

При оценках емкости систем сотовой связи обычно используют модель системы с отказами (модель Эрланга B), в то время как модель системы с ожиданием (модель Эрланга С) применяют гораздо реже. На рисунке 46 представлены графики вероятность отказа в обслуживании в зависимости от трафика при различном числе каналов. На рисунке 3.17 показывается зависимость вероятности отказа в обслуживании от трафика (модель Эрланга В).

Рисунок 3.17 - Вероятность отказа в обслуживании в зависимости от трафика (модель Эрланга В)

Поскольку в распоряжении системы находится полоса частот шириной 2Ч4 МГц, а одно соединение требует двух каналов (прямого и обратного) по 200 кГц каждый, то для 7-ми сотового кластера количество дуплексных каналов в соте можно определить из выражения:

FC = FK •m•Cч, (4)

где FC - ширина полосы частот, занимаемая системой сотовой связи;

FK - ширина полосы частотного канала;

m - разрядность кластера;

Сч - количество частотных каналов.

Сч = 2 • 4 • 106 / (7 • 2 • 200 • 103) ? 2 канала.

В стандарте GSM-R используется TDMA, таким образом, каждый частотный канал разделён на восемь временных интервалов (timeslots). Один временной интервал необходим в качестве управляющего канала для базовой станции, остальные семь доступны для передачи голосовых сообщений и передачи данных.

Отсюда количество речевых каналов в соте:

С = Сч • 7 = 2 • 7 = 14 каналов.

Из графика (рисунок 46) можно найти, что для 14 каналов на соту и вероятности отказа системы 0,005, интенсивность трафика в одной соте составит Асота = 7,5 Эрл.

Отсюда суммарный трафик всей системы, учитывая секторирование сот, будет равен:

А • NC = 7,5 • 22 • 2 = 330 Эрл.

Трафик на одного абонентасоставит:

ААБ = лср • Тср = 7 • 1,5/60 = 0,175 Эрл.

На основе этих значений определяется количество пользователей, которых может обслужить система. Это количество равно:

NA = А / ААБ = 330/0,175 = 1886 пользователей.

Тогда количество пользователей, приходящихся на один канал:

N = 1886/19 ? 99 пользователей.

Максимальное количество пользователей, которые могут быть одновременно обслужены, определяется количеством каналов в соте и количеством сот в системе и будет равно:

Nmax = C • Nсот = 14 • 2 •22 = 616 пользователей.

Учитывая, что данный проект сети GSM-R разрабатывается для участка железной дороги, то можно сделать вывод о том, что ресурсы системы достаточны.

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ЦИФРОВОГО СТАНДАРТА GSM-R

Основной задачей технико-экономического обоснования выбора системы радиосвязи является определение величины экономического эффекта от применения данной системы на производстве.

Существующее состояние поездной радиосвязи на рассматриваемом участке железной дороги Гомель - Калинковичи таково: 75% радиостанций выработали срок службы, 25% радиостанций потребуют замены в ближайшее время. Для обеспечения безопасности движения необходим переход на цифровой стандарт радиосвязи. Возможные сценарии решения данной проблемы представляются следующим образом:

– осуществить переход на цифровой стандарт транкинговой системы радиосвязи ТЕТRA;

– осуществить переход на цифровой стандарт сотовой радиосвязи GSM-R.

Для правильного и экономически выгодного выбора системы проведём экономическое сравнение существующих систем радиосвязи, применимых для Белорусской железной дороги.

Для мероприятий научно-технического прогресса, характеризующихся стабильностью технико-экономических показателей по годам расчетного периода, расчет затрат от внедрения цифровой системы радиосвязи выполняем по формуле 5

где - неизменные по годам расчетного периода затраты на внедрение и обслуживание оборудования;

где И - текущие издержки на эксплуатацию системы цифровой радиосвязи;

Ен - норматив эффективности капитальных вложений, Ен=0,3;

К - капитальные затраты на создание сети цифровой радиосвязи;

Крп - коэффициент реновации оборудования, исчисленный с учетом фактора времени и в зависимости от срока службы, =0,0315.

Произведем расчет капитальных вложений на создание системы радиосвязи.

К капитальным вложениям на создание сети связи относится:

– стоимость базового оборудования;

– монтаж и пуско-наладка оборудования;

– транспортные и заготовительно-складские расходы;

– прочие расходы, связанные с регистрацией оборудования, получением частот, непредвиденные расходы.

Стоимость оборудования рассматриваемых стандартов приведены в таблицах 4.1 - 4.2.

Монтаж и установка оборудования составляет 8 % от стоимости оборудования. Транспортные расходы составляют 2,5 % от стоимости оборудования. Прочие расходы составляют 4 %, непредвиденные -- 2%.

Расчет капитальных вложений на внедрение цифровой системы связи приведен в таблице 4.3.

Произведем расчет прямых и общих текущих издержек. К прямым расходам на содержание цифровой сети радиосвязи относятся:

– оплата труда обслуживающего персонала;

– отчисления на социальные нужды;

– расходы на электроэнергию;

– расходы на материалы;

– прочие расходы.

– Таблица 4.1 - Стоимость оборудования транкинговой системы TETRA

Наименование комплектующих

Цена,

бел.руб.

Количество, шт.

Суммарная стоимость

комплектующих

Базовая станция (БС)

138069000

22

349140

Антенна БС

43500000

44

220000

Репитер БС

30711000

22

77660

Центральный коммутатор подвижной связи ЦКПС

510081000

1

58630

Цифровые интерфейсные карты

21750000

2

5000

Персональный компьютер ЦУ

13050000

3

4500

Дуплексоры

6742500

22

17050

Коаксиальный кабель, 50 Ом, м

26100

880

2640

Монтажный контейнер

21054000

22

53240

Монтажная арматура

8047500

22

20350

Грозоразрядники

9483000

22

23980

Комбайнеры

60378000

22

152680

Коаксиальный разъем для кабеля

52200

44

264

Диспетчерский терминал

11658000

22

29480

Итого

874602300 бел.руб.

Таблица 4.2 - Стоимость оборудования цифрового стандарта GSM-R

Наименование комплектующих

Цена,

бел.руб.

Количество, шт.

Суммарная стоимость

комплектующих

Базовая станция (БС)

100224000

22

253440

Антенна БС

43500000

44

220000

Коммутатор

93786000

2

21560

Персональный компьютер ЦУ

15225000

3

5250

Оборудование подсистем SSS и OSS

508254000

1

58420

Коаксиальный кабель, 50 Ом, м

26100

925

2775

Монтажный контейнер

21054000

10

24200

Монтажная арматура (комплект)

7960500

22

20130

Грозоразрядники

9483000

22

23980

Диспетчерский терминал

11658000

16

21440

Коаксиальный разъем для кабеля

52200

44

264

Дуплексоры

6655500

22

16830

Итого

817878300 бел.руб.

К общим расходам относятся прочие административно-хозяйственные расходы.

Исходные данные для определения этих расходов:

– тарифная ставка 1 разряда, Тст = 475000 бел. руб.;

– тарифный коэффициент инженера kтар = 3,4;

– коэффициент премирования kп = 1,4;

– мощность, потребляемая базовой станцией с двумя приемопередатчиками для систем транкинга, РБС = 200 Вт•ч;

– мощность, потребляемая базовой станцией с двумя приемопередатчиками для систем GSM-R, РБС = 150 Вт•ч;

– мощность, которая потребляется оборудованием управления системой Роу = 400 Вт•ч;

– мощность, потребляемая персональным компьютером, Рпк = 220 Вт•ч;

– стоимость 1 кВт•ч - 1218 бел. руб.

Таблица 4.3 - Расчет капитальных вложений на создание сети радиосвязи

Затраты

Стандарт

TETRA

GSM-R

Стоимость, бел.руб.

8827141800

5814114300

Монтаж и установка оборудования, бел.руб.

706171344

465129144

Транспортные расходы, бел.руб.

220678545

145352901

Прочие и непредвиденные расходы, бел.руб.

529628508

348846858

Итого, бел.руб.

10283617500

6773443290

Для обслуживания оборудования цифровой системы радиосвязи на проектируемом участке необходим обслуживающий персонал. Для обслуживания базового оборудования системы необходимы два инженера второй категории. Для обслуживания оборудования базовых станций необходимы две бригады, в состав которых входят два электромеханика и один инженер второй категории. В аппарат управления войдёт один руководитель с окладом 8700000 бел. руб. Должностной оклад работника составляет:

ДОинж=Tст • kтар • (kособ + kотв + kспец + kконтр + 1), (7)

где Тст - тарифная ставка 1 разряда, Тст = 475000 бел. руб.;

kтар - тарифный коэффициент работника;

kтар = 2,84 - для инженера;

kтар = 2,48 - для электромеханика;

kособ - за особенности организации труда, kособ = 0,15;

kотв - за характер ответственности выполняемых работ, kотв = 0,15;

kспец - за работу на специальном оборудовании, kспец = 0,09;

kконтр - повышающий коэффициент по контракту, kконтр = 0,5.

ДО1 = 475000 • 2,84 • (0,15 + 0,15 + 0,09 + 0,5 + 1) = 2549610 бел. руб. (для инженера),

ДО2 = 475000 • 2,48 • (0,15 + 0,15 + 0,09 + 0,5 + 1) = 2226420 бел. руб. (для электромеханика).

Основную заработную плату инженера определяем по формуле

ЗП = ДО • (1 + kвысл + kпрем + kнадб), (8)

где kвысл - коэффициент за выслугу, kвысл = 0,015;

kпрем - коэффициент премирования, kпрем = 0,4;

kнадб - коэффициент надбавки за сложность, kнадб = 0,24.

ЗП1 = 2549610 • (1 + 0,015 + 0,4 + 0,24) = 4219605 бел. руб. (для инженера),

ЗП2 = 2226420 • (1 + 0,015 + 0,4 + 0,24) = 3684725 бел. руб. (для электромеханика).

Тогда основная заработная плата производственного персонала за год составляет:

ЗПО = (4 • 4219605 + 4 • 3684725 + 8700000) • 12 = 483807840 бел. руб.

Дополнительная заработная плата составляет 10% от основной

ЗПД = 483807840 • 0,1 = 48380784 бел. руб.

Отчисления на социальные нужды составляют 34,6% от основной и дополнительной заработных плат

СО = (483807840 + 48380784) • 0,346 = 184137264 бел. руб.

Затраты на электроэнергию определяем по формуле:

где Pбс - мощность, потребляемая базовой станцией, Вт•ч;

N1 - количество базовых станций;

Рпк - мощность, потребляемая персональным компьютером, Вт•ч;

N2 - количество персональных компьютеров;

Роу - мощность, потребляемая оборудованием управления системой;

N3 - количество оборудования управления.

Т - количество часов работы оборудования, Т=24•365=8760 ч;

Ц- стоимость 1 кВт•ч.

Для ТЕТRA

Для GSM-R

Затраты на материалы и запасные части включают расходы на профилактические и ремонтные работы, необходимые для четкой бесперебойной работы оборудования и сооружений связи и определяются на уровне 0,5% от стоимости оборудования.

ЗМ = ЦО • 0,005 (10)

Для ТЕТRA:

ЗМ = 8827141800 • 0,005 = 44135709 бел. руб.

Для GSM-R:

ЗМ = 5814114300 • 0,005 = 29070572 бел. руб.

В прочие производственные и транспортные расходы входят общие расходы на износ спецодежды, оплата работ по ремонту оборудования, внутрипроизводственные транспортные расходы, надбавки за разъездной расход работы, командировочные расходы производственного персонала, отопление, освещение - можно принять 3% от заработной платы (основной и дополнительной) и определить по формуле (11):

ЗПР = 0,03•(ЗПД + ЗПО), (11)

ЗПР = 0,03• (48380784 + 483807840) = 15965659 бел. руб.

Итого прямые текущие издержки составляют:

ИПР = ЗПО + ЗПД + СО + ЗЭН + ЗМ + ЗПР (12)

Для ТЕТRA:

ИПР = 483807840 + 48380784 + 184137264 + 58256463 + 44135709 + 15965659 = 834683719 бел. руб.

Для GSM-R:

ИПР = 483807840 + 48380784 + 184137264 + 46519805 + 29070572 + 15965659 = = 807881924 бел. руб.

Прочие административно - управленческие расходы составляют 10 % от прямых издержек.

Расчет прямых и общих издержек для рассматриваемых стандартов связи сведен в таблицу 4.4.

Таблица 4.4 - Прямые и общие издержки

Затраты

Стандарт

ТЕТRA

GSM-R

Итого прямые издержки, бел. руб.

834683719

807881924

Административно управленческие расходы, бел. руб.

83468371,9

80788192,4

Итого общие текущие издержки, бел. руб.

918152090,9

888670116,4

Тогда суммарные затраты на сеть цифровой радиосвязи составляют:

Для TETRA

Для GSM-R

Рисунок 4 - Диаграммы основных технико-экономических показателей

Исходя из полученных расчетов, на основании которых построены диаграммы (рисунок 4), можно сделать вывод, что экономически более эффективной для внедрения является система цифровой радиосвязи стандарта GSM-R.

5. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЗАЩИТЫ ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

5.1 Характеристика проектируемой системы радиосвязи

В данном дипломном проекте разрабатывается система мобильной связи. Она основана на сотовой системе связи протокола GSM-R 900 МГц. Специфика связи такова, что соединение между абонентами осуществляется посредством электромагнитных волн. При этом основную мощность излучает базовая станция, покрывая радиополем необходимую зону обслуживания.

Диапазон электромагнитных излучений (ЭМИ), в котором организуется GSM-R связь, относится к СВЧ-диапазону, т.е. обладает диапазоном частот 300 МГц - 300 ГГц и длиной волны 1 м - 1 мм. Основными источниками СВЧ-излучений на производстве являются: антенны радиопередающих устройств, отверстия и щели в фидерных линиях и фланцевых соединениях волноводов, неплотности и отверстия в экранирующих устройствах генераторов, открытые выходы генераторов.

5.2 Влияние электромагнитного излучения на организм человека

Исследования по изучению влияния уровней электромагнитных полей (ЭМП) радиочастотного диапазона на организм человека выявили определенные сдвиги со стороны нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной систем, изменения показателей крови, обмена веществ и некоторых функций эндокринных желез. При обследовании большого контингента людей в производственных условиях установлено, что количество и частота жалоб на ухудшение самочувствия возрастает с увеличением профессионального стажа, причем при хроническом облучении более ранние и более выраженные реакции обнаруживаются со стороны нервной системы. Психоневрологические симптомы проявляются в виде постоянной головной боли, повышенной утомляемости, слабости, нарушении сна, повышенной раздражаемости, ослабления памяти и внимания. Иногда наблюдается приступообразная головная боль, побледнение кожных покровов, адинамия и обморочные состояния. При длительном воздействии СВЧ-излучений могут иметь место изменения в крови, помутнение хрусталика (катаракта), трофические заболевания (выпадение волос, похудение, ломкость ногтей), а согласно последним данным - рост числа онкологических заболеваний, утрата репродуктивной функции, иммунитета.

Таким образом, признанная биологическая значимость ЭМП в формировании электромагнитной обстановки в производственной и окружающей среде является важной предпосылкой для освоения методик гигиенической оценки и прогнозирования электромагнитных полей в рабочей зоне и жилой территории, определения санитарно-защитных зон и применения других инженерно-технических способов и средств по снижению вредного воздействия ЭМП на организм человека.

5.3 Гигиеническая оценка и нормирование СВЧ - излучений

Основной количественной характеристикой электромагнитных полей СВЧ-диапазона при их оценке является плотность потока энергии (ППЭ), проходящая через единицу площади, перпендикулярной направлению распространения излучения в единицу времени в мкВт/см2 или Вт/м2.

Гигиеническая оценка СВЧ-излучений на производстве заключается в сравнении ППЭ на рабочих местах или в местах возможного нахождения персонала с предельно допустимой плотностью (ППЭпд).

Согласно Санитарным правилам и нормам 2.2.4/2.1.8.9-36-2002 “Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ)” предельно допустимый уровень ППЭ для населения не должен превышать 10 мкВт/см2 или 0,1 Вт/м2.

Для ориентировочной оценки ожидаемых (прогнозируемых) уровней поля на рабочих местах и жилой территории плотность потока энергии в точке, находящейся на расстоянии r от источника излучения, рассчитывают ППЭОЖ по следующей формуле:

где: Рср - средняя мощность излучателя, мкВт (Вт);

G - коэффициент усиления антенны (излучателя);

r - расстояние от контрольной точки до источника излучения, см (м).

Для диапазона 30 кГц - 300 ГГц при воздействии на персонал ЭМП от нескольких источников, работающих в частотных диапазонах, для которых установлены единые предельно допустимые уровни, следует определять суммарную плотность потока энергии по формуле:

ППЭСУМ = ППЭ1 + ППЭ2 + ... + ППЭn . (5.2)

Однако, в данном дипломном проекте влияние соседних источников электромагнитного излучения (соседних базовых станций) на контрольную точку будет незначительным из-за значительной отдалённости друг от друга соседних базовых станций, поэтому электромагнитное излучение соседних базовых станций в расчёт не принимаем.

В дипломном проекте используется аппаратура, работающая в диапазоне 900 МГц, мощностью передатчика варьируется от 12,6 до 31,6 Вт. Минимальное расстояние до излучателя базовой станции составляет 27 метров, коэффициент усиления антенны 20 дБи. Подставив данные в формулу 5.1, определим значение плотности потока энергии.

Для оценки плотности потока энергии по всем базовым станциям расчёт ППЭОЖ сведём в таблицу 5.1. Необходимо учесть, что на каждой базовой станции два передатчика. Расчёт плотности потока энергии произведём, учитывая данные таблицы 5.1, по станции работающей с максимальной мощностью по двум передатчикам, находящимся на минимальном расстоянии от контрольной точки. Согласно таблице 5.1, предельно допустимый уровень ППЭ для населения превысит значение 0,1 Вт/м2 , если расстояние от контрольной точки до источника излучения будет менее 32 метров. Внешняя граница санитарно-защитной зоны (СЗЗ) определяется на высоте 2 м от поверхности земли. Поэтому все базовые станции, высотой менее 34 метров должны иметь СЗЗ и располагаться они должны в зоне ограничения застройки (ЗОЗ). Максимальный уровень ППЭОЖ будет наблюдаться, если базовая станция работает с выходной мощностью в 36,1 Вт по двум передатчикам, её антенны с коэффициентом усиления 20 дБи находятся на расстоянии от земли 27 метров. Величина ППЭОЖ 1, согласно рассчитанным данным таблицы 5.1, равна 0,069 Вт/м2 по каждому излучателю.

Таблица 5.1 - Расчёт плотности потока энергии при коэффициенте усиления антенны G = 20дБи

Коэффициент усиления антенны G = 20дБи

Мощность излучателя Р, Вт

12,6

15,8

20

25,1

31,6

Расстояние r, м

Плотность потока энергии ППЭож, Вт/м2

27

0,0275

0,0345

0,0437

0,0548

0,069

28

0,0256

0,0321

0,0406

0,051

0,0642

29

0,0239

0,0299

0,0379

0,0475

0,0598

30

0,0223

0,028

0,0354

0,0444

0,0559

31

0,0209

0,0262

0,0331

0,0416

0,0524

32

0,0196

0,0246

0,0311

0,039

0,0491

33

0,0184

0,0231

0,0292

0,0367

0,0462

34

0,0174

0,0218

0,0275

0,0346

0,0435

35

0,0164

0,0205

0,026

0,0326

0,0411

36

0,0155

0,0194

0,0246

0,0308

0,0388

37

0,0147

0,0184

0,0233

0,0292

0,0368

38

0,0139

0,0174

0,0221

0,0277

0,0348

39

0,0132

0,0165

0,0209

0,0263

0,0331

40

0,0125

0,0157

0,0199

0,025

0,0314

41

0,0119

0,015

0,0189

0,0238

0,0299

42

0,0114

0,0143

0,0181

0,0227

0,0285

43

0,0109

0,0136

0,0172

0,0216

0,0272

44

0,0104

0,013

0,0164

0,0206

0,026

45

0,0099

0,0124

0,0157

0,0197

0,0248

46

0,0095

0,0119

0,0151

0,0189

0,0238

47

0,0091

0,0114

0,0144

0,0181

0,0228

48

0,0087

0,0109

0,0138

0,0173

0,0218

49

0,0084

0,0105

0,0133

0,0166

0,021

50

0,008

0,0101

0,0127

0,016

0,0201

Тогда суммарная плотность потока энергии равна:

Расчет показал, что плотность потока энергии превышает предельно допустимое значение. Рассчитаем для базовой станция, работающей с выходной мощностью в 36,1 Вт по двум передатчикам и её антенны с коэффициентом усиления 20 дБи находятся на расстоянии 27 метров от земли, радиус СЗЗ по формуле:

где - высота базовой станции, м (рисунок 5.1);

- радиус СЗЗ, м;

- расстояние от контрольной точки до источника излучения (32 м).

Рисунок 5.1 - Изображение санитарно-защитной зоны в районе базовой станции

Подставив данные в формулу 5.3, определим значение радиуса СЗЗ.

Сведем расчёт радиусов СЗЗ в таблицу 5.2.

Таблица 5.2- Расчёт радиуса СЗЗ при коэффициенте усиления антенны G = 20дБи и мощности передатчика 31,6 Вт.

Высота базовой станции H, м

Плотность потока энергии ППЭож, Вт/м2

Радиус СЗЗ, м

27

0,069

20,66

28

0,0642

19,29

29

0,0598

17,75

30

0,0559

16,00

31

0,0524

13,96

32

0,0491

11,49

33

0,0462

8,19

34

0,0435

0,00

5.4 Основные способы и средства защиты от СВЧ-излучений

При выборе защиты персонала или населения от электромагнитных излучений необходимо учитывать особенности производства, условия эксплуатации оборудования, рабочий диапазон частот, характер выполняемых работ, интенсивность поля, продолжительность излучения и другие факторы.

Согласно СанПиН №14 "Гигиенические требования к установке и эксплуатации систем сотовой связи" от 01.02.2010 для снижения интенсивности поля в рабочей или жилой зоне рекомендуется применять различные инженерно-технические способы и средства, а также организационные и лечебно - профилактические мероприятия.

В качестве инженерно-технических методов и средств применяются: экранирование излучателей, помещений или рабочих мест; уменьшение напряженности и плотности потока энергии в рабочей или жилой зоне за счет уменьшения мощности источника (если позволяют технические условия) и использование ослабителей (аттенюаторов) мощности и согласованных нагрузок (например, эквивалентов антенн); применение средств индивидуальной защиты.

При экранировании используются такие явления, как поглощение электромагнитной энергии материалом экрана и ее отражение от поверхности экрана. Поглощение ЭМП обусловливается тепловыми потерями в толще материала и зависит от электромагнитных свойств материала экрана (электрической проводимости, магнитной проницаемости и др.). Отражение обусловливается несоответствием электромагнитных свойств воздуха (или другой среды, в которой распространяется электромагнитная энергия) и материала экрана.

Для изготовления экранов применяют либо тонкие металлические (сталь, алюминий, медь, сплавы) листы, либо металлические сетки, так как металлы, являясь хорошими проводниками, реализуют оба явления, используемые при экранировании.

Большая отражательная способность металлов, обусловленная значительным несоответствием электромагнитных свойств воздуха и металла, в ряде случаев может быть нежелательной, так как интенсивность поля в рабочей зоне может увеличиваться и влиять на режим работы излучателя. В подобных случаях следует применять экраны с малым коэффициентом отражения специальной конструкции - поглощающие экраны. Металлические экраны за счет отражения и поглощения практически непроницаемы для электромагнитной энергии радиочастотного диапазона.

Применение поглощающих нагрузок и аттенюаторов позволяет ослабить интенсивность излучения электромагнитной энергии в окружающее пространство на 60 дБ и более.

Для защиты от ЭМП при работе в антенном поле, проведении испытательных и регулировочных работ на объекте, устранении аварийных ситуаций и ремонте рекомендуется использование индивидуальных средств защиты. Для защиты всего тела применяют комбинезоны, халаты и капюшоны. Их изготавливают из трех слоев ткани. Внутренний и наружный слои делают из хлопчатобумажной ткани (диагональ, ситец), а средний защитный слой - из радиотехнической ткани, имеющей проводящую сетку. Для защиты глаз используются специальные радиозащитные очки из стекла, покрытого полупроводниковым оловом. Ослабление ЭМП этими очками составляет от 20 до 22 дБ.

Организационные мероприятия включают в себя: требования к персоналу (возраст, медицинское освидетельствование, обучение, инструктаж и др.), выбор рационального взаимного размещения оборудования и рабочих мест в рабочем помещении; установление рациональных режимов работы оборудования и обслуживающего персонала; ограничение работы оборудования во времени (например, за счет сокращения времени на проведение наладочных и ремонтных работ); защита расстоянием (удаление рабочего места от источника ЭМП, когда имеется возможность использования дистанционного управления оборудованием); применение средств предупреждающей сигнализации.

Лечебно-профилактические мероприятия направлены на предупреждение заболевания, которое может быть вызвано воздействием ЭМП, а также своевременное лечение работающих, при обнаружении заболевания.

Для предупреждения профессиональных заболеваний лиц, работающих в условиях ЭМП, применяются такие меры, как предварительный (для поступающих на работу) и периодический (не реже одного раза в год) медицинский контроль, а также ряд мер, способствующих повышению устойчивости организма человека к действию ЭМП. Медицинский контроль позволяет выявить людей с такими патологическими изменениями в организме, при которых работа в условиях облучения ЭМП противопоказана, и определить необходимость лечения.

К мероприятиям, способствующим повышению резистентности организма к ЭМП, могут быть отнесены регулярные физические упражнения, рационализация времени труда и отдыха, а также использование некоторых лекарсвенных препаратов и общеукрепляющих витаминных комплексов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Технологическая радиосвязь является важнейшим средством обеспечения безопасности и повышения производительности труда на железнодорожном транспорте. Подвижную радиосвязь в современных условиях следует рассматривать как один из важнейших элементов технологии железнодорожного транспорта, непосредственно влияющий на безопасность движения поездов, производительность труда работников различных служб, достоверность и надежность передачи данных автоматизированных систем управления железнодорожным транспортом.

Новая цифровая система радиосвязи GSM-R обладает рядом преимуществ, которые позволяют упростить обмен информацией; повысить качество обслуживания абонентов и уровень безопасности перевозок.

По результатам дипломного проектирования предлагается для повышения безопасности движения на участке Минск - Гудогай Белорусской железной дороги внедрить систему цифровой радиосвязи GSM-R.

С ее внедрением на Белорусской железной дороге появится стандартизированная базовая система для всех специализированных приложений -- поездной и маневровой, технологической и ремонтной радиосвязи, радиосвязи строительных подразделений, корпоративной и т. п. Технико-экономические расчеты, осуществленные в дипломном проекте показали, что данная система отвечает не только существующим, но и перспективным потребностям Белорусской железной дороги.

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Вериго, А.М. Технологическая радиосвязь сегодня и завтра / А.М. Вериго, К.К. Алмазян //Автоматика, связь, информатика. - 2004. - №5. - с. 28-31.

2 Вериго, А.М. Цифровые системы технологической радиосвязи / А.М. Вериго Т.В., Климова //Автоматика, связь, информатика. - 2000. - №4. - с. 30-32.

3 Вериго, А.М. Системы радиосвязи на зарубежных железных дорогах / А.М. Вериго //Автоматика, связь, информатика. - 2007. - №5. - с. 45.

4 Власенко, С.В. Общеевропейская система управления движением поездов / С.В. Власенко, С.А. Лунев //Автоматика, связь, информатика.- 2006.- №4.--с.28-32.

5 Емельянова, И. А. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов: Пособие для студентов электротехнического факультета. - Гомель: УО «БелГУТ», 2005. - 50 с.

6 Казанкина, Т.П. Радиосвязь на железнодорожном транспорте / Т.П. Казанкина - М.:Транспорт, 1982. - 187 с.

7 Комин, Н.Д. Современные системы радиосвязи для железных дорог/ Н.Д. Комин, М.А. Миронова // Автоматика, телемеханика и связь. - 1998. - №6. - с.17-24.

8 Комягин, А.Л. Технологическая радиосвязь на железнодорожном транспорте / А.Л. Комягин, В.К. Фунзавя, С.А. Денисов // Электросвязь. - 2000. - №2. - с. 14-18.

9 Невдяев, Л.М. Мобильная связь 3-го поколения / Л.М. Невдяев// М.:Связь и бизнес, 2000. - 205с.

10 Одинский, А. Н. Современные тенденции на рынке систем оперативной радиосвязи // А.Н. Одинский Мир связи. - 2005. - №8. - с.24-27.

11 Осминина, С. В. Перспективы внедрения GSM-R // С.В. Осминина Автоматика, связь, информатика. - 2007. - №8. - с. 22-23.

12 Портативные терминалы GSM-R[Электронный ресурс]. - 2008.- Режим доступа: http://diona.com.ua/index.php?id=177.-Дата доступа: 29.05.2009.

13 Печаткин, А. В. Системы мобильной связи. Часть 1. Принципы организации, функционирования и частотного планирования систем мобильной связи: Учебное пособие по дисциплине «Системы мобильной связи» для студентов заочной формы обучения / Сост. А. В. Печаткин; РГАТА. - Рыбинск, 2008 - 122 с.

14 Родигина, Т. М. Цифровые стандарты радиосвязи в свете требований информационных технологий железнодорожного транспорта/ Т.М. Родигина// Радиоэлектроника и телекоммуникации. - 2002. - №4. - с.5-8.

15 Санитарные правила и нормы «Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ)» 2.2.4./2.1.8.9-36-2002 - Введ. 31.12.2002. - Минск, 2002 - 14 с.

16 Сергеев, С.И. Стандарт GSM: экспансия на рынок профессиональной связи / С.И. Сергеев, В.М. Тамаркин // Технологии и средства связи. - 2000.-- №8. - с.38-40.

17 Стандарт организации «Требования по эксплуатации поездной радиосвязи Белорусской железной дороги»./ Минск, 2006 - 50 с.

18 GSM-Rail [Электронный ресурс]. - 2008. - Режим доступа: http://www.senderlisteffm.de/index.html - Дата доступа: 01.06.2009.

19 GSM-R - Мобильная радиосвязь для железных дорог [Электронный ресурс]. - 2008. - Режим доступа: http://www.radioscanner.ru/info/article222/. - Дата доступа: 10.05.2009.

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ

АФУ - антенно-фидерное устройство;

АСУ - антенно-согласующее устройство;

БС - базовая станция;

ВЛ - воздушная линия;

ДНЦ - поездной диспетчер;

ДПР - система два провода - рельс;

ДСП - дежурный по станции;

КВ - короткие волны;

КП - контрольный пункт;

МРС - маневровая радиосвязь;

МСЖД - международный союз железных дорог;

ППЭ - плотность потока энергии;

ПРС - поездная радиосвязь;

ПТО - пункт технического обслуживания;

РСПР - распорядительная станция поездной радиосвязи;

СВЧ - сверх высокая частота;

СЦБ - сигнализация, централизация и блокировка;

УКВ - ультракороткие волны;

ЦУ - центр управления;

ЧНН - час наибольшей нагрузки;


Подобные документы

  • Структура Кандыагашской дистанции сигнализации и связи. Необходимость перехода на цифровые стандарты радиосвязи. Проектирование и строительство системы TETRA на участке железной дороги Кандыагаш-Никельтау. Функции и технические характеристики стандарта.

    дипломная работа [1,9 M], добавлен 16.04.2014

  • Анализ оснащенности участка проектирования системами связи. Требования к стандартам радиосвязи. Преимущества GSM-R, принципы построения, организация каналов доступа, особенности базовой структуры. Энергетический расчет проектируемой системы радиосвязи.

    дипломная работа [4,5 M], добавлен 24.06.2011

  • Характеристика цифровой сотовой системы подвижной радиосвязи стандарта GSM. Структурная схема и состав оборудования сетей связи. Методы расчета повторного использования частот. Отношение интерференции Коченела. Расчет зон обслуживания. Безопасность труда.

    дипломная работа [4,8 M], добавлен 30.08.2010

  • Изучение предназначения аппаратуры цифровой радиосвязи. Сравнение радиомодемов МЕТА и Риф Файндер-801 методом анализа иерархии. Расчет матриц сравнения и приоритетов, рыночной стоимости радиомодема. Методы передачи, кодирования и синхронизации сигнала.

    курсовая работа [250,0 K], добавлен 30.06.2012

  • Конструкция волоконно-оптической кабелей связи. Использование системы передачи ИКМ-30. Технические характеристики ОКЗ-С-8(3,0)Сп-48(2). Расчет длины регенерационного участка. Проектирование первичной сети связи на железной дороге с использованием ВОЛС.

    курсовая работа [189,4 K], добавлен 22.10.2014

  • Виды оперативно-технологической связи на участке железной дороги. Принципы организации группового канала цифровой технологической связи. Разработка схемы прохождения цифрового потока через синхронные мультиплексоры. Адресация объектов сети ОТС.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 30.07.2011

  • Создание первого мобильного телефона. Основные составляющие сотовой сети. Здоровье и мобильный телефон. Гигиеническое нормирование электромагнитного поля, создаваемого элементами системы сотовой радиосвязи в РФ. Советы пользователям сотовых телефонов.

    презентация [392,3 K], добавлен 19.06.2015

  • Определение количества и административно-хозяйственного значения станций на участке железной дороги. Разработка структурной схемы аналогово-цифровой сети оперативно технологической связи сегмента. Организация диспетчерских кругов по групповым каналам.

    курсовая работа [474,1 K], добавлен 12.02.2013

  • Транкинговая связь: понятие, стандарты радиосвязи, операторы. Обобщенные сведения о системах стандартов Edacs, Tetra, Apco 25, Tetrapol, iden и их технические характеристики. Функциональные возможности, предоставляемые системами цифровой радиосвязи.

    курсовая работа [37,4 K], добавлен 16.09.2013

  • Рассмотрение предпосылок цифровизации связи и появления первых систем с кодовой модуляцией. Основы телефонной связи: от ИКМ до IP-телефонии. История развития цифровой радиосвязи и телевещания. Решение проблемы увеличения количества передаваемых программ.

    контрольная работа [32,3 K], добавлен 12.06.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.