Цифровые системы технологической радиосвязи (ЦСТР)

5.2.3.1 Цифровая система технологической радиосвязи стандарта GSM-R

5.2.3.1.1 Функциональные требования к ЦСТР стандарта GSM-R и требования по гарантированной безопасности и надежности

1) Должны быть реализованы следующие функции передачи речи GSM-R:

• 
  циркулярный голосовой вызов (VBS);
  
• 
  групповой голосовой вызов (VGSC);
  
• 
  вызовы, адресуемые в зависимости от места (LDA);
  
• 
  функциональный вызов (FA);
  
• 
  железнодорожный аварийный вызов;
  
• 
  общегражданский аварийный вызов (112);
  
• 
  вызовы между абонентами, включая использование номеров MSISDN.
  

2) Должны быть реализованы следующие функции передачи данных GSM-R:

• 
  передача данных коммутируемых цепей (CSD);
  
• 
  передача пакетных данных GPRS и EDGE;
  
• 
  передача коротких сообщений (текста) (SMS).
  

Должна иметься возможность отправки (приема) сообщений SMS из терминалов мобильной и фиксированной диспетчерской связи. Отправитель сообщения SMS должен автоматически получить подтверждение, что абонент, которому было отправлено сообщение, его получил.

3) Топология сети GSM-R, места размещения BTS по участку и высоты установки антенн должны обеспечивать непрерывность радиопокрытия при обеспеченности радиосвязью с вероятностью 95 % по времени и месту на границах зоны обслуживания каждой BTS при минимальном уровне радиосигнала на входе приемника локомотивной радиостанции минус 92 дБм и высоте установки антенны локомотивной радиостанции 4 м.

Обеспечение непрерывности радиопокрытия предполагает:

• 
  организацию связи без переустановления соединения абонентом на все время занятия радиоканала для информационного обмена с учетом заданной вероятности обеспеченности связью по месту и времени;
  
• 
  достижение перекрытия смежных зон обслуживания BTS, достаточного для реализации функции эстафетной передачи («хэндовера»);
  
• 
  двойное покрытие зон обслуживания соседних BTS.
  

1) Система GSM-R должна быть построена как новая система с возможностью интеграции в существующие сети GSM-R ОАО «РЖД» и должна включать в себя следующие основные подсистемы:

• 
  коммутации (NSS);
  
• 
  базовых станций (BSS);
  
• 
  управления сетью (NMS);
  
• 
  регистрации переговоров абонентов (CRS);
  
• 
  мобильных станций (MSS);
  
• 
  фиксированной диспетчерской связи (FDN).
  

NSS должна иметь не менее двух центров коммутации – основного и резервного. При проектировании устройств NSS необходимо предусмотреть не менее 30 % резерва для развития системы GSM-R.

Во время максимальной нагрузки уровень блокировки вызовов не должен превышать 0,1 %. Сигнальная сеть NSS должна обеспечивать нагрузку не менее 0,4 Эрл. Подрядчик обязан согласовать с Заказчиком места установки устройств NSS.

Оборудование NSS должно нормально функционировать в помещениях:

• 
  при температуре от +5 до +45 ^оС;
  
• 
  относительной влажности (без конденсации влаги) до 70 %;
  
• 
  атмосферном давлении от 80 кПа до 110 кПа.
  

Работа оборудования NSS должна контролироваться соответствующими системами управления Центра обслуживания и управления сетью (NMC).

Необходимо обеспечить резервирование составных частей оборудования NSS с использованием технологии избыточности 2n или n + 1 для недопущения нарушения работы соответствующего функционального узла в случае неисправности отдельного устройства или его части.

Структура NSS должна быть модульной.

Оборудование и программное обеспечение NSS должны быть защищены от несанкционированного доступа (включая любую из его частей).

3) Подсистема базовых станций (BSS) должна удовлетворять спецификации GSM фазы 2+.

Каждая BTS должна быть сконфигурирована как «секторизованная сота», состоящая из направленных вдоль линии ВСМ секторов с излучением сигналов в противоположных направлениях.

Для каждой BTS или звена BTS должна быть предусмотрена возможность подключения к двум центрам коммутации.

Оборудование BSS (за исключением BTS) должно соответствовать техническим спецификациям и действовать надлежащим образом в помещениях:

• 
  при температуре от +5 до +45 ^оС;
  
• 
  относительной влажности (без конденсации влаги) до 70 %;
  
• 
  атмосферном давлении от 80 кПа до 110 кПа.
  

Необходимо обеспечить резервирование составных частей оборудования BSS. Во всем оборудовании BSS должны быть использованы технологии избыточности 2n или n + 1 для недопущения нарушения работы соответствующего функционального узла в случае неисправности отдельного устройства или его части.

BSS должна удовлетворять следующим требованиям:

• 
  степень блокировки канала трафика (TCH) радиоинтерфейса Um не должна превышать 2 %;
  
• 
  базовые станции должны быть подключены к контроллеру базовых станций по принципу «пространственного кольца».
  

Аварийные сообщения BSS и сигналы контроля о состоянии внешних устройств должны в реальном времени передаваться в Центр управления сетью.

Оборудование и программное обеспечение BSS должны быть защищено от несанкционированного доступа (включая любую из его частей).

4) Подсистема управления сетью (NMS) должна гарантировать доступ только авторизованных пользователей в соответствии с предоставленными им правами.

Должна быть предусмотрена возможность дистанционного доступа авторизованных пользователей ко всем системам NMS через технологические сети связи ОАО «РЖД» (СПД ОбТН).

Должны быть использованы такие средства безопасности, как брандмауэры, VPN (Virtual Private Network), пароли, изменяющиеся в установленном порядке, фильтрация адресов IP, разрешения доступа только от устройства с определенным IP и адресом MAC и т. п.

В аппаратной и программной частях NMS должны быть использованы технологии и архитектура, позволяющие в случае какого-либо сбоя работы отдельного оборудования NMS сохранить полную функциональность системы NMS, неисправность отдельной части устройства не должна приводить к нарушениям работы функционального узла, а также к снижению его функциональности.

Оборудование NMS должно иметь внешние независимые накопители, сохраняющие информацию при отсутствии питания, и предназначенные для сохранения программного обеспечения и настроек. В случае программного сбоя любой составной части NMS должна быть возможность восстановления данных, которые были заранее сохранены в этом накопителе. Восстановление данных в любой части NMS должно занимать не более 30 минут.

Структура NMS (включая все ее подсистемы) должна быть модульной.

Оборудование и программное обеспечение NMS должны быть защищено от несанкционированного доступа (включая любую его часть).

5) Оборудование регистрации переговоров мобильных абонентов (CRS) должно сохранять записанные переговоры в течение не менее 30 суток.

Оборудование CRS обязано регистрировать, записывать и сохранять все входящие и выходящие звонки (мобильных абонентов). Должна быть реализована возможность записи всех абонентов одновременно, любого разговора указанного мобильного абонента или группы совместно с атрибутами этих разговоров.

CRS должна удовлетворять следующим требованиям:

• 
  автоматически начать/прекратить запись при:
  

появлении/пропадании сигнала;

поступлении входящего вызова;

• 
  фиксировать атрибуты записи: дату, время, длительность, вид связи (входящая/исходящая), номер другого абонента (собеседника), тип вызова (FA, LDA, аварийный и т. п.);
  
• 
  сортировать, фильтровать, находить в базе записей записи по номеру абонента, дате, времени, длительности, виду связи (входящая/исходящая), номеру второго абонента (собеседника), типу вызова (FA, LDA и т. п.), а также выдавать их для прослушивания;
  
• 
  автоматически архивировать записи на энергонезависимом носителе. Должна быть предусмотрена возможность восстановления записей, удаленных из архива.
  

Количество записей, накопленных в базе данных, не должно влиять на скорость работы системы.

Необходимо предусмотреть возможность конверсии записей в формат mp3 для прослушивания их на компьютере, на котором не установлено специальное программное обеспечение.

Оборудование и программное обеспечение CRS должны быть защищено паролем и другими специальными средствами (брандмауэрами, фильтрацией IP-адресов, разрешениями доступа только с устройства с конкретным IP-адресом и т. п.) от несанкционированного доступа и прослушивания записей, а также от переконфигурирования CRS или изменения настроек. Кроме того, администратору должна быть предоставлена возможность конфигурировать, обслуживать различные профили и пользоваться CRS.

6) Должны применяться следующие носимые терминалы GSM-R:

• 
  общего назначения (GPH);
  
• 
  работников, работающих на открытом воздухе (OPH);
  
• 
  работников, участвующих в маневровых работах (OPS).
  

Диапазон рабочих температур терминала GPH должен соответствовать годовому диапазону температур атмосферного воздуха территории прохождения трассы ВСМ. Эти терминалы в течение одного цикла зарядки аккумуляторов должны действовать в течение не менее 8 часов (50 % – в дежурном режиме, 50 % – в режиме переговоров), а в дежурном режиме – в течение не менее 160 часов. Часть поставленных терминалов (20 % от общего количества) должна быть укомплектована автомобильными принадлежностями (внешней RF-антенной, держателем терминала, беспроводным оборудованием hands free, устройством зарядки аккумуляторов и т. п.).

Диапазон рабочих температур терминала OPH должен соответствовать годовому диапазону температур атмосферного воздуха территории прохождения трассы ВСМ. Этот терминал должен иметь класс защиты не менее IP54 по ГОСТ 14254, герметичный корпус, устойчивый к воздействию ударов, воды и пыли, отдельную кнопку аварийного вызова (emergency), специальную кнопку вызова (PTT), громкоговоритель увеличенного размера (по сравнению с GPH). Эти терминалы в течение одного цикла зарядки аккумуляторов должны действовать в течение не менее 8 часов (50 % – в дежурном режиме, 50 % – в режиме переговоров), а в дежурном режиме – в течение не менее 160 часов. Терминалы должны быть укомплектованы оборудованием hands free. Это оборудование должно иметь наушники, микрофон, кнопку PTT и держатель для крепления этого оборудования. Корпус оборудования hands free должен иметь класс защиты IP54.

Диапазон рабочих температур терминала OPS должен соответствовать годовому диапазону температур атмосферного воздуха территории прохождения трассы ВСМ. Этот терминал должен иметь класс защиты IP54, герметичный корпус, устойчивый к воздействию ударов, воды и пыли, отдельную кнопку аварийного вызова (emergency), специальную кнопку вызова (PTT), громкоговоритель увеличенного размера, функции сигнала обеспечения связи (link assurance), а также кнопки защиты (dead man function), специальный держатель с поворачиваемым креплением, предназначенный для крепления терминала на работнике, участвующем в маневрах, дополнительный микрофон, управляемый PTT, запасную аккумуляторную батарею, емкость которой должна быть не менее 2300 мА·час. Эти терминалы в течение одного цикла зарядки аккумуляторов должны действовать в течение не менее 12 часов (50 % – в дежурном режиме, 50 % – в режиме переговоров), а в дежурном режиме – в течение не менее 160 часов. Терминалы должны быть укомплектованы оборудованием hands free. Оборудование должно иметь наушники, микрофон, кнопку PTT и держатель для крепления этого оборудования. Корпус устройства hands free должен иметь класс защиты IP54.

Для эксплуатации терминалов в условиях низких температур в комплекте поставки должны содержаться все необходимые приспособления.

7) Подсистема фиксированной диспетчерской связи (FDN) должна состоять из устройств коммутации фиксированной диспетчерской связи (PBX-R) и терминальных устройств, их систем управления, а также системы записи переговоров абонентов сети FDN.

Коммутирующие (PBX-R) и терминальные устройства фиксированной диспетчерской связи должны быть соединены непосредственно или через системы передачи данных. Терминалы FDN также должны действовать в качестве мобильных станций в сети GSM-R.

FDN должна быть соединена с системой GSM-R и с существующей сетью фиксированной диспетчерской связи. Соединительные каналы (2 Мбит/с) должны быть резервированы с использованием технологии n + 1 в каждом отдельном направлении.

Система FDN должна быть установлена как система без потерь: любому абоненту связь должна быть доступна всегда, независимо от ситуации в сети (поездному диспетчеру, дежурному по станции или другому абоненту в любой ситуации должна быть предоставлена возможность связаться с помощью терминала FDN с любым поездом, находящимся в зоне его ответственности, или с другими устройствами, установленными на подвижном составе, а также с абонентами FDN, GSM-R и существующей сети технологической связи).

Необходимо установить для всех устройств FDN системы управления (EMS) и обеспечить, чтобы работа оборудования контролировалась из Центра обслуживания и управления сетью (NMC). Спонтанные сообщения о любых неисправностях устройств FDN должны в реальном времени передаваться в Центр обслуживания и управления сетью (NMC).

Необходимо предусмотреть возможность производить конфигурацию всех терминалов FDN, обновление программного обеспечения, а также устранение нарушений работы устройств из Центра управления дистанционным способом или (по выбору) на месте установки устройства.

Программное обеспечение и базы данных устройств FDN должны быть защищены от несанкционированного доступа.

На дисплее пульта связи поездного диспетчера должны автоматически отображаться номера поездов, находящихся в зоне его ответственности – записи в специальном реестре, при помощи которых можно осуществлять вызовы.

Обновление программного обеспечения пультов диспетчерской связи FDN и настройки баз данных должны выполняться дистанционно из Центра обслуживания сети (используя фиксированное присоединение сети) и, по выбору, на месте эксплуатации оборудования.

Пульты диспетчерской связи FDN (терминалы) должны быть соединены с коммутатором PBX-R с использованием каналов Е1 и IP-доступа.

При нарушениях сети электропитания переменного тока напряжением 220 В пульты связи должны быть обеспечены электроэнергией от резервного источника питания. Резервирование питания пультов связи должно обеспечиваться в течение 8 часов.

Все переговоры абонентов сети FDN должны записываться.

Все услуги связи, предоставляемые сетью FDN, должны учитываться в Системе обслуживания и учета клиентов (CCBS).

Оборудование FDN должно иметь внешние независимые носители, сохраняющие информацию при отсутствии питания и предназначенные для сохранения программного обеспечения и начальных установок. В случае программного сбоя любой составляющей части FDN должна быть предусмотрена возможность восстановления данных, которые были заранее сохранены в этом носителе. Восстановление данных в любом устройстве FDN должно занимать не более 30 минут.

5.2.3.1.3 Организация каналов связи между элементами ЦСТР стандарта GSM-R

1) Должна быть сформирована оптическая транспортная платформа на основе технологии WDM (DWDM и CWDM).

2) Транспортная (первичная) сеть должна быть сформирована на основе двух видов типовых сетевых фрагментов:

• 
  типового звена (далее – ТЗВ);
  
• 
  типовой секции (далее – ТС), включающей в себя цепочку ТЗВ и прямое соединение транзитно-периферийных узлов (далее – ТПУ) ТПУ–ТПУ, организованное на свободной паре оптических волокон.
  

4) Для организации СПД ОбТН в региональных узлах (РУ) необходимо установить маршрутизаторы MPLS с расширенной функциональностью.

В ТПУ по концам ТС необходимо также установить маршрутизаторы MPLS. На каждом периферийном узле (ПУ) в цепочке ТЗВ между ТПУ необходимо установить коммутаторы Ethernet, осуществляющие переключения на уровне L2.

5.2.3.1.4 Администрирование, конфигурирование ЦСТР стандарта GSM-R, включение в ЕСМА сетей связи ОАО «РЖД»

1) Для реализации функций администрирования и конфигурирования ЦСТР должно быть предусмотрено использование действующей ЕСМА ОАО «РЖД».

2) Информация о состоянии оборудования должна передаваться в служебных каналах группового линейного тракта и поступать в сеть передачи данных ЕСМА через шлюзовые элементы.

3) Действующее серверное оборудование ЕСМА должно располагаться в Центре технологического управления (ЦТУ), а рабочие места операторов – в ЦТУ и центрах технического обслуживания (ЦТО).

5.2.3.2 Цифровая система технологической радиосвязи стандарта DMR

5.2.3.2.1 Функциональные требования к ЦСТР стандарта DMR и требования по гарантированной безопасности и надежности

1) Должны быть реализованы следующие функции передачи речи:

• 
  циркулярный голосовой вызов;
  
• 
  групповой голосовой вызов;
  

2) Должны быть реализована функция передачи данных коммутируемых цепей.

5.2.3.2.2 Архитектура ЦСТР стандарта DMR, основные компоненты

1) Цифровая система DMR поездной радиосвязи должна включать:

– распорядительную станцию;

– диспетчерские абонентские терминалы (пульты);

– пульты дежурных по станции;

– сервер управления сетью радиосвязи (радиосервер);

– стационарные радиостанции;

– ретрансляторы;

– локомотивные (возимые) радиостанции по стандарту DMR в вариантах исполнения для телефонной связи и передачи данных;

– носимые радиостанции;

– программный комплекс для конфигурирования стационарных радиостанций, ретрансляторов станций, мобильных радиостанций и носимых радиостанций;

– программное обеспечение системы, включающее комплекс для конфигурирования стационарных радиостанций, ретрансляторов станций, мобильных радиостанций и носимых радиостанций; комплекс для распорядительной станции;

– автоматизированное рабочее место (далее – АРМ) мониторинга, контроля, администрирования системы, взаимодействующий с ЕСМА;

– регистратор переговоров.

2) Цифровая система передачи данных по радиоканалу должна включать:

– стационарную радиостанцию с функцией передачи данных по радиоканалу;

– локомотивную радиостанцию с функцией передачи данных по радиоканалу;

– АРМ мониторинга, контроля, администрирования системы, взаимодействующий с ЕСМА.

3) Сооружения и устройства инфраструктуры:

– антенно-фидерные устройства;

– системы бесперебойного электропитания и заземления.

4) Радиоэлектронные средства цифровых сетей радиосвязи стандарта DMR должны соответствовать требованиям Правил [14].

Основные характеристики радиоэлектронных средств (далее – РЭС) приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Основные характеристики радиоэлектронных средств