Проблемы организации радиотракта на участке высокоскоростной железнодорожной магистрали
Ключевые слова:
сети сотовой связи, стандарт 5G, стандарт LTE, радиотракт, высокоскоростные железнодорожные магистрали, хэндовер, логическая ячейкаАннотация
Реализация столь масштабного мероприятия как проектирование и строительство высокоскоростной магистрали не может быть осуществлена без средств связи. Несомненно, что в таком случае должны применяться самые современные средства связи, удовлетворяющие как с точки зрения эксплуатации инфраструктурных объектов и подвижного состава, так и обслуживания пассажиров. В России еще никогда массово в эксплуатационном режиме не обеспечивали сотовой связью подвижные объекты, перемещающиеся на скоростях от 250 до 400 км/ч. Естественно, радиотракт в этом случае необходимо реализовывать на современном стандарте сотовой связи LTE. Таким образом, проведение анализа основных факторов, влияющих на установление устойчивой связи на всем участке высокоскоростной магистрали, является актуальной задачей. В результате исследования определены проблемные вопросы для организации беспроводной связи при высоких скоростях движения (свыше 250 км/ч), такие как эффект Доплера, уровень сигнала, процесс обслуживания мобильных абонентов при переходе их от одной базовой станции к другой во время вызова или передаче информационных сообщений (хэндовер), а также анализ существующих решений реализации этих процессов ведущими российскими и всемирно известными производителями оборудования сетей 5G стандарта LTE. Практическая значимость исследования заключается в выработанных рекомендациях при управлении сетью связи на железнодорожном транспорте, а именно использование совместных ячеек между ближайшими ячейками сотовой связи посредством их объединения в одну логическую ячейку.
Библиографические ссылки
Стационарная симплексная радиостанция РС-46МЦ // ООО «ИРЗ» : сайт. URL : https://www.irz.ru/products/15/133.htm (Дата обращения 04.06.2025).
Радиостанция передачи речи и данных РЛСМ-10 // КБ ПУЛЬСАР-ТЕЛЕКОМ : сайт. URL : https://www.pulsar-telecom.ru/catalog/radiosvyaz/rlsm-10 (Дата обращения 04.06.2025).
High-Speed Railway Communications: From GSM-R to LTE-R / R. He, B. Ai, G. Wang et al. // IEEE Vehicular Technology Magazine. 2016. Vol. 11. Iss. 3. P. 49–58. DOI 10.1109/MVT.2016.2564446.
Решение Private LTE/5G // НТЦ «Протей» : сайт. URL : https://protei.ru/solutions/private-lte5g (Дата обращения 04.06.2025).
European Train Control System // Digitale Schiene : site. URL : https://digitale-schiene-deutschland.de/en/technologies/ETCS (access date 04.06.2025).
Measurement-Based Delay and Doppler Characterizations for High-Speed Railway Hilly Scenario / Y. Zhang, Z. He, W. Zhang et al. // International Journal of Antennas and Propagation. 2014. DOI 10.1155/2014/875345.
Pencheva Е., Atanasov I., Trifonov V. Identity Management in Future Railway Mobile Communication System // Applied Sci-ences. 2022. Vol. 12. Iss. 9. DOI: 10.3390/app12094293.
5G Based on MNOs for Critical Railway Signalling Services: Future Railway Mobile Communication System / A. González-Plaza, R. Gutiérrez Cantarero, R. Arancibia et al. // Applied Sciences. 2022. Vol. 12. Iss. 18. DOI 10.3390/app12189003.
Shao J., Li Q., Tan J. Design and Simulation of Quasi-microstrip Yagi Antenna in Railway Mobile Communication // EAI Endorsed Transactions On Scalable Information Systems. 2025. Vol. 12. Iss. 2. DOI 10.4108/eetsis.7029.
Дроздова В.Г., Завьялова Д.В. Анализ и оптимизация ключевых показателей эффективности хэндоверов в мобильных сетях LTE // Вестник кибернетики. 2017. № 4 (28). С. 146–153.
Сулимин А.Ю., Куценко С.М., Иванов М.А. Использование геопозиционирования объекта для повышения точности работы защиты питающих линий системы тягового электроснабжения // Изв. Петербург. ун-та путей сообщ. 2024. Т. 21. № 4. С. 954–964.
Пат. 2642831 Рос. Федерация. Узел и способ для обеспечения обслуживания беспроводного терминального устройства множеством сот в коммуникационной сети / Ф. Гуннарссон, П. Валлентин, А. Чентонца [и др]. № 2015106987 ; заявл. 17.07.2013 ; опубл. 29.01.2018, Бюл. № 4. 59 с.
Ярыгин В.С., Криштофович А.Ю. Исследование распространения сигнала LTE-1800 в условиях плотной городской застройки на основе статистических моделей и экспериментальных данных // Информационные технологии. Радиоэлектроника. Те-лекоммуникации. 2020. № 8. С. 507–513.
Modelling of heterogeneous 5G network slice for smart real-time railway communications / S. Hanczewski, M. Stasiak, J. Weissenberg et al. // IEEE Transactions on Network and Service Management. 2025. Vol. 22. Iss. 3. P. 2534–2545. DOI 10.1109/TNSM.2025.3547762.
5GRAIL paves the way to the Future Railway Mobile Communication System Introduction / V. Nikolopoulou, D. Mandoc, F. Bazizi et al. // 2022 IEEE Future Networks World Forum (FNWF). Montreal, 2022. P. 53–57. DOI 10.1109/FNWF55208.2022.00018.
Тарасенко А.Ю., Гриценко А.А., Лобеев Д.П. Оптимизация использования частотного спектра // Автоматика, связь, информатика. 2025. №1. С. 9–12.
Куценко С.М., Евдокимова О.Г., Климов Н.Н. О регистрации электромагнитных импульсов, оказывающих мешающее воздействие на работу систем обеспечения движения поездов // Eltrans – 2023 : Электрификация и электрическая тяга: цифровая трансформация железнодорожного транспорта : сб. тр. XI Междунар. симпозиума. СПб., 2023. С. 303–311.
Method for detecting the source of radio interference affecting train radio communication in the band of 2,13 and 2,15 MHz / S.M. Kutsenko, N.I. Rukavishnikov, O.G. Evdokimova et al. // BRICS Transport. 2023. Vol. 2. Iss. 2. DOI 10.46684/2023.2.4.
Тихвинский В., Портной С. Сети мобильной железнодорожной связи FRMCS: перспективы создания и внедрения // Первая миля. 2021. № 3 (95). С. 54–65.
