Компания "ДОК" протестировала систему связи "поезд-земля" на линии Санкт-Петербург - Хельсинки
Компания "ДОК", российский производитель радиорелейных систем на скорость 10-40Гбит/с, сообщила о подписании комиссией ОАО "РЖД" протокола испытаний системы передачи данных "поезд-земля" на базе оборудования миллиметрового диапазона длин волн PPC-10G. В процессе испытаний продемонстрирована скорость передачи между вагоном-лабораторией и базовыми станциями (БС) на уровне 11,3 Гбит/с.
Система на базе оборудования PPC-10G предназначена для решения задачи обеспечения связью высокоскоростных поездов на прямолинейных участках железной дороги. Для того, чтобы стоимость системы была минимальной, надо не только снижать стоимость оборудования. Учитывая затраты на установку БС, подведение электропитания и доступа к опорной сети передачи данных, ключевым фактором стоимости проекта является расстояние между базовыми станциями. Чем меньше количество БС на маршруте, тем дешевле проект.
Второй фактор — низкая стоимость монтажа: базовые станции РРС-10G устанавливаются непосредственно на опорах контактной сети, что значительно упрощает процесс монтажа и уменьшает стоимость проекта, т.к. не требуется строить отдельную инфраструктуру мачтовых конструкций. Базовые станции РРС-10G оснащены малогабаритными антеннами диаметром 30 см и располагаются вблизи уровня контактной сети на высоте около 5 м от верхней головки рельсов.
Первый этап испытаний прошел в 2019 году на Московской железной дороге вблизи Павелецкого вокзала. На этом этапе испытаний в 2019 году были установлены четыре базовые станции на расстояниях 370, 500 и 600 метров друг от друга. Была проверена работа системы РРС-10G в реальных условиях железной дороги. Результаты признаны успешными и принято решение провести испытания на максимальных дальностях.
На новом этапе испытаний в 2020 году был выбран прямолинейный участок "Солнечное — Зеленогорск" Октябрьской железной дороги (высокоскоростная линия Санкт-Петербург — Выборг — Хельсинки). Целью этого этапа испытаний была демонстрация связи "поезд-земля" с пропускной способностью, превышающей 10 Гбит/с, при расстояниях между БС порядка 2 км. На тестовом участке установили четыре БС на расстояниях 2300, 1300 и 2700 м в пределах прямой видимости. Путевая инфраструктура на этом участке модернизирована под скоростной поезд "Аллегро" Санкт-Петербург – Хельсинки.
Надежная широкополосная связь "поезд-земля" является необходимым атрибутом инфраструктуры высокоскоростных магистралей (ВСМ), обеспечивая доступ в Интернет для комфортного путешествия пассажиров. При этом, качество связи внутри пассажирских составов должно соответствовать лучшим показателям наземной мобильной связи по параметру скорости передачи данных (в расчете на один гаджет). Другой важной задачей подвижной связи является возможность удаленного видеонаблюдения с HD-качеством за ситуацией в поездах из центров по обеспечению безопасности на объектах РЖД, мониторинг работы критически важных систем скоростных поездов в реальном времени.
На момент испытаний (2020 год) задача обеспечения высокоскоростного доступа к Интернету в поездах не решена нигде в мире. Лучшие зарубежные железные дороги, использующие всю совокупность доступных систем связи "поезд-земля", обеспечивают скорость передачи данных до 300 Мбит/c в режиме "на весь поезд", что ограничивает возможность одновременной работы мобильных приложений, которыми пользуются сотни пассажиров (принято считать, что каждому пассажиру необходимо минимум 2 мбит/с). Индивидуальное подключение гаджетов к придорожным базовым станциям сотовых операторов по протоколу стека 4G/LTE — неэффективно, особенно на скоростях движения выше 100 км/ч, поскольку характеризуется низкой скоростью и заметными задержками передачи данных. Множество пассажиров испытывают проблемы с быстрым доступом к Интернету во время поездок даже на лучших поездах в России.
Для проведения испытаний, ОАО "РЖД" выделило вагон-лабораторию связи. На крыше вагона-лаборатории в обе стороны, в сторону движения и в противоположную сторону, были установлены комплекты приемо-передающего оборудования. Была проведена серия заездов по тестовому участку в обе стороны и со сменой пути (первый и второй главные пути).
Результаты испытаний показали следующее. Получена максимальная скорость обмена данными с одной базовой станцией 5650 Мбит/с, при этом суммарная скорость передачи данных составила 11300 Мбит/с (с учетом связи в обе стороны — 2х 5650 Мбит/с). Минимальная скорость передачи данных по всему тестовому участку — не хуже 2800 Мбит/с. Максимальная дальность связи "поезд-земля" составила 4 км, что является ориентиром по предельному расстоянию между базовыми станциями РРС-10G компактными антеннами, при подтвержденном оптимальном расстоянии между базовыми РРС около 2 км. Система связи стабильно работает на прямых отрезках пути в условиях прямой видимости между базовыми станциями и поездными РРС. Существенным условием стабильности соединения является прямолинейный профиль пути без кривых, значительных перепадов высот (спусков и подъемов), что в целом характерно для строения путей ВСМ.
Совместная комиссия, состоящая из руководителей Центральной станции связи, Октябрьской дирекции связи ПАО "РЖД", Отделения телекоммуникаций и систем передачи данных АО "НИИАС", ООО "ДОК" подтвердила достигнутые результаты по скорости передачи данных, что зафиксировано в протоколе испытаний.
