TETRA В МЕТРО

Одно из самых старых и крупнейших в мире, лондонское метро (первая линия лондонского метро была построена в 1861 г., сегодня «подземка» британской столицы входит в пятерку крупнейших метрополитенов мира) на сегодняшний день обладает наиболее продвинутой системой связи. Фиксированная связь осуществляется по оптоволоконным каналам, а радиосвязь основана на стандарте TETRA .

Проект по замене действующих систем связи в лондонском метрополитене начался в 1999 г. Внедрение единой системы радиосвязи к этому времени стало настоятельной необходимостью. По словам Алистера Монтгомери (Alistair Montgomery), менеджера по маркетингу и коммуникациям управляющей компании лондонского метрополитена London Underground Limited (LUL), к 1999 г. в метро действовали 19 систем радиосвязи от различных поставщиков, все — аналоговые и не способные взаимодействовать между собой. Радиостанции, предназначенные для поездной связи, не могли связываться с радиооборудованием станций метрополитена, а работникам метро приходилось носить с собой до трех терминалов, чтобы пользоваться ими в различных радиосистемах. Кроме того, срок службы некоторых систем истекал, а их производители уже окончили свое существование.

Для реализации проекта, получившего название Connect, компания LUL заключила контракт с консорциумом CityLink Telecommunications, в который вошли компании Motorola, Racal Translink, Fluor Daniel, ряд банков и инвестиционных фондов. Целью проекта стало объединение систем поездной, станционной радиосвязи, систем в депо, тоннелях и диспетчерском центре в единую радиосеть, способную передавать как голос, так и данные в защищенном режиме, а также обладающее возможностью интеграции с противопожарными и другими экстренными службами. По словам А. Монтгомери, одной из причин выбора стандарта TETRA стал именно перечень требований к системе связи метрополитена, которые не могли удовлетворить другие решения. Сложность проекта обусловливалась масштабами предприятия, специфическими особенностями структуры и режимом работы метрополитена. Общая площадь лондонского метро превышает 1000 кв. км, длина путей составляет более 400 км, из них 181 км туннелей. Оборудование требовалось установить на 450 составах, 275 станциях, в нескольких депо, диспетчерском центре и т. д., причем время для работы практически ограничивалось ночными часами — метро в Лондоне функционирует с 5.30 утра до 1.00 ночи.

Основная часть проекта была завершена в 2003 г. К этому времени было обеспечено практически полное покрытие (99,96%) радиосетью TETRA территории метро, проложено более 350 км оптоволоконного кабеля для фиксированной связи и передачи сигнала от базовых станций TETRA. Кроме того, было проложено более 750 км излучающего кабеля. Алистер Монтгомери отмечает, что решение строить радиосеть с использованием излучающего кабеля было принято сознательно, в сети Connect не применяются антенны. Излучающий кабель проигрывает антеннам по параметру излучаемой мощности, но в случае с лондонским метро это было скорее преимуществом, чем недостатком. По условиям лицензии на использование радиосети по проекту Connect радиус зоны покрытия должен ограничиваться 50 м от линии метро. Это особенно актуально на открытых участках метрополитена. По словам А. Монтгомери, около 70% территории лондонского метро приходится на открытые участки. Использование излучающего кабеля позволяет уложиться в эту норму.

Для строительства радиосети было выбрано решение Dimetra компании Motorola. Алистер Монтгомери отметил, что технология TETRA выбрана для строительства радиосети как открытый стандарт, и в будущем проект может развиваться на оборудовании других производителей, однако на сегодняшний день в качестве поставщика сетевого и терминального оборудования была выбрана компании Motorola, представившая решения, в наибольшей мере отвечающие требованиям заказчика. Система Dimetra более, чем какое-либо другое решение, подходит для строительства крупномасштабных сетей TETRA. При построении больших сетей в системе используется распределенный процесс установления соединений, когда до 100 базовых станций объединяются в зону. В системе нет иерархии зон, и каждая зона связана с другой зоной равноправно. В каждой зоне набор серверов и шлюзов осуществляет свое установление соединений. Такое разделение на зоны дает выигрыш в устойчивости перед сбоями и очень короткое время соединения на огромных территориях.

Кроме того, система Dimetra обеспечивает более быструю передачу вызова от одной базовой станции к другой (хэндовер). Система Dimetra также поддерживает алгоритмы шифрования информации, специфицированные стандартом TETRA . Одной из важных функций системы Dimetra является одновременная передача голоса и коротких сообщений. Пользователь может получать данные службы коротких сообщений во время сеанса голосового общения. Передача коротких данных осуществляется в том же логическом канале, что и передача речи, с использованием низкоскоростного ассоциированного контрольного канала ( Slow Associated Control Channel ), который появляется в каждом 18-временном интервальном кадре, или по высокоскоростному ассоциированному контрольному каналу (Fast Associated Control Channel) в промежутках между передачами речи. Что касается передачи пакетных данных, то она происходит квази-синхронно с передачей речи. Пользователь, назначенный на канал передачи данных, будет получать информацию об установлении соединения с речевым абонентом, при этом передача данных будет приостановлена на время передачи речи и возобновлена по окончании разговора. Функции совместной передачи голоса и данных, реализуемые в Dimetra, способствуют увеличению потока передаваемой информации, тем самым повышая эффективность и скоординированность работы различных служб как в штатных, так и в чрезвычайных ситуациях. Интересной особенностью также является возможность работы в режиме прямой связи ( Direct Mode Operation , DMO ), когда радиостанции работают вне основной инфраструктуры сети, напрямую между собой.

Компанией Motorola был также разработан простой, удобный и функциональный терминал для машинистов электропоездов. Он способен взаимодействовать с такими поездными системами, как подача сигнала о помощи (Mayday Alarms) и система сигнализации метро, приводимая в действие одним человеком (One Person Operated Tube Alarms). Эти системы крайне важны для сокращения затрат на оплату труда машинистов поездов на линиях глубокого заложения.

В состав системы также входит специализированный диспетчерский пульт метрополитена, позволяющий диспетчерам поездного движения, операторам систем связи и начальникам депо управлять движением поездов и работой депо, а также получать данные о местоположении работающих в системе радиостанций.

Радиосеть TETRA лондонского метрополитена на сегодняшний день состоит из 290 сот, обеспечивающих покрытие всех станций, туннелей и наземных площадей метро. Для обеспечения надежности работы сети каждая сота обслуживается минимум двумя базовыми станциями, каждая из которых индивидуально подключается к контроллеру оптоволоконным кабелем. В сети работают пять коммутаторов. Транспортная сеть выполнена с избыточным резервированием.

Сеть обслуживает 12 тыс. пользователей. Каждый из абонентов может связаться с другим абонентом сети «один на один» или позвонить на обычный телефон городской телефонной сети. Кроме того, возможно осуществить групповой вызов всех радиостанций в пределах какого0либо участка или разговорной группы. Помимо портативных терминалов в сети работают 1400 фиксированных локомотивных радиостанций, 223 фиксированных станционных терминала и 225 диспетчерских радиостанций. Пользователи объединяются в различные разговорные группы, которых на настоящее время насчитывается около 2тыс.

Проект Connect обеспечивает не только лучшее радиопокрытие для работников лондонского метро, но и предоставление системы связи метрополитена в пользование полиции, пожарной службы и «скорой помощи», работающих в метро при возникновении чрезвычайных ситуаций. В ближайшем будущем ожидается организация взаимодействия сети лондонского метрополитена с сетью обеспечения общественной безопасности Airwave , также построенной на оборудовании Motorola.

Проект Connect рассчитан на 20 лет — до 2019 г., после этого в течение еще пяти лет гарантируется жизнедеятельность сети. Интересно, что по условиям контракта лондонский метрополитен не является владельцем оборудования сети. Оборудованием — как инфраструктурным, так и терминальным — владеет консорциум CityLink Telecommunications, сдавая его в лизинг метрополитену. Это снижает финансовые риски метрополитена и позволяет получать обновленные версии оборудования. Такое сочетание финансовых и технических условий делает проект Connect одним из самых эффективных для построения системы связи на подземном железнодорожном транспорте.