Работоспособность базовых станций в цифровых сетях радиосвязи железнодорожного транспорта
https://doi.org/10.30932/1992-3252-2021-19-2-6
Аннотация
Базовая станция (БС) является оконечным устройством сети радиосвязи, а радиосвязь на железнодорожном транспорте играет важную роль в обеспечении безопасности перевозок пассажиров и грузов.
Предлагается методика расчёта работоспособности базовых станций в цифровых сетях радиосвязи железнодорожного транспорта с целью рассчитать вероятности нахождения БС в определённых состояниях.
Произведена декомпозиция БС и выделены такие функциональные элементы, как пучки каналов связи, радиочастотный тракт и центральный модуль, обеспечивающий обмен информацией с элементами данной и других БС. Детально исследован каждый элемент, что повысило точность предлагаемой методики. В соответствии с Марковской моделью БС представлена как система, в которой учтены все возможные состояния. Построены модели для БС с двумя и тремя пучками каналов. Параметры каждого функционального элемента модели могут быть получены с помощью наблюдения в течение определённого периода времени. Решение системы уравнений для каждой из приведённых в статье моделей позволит получить значения нахождения системы в определённом состоянии. Полученные характеристики можно использовать для расчёта надёжности всей сети радиосвязи, а в итоге для оценки качества обслуживания абонентов этой сети.
Сделаны выводы о возможностях применения полученных моделей при проектировании новых и расчёте показателей качества существующих сетей связи железнодорожного транспорта. Предложенные модели могут применяться не только для сетей радиосвязи железнодорожного транспорта, но и для сетей подвижной связи коммерческих операторов.
Об авторах
Ю. В. Немцов
Российский университет транспорта
Россия
Россия
аспирант кафедры менеджмента качества,
Москва
И. В. Серёгин
Российский университет транспорта
Россия
Россия
аспирант кафедры управления эксплуатационной работой и безопасностью на транспорте,
Москва
П. И. Вольнов
Российский университет транспорта
Россия
Россия
аспирант кафедры железнодорожных станций и транспортных узлов,
Москва
Список литературы
1. Elbahhar Boukour, F., Heddebaut, M. Advanced Train Positioning/Communication System. Modern Railway Engineering, March 2018. DOI: 10.5772/intechopen.71768.
2. He, Ruisi; Ai, Bo; Wang, Gongpu; Guan, Ke; Zhong, Z.; Molisch, A.; Briso-Rodríguez, C.; Oestges, C. High-Speed Railway Communications: From GSM-R to LTE-R. IEEE Vehicular Technology Magazine, 2016, Vol. 11, pp. 49–58. DOI: 10.1109/MVT.2016.2564446.
3. Sniady, A. Communication Technologies Support to Railway Infrastructure and Operations. Ph.D. Thesis/ Technical University of Denmark, 2015. DOI: 10.11581/DTU:00000010.
4. Xu, Shengfeng; Zhu, Gang; Ai, Bo; Zhong, Zhangdui. A Survey on High-Speed Railway Communications: ARadio Resource Management Perspective. Computer Communications, 2016, Vol. 86. DOI: 10.1016/j.comcom.2016.04.003.
5. Report ITU-R M.2395–0 (11/2016). Introduction to railway communication systems. [Электронный ресурс]: https://www.itu.int/dms_pub/itu-r/opb/rep/R-REP-M.2395-2016-PDF-E.pdf. Доступ 12.01.2021.
6. Sniady, A., Soler, J. LTE for railways: Impact on performance of ETCS railway signaling. Vehicular Technology Magazine, IEEE, 2014, Vol. 9, Iss. 2, pp. 69–77. DOI: 10.1109/MVT.2014.2310572.
7. Сафонова И. Е., Казанский Н. А., Немцов Ю. В., Панькина К. Е. Применение технологии 5G на примере гетерогенной сети. // Автоматика, связь, информатика. – 2019. – № 10. – С. 18–21. DOI 10.34649/AT.2019.10.10.002.
8. Роенков Д. Н., Шматченко В. В., Плеханов П. А. Системы радиосвязи высокоскоростного железнодорожного транспорта // Бюллетень результатов научных исследований. – 2017. – С. 57–68. [Электронный ресурс]: https://cyberleninka.ru/article/n/sistemy-radiosvyazi-vysokoskorostnogozheleznodorozhnogo-transporta/pdf. Доступ 12.01.2021.
9. Шнепс-Шнеппе М. А., Куприяновский В. П. Мобильная сеть GSM-R – основа цифровой железной дороги // Современные информационные технологии и ИТ-образование. – 2016. – Т. 12. – № 1. – С. 222–231. [Электронный ресурс]: https://cyberleninka.ru/article/n/mobilnaya-set-gsm-rosnova-tsifrovoy-zheleznoy-dorogi/pdf. Доступ 12.01.2021.
10. Казанский Н. А., Немцов Ю. В. Модели расчёта живучести сетей мобильной связи в условиях чрезвычайных ситуаций на транспорте // Информатизация исвязь. – 2018. – № 2. – С. 17–20. [Электронный ресурс]: https://cyberleninka. ru/article/n/metodika-vychisleniya-zhivuchesti-setey-mobilnoysvyazi-na-transporte-pri-otkaze-bazovyh-stantsiy/pdf. Доступ 12.01.2021.
11. Дымарский Я. С., Крутякова Н. П., Яновский Г. Г. Управление сетями связи: принципы, протоколы, прикладные задачи. – М.: ИТЦ «Мобильные коммуникации», 2003. – 384 с. [Электронный ресурс]: https://elibrary.ru/item.asp?id=19580168. Доступ 12.01.2021.
12. Слабнов В. Д. Численные методы: Учебник. – СПб.: Лань, 2020. – 392 с. [Электронный ресурс]: https://mirlib.ru/knigi/programming/463498 chislennye-metody 2020.html. Доступ 12.01.2021.
13. Крылов В. В., Самохвалова С. С. Теория телетрафика и её приложения. – СПб.: БХВ-Петербург, 2005. – 288 с. [Электронный ресурс]: https://bookree.org/reader?file=596396.
14. Irazábal González, J. Numerical modelling of railway ballast using the discrete element method. Thesis for: Master’s degree in Numerical Methods in Engineering, 2015. DOI: 10.13140/RG.2.2.20125.31200.
15. Ai, Bo; Cheng, Xiang; Kürner, T.; Zhong, Zhang-Dui; Guan, Ke; He, Ruisi; Xiong, Lei; Matolak, D.; Michelson, D. G.; Briso-Rodríguez, C. Challenges Toward Wireless Communications for High-Speed Railway. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 2014, Vol. 15, No. 5, pp. 2143–2158. DOI: 10.1109/TITS.2014.2310771.
16. Zhou, Yuzhe; Ai, Bo. Handover Schemes and Algorithms of High-speed Mobile Environment: a Survey. Computer Communications, 2014, Vol. 47, pp. 1–15. DOI: 10.1016/j.comcom.2014.04.005.
Рецензия
Для цитирования:
Немцов Ю.В., Серёгин И.В., Вольнов П.И. Работоспособность базовых станций в цифровых сетях радиосвязи железнодорожного транспорта. Мир транспорта. 2021;19(2):41-48. https://doi.org/10.30932/1992-3252-2021-19-2-6
For citation:
Nemtsov Yu.V., Seryogin I.V., Volnov P.I. Performance of Base Stations in Railway Digital Radio Communication Networks. World of Transport and Transportation. 2021;19(2):41-48. https://doi.org/10.30932/1992-3252-2021-19-2-6
Просмотров:
313
Послать статью по эл. почте 