230 likes | 820 Views
EURORADIO SYSTÉM V RÁMCI ETCS MOBILNÁ SIEŤ GSM-R BEZPEČNOSTNÉ VRSTVY EURORADIO KOMUNIKAČNÉHO PROTOKOLU. MICHAL UHRÍN 2014. AGENDA. ERTMS/ETCS ↪ Euroradio v rámci ERTMS/ETCS ↪ mobilná sieť GSM-R ↪ bezpečnostné vrstvy Euroradio (úvod). ERTMS/ETCS.
E N D
EURORADIO SYSTÉM V RÁMCI ETCS MOBILNÁ SIEŤ GSM-R BEZPEČNOSTNÉ VRSTVY EURORADIO KOMUNIKAČNÉHO PROTOKOLU MICHAL UHRÍN 2014
AGENDA ERTMS/ETCS ↪ Euroradio v rámci ERTMS/ETCS ↪ mobilná sieť GSM-R ↪ bezpečnostné vrstvy Euroradio (úvod)
ERTMS/ETCS • interoperabilita európskych systémov riadenia železničnej dopravy • * medzištátny expres na trase Paríž-Brusel-Kolín-Amsterdam musí byť vybavený až 7 typmi zabezpečovacích zariadení • spojitá komunikácia medzi riadiacim systémom a vlakom DELENIE • stacionárna časť • mobilná časť • ETCS (European Train Control System) • GSM-R
ERTMS/ETCS _časti • stacionárna (traťová) časť • eurobalíza • traťová elektronická jednotka LEU • rádiobloková centrála RBC • euroslučka • doplnková rádio jednotka (Infill Radio) • mobilná (vlaková) časť
ERTMS/ETCS _architektúra TIU train interface unit DMI driver machine interface JRU juridical recording unit EVC European Vital Computer BTM balise transmission module LTM loop transmission module TCC train control center STM specific transmission module LEU lineside electronic unit RBC radio block centre RIU radio in-fill unit
ERTMS/ETCS _aplikačná úroveň L1 • Riadenie jazdy vlaku návestidlami, resp. opakovaním návestného znaku na hnacie vozidlo pomocou balíz/slučiek/rádia • Voľnosť a celistvosť pomocou traťového vybavenia
Riadenie jazdy vlaku rádiovo • Voľnosť a celistvosť pomocou traťového vybavenia cez RBC a GSM-R na vozidlo • Netreba návestidlá ERTMS/ETCS _aplikačná úroveň L2
riadenie jazdy vlaku rádiovo • celistvosť vlaku na vozidle • netreba návestidlá • RBC integruje funkcie stavadla ERTMS/ETCS _aplikačná úroveň L3
GSM-R • bezpečná komunikácia medzi mobilnou a traťovou časťou ETCS • bezpečná platforma pre dátovú a hlasovú komunikáciu medzi železničnými zamestnancami (dispečeri, sprievodcovia, posunové oddiely, výpravcovia,...) INFO • bunková sieť ( úzke vyžarovacie charakteristiky ) • BTS vzdialené 4 až 7 km (alebo menej/viac ~ podľa terénu) • v tuneloch/staniciach mikro BTS / leaky feeders • na rozdiel od GSM sa mobilné stanice môžu pohybovať až 500 kmh-1 • prioritné volania
GSM-R * Uplink (vlaky → BTS) Downlink (BTS → vlaky) 200kHZ rozstupy medzi kanálmi v rámci pásiem frekvencie • GMSK modulácia • TDMA prístupová metóda • periodické rámce s dĺžkou 4.615ms pre každu nosnú frekvenciu • rámec má 8 slotov (tzv. kanály) dĺžky 577 µs nesúce 148 z 156b dát
GSM-R _GMSK • schopná prenášať digitálne modulovaný signál pri efektívnom využití spektra • na rozdiel od iných fázových modulácií nepresahuje do postranných pásiem • spojitá fázovo frekvenčná modulácia • pomer frekvencie medzi „log 1“ a „log 0“ je pre GSM-R 0.3 (modul. index) • signál je modulovaný až po aplikácii Gaussovho filtra, kt. redukuje šum v postranných pásmach • signál nie je prenášaný ako zmena amplitúd • → imunita na zmeny amplitúdy (superponovaný šum)
GSM-R _blok. architektúra • miera pokrytia v čase a priestore 95% • miera úspešnosti výmen správ ≥ 99,5% • hranica pre kvalitu signálu je -92dB • pri BTS do -20dB, medzi BTS do -90dB BTS base transciever station MS mobile station MSC mobile switching center HLR home location register VLR visitor location register EIR equipment identification register AuC authentication center
GSM-R _služby
najsilnejšie zdroje rušenia: GSM, LTE, výboje pantografu • prechodné alebo permanentné EMI rôznych amplitúd, trvaní, opakovaní v rôznych častiach frekvenčného pásma vyhradeného pre GSM-R GSM-R _rušenie • Predpoklady: • trvanie rušení je veľmi malé voči trvaniu jedného bitu • trvanie produkuje vysokú úroveň rušenia v pásme GSM-R • rušenie produkuje svojvoľné množstvo energie vo vnútri bitu dávky Rs - prenosová rýchlosť komunikačného systému Rr - miera opakovateľnosti rušení
Euroradio • vychádza z požiadaviek definovaných v norme pre žel. aplikácie EN 50159 • zabezpečuje bezpečnostne relevantné informácie aplikácií komunikujúcich pomocou rádiových komunikačných systémov (RSC), ktoré sú súčasťou otvorených sietí (OTS) • zaisťuje zlučiteľnosť rádiových systémov pri výmene správ medzi mobilným a stacionárnym vybavením u bezpečnostne relevantných aplikáciách ako je ETCS L2 alebo ETCS L3 • dodatočne špecifikuje voliteľnú výmenu správ medzi palubnou jednotkou a RIU u ETCS L1
Euroradio _štruktúra RCS Safety Applicaion I-face Euroradio Safety Layer Adaptation Layer SFC - safety functional module CFM- communication functional module