69
Issue 11(46), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 25.05.2025
SCIENCE SHINE
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL
АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ TETRA НА
ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГЕ
Н. В. Яронова
Ташкентский государственный транспортный университет
Аннотация:
в статье рассматриваются технические характеристики,
архитектура и особенности применения цифрового стандарта TETRA
(Terrestrial
Trunked
Radio)
в железнодорожной отрасли. Приведены
преимущества, включая устойчивость к помехам, высокий уровень шифрования
и масштабируемость системы, а также недостатки высокая стоимость
внедрения, ограниченная пропускная способность и зависимость от
инфраструктуры. Представлена структурная схема системы и анализ её
использования для обеспечения оперативной и безопасной связи между
машинистами, диспетчерами, ремонтным персоналом и пассажирскими
службами. Особое внимание уделено интеграции TETRA с другими цифровыми
системами управления движением поездов.
Ключевые слова:
TETRA, радиосвязь, железнодорожный транспорт,
безопасность, шифрование, TDMA, базовая станция, цифровая связь
TETRA
(Terrestrial Trunked Radio) – это международный цифровой
профессиональный стандарт мобильной радиосвязи, разработанный институтом
низких телекоммуникационных стандартов (ETSI). Он широко использует
различные стороны, особенно те, которые необходимы для надежной и
безопасной связи, такие как службы экстренного реагирования, транспортные
компании, промышленные предприятия и службы наблюдения. TETRA
является ведущим стандартом профессиональной мобильной радиосвязи,
обеспечивающим высочайшую надежность, безопасность и гибкость. Этот
стандарт играет ключевую роль в обеспечении эффективной коммуникации в
условиях, требующих надежной и оперативной связи.
Основные характеристики TETRA:
цифровая связь использует
цифровую модуляцию (π/4–DQPSK), что обеспечивает превосходное качество
звука и данных. Обеспечивает стойкость к помехам и степень защиты от
перехвата.
Частотный диапазон обычно работает в диапазоне 380–400 МГц, но может
использоваться и другие частотные диапазоны в зависимости от национальных
регулирований. Транкинговая система радиоканалы извлекают импульс в
70
Issue 11(46), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 25.05.2025
SCIENCE SHINE
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL
зависимости от текущей загрузки. Повышает эффективность использования
доступного частотного излучения. Ширина канала стандартная ширина канала
составляет 25 кГц. Надежность и отказоустойчивость высокая степень
надежности, важна для важнейших служб. Возможность работы в сложных
условиях и в стационарных условиях. Шифрование встроенные механизмы
шифрования данных и голосов обеспечивают высокий уровень безопасности.
Групповые и окончательные вызовы поддержка различных видов вызовов,
включая групповые и вещательные вызовы. Возможность сохранения
металлических соединений.
Передача данных поддержка передачи текстовых сообщений, телеметрии и
других видов данных осуществляется с голосовой связью.
Преимущества TETRA:
эффективность решения возможность работы в
узкополосных частотах, что позволяет более эффективно использовать
доступный частотный спектр.
Масштабируемость легко адаптируется под различные размеры сетей – от
небольших частных до национальных.
Интероперабельность способность подключения к другим сетям связи и
сетями, что обеспечивает гибкость и универсальность использования.
Применение TETRA в железнодорожной сфере включает несколько
важных аспектов:
Основные особенности TETRA для железнодорожного транспорта:
1. Надежная связь TETRA обеспечивает высокую надежность и
устойчивость к помехам, что критично для безопасной эксплуатации железных
дорог.
2. Безопасность и защита данных встроенные механизмы шифрования
обеспечивают защиту передаваемой информации от несанкционированного
доступа.
3. Групповая связь возможность создания групповых вызовов позволяет
оперативно взаимодействовать большому количеству сотрудников, что важно в
экстренных ситуациях.
4. Гибкость и масштабируемость система легко адаптируется к
изменяющимся потребностям, добавление новых пользователей и каналов
связи не представляет сложности.
5. Интеграция с другими системами возможность интеграции с системами
управления движением поездов, аварийными службами и другими
информационными системами.
71
Issue 11(46), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 25.05.2025
SCIENCE SHINE
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL
Недостатки системы TETRA на железнодорожном транспорте:
1. Высокие первоначальные затраты: Инфраструктурные расходы
развертывание базовых станций, коммутаторов и других элементов сети
требует значительных инвестиций. Терминальное оборудование стоимость
радиостанций и другого пользовательского оборудования также может быть
высокой;
2. Сложность обслуживания: Квалифицированный персонал требуется
наличие обученного персонала для управления, технического обслуживания и
устранения неполадок. Техническая поддержка обеспечение круглосуточной
технической поддержки может увеличить эксплуатационные расходы;
3. Ограниченная пропускная способность: Передача данных пропускная
способность для передачи данных ограничена по сравнению с современными
широкополосными системами, такими как LTE, что может ограничивать
возможности использования приложений с высоким трафиком данных;
4. Зависимость от инфраструктуры: Качество покрытия эффективность
работы системы сильно зависит от плотности и качества размещения базовых
станций, что может быть проблематично в удалённых или густонаселённых
районах. Обслуживание инфраструктуры регулярное обслуживание базовых
станций и другого оборудования требует дополнительных ресурсов и времени;
5. Задержки при передаче данных: Особенности TDMA технология TDMA
может вводить задержки при передаче данных, что не всегда допустимо для
приложений, требующих минимального времени отклика.
Система TETRA предоставляет надежную, безопасную и эффективную
связь для железнодорожного транспорта, что критично для обеспечения
безопасности и координации. Однако высокая стоимость внедрения и
сложности в обслуживании могут быть значительными ограничениями,
которые нужно учитывать при принятии решения о внедрении этой системы.
Эти достоинства и недостатки важно тщательно взвесить в контексте
конкретных потребностей и условий эксплуатации железнодорожной сети.
Организация системы TETRA на железнодорожном транспорте требует
тщательного планирования и интеграции различных компонентов для
обеспечения надежной и безопасной связи. Рассмотрим основные схемы
организации и этапы внедрения системы TETRA на железнодорожном
транспорте.
Схема построения системы TETRA на железной дороге:
72
Issue 11(46), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 25.05.2025
SCIENCE SHINE
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL
1. Центральное оборудование и инфраструктура: Коммутаторы и серверы
(Switching and Management Infrastructure, SwMI): Центральные узлы, которые
управляют всей сетью TETRA, включая маршрутизацию вызовов, управление
пользователями и их аутентификацию. Центр управления сетью (Network
Management Center, NMC): обеспечивает мониторинг и управление всей сетью
TETRA, включая мониторинг производительности, устранение неполадок и
управление ресурсами.
2. Базовые станции (Base Transceiver Stations, BTS): Базовые станции:
размещаются вдоль железнодорожных путей и на станциях, обеспечивая
радиопокрытие. Каждая базовая станция подключена к коммутаторам через
проводные или беспроводные каналы связи. Антенны и ретрансляторы:
устанавливаются для увеличения зоны покрытия и усиления сигнала, особенно
в туннелях и удаленных участках.
3. Подвижное оборудование: Мобильные радиостанции (Mobile Radios):
устанавливаются
в
локомотивах
и
других
подвижных
единицах
железнодорожного транспорта, обеспечивая связь между машинистами и
диспетчерами. Портативные радиостанции (Portable Radios): используются
персоналом на станции и вдоль железнодорожных путей для оперативной связи
и координации
4. Диспетчерские центры: Диспетчерские станции (Dispatcher Consoles):
Рабочие места диспетчеров, которые управляют движением поездов,
координируют работу персонала и обеспечивают оперативное реагирование в
случае чрезвычайных ситуаций.
5. Пассажирские информационные системы: Информационные табло и
системы оповещения: Подключены к сети TETRA для передачи информации о
движении поездов, задержках и других важных сообщениях.
6. Системы безопасности и мониторинга: Видеонаблюдение (CCTV):
Камеры, подключенные к системе TETRA для передачи видеосигналов в
диспетчерские центры.
Системы аварийного оповещения: Оборудование для оперативного
оповещения персонала и пассажиров в случае возникновения чрезвычайных
ситуаций.
73
Issue 11(46), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 25.05.2025
SCIENCE SHINE
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL
Рис. 1. Разделение в цифровом стандарте TETRA
Применение TETRA в железнодорожной отрасли:
1. Связь машинистов и диспетчеров обеспечение непрерывной связи
между машинистами поездов и диспетчерами для координации движения и
оперативного реагирования на чрезвычайные ситуации;
2. Обслуживание и ремонт инфраструктуры обеспечение надежной связи
между
персоналом,
занимающимся
обслуживанием
и
ремонтом
железнодорожной инфраструктуры, что повышает эффективность и
безопасность работ;
3. Экстренные ситуации быстрая организация связи в случае аварий,
инцидентов или чрезвычайных ситуаций для координации действий различных
служб;
4. Пассажирские информационные системы обеспечение связи для систем
информирования пассажиров о прибытии, отправлении поездов и других
важных объявлениях.
Использование системы TETRA на железнодорожном транспорте
позволяет существенно повысить эффективность управления движением
поездов, безопасность пассажиров и персонала, а также оперативность
реагирования на любые непредвиденные ситуации.
Основные компоненты системы TETRA:
1. Базовые станции (Base Transceiver Station, BTS) обеспечивают
радиопокрытие и служат для передачи и приёма сигналов от мобильных
устройств;
2. Коммутаторы (Switching and Management Infrastructure, SwMI)
центральные компоненты, отвечающие за маршрутизацию вызовов, управление
абонентами и ресурсами сети;
74
Issue 11(46), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 25.05.2025
SCIENCE SHINE
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL
3. Мобильные и портативные радиостанции (Mobile and Portable Radios)
устройства, используемые пользователями для передачи и приёма голосовых
сообщений и данных;
4.
Диспетчерские станции (Dispatcher Consoles) рабочие места
диспетчеров, обеспечивающие координацию и управление сетью.
Достоинства системы TETRA на железнодорожном транспорте:
1. Надежность связи: Непрерывность: TETRA обеспечивает непрерывную
и стабильную связь даже в условиях сложного рельефа и высокой скорости
движения поездов. Устойчивость к помехам: Высокая устойчивость к помехам
и надежность передачи данных важны для безопасности и координации.
2. Безопасность: Шифрование и аутентификация: Встроенные механизмы
шифрования и аутентификации защищают передаваемую информацию от
несанкционированного доступа, что критично для безопасности пассажиров и
персонала.
3. Оперативная координация: Групповые вызовы: Возможность быстрого
создания групповых вызовов позволяет оперативно координировать действия
персонала в чрезвычайных ситуациях. Многоуровневая связь: Поддержка
различных уровней приоритета вызовов обеспечивает возможность передачи
экстренных сообщений вне зависимости от загруженности сети.
4. Интеграция с другими системами: Системы управления движением
поездов (CBTC и ETCS): Интеграция с системами управления движением
поездов повышает общую эффективность и безопасность железнодорожного
транспорта. Информационные системы для пассажиров: Связь с системами
оповещения пассажиров о прибытии и отправлении поездов, задержках и
других важных событиях.
5. Гибкость и масштабируемость: Легкость расширения сети: Добавление
новых базовых станций и терминалов без значительных затрат.
Мобильность: Поддержка мобильных и портативных радиостанций для
использования как внутри поездов, так и на станциях и вдоль путей.
Принципы работы TETRA:
1. Цифровая передача данных TETRA использует технологию TDMA
(Time Division Multiple Access), которая делит один радиоканал на несколько
временных слотов. Это позволяет нескольким пользователям одновременно
использовать один и тот же радиоканал, что повышает спектральную
эффективность;
2. Многоуровневая структура:
75
Issue 11(46), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 25.05.2025
SCIENCE SHINE
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL
Физический уровень (Physical Layer) отвечает за передачу и приём
сигналов, модуляцию и демодуляцию.
Канальный уровень (Data Link Layer) обеспечивает надёжную передачу
данных по радиоканалу, исправление ошибок и контроль доступа к среде.
Сетевой уровень (Network Layer) маршрутизация вызовов и данных,
управление мобильностью.
Транспортный уровень (Transport Layer) обеспечивает корректную
доставку сообщений между пользователями.
Прикладной уровень (Application Layer) реализует различные услуги и
приложения, такие как передача голосовых вызовов, текстовых сообщений,
данных и видео.
Построение системы TETRA на железнодорожном транспорте включает
несколько ключевых компонентов, каждый из которых выполняет
определенные функции для обеспечения надежной и эффективной радиосвязи.
Ниже представлена схема и описание основных элементов инфраструктуры
TETRA на железной дороге.
Система TETRA широко используется в различных странах для
обеспечения надежной и безопасной связи на железнодорожном транспорте.
Выделенные частоты для TETRA варьируются в зависимости от национальных
регуляторов, однако наиболее часто используемые диапазоны включают 380–
400 МГц, 410–430 МГц и 450–470 МГц. Эти частоты обеспечивают хорошее
проникновение сигнала и стабильную связь, что критично для
железнодорожного транспорта.
Заключение
Цифровая система радиосвязи TETRA представляет собой технологически
зрелое и надежное решение для обеспечения оперативной связи на
железнодорожном транспорте. Её ключевые преимущества высокая
устойчивость к помехам, защищённость передаваемой информации,
возможность групповых и приоритетных вызовов, а также гибкость
масштабирования делают её особенно актуальной для критически важных
объектов инфраструктуры. Однако при всех достоинствах внедрение TETRA
требует серьёзных финансовых и организационных затрат. Высокая стоимость
оборудования и инфраструктуры, а также необходимость в квалифицированном
техническом обслуживании могут стать ограничивающими факторами. Кроме
того, ограниченная пропускная способность по сравнению с современными
широкополосными технологиями снижает потенциал передачи больших
76
Issue 11(46), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 25.05.2025
SCIENCE SHINE
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL
объёмов данных. Тем не менее, в условиях, где приоритетом является надежная
голосовая связь и координация действий персонала, TETRA остаётся одним из
наиболее эффективных решений. Успешное внедрение этой системы возможно
при условии грамотного проектирования, поэтапного развертывания и
интеграции с другими элементами цифровой инфраструктуры
Список использованных источников:
1.
Связь с подвижными объектами на железнодорожном транспорте.
Справочник/ Ю. В. Ваванов, Н. Е. Доценко, В. Е. Малявко, С. И. Тропкин. – М.
: Транспорт, 1984. –320 с.
kz/ru/digitalization/10643–10–glavnyh–tendencij–i–
innovacij–zheleznodorozhnoj–otrasli–v–2021–godu. html
3.
https://mobile. ruscable. ru/article/422/
HTTPS://ZHD. ONLINE/ARTICLES/TEHNICHESKIE–INNOVATSII–V–JELEZNODOROJNOM–TRANSPORTE–
KAKIE–NOVYE–TEHNOLOGII–PRIMENYAYUTSYA–V–SOVREMENNYH–POEZDAH/
5.
Астрахан В. И. Новые технологии повышения квалификации
специалистов/ В. И. Астрахан// Автоматика, связь, информатика.
2011.
№11.
С. 20
22.
6.
Голубков С. Н. , Кузнецова Т. А. «Территориальная транковая радиосеть
(TETRA)». Москва, Радиотехника, 2006.
7.
Черняев В. В. «Глобальная система мобильной связи для железных
дорог (GSM–R)». Москва, Транспорт, 2012.
8.
Петров И. И. «Цифровое радио для профессиональных систем связи
(DMR)». Санкт–Петербург, Наука и техника, 2017.
