Phân tích chức năng hệ thống GSM-R và xác định thời gian truyền tin đóng đường trong đường sắt tốc độ cao

Tóm tắt: Ứng dụng điều khiển tàu tự động và điều độ tàu vận tốc cao cần các đường truyền dẫn vô tuyến chất lượng và sẵn sàng. Thích hợp với ứng dụng này là hệ thống thông tin di động đường sắt (GSM-R). Bài báo phân tích chức năng truyền tin điều khiển, điều độ tàu tốc độ cao của GSM-R, đề xuất phương thức chạy tàu sử dụng GSM-R và phân tích thời gian truyền tin đóng đường hợp lý.

Abstract: Automatic train control system and operation of high-speed train require the high quality and availability wireless transmissions. The most suitable for this application as Global System for Mobile radio communication for Railways (GSM-R). This paper analysis the efficient functions in the GSM-R to control the high-speed train. Proposing model of control rail using GSM-R and analyze the reasonable duration of train block information transfer.

Hệ thống vô tuyến số từ thế hệ thứ 2 có khả năng chống nhiễu mạnh mẽ, sử dụng hiệu quả tài nguyên tần số và thích hợp với ứng dụng cần nhiều đường truyền vô tuyến di động băng hẹp. Đây là đặc điểm phù hợp với chế độ điều khiển tự động, điều độ tàu trong đường sắt tốc độ cao và cao tốc. Bắt đầu với đường sắt tốc độ cao tiến tới đường sắt cao tốc, hệ thống GSM-R là phương thức truyền tin hợp lý.

Trong ứng dụng điều khiển tàu, hệ thống GSM-R cung cấp đến 8 kênh logic trên một tần số ở tốc độ dịch vụ  4,8 kb/s và 9,6 kb/s, các kênh này phù hợp với kỹ thuật truyền gói tin điều khiển (MA) kích thước đến 750 byte [1]. 19 tần số của hệ thống GSM-R phân bổ phần lớn cho điều khiển và điều độ tàu.

Đối với điều độ tàu, hệ thống GSM-R cung cấp các đường thoại vô tuyến số nhanh chóng, kịp thời với tốc độ cao. Điều độ tàu gồm liên lạc nhóm mặt đất và liên lạc tàu – mặt đất.

-    Liên lạc nhóm mặt đất chủ yếu sử dụng dịch vụ VBS (Voice Boadcast Service) và VGCS (Voice Group Call Service), chúng cung cấp các kết nối đồng thời tới các thành viên của nhóm tại một thời điểm. Đây là các chức năng quan trọng trong điều độ tàu.

-     Liên lạc tàu – mặt đất thực hiện nhanh chóng qua dịch vụ số chức năng (FN – Function Number) và định tuyến cuộc gọi dựa vào vị trí điểm đến (LDA–Location Dependent Adressing).

Tương lai, GSM-R phát triển thông qua GPRS (General Packet Radio Services) cho các ứng dụng không yêu cầu thời gian thực, GSM-R kết hợp với ISDN (Integrated Services Digital Network) và IN (Inteligent Network) tạo ra một cơ sở hạ tầng thông tin mạnh mẽ cho đường sắt. Cuối cùng GSM-R sẽ hội tụ đến UTMS (Universal Mobile Telecomunication System) mà không cần bổ sung tần số.

Chi tiết tham khảo Tạp chí GTVT số tháng 8/2013