30 апреля 2022, — Санкт-Петербург. Опубликованы результаты первого в России пилотного проекта мультигигабитной связи в диапазоне 70-80 ГГц для общественного городского транспорта.
В проекте используется система связи PPC-10G-E-Rail. Скорость передачи данных с новой технологией достигает 15 Гбит/с на каждое транспортное средство, что в сотни раз превышает возможности GSM-модемов, обычно используемые для организации цифровых сервисов и Wi-Fi сети в салонах автобусов, трамваев и поездов. Эксперты считают, что только подобная технология способна обеспечить в будущем работу беспилотного общественного транспорта и уже сегодня решить проблему широкополосного доступа к интернету в скоростных поездах РЖД.
В рамках пилотного проекта на маршрутах трамвая «Чижик» в Красногвардейском районе Санкт-Петербурга проводятся испытания беспроводной подвижной связи для общественного транспорта, работающей по стандарту 10 Gigabit Ethernet. Цель испытаний — отработка технологий ультра-широкополосной связи в диапазоне 70-80 ГГц (71-76/81-86 ГГц) на движущиеся транспортные средства (ТС), изучение характеристик беспроводного соединения, его надежности в зависимости от дистанции между трамваем и базовыми станциями, сбор статистики по трафику при различных погодных условиях.
Существующие системы подключения рельсового транспорта к Интернету в основном основаны на применении GSM-модемов. В отдельных проектах используется сеть из придорожных точек доступа Wi-Fi. Обе применяемые технологии характеризуются невысокой скоростью соединения (до 300 Мбит/c). Поэтому задача организации связи со скоростным рельсовым транспортом на основе новых технологий является очень актуальной в отрасли.
Проект в Санкт-Петербурге выполняется в сотрудничестве компаниями «ДОК» (связное оборудование) и Транспортной концессионной компании (ТКК) как оператора трамвайной линии. Ориентиром для проекта служит Государственная программа Российской Федерации «Развитие транспортной системы» (Постановление Правительства РФ №1596), нацеленная на повышение доступности качественных транспортных услуг для населения, улучшения комплексной безопасности и устойчивости транспортной системы.
По оценке специалистов «ДОК», проект является уникальным не только в России, но и за рубежом, поскольку к моменту начала испытаний нигде в мире не были реализованы такие высокие скорости передачи данных на движущиеся ТС городского общественного транспорта.
В 2022 году проект продолжает находился на стадии основных испытаний, сетевые соединения были настроены и работали без сбоев. Результаты тестирования подтверждают возможность передачи данных в диапазоне 70-80 ГГц между транспортным средством и сетью оператора трамвайной линии со скоростью до 15 Гбит/с. Соединение бортовой сети ТС с базовыми станциями осуществляется согласно концепции V2N (Vehicle to Network, Транспортное средство-к-Сети). Связь V2N является частным случаем более общей схемы соединения V2X (Vehicle to Everything, ТС-ко-Всему).
Циклический маршрут скоростного трамвая вдоль базовых станций удобен тем, что позволяет набирать статистику соединения, отрабатывать технологии связи V2N на рельсовом транспорте в реальных условиях эксплуатации. Впоследствии эти технологии станут применимы для скоростных поездов на железных дорогах России, где задача гигабитного соединения с Интернетом еще более актуальна.
Для проведения испытаний один из трехсекционных трамваев модели Stadler 85600M «Чижик» (выпускается заводом ЗАО «Штадлер Минск») оборудован четырьмя комплектами приемопередатчиков 10 Гбит/с производства компании «ДОК», установленных на крыше ТС в голове и хвосте состава.
Испытания проводятся на маршрутах трамвая №59, 63 и 64 в пределах до 1 км от перекрестка проспекта Наставников и Ириновского проспекта. Среднее расстояние между базовыми станциями составляет 800 – 1000 метров.
Под потолком внутри трамвая смонтирован специализированный контроллер, осуществляющий маршрутизацию и управление трафиком беспроводного соединения. Наличие двух параллельно работающих приемопередатчиков 10 Гбит/с в каждом направлении (вперед и назад по ходу ТС) дает возможность бесшовного переключения трафика при проезде трамвая вдоль базовых станций. Технологически это реализуется как беспроводная связь между трамваем и несколькими базовыми станциями одновременно — с ближайшей и последующей базовыми станциями как в направлении по ходу трамвая, так и в обратном направлении.
На графике — пропускная способность соединения между трамваем и двумя ближайшими базовыми станциями во время одного из проездов. Регистрируется трафик в направлении вперед по ходу движения трамвая (зеленый цвет), трафик в обратном направлении (желтый) и суммарный трафик (черный). Для визуализации процесса передачи данных и подтверждения непрерывности соединения на трамвае постоянно работают две НD-камеры с перелачей видео о дорожной обстановке в направлениях вперед и назад по ходу трамвая в пультовую ТКК. Видеопотоки в качестве НD передаются непрерывно.
Совместный пилотный проект ТКК и «ДОК» имеет большой потенциал для развития цифровой экосистемы на современном общественном транспорте. В рамках такой экосистемы обеспечиваются многочисленные цифровые сервисы — видеосвязь с водителем, видеонаблюдение за дорожной ситуацией из кабины, контроль рабочего места водителя и обстановки в салоне, телеметрия различных систем трамвая, предоставляются цифровые сервисы для пассажиров, включающие широкополосный доступ к Интернету, трансляцию видеопрограмм, продажу цифровых билетов и другие услуги.
«Мы заинтересованы в развитии цифровых сервисов на маршрутной сети, принадлежащей ТКК, — отметил Тарас Коссов, директор ДЭКРС Транспортной Концессионной Компании. — Надежная широкополосная связь с подвижным составом позволит нам повысить комфорт и безопасность пассажиров, обеспечить широкополосный Wi-Fi в салоне, возможность вовремя информировать пассажиров о важных городских новостях, задержках по пути следования, в режиме онлайн внедрить видеонаблюдение за дорожной ситуацией и работой водителя с диспетчерского пункта. Более того, 10-гигабитная подвижная связь открывает возможности для новых, все более требовательных к трафику сервисов, которые сейчас даже предсказать трудно».
«Тестирование показывает, что на оборудовании PPC-10G-E Rail можно достичь пропускной способности 10- 15 Гбит/с на каждую единицу городского транспорта. Короткое время развертывания сети и надежность до 99,999% являются исключительно важными характеристиками для проектов в транспортной отрасли. Добавлю, что в России действует так называемый упрощенный порядок лицензирования для диапазона частот 71-76 и 81-86 ГГц. Лицензия Роскомнадзора выдается бесплатно и буквально за несколько дней. Платить за частотный ресурс не требуется. Это позволяет быстро запускать проекты широкополосной связи на транспорте, концентрируясь на технологиях, а не на разрешительных процедурах», — прокомментировал проект Даниил Корнеев, генеральный директор компании «ДОК».
Проект подвижной связи типа V2N (“Vehicle to Network”) с трамваем “Чижик” является развитием эксперимента с мультигигабитной связью с автомобилем в диапазоне 70-80 ГГЦ, проведенном на аэродроме Горелово в Санкт-Петербурге и пригородном шоссе. Мы рассказали о системе и дали подробный анализ частотного диапазона в статье на Хабр https://habr.com/ru/post/575226/ .
Транспортная концессионная компания (ТКК) финансирует, создает и эксплуатирует трамвайную сеть, оказывает услуги по перевозке пассажиров, включая деятельность по содержанию и ремонту путевой инфраструктуры. Проект скоростного трамвайного сообщения «Чижик» показал себя и как успешный пример государственно-частного партнёрства в сфере легкорельсового общественного транспорта. Эффективная реализация сложного инфраструктурного проекта заинтересовала многие регионы Российской Федерации. Предприятие ведёт научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по реализации беспилотного движения. Сайт компании: http://tkk-lrt.ru
Компания ДОК – известный в научном и телекоммуникационном мире дизайн-центр и производственная площадка по разработке ультра-широкополосных систем связи, радаров, научных приборов, СВЧ-компонентов и промышленных систем миллиметрового и субмиллиметрового диапазона волн с частотами до 400 ГГц. За 30 лет работы, прошедшие с момента основания предприятия, команда ДОК накопила исключительные компетенции в предметной области. Сайт компании: https://dokltd.ru
***
Компания «ДОК» приглашает технических специалистов в свою команду — присоединиться к работе над уникальными проектами в области СВЧ-технологий. В компании открыты вакансии для разработчиков СВЧ-техники, конструкторов и сборщиков РЭА, программистов. Приглашаются, как опытные специалисты, так и выпускники технических ВУЗов.
