Связь на скорости

Технология Radio-Ethernet возникла в 70-е годы ХХ века. Суть ее заключается в использовании для передачи данных радиоканала вместо проводных соединений. Она стала основой для современных Wi-Fi-сетей, пройдя путь от экспериментальных решений до массовой технологии с достаточно широким отраслевым применением.   

Особенно эффективен Radio-Ethernet на труднодоступных территориях, где нет мобильного покрытия и необходимо обеспечить связь с движущимися объектами, например, беспилотными самосвалами, работающими в карьерах. Часто Radio-Ethernet применяется на удаленно расположенных промышленных предприятиях – горно-обогатительных комбинатах, нефтедобывающих и перерабатывающих заводах и пр. Поскольку оборудование Radio-Ethernet легко размещается на уже существующей инфраструктуре и отличается низким энергопотреблением, внедрение технологии дешевле, чем строительство инфраструктуры мобильной связи. 

Track Side Network (TSN) Radio-Ethernet применяется для предоставления доступа в интернет в поездах. Необходимое оборудование устанавливается на опорах вдоль железнодорожных путей, а также на крышах первого и последнего вагонов состава. Благодаря постоянному взаимодействию этих технических устройств между собой в высокоскоростных поездах можно обеспечить доступ в интернет на протяжении всего пути следования, даже если маршрут пролегает в безлюдной местности, через крупные лесные массивы. Пассажиры могут общаться в мессенджерах и соцсетях, смотреть фильмы и трансляции в режиме реального времени, принимать участие в ВКС и пр. без опасения потери связи. 

Кроме того, канал связи Radio-Ethernet может использоваться для организации дополнительных сервисов, связанных с потоковым видео, технологическими сервисами (онлайн-выгрузка телеметрии, контроль за выходом/входом пассажиров и пр.), а также для обеспечения сервисов мобильной связи за счет установки внутри вагонов поезда малых базовых станций, которые через канал связи Radio-Ethernet будут подключены к ядру оператора сотовой связи.

Отличительной чертой технологии является то, что даже когда состав движется через населенные пункты, вся пропускная способность радиоканала предоставляется исключительно для поезда, в то время как ресурсы сетей передачи данных операторов сотовой связи распределяются среди всех потребителей, которые находятся в зоне покрытия.

Эффективность TSN Radio-Ethernet подтверждена опытом разных стран, в числе которых Италия, Китай, США, Япония. В России ее успешно используют в московском и петербургском метро. 

Компания «ТрансТелеКом» предложила рассмотреть применение технологии TSN Radio-Ethernet для решения вопроса по обеспечению доступа в интернет в высокоскоростных поездах. Инициатива была поддержана со стороны ОАО «РЖД». Был проведен ряд испытаний. В 2021 году на экспериментальном кольце АО «ВНИИЖТ» в Щербинке прошло тестирование на электропоезде «Ласточка» со скоростью до 110 км/ч. 

В 2022 году совместно с РЖД и НИИАС был построен опытный полигон высокоскоростной беспроводной наземной инфраструктуры связи протяженностью 20 км между станциями Тверь и Кузьминка на участке Москва – Санкт-Петербург Октябрьской железной дороги. На нем сначала прошло тестирование на электропоезде «Ласточка» на скорости 160 км/ч, а в 2023 году были проведены комиссионные испытания на высокоскоростном поезде «Сапсан» на скоростях до 220 км/ч. 

В процессе испытаний решались вопросы, связанные со спецификой размещения оборудования как на поезде, так и на опорах вдоль железнодорожных путей. Так, например, потребовалась разработка специального кронштейна для крепления антенн, обеспечивающего безопасное расстояние до токоведущих элементов контактной сети. При разработке дополнительно были учтены аэродинамические воздействия на антенны и элементы кронштейна от проходящего подвижного состава. Также потребовалось отработать вопрос обеспечения радиопокрытия в поворотах железнодорожных путей, где прямая видимость составляет не более 500–600 м.

Все оборудование, применяемое для TSN Radio-Ethernet, разрабатывается и производится в России. Развитие технологических решений продолжается непрерывно. Так, с апреля 2025 года серийно выпускается новое поколение оборудования Radio-Ethernet, имеющее более высокую спектральную эффективность и расширенную функциональность

Одним из вариантов внедрения TSN Radio-Ethernet в России может стать ее использование при организации высокоскоростного железнодорожного движения, где максимальная скорость подвижного состава составит 400 км/ч. Дорога между Москвой и Санкт-Петербургом займет всего два с небольшим часа. Но даже на эти пару часов пассажир не захочет оставаться без привычного ему комфорта – быстрого и надежного интернета. Сегодня «ТрансТелеКом» ведет проработку всех деталей применения этого технологического решения на маршрутах ВСМ. 

В случае реализации инфраструктуры TSN Radio-Ethernet на ВСМ-1 необходимо будет разместить оборудование – базовые станции – вдоль железнодорожных путей на существующих опорах контактной сети или специально установленных. Базовые станции должны располагаться на расстоянии в среднем каждый 1 км, в зависимости от изгиба железнодорожного пути, чтобы обеспечить прямую видимость между соседними базовыми станциями. 

На поезде необходимо будет удвоить количество оборудования – установить по две поездных станции на головном и хвостовом вагонах. Будет применено новое оборудование, которое работает по стандарту Wi-Fi 6 или 802.11ax, позволяющему использовать более широкую полосу частот. Эти решения обеспечат пропускную способность канала связи до 2,5 Гбит/с, что покрывает перспективные потребности ВМС-1. Далее понадобится провести стандартные процедуры при внедрении нового оборудования – разработать соответствующую конструкторскую документацию, регламенты технического обслуживания и пр. 

Итогом внедрения TSN Radio-Ethernet станет стабильный высокоскоростной интернет, который сделает путешествие по ВСМ-1 более комфортным и удобным. TSN Radio-Ethernet также может применяться на базе конвергентной платформы в совокупности с другими технологиями широкополосного доступа в интернет – LTE и спутниковыми решениями.