A mobil állomás (MS)

Szolgáltatások és lehetőségek

Általános kialakítási követelmények

A mobil állomás (MS)

A negyedik alrendszer maga a mobil állomás (MS – Mobile Station). A mobil állomás az egyetlen, amivel normál esetben az előfizető valaha találkozik. Két egységből tevődik össze:

• a mobil készülékből (ME – Mobile Equipment) és

• a SIM kártyából * (Subscriber Identity Module).

* Egy GSM (-R) mobil készülék SIM kártya nélkül csak segélyhívásra használható.

A mobil készüléket egyértelműen azonosítja a nemzetközi mobil berendezés azonosító (IMEI - International Mobile Equipment Identity), az előfizetőt pedig az IMEI-től független nemzetközi mobil előfizető azonosító (IMSI - International Mobile Subscriber Identity), amit a SIM kártya tartalmaz.

Valamennyi mobil állomás szabványos GSM interfésszel rendelkezik (GSM-MT - GSM Mobile Termination), ezen keresztül zajlik a normál GSM alapú kommunikáció. Opcionálisan, típustól függően rendelkezhet a készülék a direkt módhoz szükséges egységgel is (DM-MT). A harmadik külső csatlakozási felület maga a DMI, azaz az ember-gép kezelő és visszajelentő felület.

A mobil állomás felépítése és interfészei

A hálózatban többféle előfizetői típust különböztethetünk meg, így például:

• kabin rádiók,

• fedélzeti rádiók,

• irányítók,

• infrastruktúra fenntartó szolgálat,

• általános személyzet,

• adatszolgáltatások,

• adminisztráció, menedzsment.

A specifikációk készülékcsoport szinten három fő típust különböztetnek meg, amelyeken belül további kialakításokkal alkalmazkodnak a gyártók a különböző felhasználási igényekhez:

• a legtöbb területen hagyományos mobiltelefonnal rendelkeznek (GPR - General Purpose Radio - általános célú rádió);

• bizonyos helyeken speciális mobil készülék található, például tolató-, vagy karbantartó csapatoknál (OPH - Operational Handheld - rendszer rádió);

• külön kategóriába tartozik a járműfedélzeti GSM-R modul a mozdonyvezető, illetve egyéb fedélzeti rendszerek (pl. ETCS) számára (Cab radio - kabin rádió).

Speciális készülékkel rendelkeznek még az irányítók, ahol általában valamilyen meglévő, helyi rendszerrel történő integrált kialakítás szükséges. Valamennyi készülék a 876-915/921-960 MHz-es frekvenciatartományban működik, tekintve, hogy a közcélú és a kiterjesztett GSM sávokat is alkalmazniuk kell tudni.

Az egyes rádiótípusokról lásd bővebben a vonatkozó fejezeteket.

Az ETCS kommunikációt is megvalósító fedélzeti GSM-R modulról lásd még az ETCS honlap vonatkozó pontját is.

Szolgáltatások és lehetőségek

A Funkciók, eljárások fejezet áttekintést ad a különböző EIRENE hang- és adatszolgáltatásokról. Az alábbi táblázatban látható, hogy az egyes rádiótípusok milyen szolgáltatást kell, hogy kötelezően magukba foglaljanak (M), és melyek az opcionálisan (O) megvalósítható funkciók:

Támogatott EIRENE funkciók készüléktípusonként

Általános kialakítási követelmények

A rádió rendszerelemek tervezésekor, kialakításakor és telepítésekor úgy kell eljárni, hogy a vonatkozó környezeti feltételeknek az üzemszerű működés során az adott elem megfelelhessen. Az egyes környezeti feltételekre vonatkozóan a specifikációk konkrét követelményeket fogalmaznak meg, amelytől nemzeti szinten szigorúan csak a magasabb követelményszint felé lehet eltérni. Valamennyi EIRENE mobil rádióberendezéshez kapcsolódó tervezési, tesztelési és telepítési eljárás kapcsán az ISO 9001-es minőségi követelmények a mérvadóak.

A berendezéseket tesztelni kell a hideggel, hőhatással, párával, ütéssel, rezgéssel, gyorsulással, korrozív környezettel, légnyomással, hőmérséklet változással és tűzveszéllyel szemben. A legfontosabb környezeti feltételek a következők:

Környezeti hőmérséklet

A mobil állomások üzemszerű működési hőmérséklet tartománya -20ºC-tól +55ºC-ig terjed. Kikapcsolt állapotban -40ºC hőmérsékletig tárolható kell legyen. A hőmérsékletváltozásra vonatkozó követelmény alapján meg kell felelniük a +/- 1 ºC/perc értéknek.

A kabin rádióra vonatkozó értékek: az üzemi működési hőmérséklettartomány a -20ºC-tól a +70ºC-ig terjed. A fedélzeti rádióalrendszer külső elemeire (pl. antenna) az alsó érték -40ºC, továbbá a hőmérsékletingadozás esetén is szigorúbbak az idevágó követelmények, számszerűen a 3ºC/sec értéknek kell eleget tenni.

A rendszer rádió esetén is gondoskodni kell a 3ºC/sec hőmérsékletváltozás elviseléséről. Az ide vonatkozó további követelmények alapja az IEC 721/1.

Napsugárzás

Az 1200 W/m²-es napsugárzást a mobil berendezéseknek el kell tudni viselni.

Páratartalom

Eseti alkalommal a 100%-os páratartalmat is el kell tudnia viselni a berendezéseknek, míg az ide vonatkozó átlagérték az éves 75%. Az évenként 30 napnyi 95%-os páratartalom elviselése ugyancsak alapkövetelmény. Az üzemszerűen előforduló ritka és csak kis mértékű párakicsapódás nem eredményezhet hibás működést.

Légnyomás

A mobil készülékek működési tartománya a tengerszinthez képest mért -100 métertől az 1800 méteres magasságig terjed. A jármű alagútba behaladásakor, abban való haladásakor és az alagútból történő kilépéskor keletkező légnyomáslöket az EIRENE mobilberendezések normál üzemi működésére nem lehet befolyással.

A kabin rádiónál a külső elemeknek alagútban a (csúcstól csúcsig terjedő) 6 kPa-os légnyomás-ingadozást 3 másodpercig problémamentesen el kell tudni viselni úgy, hogy a légnyomásváltozás sebessége elérheti a 100 kPa/sec-os értéket.

Fizikai kialakítás

A fizikai igénybevétel kapcsán a mobil berendezéseknek meg kell felelni az idevágó Európai Normáknak, az ütésre és rázkódásra vonatkozóan az prEN 50125-ös illetve a tesztekre vonatkozó prEN 50155-ös előírásoknak. A mobil készülékeknek el kell tudni viselni egy nem ismétlődő, legfeljebb 100ms ideig tartó 3g-s behatást, valamint a fél méterről való szabadesést. A rázkódás esetén mind a szinuszos, mind a véletlenszerű rezgésekre fel kell készülni. A kézikészülékek esetén ez az 5-200 Hz-es, csúcstól csúcsig 7.5 mm-es, 1.5g-s csúcsgyorsulású folyamatos szinuszos rezgés elviselését jelenti. A véletlenszerű rezgésre vonatkozóan az alapul veendő érték 0.25g mindhárom szabadságfokra. Ide tartoznak továbbá a különböző (kémiai) szennyeződésekre, gyúlékony anyagokra, biológiai behatásra vonatkozó követelmények is.

A gyártóknak a fedélzeti kabin rádió kialakításánál tekintettel kell lenni az illetéktelen hozzáférés, rongálás és eltulajdonítás lehetőségére is. Mindezen tényezők nem befolyásolhatják kártékonyan a kabin rádió karbantartási munkáit. A járműantennához való karbantartás jellegű hozzáférést is biztosítani szükséges. A SIM kártya a készülékbe integrált, eltávolítása csak a fenntartói szolgálat által lehetséges. A kabin rádió külső egységeire az általános követelményeknél szigorúbb előírások vonatkoznak a rázkódást illetően: el kell viselniük az 5-1000 Hz-es, csúcstól csúcsig mért 5 mm-es, 2.5g-s gyorsulású szinuszos rezgéseket.

Az általános célú rádiónál követelmény az egyszerű, könnyen hordozható, kis méretű kialakítás. A felhasználónak e típusnál bárminemű segédeszköz nélkül tápegységet kell tudni cserélni. A készülék teljes üzemi súlya nem haladhatja meg a 250 grammot.

Extrém ellenállóképességet irányoznak elő a specifikációk a rendszer rádióval kapcsolatosan. Védelmi osztálya legalább IP 54. A készülékeknek el kell tudni viselnie a 100ms ideig tartó 5g-s behatást normál üzemi körülmények között, és az 5 ms-os 10g-s terhelést rendkívüli feltételként, valamint az egy méterről való szabadesést. A készüléknek ellen kell állnia a sópárás, a 2mm/perc erősségű zuhogó esős és viharos környezetnek, károsodás nélkül kell elviselnie a hó- és homokvihart, a jéglerakódást és a különféle korrozív környezeteket (kén-dioxid, hidrogén-szulfid, nitrogén oxidok, ózon, szerves hidrokarbonátok). Fizikai kialakítása (hordeszköz) elősegítheti, hogy a felhasználója szükség esetén szabaddá tegye kezeit anélkül, hogy a készüléket le kellene tennie. Kezelőfelületének kialakítása lehetővé kell tegye, hogy a felhasználó kesztyű viselése esetén is használhassa a készüléket. A szabadtéri alkalmazás esetén kiemelten fontos a tükröződésmentes kialakítás, és az éjszakai üzemmód támogatása. A rendszer rádió esetén is követelmény az akkumulátor speciális szerszám nélküli cserélhetősége. Nem vonatkozik viszont ez a készülékbe helyezhető SIM kártyára, amely csak az erre megfelelő eszközzel távolítható el. A készülék súlya nem haladhatja meg a 800 grammot.

Elektromos követelmények

A rádiókészülékekkel kapcsolatos legfontosabb elektromosságot érintő elvárás, hogy azok semmilyen formában nem veszélyeztethetik a felhasználót.

A kabin rádióval kapcsolatosan a specifikációs ajánlás leírja pótlólagos áramforrás biztosítását arra az esetre, ha a jármű elsődleges áramforrása meghibásodik. Az akkumulátoros üzem lehetővé teszi, hogy a mozdonyrádió további legalább egy órán keresztül működőképes legyen az alábbi üzemi körülmények feltételezése mellett:

• pont-pont hívás az akkumulátoros üzemidő 20%-ában,

• csoporthívás 5%-ban,

• készenlét 75%-ban.

A kabin rádió üzemszerű működését nem befolyásolhatja károsan a névleges tápfeszültség ±15 %-os ingadozása, a maximum 10 másodpercig tartó 20%-os túlfeszültség, illetve bármilyen más, az IEC 571/1-3 és prEN 50155 által megfogalmazott tranziens hatás.

Az általános célú rádió újratölthető akkumulátorral kell rendelkezzen, amely egy normál feltöltést követően 8 óra üzemidőt kell biztosítson a kabin rádiónál leírt üzemidő arányokat feltételezve, a +18 ºC és +25 ºC közötti környezeti hőmérséklettartományban. Az akkumulátor cseréje nem okozhat adatvesztést. A készülék kialakítása oly módon is lehetséges, hogy autóba szerelt töltőegységre is csatlakoztatható legyen.

Rendszer rádió esetén az akkumulátor cseréje nem okozhat semmiféle adatvesztést. Az újratölthető akkumulátorok feltöltést követően 8 óra folyamatos üzemidőt kell biztosítsanak a -10 ºC és +55 ºC közötti hőmérséklettartományban, az alábbi bontásban:

• pont-pont hívás az akkumulátoros üzemidő 20%-ában,

• csoporthívás 60%-ban,

• készenlét 20%-ban.

A készülék kialakítása opcionálisan autóba szerelt töltőegység csatlakoztatását is lehetővé teheti.

Elektromágneses kompatibilitás

Az EIRENE hálózatot üzemeltető nemzeti vasút felelőssége annak biztosítása, hogy az EIRENE berendezések által kibocsátott elektromágneses sugárzás nem okoz zavart sem fedélzeti, sem földi telepítésű berendezések normál üzemi működésében. Az ezzel kapcsolatosan figyelembe veendő lehetséges veszélyforrások a következők:

• biztosítóberendezési jelfogók, és érintkezők,

• áramátalakítók,

• sínáramkörök,

• tengelyszámlálók,

• vonatérzékelők,

• egyéb rádiós berendezések,

• sebességmérők,

• radar alapú mérőberendezések,

• áramellátók, tápegységek,

• telekommunikációs áramkörök,

• fedélzeti utastájékoztató berendezés,

• elektronikus biztosítóberendezések.

Kiemelendő, hogy a kabin rádió esetén a legszigorúbbak az elektromágneses kisugárzásra vonatkozó követelmények, hiszen számos fedélzeti vezérlő és vonatvédelmi rendszer működik annak közvetlen közelében, és más rádiókészülékekhez képest nagyobb átviteli teljesítmény szükséges.

Lap teteje