GSM-R ( Sistemul global de comunicații mobile - căi ferate ) este un standard de comunicație fără fir bazat pe GSM și dezvoltat special pentru aplicații și comunicații feroviare.
Permite trenurilor să comunice cu stațiile de control al traficului feroviar, șoferii, ofițerii de trafic și de întreținere să comunice între ei în modul conferință (apeluri de grup) și permite suportul aplicațiilor de tip date, cum ar fi ETCS .
Standardele EIRENE - MORANE specifică o utilizare funcțională și neîntreruptă a comunicației GSM-R până la o viteză de deplasare a trenului de 500 km / h .
În majoritatea țărilor în care a fost pus în funcțiune, GSM-R este o completare a sistemelor de legătură analogică dintre stațiile de control și trenuri, de exemplu în Franța radio de la sol .
Standardul GSM-R a fost dezvoltat în cadrul misiunii date de Uniunea Internațională a Căilor Ferate (UIC). Scopul său inițial a fost standardizarea și îmbunătățirea condițiilor de construcție și exploatare a căilor ferate , în special în zona traficului internațional. Pentru a dezvolta acest standard, proiectul EIRENE a fost înființat în 1993 de UIC . În cadrul acestui proiect au fost dezvoltate specificațiile care trebuie îndeplinite de rețeaua GSM-R.
GSM-R, care este construit din tehnologia GSM, beneficiază de economiile rezultate din această moștenire. Autorizează o transformare digitală la un cost competitiv, permițând înlocuirea tuturor sistemelor de comunicații prin cablu (de-a lungul liniei) și a rețelelor radio feroviare analogice existente în fiecare țară care sunt incompatibile între ele: există într-adevăr mai mult de 35 de căi ferate diferite sistemele de comunicații numai în Europa ...
GSM-R este o platformă sigură pentru comunicații de voce și date între diferiții membri ai echipelor feroviare: șoferi, autorități de reglementare, membri ai echipei de manevră, personalul de la bordul trenului, administratorii gării. Oferă funcții precum apeluri de grup ( VGCS ), anunțuri sau apeluri de difuzare ( VBS ), apeluri localizate și prevenirea apelurilor de urgență. Acesta va putea sprijini aplicații precum urmărirea mărfurilor, supravegherea video în trenuri și stații , precum și servicii de informare a utilizatorilor.
Acest standard, care este rezultatul a peste zece ani de colaborare între numeroase companii feroviare europene, finalizează interoperabilitatea prin utilizarea unei singure platforme de comunicații. GSM-R permite, în cazul ETCS nivel 2 și 3 (vezi ERTMS ), să transporte informații de semnalizare feroviară direct către șofer, facilitând astfel o viteză mai mare de circulație a trenului, precum și o densitate mai mare a traficului, menținând în același timp un nivel ridicat de siguranță.
Specificațiile finalizate în 2000 se bazează pe proiectul european MORANE (Radio mobil pentru rețelele feroviare din Europa). Specificațiile sunt menținute de proiectul UIC ERTMS.
GSM-R a fost ales de 38 de țări din întreaga lume, inclusiv toate statele membre ale Uniunii Europene , precum și țări din Asia , Eurasia și Africa de Nord .
GSM-R folosește în general turnuri de relee dedicate ( stația de emisie-recepție de bază sau BTS), aproape de căile ferate. Distanța dintre două BTS este de trei până la patru km. Această proximitate creează un grad ridicat de redundanță și o acoperire și fiabilitate mai mari. Trenul menține permanent o conexiune de modem digital la centrul de expediere a trenului. Această conexiune are un nivel de prioritate mai mare decât alți utilizatori ( eMLPP ). Dacă se pierde conexiunea modemului, trenul se oprește automat. În Germania , Italia și Franța , rețeaua GSM-R are între 3000 și 4000 BTS.
GSM-R este o componentă a ERTMS care include:
În Europa, GSM-R utilizează următoarea bandă de frecvență dedicată:
Separarea de frecvență între două canale fizice este de 200 kHz .
Modulația este de tip GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying).
GSM-R este, de asemenea, un sistem TDMA ("Time-Division Multiple Access"), adică un sistem de multiplexare cu diviziune în timp în care transmisia de date este organizată pentru fiecare operator (sau canale fizice) prin cadru TDMA periodic. de 4.615 ms ).
Fiecare cadru TDMA este împărțit în 8 sloturi de timp („Time Slots”) numite și canale logice (cu o durată de 577 µs fiecare), alcătuite din 148 de biți de informații.
GSM-R utilizează o extensie mai mică a frecvențelor GSM 900 MHz (banda 890 MHz - 915 MHz pentru transmisie și banda 935 MHz - 960 MHz pentru recepție). În China , GSM-R utilizează o gamă de 4 MHz a benzii E-GSM (GSM 900Mhz).
GSM-R permite noi servicii și aplicații; în special, oferă posibilități de comunicare mobilă în domeniile:
Este folosit pentru a transmite date între trenuri și stațiile de control al traficului feroviar cu nivelurile 2 și 3 ale sistemului ETCS. Așadar, atunci când trenul ajunge pe unul dintre Eurobalise , acesta comunică noua sa poziție și viteza și primește în schimb autorizația de a intra sau nu în următorul bloc și noua viteză maximă. Prin urmare, nu mai este nevoie de semnalizare laterală.
La fel ca echipamentele de telefonie GSM, echipamentele GSM-R pot transmite date și, de asemenea, voce. Noile funcționalități furnizate de GSM-R în ceea ce privește comunicația mobilă se bazează pe standardele GSM și sunt descrise de standardele proiectului EIRENE. Găsim în special pentru apeluri:
Există, de asemenea, următoarele caracteristici:
VGCS permite unui număr mare de utilizatori să participe la același apel. Acest dispozitiv imită apelul de grup analogic PMR (Private Mobile Radio) cu butonul PTT ( Push-to-Talk ).
Sunt definite trei tipuri de utilizatori: Vorbitorul (cel care vorbește ), Ascultătorul (cel care ascultă ) și Dispecerul ( Regulatorul ). Palavragiu poate deveni un ascultător prin eliberarea butonului PTT și ascultător devine un palavragiu prin apăsarea butonului PTT.
Principalul avantaj al VGCS în comparație cu un apel multipart (dispozitivul de apelare prin conferință al GSM) este optimizarea ocupării benzii de frecvență. Deci, atunci când mulți utilizatori se află în aceeași celulă (GSM) vor folosi o frecvență pentru toți ascultătorii și două frecvențe pentru vorbitor (ca pentru un apel punct-la-punct). În timpul unui apel multipartit există două frecvențe utilizate pentru fiecare utilizator.
VBS (Serviciu de difuzare vocală)VBS este un apel difuzat: spre deosebire de un VGCS , numai persoana care a inițiat acest apel poate vorbi, ceilalți participanți la apel pot asculta doar. Acest tip de apel este utilizat în principal pentru a difuza mesaje preînregistrate sau pentru a face anunțuri.
REC (apel de urgență feroviar)REC este un apel de grup, sau VGCS pentru o situație de urgență. Are o prioritate mai mare decât alte apeluri (un REC are o prioritate de nivel 0 - vezi mai jos: eMLPP)
Acest serviciu definește prioritățile pentru apelurile utilizatorilor. Se găsesc următoarele niveluri de prioritate:
Un sistem de răspuns automat temporizat este de asemenea disponibil pentru apelurile cu prioritate 0, 1 și 2.
Sistemul de confirmare a apelului este valabil numai pentru apelurile de grup (VGCS) și apelurile difuzate (VBS) cu prioritate 0 (vezi eMLPP).
Principiul este ca fiecare terminal mobil care a participat la apel (inițiator inclus), să trimită un raport când apelul este părăsit sau încheiat. Acest raport trebuie să conțină ca informații:
Dacă raportul nu a putut fi trimis (oprirea terminalului mobil în mod intenționat sau din cauza unei baterii slabe), terminalul mobil încearcă să îl retransmită din nou când este repornit.
Mod de manevră ( Shunting Mode )Mod de manevră este termenul folosit pentru a descrie aplicația care reglementează și controlează utilizatorii care accesează comunicațiile de manevră .
Un semnal sonor, „LAS” ( Link Assurance Signal ) este emis pentru a confirma mecanicului (mecanicului de tren) că legătura radio este funcțională și funcțională.
Mod direct ( Mod direct )Modul direct este modul de comunicare alternativ (walkie-talkie) în care terminalele mobile comunică între ele fără a utiliza rețeaua mobilă. A fost propus de proiectul Eirene , deși nu a fost niciodată implementat de atunci.
SAGEM spune că a dezvoltat un mod direct GSM, în prezent nerecunoscut în specificațiile GSM-R și pentru care nu a fost alocată încă nicio frecvență.
Diferitele grupuri care alcătuiesc piața GSM-R sunt:
Administratori de infrastructură și operatori feroviari| Țară | Administrator de infrastructură: | Operator (i) feroviar (e): |
|---|---|---|
| Algeria | ANESRIF | SNTF |
| Germania | DB Netz | DBAG |
| Belgia | Infrabel | SNCB |
| Spania | ADIF | RENFE |
| Finlanda | RHK | VR |
| Franţa | Rețeaua SNCF Eurotunnel | SNCF |
| Regatul Unit | Network Rail Limited | Lista operatorilor |
| India | - | IR |
| Italia | RFI | ACEASTA |
| Norvegia | JBV | NSB |
| Olanda | ProRail | NS |
| Suedia | BV | SJ |
| elvețian | CFF CFF FFS | CFF CFF FFS |
| Luxemburg | ACF | CFL |
| Republica Cehă | SŽDC | CD |
| Țară | Administrator de infrastructură: | Operator (i) feroviar (e): |
|---|---|---|
| Austria | GYSEV | ÖBB |
| Croația (site-ul pilot) | - | HŽ |
| Slovacia (site-ul pilot) | - | ŽSR |
| Țară | Administrator de infrastructură: | Operator (i) feroviar (e): |
|---|---|---|
| China | CR | KNR |
| Danemarca | Banedanmark | DSB |
| Ungaria | VPE | VUL MEU |
| Irlanda | CIÉ | IE |
| Irlanda de Nord | - | NIR |
| Polonia | - | PKP SA |
| Rusia | - | RŽD |
| Slovenia | AZP | SŽ |
| Statele Unite | SUA / DOT | Amtrak |
| Australia | RailCorp | RailCorp |
În Italia, rețeaua GSM-R funcționează comercial pe 10.000 km de linii din 2004.
În Germania , rețeaua GSM-R funcționează de ceva timp .
În Țările de Jos , GSM-R este singurul mijloc de comunicare: utilizarea analogice de radio a încetat începând cu 1 st luna ianuarie 2007 de .
În Franța , desfășurarea GSM-R pe RFN este încă în desfășurare. La sfârșitul anului 2016, 80% din trafic era echipat. Utilizare pe alte rețele:
În 2007, în Marea Britanie GSM-R a fost testat pe următoarele linii:
Doar telefoanele mobile GSM-R au fost utilizate în 2007 pentru a comunica. Rețeaua GSM-R din Marea Britanie a funcționat pe deplin abia din 2013, la un cost de 1,8 miliarde de lire sterline (acest cost nu include WCML ). a fost utilizat în întreaga rețea din 2016.
În Belgia (Infrabel), rețeaua este complet implementată (aproximativ 500 BTS) și se află în faza de validare. Punerea în funcțiune oficială a fost programată pentruianuarie 2010.
A se vedea, de asemenea: lista acronimelor pentru telefonia mobilă