Blízká i vzdálená budoucnost digitálního železničního rádiového standardu GSM-R Petr Vítek

Transkript

1 Blízká i vzdálená budoucnost digitálního železničního rádiového standardu GSM-R Petr Vítek

2 Obsah 1. GSM-R - historie a důvody zavádění 2. Přehled situace GSM-R ve světě 3. Budoucnost systému GSM-R 3a. GPRS pro ETCS 3b. FRMCS 4. Závěr

3 GSM-R historie analogové rádiové systémy Existence více jak 35 různých systémů v Evropě Více účastníků sdílejí stejný kanál Různé systémy pro různé použití Posun Komunikace ve stanici Traťové rádiové systémy Ostatní rádiová komunikace (diagnostika, informace pro cestující)

4 GSM-R historie vývoj jediného rádiového systému TETRA GSM GSM Základ nového společného drážního rádiového systému GSM-R 1992 EIRENE 1995 MORANE /48/EC 1997 MoU EIRENE (FRS a SRS) Specifikace funkčních a technických požadavků pro GSM-R První návrh byl dokončen v roce 1985 MORANE (SSRS, FFFS a FIS) První tři pilotní projekty GSM-R (Francie, Itálie a Německo) Směrnice 96/48/EC pro High Speed Lines Definuje systém ERTMS (GSM-R a ETCS) jako součást subsystému Control Command and Signalling Memorandum of Understanding 37 zemí (včetně ČR,SK) Neinvestovat do starých analogových rádiových systémů a investovat do GSM-R standardu /16/EC Směrnice 2001/16/EC Rozšiřuje GSM-R standard i pro konvenční tratě.

5 GSM-R historie vývoj jediného rádiového systému TETRA GSM GSM Základ nového společného drážního rádiového systému GSM-R 1992 EIRENE 1995 MORANE /57/EC EIRENE (FRS a SRS) Specifikace funkčních a technických požadavků pro GSM-R První návrh byl dokončen v roce 1985 MORANE (SSRS, FFFS a FIS) První tři pilotní projekty GSM-R (Francie, Itálie a Německo) Směrnice 2008/57/EC o interoperabilitě železničního systému ve Společenství nahrazuje směrnice 96/48/EC a 2001/16/EC MoU /57/EC Memorandum of Understanding 37 zemí (včetně ČR) Neinvestovat do starých analogových rádiových systémů a investovat do GSM-R standardu. Směrnice 2008/57/EC o interoperabilitě železničního systému ve Společenství nahrazuje směrnice 96/48/EC a 2001/16/EC..

6 GSM-R historie vývoj jediného rádiového systému TETRA GSM GSM Základ nového společného drážního rádiového systému GSM-R 1992 EIRENE 1995 MORANE EIRENE (FRS a SRS) Specifikace funkčních a technických požadavků pro GSM-R První návrh byl dokončen v roce 1985 MORANE (SSRS, FFFS a FIS) První tři pilotní projekty GSM-R (Francie, Itálie a Německo) /9/EU Mění se příloha III směrnice 2008/57/ES MoU Memorandum of Understanding 37 zemí (včetně ČR) Neinvestovat do starých analogových rádiových systémů a investovat do GSM-R standardu /38/EU 2014/38/EU (mění se příloha III směrnice 2008/57/ES) a 2014/106/EU (mění se přílohy V a VI směrnice 2008/57/ES).

7 Základní vlastnosti systému GSM-R Hlavní rozdíl spočívá ve využívání technologie systém GSM-R je používán pro aktivní řízení dopravních procesů na železnici, je také přenosovým prostředím pro zabezpečovací systém ETCS 2/3 úrovně. V případě výpadku by mohlo dojít k ohrožení provozu. Cílem provozovávání je zajištění bezpečnosti a spolehlivosti provozu. Oproti tomu GSM systém je používán jako veřejný nástroj pro komunikaci mezi účastníky.

8 Situace v Evropě Závazek pokrýt cca 70 % všech železničních tratí v Evropě systémem GSM-R

9 Situace GSM-R ve světě Připravované projekty Realizované projekty

10 GSM-R přehled trhu centrálních částí Počty kontraktů na R4 (IP technologii), případně starší R99 technologii GSM-R Core Network Contracts by Country KCC R4 KCC R99 NSN R99 NSN R4 Huawei R Algeria Australia Austria Belgium Bulgaria China Czech Rep. Denmark Etihad Rail Finland France Germany Greece Hungary India Ireland Italy Libya Lithuania Luxembourg Netherlands Norway Poland Russia Saudi Arabia Slovakia Slovenia South Africa Spain Sweden Switzerland Tunisia Turkey UK Kapsch CarrierCom: Vedoucí postavení v GSM-R R4 ALL-IP Core Network Deployments (15 států)

11 GSM-R na Slovensku SŽDC MAV pilotní síť GSM-R stávající síť GSM-R (2015) stávající síť GSM-R + ETCS (2015)

12 GSM-R v Maďarsku 900 km 12

13 GSM-R ve Slovinsku 1207 km 13

14 GSM-R v České republice od roku Pilotní projekt GSM-R 2009 Dokončení I.NŽK 2010 II. NŽK (Břeclav - Přerov - Petrovice u Karviné) 2013 Ostrava SK, Přerov Č.Třebová 2013 Děčín Všetaty Kolín Vstupy do oblasti ETCS: Hohenau Břeclav Kúty Lanžhot Letohrad - Ústí nad Orlicí 2015 Beroun Praha Benešov 2016 Cheb Vojtanov 2016 Benešov Votice V realizaci: Kolín Havlíčkův Brod Křižanov Brno Znojmo Šatov III. koridor Beroun - Plzeň Cheb 1.etapa III. koridor Beroun - Plzeň Cheb 2.etapa

15 Koncové terminály GSM-R Vozidlové radiostanice GSM-R Použití kdekoliv kde je GSM-R pokrytí, nejsou zapotřebí speciální úpravy Podpora EU (85%, případně 50%) Přenosné terminály GPH (jedno nebo dvousimkové) kancelářský lehký přístroj OPH + OPS odolné provedení, možnost použití stejného přístroje i pro posun, k dispozici různé příslušenství Doplňky Možnost použití jakéhokoliv zařízení s OS Android v síti GSM-R

16 Budoucnost jednotného rádiového systému v Evropě Veřejný operátor 2G: TDMA/FDMA GPRS, EDGE, HSCDS 3G: CDMA FDD, TDD HSDPA, HSUPA 4G: OFDMA all-ip LTE/SAE 5G secure network IP Drážní jednotná mobilní komunikace se zaručeným stupněm bezpečnosti

17 Budoucnost jednotného rádiového systému v Evropě Veřejný operátor 2G: TDMA/FDMA GPRS, EDGE, HSCDS 3G: CDMA FDD, TDD HSDPA, HSUPA 4G: OFDMA all-ip LTE/SAE 5G secure network IP Drážní jednotná mobilní komunikace se zaručeným stupněm bezpečnosti 2030

18 Evoluce v drážní rádiové komunikaci zúčastněné organizace Future communication system voice & ERTMS & data Future Communication System FRMCS TC-RT & NG2R Future ERTMS strategy ERTMS CG to update EIRENE & Inclusion in CCS TSI studies (network models, co-existence of technologies in current spectrum, migration, economic model, Satcom feasibility) WG coordination in progress management of roadmap & system definition between different bodies User needs (URS & FRS) Capacity analysis, spectrum availability vs needs Operational impact, traffic analysis, migration strategy Architecture and technology Specific railway feature standards, Architecture, spectrum (SR Doc), technology decision Railway and urban rail Standard & railway specific features releases, e.g. rel 14, 15, 16 SA 6 & 5G RAN WG Funded EC project for future ERTMS R&D Bearer independent communication - IP 2.1, Railway and urban rail European GSM-R industry association Cooperation with UIC & ERA for future communication system 18

19 Časová osa evoluce v drážní rádiové komunikaci Future Communication System Principles Choice of Model Workshop Future of GSM-R Operational Requirements Detailed system definition Transition strategy Functional Requirements TSI Update Trial Migration ERA planned timeline FRMCS NG2R MGA1 MGA2 MGA3 MGA4 MGA5 UIC specifications UIC + 3GPP/ETSI standarisation / CEPT: spectrum UIC + Industry development and pilots UIC: guidelines, coordination SRdoc TR/TS contract and migrate Railway specific requirements/adaptations Rel 8 Rel 10 Rel 11 Rel 12 Rel 13 Rel 14 Rel 15 Rel 16 LTE Launch LTE global rollout LTE Enhancements 5G Prototypes 5G Standardization 5G Products 5G Deployments 19

20 EIRENE 8/16 nové vlastnosti Mandatory Interoperable (MI) GPRS/EGPRS bearer services for ETCS REC measurement method & definition of call set up time Review of ETCS downlink requirements Interconnection and roaming Register and deregister on train users Selectivity improved receiver High priority call VBS for cab Radio Mandatory (M) & others Cell re-selection SI10bis BCCH usage for ER GSM Simultaneous RBC communication sessions handling New informative references (ECC report 229/ CEPT) VRS interface standardization DMO removal 20

21 ETSI TC-RT Standard update New important standards Usage of Session Initiation Protocol (SIP) on the Network Switching Subsystem (NSS) to Fixed Terminal Subsystem (FTS) (TS ) GPRS/EGPRS requirements for ETCS (TS ) GSM-R improved receiver parameters (TS /2) Detailed requirements for GSM operation on railways (TS ) In discussion/preparation Requirements for GSM operation on railways (EN ) - revision TS related to SMS FA in roaming environment TR related to Abis over IP KPI recommendation TS related to AT commands for GSM-R applications 21

22 TEN-T program: ETCS over PS (GPRS) Testování, prezentování a standartizace Phase 1 Telecom test Phase 2 UNISIG Lab test Phase 3 UNISIG Live test TEN-T results CR 0741 in B3 MR2 CCS TSI Edge/GPRS Eirene 8.0/16.0 Q Q GPRS feature selection SNCF/Kapsch/UIC Lab testing with Sierra Wireless, Funkwerk & Triorail High Speed Line testing at SNCF UIC O8662 : EoG phase 1 report ETCS validation UNISIG/KCC/Net work Rail lab testing of ETCS over GPRS & Edge Conventional Speed Line test Alstom, Thales & Bombardier ETCS validation UNISIG/KCC/ SNCF UNISIG live test HSL SNCF Alstom, Thales and Ansaldo UNISIG phase 2&3 report Validated Multiplexing by 4 Edge/GPRS a valid bearer for ETCS UIC O8664 ETCS in PS mode Engineering Guideline Standard activities (ERA, ETSI) CCS TSI B3 MR2 in Force July 2016 Work Done and on going : UNISIG subset 026, 037, 092, 093 UIC FFFIS Euroradio, O2475 and EIRENE SRS/FRS ETSI TS New GSM-R Baseline B1r0 Specific functions needed (NACC, PFC, ) 22

23 Proč GPRS/EDGE GPRS / EDGE poskytuje dostatečnou kapacitu pro ETCS. Class 59 GPRS / EDGE poskytuje lepší využití pro kritické aplikace (např. ATO). Umožňuje komunikaci M2M v drážním prostředí. Krok k migraci do světa IP v drážním prostředí. 23

24 Co nabízíme Dodávky projektů GSM-R tzv. na klíč jako generální dodavatel včetně uvedení do provozu, provedení akceptačních testů a zajištění potřebných TSI certifikátů od Notifikované osoby. Školení pro servisní pracovníky, případně obsluhy pro uživatele. Dodávky speciální měřících systémů GSM-R/ETCS a provádění měření a optimalizace sítě. Zajištění nepřetržité podpory provozu tzv. SLA, okamžité řešení kritických situací, logistiky náhradních dílů.

25 Závěr GSM-R tvoří jednotné rádiové prostředí pro veškerou provozní komunikaci na železnici. Technicky jasně definované standardy Legislativně závazné směrnice EU pro všechny její členy Rozšířeno nejen v celé Evropě, ale i celosvětově Zajištěna budoucnost postupná evoluce podle potřeb drážních společností.

26 Děkuji za Vaší pozornost. Ing. Petr Vítek Obchodní ředitel Kapsch CarrierCom s.r.o. Ke Štvanici 656/ Praha 8 Czech Republic Phone Mobile petr.vitek@kapsch.net