GSM-R

Kun GSM-R:n käyttöönotto on nyt hyvässä vauhdissa Euroopan rautateillä ja kiinnostus on maailmanlaajuista, UIC:n ERTMS/GSM-R-hankkeen tehtävänä on ylläpitää EIRENE-hankkeessa kehitettyjä GSM-R-spesifikaatioita, hallinnoida UIC:n käyttöönottosuunnitelmaa ja käsitellä työn edetessä esiin tulevia kysymyksiä ja ongelmia.

ERTMS/GSM-R-hanke tuo työryhmiensä kautta yhteen GSM-R:n nykyiset ja tulevat toteuttajat, auttaa ensin mainittuja toteuttamaan tavoitteensa ja pitää jälkimmäiset – ja rautatiealan yleensä – ajan tasalla kehityksestä. Tiivistä yhteistyötä tehdään ETSI:n kanssa – ETSI:n teknisen rautatiealan televiestintäkomitean kautta – ja GSM-R-teollisuuden kanssa.

Tässä osiossa annetaan tietoa järjestelmästä ja sen toteutuksesta, mukaan lukien EIRENE-eritelmien uusimmat versiot ja kaikki eritelmät.

Miksi GSM-R?

Työskentelynsä aikana UIC:n radiotaajuusryhmä tuli siihen tulokseen, että olisi pyrittävä neuvottelemaan Euroopan taajuuskomitean (CEPT) kanssa E-GSM-taajuusalueen viereisen erityisen taajuuskaistan varaamisesta rautateille. Tämän taajuusalueen oli tarkoitus kattaa rautateiden nykyiset ja tulevat tarpeet. Pyynnön tueksi tehtiin esiselvitys joko GSM- tai TETRA-järjestelmien käyttökelpoisuudesta rautateiden tulevassa matkaviestinnässä. Mahdollisten taajuustarpeiden arvioimiseksi tehtiin joitakin tutkimuksia (tehtiin tutkimuksia liikennemallin määrittelemiseksi kolmelle edustavalle alueelle, Lontooseen, Pariisiin ja Müncheniin). Samanaikaisesti keskusteltiin kahden mahdollisen järjestelmän ( GSM tai TETRA) eduista ja haitoista.

Lopulta päätettiin ottaa käyttöön GSM, joka oli tuolloin ainoa kaupallisessa käytössä oleva järjestelmä, josta oli saatavilla tuotteita. Tämä oli erittäin tärkeä näkökohta, koska yksi tärkeimmistä tavoitteista oli käyttää järjestelmää, joka oli jo osoittautunut toimivaksi ja jossa oli saatavilla valmiita tuotteita mahdollisimman pienin muutoksin.
Jopa tuolloin oli kuitenkin selvää, että GSM ei pystynyt täyttämään kaikkia tehokkaan rautatiepalvelun edellyttämiä vaatimuksia. Siksi oli tarpeen tunnistaa ja lisätä GSM-standardiin ASCI-ominaisuudet (Advanced Speech Call Items).

Taajuuspyyntö johti CEPT:n suositukseen lisätä 4 MHz:n taajuusalue GSM:n yleiseen taajuusalueeseen ja varata se vain rautatiekäyttöön.
Suositusta täydennettiin myöhemmin päätökseksi, jossa edellytettiin, että kansalliset taajuusviranomaiset vapauttavat tämän taajuusalueen, joka oli jo käytössä (lähinnä sotilaspalveluiden käytössä), viimeistään vuoteen 2005 mennessä.

Tie ideasta GSM-R:ään

GSM:n käyttöönottoa koskevan päätöksen jälkeen UIC käynnisti vuonna 1992 yhdessä EY:n ja rautateiden kanssa EIRENE-hankkeen (EIRENE = Euroopan integroitu radiotekniikan parannettu verkkotyö). Hankkeen tavoitteena oli määritellä vaatimukset matkaviestinverkoille, jotka täyttäisivät rautateiden tarpeet ja varmistaisivat rajat ylittävän yhteentoimivuuden. Tähän liittyi pakollisten vaatimusten kuvaaminen toiminnallisille viestintäpalveluille naapurirautateiden verkoissa ja niiden välillä, jotta tulevaisuudessa junaliikenne voisi jatkua keskeytyksettä rajoja ylitettäessä.

Hankkeen puitteissa perustettiin projektiryhmä.
Ryhmän tehtävänä oli laatia vaatimusluettelo, jossa kuvattaisiin pääasiassa yhteentoimivuuden kannalta välttämättömät pakolliset ominaisuudet. Lisäksi suunniteltiin joidenkin valinnaisten ominaisuuksien kuvausta, jotta voitaisiin ottaa huomioon myös kansalliset vaatimukset.

Tässä asiakirjassa pyrittiin myös määrittelemään rautatieliikenteeseen liittyvät vaatimukset sekä ryhmä- ja lähetyspuhelujen lisäominaisuuksien määrittely. Ensimmäinen luonnos näistä EIRENE-määrittelyistä saatiin valmiiksi vuoteen 1995 mennessä.

Koska nämä ominaisuudet oli sisällytettävä GSM-standardeihin, oli tarpeen tehdä yhteistyötä ETSI:n erikoistuneiden työryhmien kanssa.

Kehittääkseen yksityiskohtaisia eritelmiä ja validoidakseen, että nämä EIRENE:n toiminnalliset eritelmät voitaisiin siirtää teknisiksi toteutuksiksi, vuonna 1995 käynnistetyn eurooppalaisen hankepyynnön jälkeen rautateistä, GSM-toimittajista ja laboratorioista koostuva konsortio liittoutui vastauksen saamiseksi yhteen ja sai menestyksekkäästi määrärahan tälle eurooppalaiselle hankkeelle vuonna 1996.
Hanke, jonka nimi oli MORANE (MObiiliradio Euroopan rautateiden verkostoja varten), perustettiin ja sitä tuki ohjausryhmä, johon kuuluivat rautateiden edustajina Ranskasta, Italiasta ja Saksasta tulevat henkilöt. Kolme pilottilinjaa suunniteltiin ja toteutettiin:

• Firenze – Arezzo
• Stuttgart – Mannheim
• Pariisi (pohjoinen suurnopeuslinja ja itäinen ohittava suurnopeuslinja)

Tässä MORANE-hankkeessa valmistajat kehittivät prototyyppejä, ja kolme verkkoa perustettiin, ja niille toimitettiin asianmukaiset kiinteät ja matkaviestintäpäätteet. Näillä kolmella järjestelmällä pyrittiin testaamaan toiminnan eri näkökohtia (rautatieasemaympäristö, monimutkainen radiopeittotopologia, jossa on tunneleita ja mutkia, ja suurnopeusradat, joilla voidaan ajaa 300 km/h). Hankkeen aikana pystyttiin osoittamaan, että kaikki pakolliset toiminnot voitiin toteuttaa ja testata menestyksekkäästi.

EIRENE- ja MORANE-hankkeet saatiin päätökseen vuoden 2000 lopussa, jolloin toimitettiin FRS- ja SRS-versio 4 ja SRS-versio 12, MORANE FFFIS-, FIS- ja FFFS-asiakirjat sekä loppuraportti, joka sisälsi mittauskampanjoiden tulokset kaikista kolmesta koealueesta.

Vuonna 1997 UIC laati yhteisymmärryspöytäkirjan, jossa se sitoutti yhteisymmärryspöytäkirjan allekirjoittaneet rautatiet siihen, että ne eivät enää investoi analogisiin radiojärjestelmiin vaan ainoastaan GSM-R:n käyttöönottoon. Se sisälsi myös tärkeät lausunnot, joiden mukaan varhaiset toteuttajat auttaisivat muita rautateitä, jotka aloittaisivat käyttöönoton, vaihtamalla tietoja ja kokemuksia.

Tämän yhteisymmärryspöytäkirjan allekirjoitti tuolloin 32 rautatietä eri puolilta Eurooppaa. Tähän päivään mennessä allekirjoittajien määrä on noussut 37:ään, mukaan lukien Euroopan ulkopuoliset rautatiet.
Yhteisymmärryspöytäkirjassa esitetyn tahdonilmaisun lisäksi UIC käynnisti myös täytäntöönpanosopimuksen, jossa allekirjoittaneet rautatiet sitoutuivat aloittamaan kansallisen GSM-R-järjestelmän käyttöönoton viimeistään vuonna 2003. Tämän AoI:n allekirjoitti 17 rautatietä.

Täydentääkseen EIRENE:ssä ja MORANE:ssa tehtyä työtä UIC käynnisti uuden hankkeen nimeltä ERTMS/GSM-R.

Uudessa ERTMS/GSM-R-hankkeessa yhdistettiin kokeilukohteista saadut kokemukset ja toteuttajina olleiden rautateiden tietämys kolmeen pysyvään työryhmään:

• ERIG (European Radio Implementers Group)
• FG (Functional Group)
• OG (Operators Group)

ERIG muodostuu yhteisymmärryspöytäkirjaa (MoU:n) ja AoI:ta (AoI:n) allekirjoittajina toimineista rautateistä.

Tämän ryhmän päätavoitteena on vaihtaa tietoja meneillään olevista toteutuksista jo saavutettujen tulosten perusteella ja keskustella kansallisiin tai kansainvälisiin toimintoihin liittyvien eritelmien tai toteutusraporttien puutteista. Lisäksi annetaan tietoa eri pysyvien ja ad hoc -ryhmien työstä ja esitellään ajankohtaisia muutospyyntöjä ja niiden tilaa. Tämä ryhmä on lähinnä tiedonlevitysfoorumi.

Toiminnallinen ryhmä (FG)
Tämän asiantuntijaryhmän päätehtävänä on ylläpitää FRS:ää ja tarkastaa saapuvat täytäntöönpanoraportit niiden vaikutuksesta toiminnallisiin vaatimuksiin. FG vastaa myös toteutusraportteihin perustuvien muutospyyntöjen laatimisesta. FG tekee yhteistyötä OG:n ja GSM-R:n toimialaryhmän (IG) kanssa oikeiden ratkaisujen ja vaatimusten löytämiseksi. Asiantuntijaryhmä osallistuu eritelmän kehittämiseen, jotta varmistetaan yhdenmukainen rautatieliikenne.

Operators’ Group (OG)
Tämän asiantuntijaryhmän päätehtävänä on ylläpitää SRS:ää, määritellä teknisiä ratkaisuja toiminnallisiin vaatimuksiin, pitää yhteyttä ETSI:hin, joka on GSM:n standardointielin, joka on yhteydessä rautatieliikenteen vaatimuksiin, laatia tarvittavat muutospyynnöt toteutusraporttien perusteella, pitää yhteyttä TIG:iin (Technical Industry Group, tekninen toimialaryhmä) ja määritellä SRS:n uusien versioiden edellyttämät tekniset parannukset. OG vastaa myös SRS:n uuden version luomisesta ja aiempien MORANE-asiakirjojen päivittämisestä.

Kun on tarpeen käsitellä tiettyjä aiheita yksityiskohtaisemmin, OG muodostaa ad hoc -ryhmiä, joihin kuuluu asiantuntijoita GSM-R-toimittajilta ja rautateiltä. Nämä ryhmät valmistelevat maaperää sellaisten erityiskysymysten syvällisemmälle analyysille, joita ei voida kehittää yksityiskohtaisesti pysyvissä työryhmissä.

Rinnakkain näiden rautateille suunnattujen työryhmien kanssa GSM-R-toimittajat ovat muodostaneet erillisen ryhmän nimeltä IG ((GSM-R) Industry Group), joka työskentelee kahdesta näkökulmasta:

• markkinointiosa, jossa etsitään yhteisiä lähestymistapoja GSM-R:n edistämiseksi maailmanlaajuisesti
• tekninen osa, joka muodostaa rajapinnan rautatietyöryhmiin FG ja OG

Suojellakseen rautateiden erityispiirteitä ja parantaakseen GSM-standardin kehitystä UIC osallistuu tiiviisti ETSI:n rautateiden televiestintää käsittelevän teknisen komitean (ETSI Technical Committee on Rail Telecommunications) kanssa tehtävään standardointityöhön. ETSI:n tekninen komitea pystyy parantamaan standardeja, joilla varmistetaan järjestelmän täydellinen yhteentoimivuus.

yhteystiedot

Robert Sarfati
[email protected]

Gombač Boris
[email protected]

Dan Mandoc
[email protected]

Jean-Michel Evanghelou
[email protected]

EIRENE Specifications

EIRENE Functional Requirements Specification (FRS FRS Functional Requirements Specifications ) versio 8.0.0 ja System Requirements Specification (SRS), versio 16.0.0 on julkaistu käsittelemään GSM-R-järjestelmän kokonaisvaatimuksia, jotka sisältävät erityisesti vaatimukset, jotka ovat merkityksellisiä rautatiejärjestelmän yhteentoimivuuden kannalta Euroopan yhteisössä direktiivin 2008/57/EY mukaisesti.

Asiakirjat sisältävät asiaankuuluvat vaatimukset, joissa otetaan käyttöön Internet-protokollaan perustuva uusi runkoverkon arkkitehtuuri, jonka ansiosta järjestelmä voi käyttää joko pakettikytkentää tai piirikytkentää ETCS:n kantoaaltona, ja jotka mahdollistavat sellaisten päätelaitteiden käytön, jotka tarjoavat paremman suojan häiriöiltä, ja joihin on sisällytetty Euroopan rautatieviraston johtaman työryhmän havainnot. Niihin sisältyy mahdollisuus käyttää lisätaajuuksia 900 MHz:n taajuusalueella ja muilla julkisilla GSM-taajuusalueilla, ja niissä otetaan käyttöön muita tarkistettuja toimintoja verkkoa ja päätelaitteita varten.

Euroopan yhteentoimivuuden kannalta merkitykselliset EIRENE-eritelmän vaatimukset ovat tiukasti ne, jotka on tässä versiossa merkitty luokalla (MI), ja ne olisi tarkistettava sertifiointitarkoituksiin ja käyttöönottolupaa varten Euroopassa. Tällä ei ole vaikutusta yksittäisten rakenneosien tai osajärjestelmien sertifiointiin, joka on tehty EIRENE:n aiempien versioiden sovellettavien vaatimusten mukaisesti.

EIRENE-eritelmiin viitataan ohjaus-, hallinta- ja merkinanto-YTE:n liitteessä A pakollisina asiakirjoina ERA:n ERTMS/GSM-R:n CCM-prosessin mukaisesti, ja niitä pidetään sellaisinaan GSM-R:n eurooppalaisena lähtötasona, jonka RISC-komitea hyväksyi helmikuussa 2016. Koska ne ovat asetus eivätkä enää päätös, ne tulevat voimaan, kun ne julkaistaan Euroopan unionin virallisessa lehdessä. Siihen asti EIRENE 7.4.0/15.4.0 on Euroopassa voimassa oleva GSM-R-eritelmä.

EIRENE-versionumerointirakenne on seuraava:

• Ensimmäinen numero (8 FRS:n osalta ja 16 SRS:n osalta) on EIRENE-eritelmän versio, ja se on linjassa ERA:n eurooppalaisen perustason (B1) kanssa, joka on määritelty ERA CCM-prosessin mukaisesti
• Toinen numero (0) on linjassa ERA:n ensimmäisen julkaisun (ERA First release 0) kanssa perustason 1 osalta (B1 r0), joka on määritelty ERA CCM-prosessin mukaisesti
• Kolmas numero (0) vastaa UIC:n väliaikaista versiota, joka sisältää muutoksia, jotka eivät viittaa (MI)-luokkiin

Tämän jälkeen EIRENE 8.0.0 & 16.0.0 ovat linjassa ERA B1 r0:n kanssa.

Yhteentoimivuuden kannalta pakollisten (MI) ja järjestelmän kannalta pakollisten (M) luokkien kokonaisuutta on noudatettava yhdessä, jotta voidaan varmistaa toimiva GSM-R-järjestelmä.

Sen jälkeen tämä kahteen luokkaan jakaminen ei koske Euroopan ulkopuolisia toteutuksia.

Huomaa, että tämä EIRENE:n toiminnallinen järjestelmävaatimusmäärittelyn versio 8.0.0 korvaa aiemman version 7.4.0 ja EIRENE:n järjestelmävaatimusmäärittelyn versio 16.0.0 korvaa aiemman version 15.4.0.

Edelliset versiot

Normatiiviset asiakirjat

Tietoasiakirjat

eLDA IRS v5 0

21. kesäkuuta 2016 – PDF – 327.4 kb

View

eREC Parametrit O 3152 1 1

21. kesäkuuta 2016 – PDF – 92.2 kb

View

eREC Specification O3151 v2.0.0

21 October 2020 – PDF – 2.6 Mb

View

gsmr8760 1 0 UIC GSM R -suodattimen vaatimukset

21 June 2016 – PDF – 486.1 kb

View

UIC GSM-R Procurement & Implementation Guide & Implementation Guide (2009)

Implementation & Procurement Guide Päämäärät ja tavoitteet EIRENE-järjestelmää koskevat vaatimukset ja toiminnalliset vaatimusmäärittelyt sallivat jonkin verran joustoa sallituissa hankintamenetelmissä ja toteuttamisvaihtoehtojen valinnoissa, jotka koskevat EIRENE-järjestelmän (…)

28. elokuuta 2015 – PDF – 4.4 Mb

View

O-8664 ETCS in PS-mode GPRS-EGPRS Guideline version 1.0.0

17. toukokuuta 2017 – PDF – 1.5 Mb

View

ETCS over GPRS – Edge Capacity Study in Station Environment – CEF Activity

29 March 2018 – PDF – 1.6 Mb

View