GSM-R
Da die Einführung von GSM-R bei den europäischen Bahnen inzwischen gut angelaufen ist und weltweites Interesse besteht, hat das ERTMS/GSM-R-Projekt der UIC die Aufgabe, die im Rahmen des EIRENE-Projekts entwickelten GSM-R-Spezifikationen aufrechtzuerhalten, den UIC-Einführungsplan für das System zu verwalten und sich mit Fragen und Problemen zu befassen, die im Verlauf der Arbeiten auftreten.
Das ERTMS/GSM-R-Projekt bringt über seine Arbeitsgruppen bestehende und künftige GSM-R-Implementierer zusammen, unterstützt die Ersteren bei der Verwirklichung ihrer Ziele und hält die Letzteren – und die Bahnindustrie im Allgemeinen – über die Entwicklungen auf dem Laufenden. Es besteht eine enge Zusammenarbeit mit dem ETSI – über das Technische Komitee für Bahntelekommunikation des ETSI – und mit der GSM-R-Industrie.
Dieser Abschnitt enthält Informationen über das System und seine Umsetzung, einschließlich der neuesten Versionen der EIRENE-Spezifikationen und der gesamten Palette der Spezifikationen.
Warum GSM-R?
Im Laufe ihrer Arbeit kam die UIC-Funkfrequenzgruppe zu dem Schluss, dass mit dem Europäischen Frequenzausschuss (CEPT) Verhandlungen über die Zuweisung eines bestimmten Frequenzbandes an die Bahnen geführt werden müssen, das an das E-GSM-Band angrenzt. Dieses Frequenzband sollte sowohl den derzeitigen als auch den künftigen Bedarf der Eisenbahnen abdecken. Dieser Antrag wurde durch eine Vorstudie über die Nutzbarkeit von GSM- oder TETRA-Systemen für die künftige mobile Kommunikation im Eisenbahnverkehr unterstützt. Es wurden einige Studien durchgeführt, um den möglichen Frequenzbedarf zu ermitteln (Studien zur Definition eines Verkehrsmodells für drei repräsentative Gebiete, London, Paris und München, wurden durchgeführt). Parallel dazu wurden die Vor- und Nachteile der beiden potenziellen Systeme (GSM oder TETRA) erörtert.
Schließlich entschied man sich für GSM, da es zu diesem Zeitpunkt das einzige System war, das kommerziell betrieben wurde und dessen Produkte verfügbar waren. Dies war eine sehr wichtige Überlegung, da eines der Hauptziele darin bestand, ein bereits erprobtes System mit handelsüblichen Produkten mit einem Minimum an Änderungen zu verwenden.
Allerdings war schon damals klar, dass GSM nicht alle Anforderungen erfüllen konnte, die für einen effizienten Eisenbahndienst erforderlich waren. Daher war es notwendig, die ASCI-Merkmale (Advanced Speech Call Items) zu identifizieren und dem Standard-GSM hinzuzufügen.
Die Anfrage nach Frequenzen führte zu einer Empfehlung der CEPT, dem GSM-Gesamtband 4 MHz hinzuzufügen und es nur für die Nutzung durch die Eisenbahn zuzuweisen.
Diese Empfehlung wurde später zu einer Entscheidung erweitert, die die nationalen Frequenzbehörden verpflichtete, dieses Frequenzband, das bereits (hauptsächlich von militärischen Diensten) genutzt wurde, bis spätestens 2005 freizugeben.
Der Weg von der Idee zu GSM-R
Nach der Entscheidung für GSM startete die UIC 1992 zusammen mit der EG und den Bahnen ein Projekt namens EIRENE (European Integrated Radio Enhanced NEtwork). Ziel dieses Projekts war es, die Anforderungen an Mobilfunknetze zu spezifizieren, die sowohl die Bedürfnisse der Bahnen erfüllen als auch die grenzüberschreitende Interoperabilität gewährleisten sollten. Dazu gehörte die Beschreibung der obligatorischen Anforderungen für betriebliche Kommunikationsdienste in und zwischen den Netzen benachbarter Eisenbahnen mit dem Ziel, in Zukunft einen ununterbrochenen Zugverkehr beim Überqueren von Grenzen zu ermöglichen.
Im Rahmen dieses Projekts wurde ein Projektteam gebildet.
Die Gruppe hatte die Aufgabe, eine Reihe von Anforderungen zu erstellen, die hauptsächlich die für die Interoperabilität erforderlichen obligatorischen Merkmale beschreiben sollten. Darüber hinaus war eine Beschreibung einiger optionaler Merkmale vorgesehen, um auch nationalen Anforderungen Rechnung zu tragen.
In diesem Dokument sollten auch die Anforderungen an den Eisenbahnbetrieb und die Spezifikation der zusätzlichen Gruppen- und Rundrufmerkmale festgelegt werden. Ein erster Entwurf dieser EIRENE-Spezifikationen wurde 1995 fertiggestellt.
Da diese Merkmale in die GSM-Normen aufgenommen werden mussten, war es notwendig, mit spezialisierten ETSI-Arbeitsgruppen zusammenzuarbeiten.
Um die detaillierten Spezifikationen zu entwickeln und zu validieren, dass diese funktionalen EIRENE-Spezifikationen in technische Implementierungen übertragen werden können, schloss sich im Anschluss an eine 1995 veröffentlichte europäische Aufforderung zur Einreichung von Projekten ein Konsortium aus Eisenbahnen, GSM-Anbietern und Laboratorien zusammen und erhielt 1996 erfolgreich die Zuteilung dieses europäischen Projekts.
Dieses Projekt mit dem Namen MORANE (MObile radio for RAilway Networks in Europe) wurde von einer Lenkungsgruppe der Eisenbahnen in Frankreich, Italien und Deutschland unterstützt und in Paris eingerichtet. Drei Pilotstrecken wurden geplant und realisiert:
- Florenz – Arezzo
- Stuttgart – Mannheim
- Paris (nördliche Hochgeschwindigkeitsstrecke und östliche Umgehungsstrecke für Hochgeschwindigkeitsstrecken)
Im Rahmen dieses MORANE-Projekts wurden von den Herstellern Prototypen entwickelt, drei Netze eingerichtet und die entsprechenden festen und mobilen Endgeräte bereitgestellt. Mit den drei Systemen sollten verschiedene Betriebsaspekte getestet werden (Bahnhofsumgebung, komplexe Funkabdeckungstopologie mit Tunneln und Kurven, Hochgeschwindigkeitsstrecken mit 300 km/h).
Die beiden Projekte EIRENE und MORANE wurden Ende 2000 mit der Übergabe der FRS- und SRS-Versionen 4 bzw. 12, der Übergabe der MORANE FFFIS-, FIS- und FFFS-Dokumente und einem Abschlussbericht mit den Ergebnissen der Messkampagnen an allen drei Teststandorten abgeschlossen.
1997 erstellte die UIC ein Memorandum of Understanding (MoU), in dem sich die Bahnen, die dieses MoU unterzeichneten, verpflichteten, nicht mehr in analoge Funksysteme zu investieren, sondern nur noch in die Einführung von GSM-R. Es enthielt auch die wichtige Aussage, dass die ersten Implementierer den anderen Bahnen, die mit der Implementierung beginnen, durch den Austausch von Wissen und Erfahrungen helfen würden.
Dieses MoU wurde damals von 32 Bahnen in ganz Europa unterzeichnet. Bis heute hat sich die Zahl der Unterzeichner auf 37 erhöht, darunter auch außereuropäische Bahnen.
Zusätzlich zu der in der Absichtserklärung festgelegten Bereitschaft hat die UIC auch eine Umsetzungsvereinbarung (Agreement of Implementation, AoI) initiiert, in der sich die unterzeichnenden Bahnen verpflichten, spätestens im Jahr 2003 mit der Einführung des nationalen GSM-R-Systems zu beginnen. Diese Absichtserklärung wurde von 17 Bahnen unterzeichnet.
Zur Ergänzung der in EIRENE und MORANE durchgeführten Arbeiten startete die UIC ein neues Projekt mit der Bezeichnung ERTMS/GSM-R.
Das neue Projekt ERTMS/GSM-R bündelt die Erfahrungen aus den Versuchsstrecken und das Wissen der durchführenden Bahnen in drei ständigen Arbeitsgruppen:
- ERIG (European Radio Implementers Group)
- FG (Functional Group)
- OG (Operators Group)
Die ERIG bildet die Versammlung der Bahnen, die das MoU und die Absichtserklärung unterzeichnet haben.
Das Hauptziel dieser Gruppe ist der Austausch von Informationen über laufende Implementierungen auf der Grundlage bereits erzielter Ergebnisse und die Diskussion über Lücken in den Spezifikationen oder Implementierungsberichten in Bezug auf nationale oder internationale Funktionen. Es werden auch Informationen über die Arbeit der verschiedenen ständigen und Ad-hoc-Gruppen gegeben und aktuelle Änderungsanträge mit ihrem Status vorgestellt. Diese Gruppe ist in erster Linie eine Verbreitungsplattform.
Functional Group (FG)
Die Hauptaufgabe dieser Expertengruppe ist die Pflege der FRS und die Prüfung eingehender Umsetzungsberichte hinsichtlich der Auswirkungen auf die funktionalen Anforderungen. Die FG ist auch für die Erstellung der Änderungsanträge auf der Grundlage der Umsetzungsberichte verantwortlich. Die FG arbeitet mit der OG und der GSM-R industry Group (IG) zusammen, um die richtigen Lösungen und Anforderungen zu finden. Die FG trägt zur Weiterentwicklung der Spezifikationen bei, um einen konsistenten Bahnbetrieb zu gewährleisten.
Operators ‚Group (OG)
Die Hauptaufgabe dieser Expertengruppe ist es, die SRS zu pflegen, technische Lösungen für funktionale Anforderungen zu definieren, mit ETSI, dem Standardisierungsgremium für GSM in Bezug auf Bahnanforderungen, in Verbindung zu treten, die notwendigen Änderungsanträge auf der Grundlage von Implementierungsberichten zu erstellen, mit der TIG (Technical Industry Group) in Verbindung zu treten und technische Verbesserungen zu definieren, die für neue SRS-Versionen erforderlich sind. Die OG ist auch für die Erstellung einer neuen Version der SRS und die Aktualisierung früherer MORANE-Dokumente verantwortlich.
Wenn es erforderlich ist, bestimmte Themen detaillierter zu bearbeiten, bildet die OG Ad-hoc-Gruppen mit Experten der GSM-R-Lieferanten und der Eisenbahnen. Diese Gruppen bereiten den Boden für eine tiefergehende Analyse spezifischer Themen, die in den ständigen Arbeitsgruppen nicht im Detail bearbeitet werden können.
Parallel zu diesen bahnorientierten Arbeitsgruppen haben die GSM-R-Lieferanten eine separate Gruppe gebildet, die IG ((GSM-R) Industry Group), die sich mit zwei Aspekten beschäftigt:
- ein Marketing-Teil, der nach gemeinsamen Ansätzen sucht, um GSM-R weltweit zu fördern
- ein technischer Teil, der die Schnittstelle zu den Bahngruppen FG und OG bildet
Um die bahnspezifischen Eigenschaften zu schützen und die Entwicklung des GSM-Standards zu verbessern, ist die UIC stark in die Normungsarbeit mit dem ETSI Technical Committee on Rail Telecommunications eingebunden. Dieses technische Komitee des ETSI ist in der Lage, die Normen zu verbessern, um die vollständige Interoperabilität des Systems zu gewährleisten.
Kontakt
Robert Sarfati
[email protected]
Gombač Boris
[email protected]
Dan Mandoc
[email protected]
Jean-Michel Evanghelou
[email protected]
EIRENE-Spezifikationen
Die EIRENE-Spezifikation der funktionalen Anforderungen (FRS FRS Functional Requirements Specifications ) Version 8.0.0 und System Requirements Specification (SRS) Version 16.0.0 werden veröffentlicht, um die vollständigen GSM-R-Systemanforderungen zu behandeln, die insbesondere die Anforderungen enthalten, die für die Interoperabilität des Eisenbahnsystems innerhalb der Europäischen Gemeinschaft gemäß der Richtlinie 2008/57/EG relevant sind.
Die Dokumente enthalten die relevanten Anforderungen, die eine auf dem Internetprotokoll basierende neue Kernnetzarchitektur einführen, das System in die Lage versetzen, entweder die Paketvermittlung oder die Leitungsvermittlung als Träger für ETCS zu nutzen, die Verwendung von Endgeräten ermöglichen, die einen verbesserten Schutz gegen Interferenzen bieten, und die Ergebnisse einer von der Europäischen Eisenbahnagentur geleiteten Arbeitsgruppe unter Beteiligung von UIC, CER, EIM und der GSM-R-Industriegruppe einbeziehen. Sie ermöglichen die Nutzung zusätzlicher Frequenzen im 900-MHz-Band und anderen öffentlichen GSM-Bändern und führen weitere überprüfte Funktionen für das Netz und die Endgeräte ein.
Die Anforderungen der EIRENE-Spezifikationen, die für die Interoperabilität in Europa relevant sind, sind ausschließlich diejenigen, die in dieser Version mit der Kategorie (MI) gekennzeichnet sind, und diese sollten für Zertifizierungszwecke und die Genehmigung der Inbetriebnahme in Europa überprüft werden. Es gibt keine Auswirkungen auf die Zertifizierung einzelner Komponenten oder Teilsysteme, die gemäß den geltenden Anforderungen in den früheren EIRENE-Versionen erfolgt sind.
Sie werden in Anhang A der TSI ZZS als verbindliche Dokumente gemäß dem ERA ERTMS/GSM-R CCM-Prozess aufgeführt und als solche als europäische GSM-R-Grundlage betrachtet, die vom RISC-Ausschuss im Februar 2016 genehmigt wurde. Da es sich um eine Verordnung und nicht mehr um eine Entscheidung handelt, treten sie mit ihrer Veröffentlichung im Europäischen Amtsblatt in Kraft. Bis dahin bleiben die EIRENE 7.4.0/15.4.0 die in Europa geltenden GSM-R Spezifikationen.
Die EIRENE-Versionsnummerierung ist wie folgt aufgebaut:
- Die erste Ziffer (8 für FRS und 16 für SRS) ist die Version der EIRENE-Spezifikation und orientiert sich an der ERA-Baseline für Europa (B1), die im Rahmen des ERA-CCM-Prozesses definiert wurde
- Die zweite Ziffer (0) orientiert sich an der ERA First release 0 for Baseline 1 (B1 r0), definiert nach dem ERA CCM-Prozess
- Die dritte Ziffer (0) entspricht der UIC-Zwischenversion, die Änderungen enthalten soll, die sich nicht auf (MI)-Kategorien beziehen
Daraus folgt, dass EIRENE 8.0.0 & 16.0.0 an ERA B1 r0 angeglichen.
Der komplette Satz von Obligatorisch für die Interoperabilität (MI) und Obligatorisch für das System (M) muss zusammen eingehalten werden, um ein funktionsfähiges GSM-R-System zu gewährleisten.
Diese Aufteilung in zwei Kategorien gilt demnach nicht für außereuropäische Implementierungen.
Bitte beachten Sie, dass diese EIRENE-Spezifikation der funktionalen Systemanforderungen Version 8.0.0 die frühere Version 7.4.0 und die EIRENE-Systemanforderungsspezifikation Version 16.0.0 die frühere Version 15.4.0 ersetzt.
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21. Dezember 2015 – PDF – 1.8 Mb
Vorherige Versionen
28 April 2014 – PDF – 833.5 kb
28 March 2014 – PDF – 1.7 Mb
Normative Dokumente
22. Februar 2018 – PDF – 1.1 Mb
26. Januar 2018 – PDF – 210.5 kb
27. November 2017 – PDF – 893.1 kb
Anhänge zu Prüfspezifikationen für GSM-R MI-bezogene Anforderungen FRS 8.0.0/SRS 16.0.0; Teil 4: Netz
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4 September 2017 – PDF – 597.1 kb
23 Januar 2017 – PDF – 553.5 kb
1. Mai 2016 – PDF – 1.1 Mb
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8. Juli 2016 – PDF – 1.3 Mb
Informative Dokumente
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21 Juni 2016 – PDF – 104.7 kb
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Implementation & Procurement Guide Aims and Objectives Die EIRENE System Requirements and Functional Requirements Specifications erlauben eine gewisse Flexibilität bei den zulässigen Beschaffungsansätzen und Implementierungsoptionen für eine EIRENE-konforme (…)
28. August 2015 – PDF – 4.4 Mb
17. Mai 2017 – PDF – 1.5 Mb
29 March 2018 – PDF – 1.6 Mb
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