GSM-R

Med tanke på att GSM-R nu är på god väg att införas på Europas järnvägar och att det finns ett världsomspännande intresse för det, har UIC:s ERTMS/GSM-R-projekt till uppgift att underhålla GSM-R-specifikationerna, som utarbetats inom ramen för EIRENE-projektet, att förvalta UIC:s plan för systemets utbyggnad och att hantera de frågor och problem som uppkommer i takt med att arbetet fortskrider.

Genom sina arbetsgrupper sammanför ERTMS/GSM-R-projektet befintliga och framtida användare av GSM-R, hjälper de förstnämnda att förverkliga sina mål och håller de sistnämnda – och järnvägsindustrin i allmänhet – informerade om utvecklingen. Ett nära samarbete upprätthålls med ETSI – genom ETSI Technical Committee Rail Telecommunications – och med GSM-R-industrin.

Detta avsnitt innehåller information om systemet och dess genomförande, inklusive de senaste versionerna av EIRENE-specifikationerna och det fullständiga utbudet av specifikationer.

Varför GSM-R?

Under sitt arbete kom UIC:s radiofrekvensgrupp fram till att ansträngningar måste göras för att förhandla med Europeiska frekvenskommittén (CEPT) om tilldelning till järnvägarna av ett särskilt frekvensband som gränsar till E-GSM-bandet. Detta frekvensband var avsett att täcka både järnvägens nuvarande och framtida behov. Denna begäran stöddes av en förstudie om användbarheten av antingen GSM- eller TETRA-system för den framtida mobilkommunikationen på järnvägsområdet. Vissa studier genomfördes för att bedöma de möjliga frekvensbehoven (studier för att definiera en trafikmodell för tre representativa områden, London, Paris och München, genomfördes). Parallellt diskuterades för- och nackdelar med de två potentiella systemen ( GSM eller TETRA).

Slutligt fattades ett beslut om att anta GSM, som vid den tidpunkten var det enda systemet i kommersiell drift med tillgängliga produkter. Detta var ett mycket viktigt övervägande eftersom ett av huvudmålen var att använda ett system som redan var beprövat och som hade tillgängliga produkter på hyllan, med ett minimum av ändringar.
Det stod dock klart redan vid den tidpunkten att GSM inte kunde uppfylla alla krav som krävs för en effektiv järnvägstjänst. Därför var det nödvändigt att identifiera och lägga till ASCI-funktioner (Advanced Speech Call Items) i GSM-standarden.

Förfrågan om frekvenser resulterade i en rekommendation från CEPT om att lägga till 4 MHz till det totala GSM-bandet och att tilldela det enbart för järnvägsanvändning.
Denna rekommendation utökades senare till ett beslut som krävde att de nationella frekvensmyndigheterna skulle frigöra detta frekvensband, som redan användes (främst av militära tjänster), senast 2005.

Vägen från idén till GSM-R

Efter beslutet att anta GSM startade UIC 1992 ett projekt tillsammans med Europeiska kommissionen och järnvägarna, kallat EIRENE (European Integrated Radio Enhanced NEtwork). Syftet med projektet var att specificera kraven på mobilnät som både skulle uppfylla järnvägarnas behov och garantera driftskompatibilitet över gränserna. Detta innebar att man skulle beskriva obligatoriska krav för operativa kommunikationstjänster i och mellan näten hos angränsande järnvägar, med målet att i framtiden möjliggöra oavbrutna tågtjänster när man passerar gränser.

En projektgrupp inrättades inom ramen för detta projekt.
Gruppen hade till uppgift att utarbeta en uppsättning krav som huvudsakligen skulle beskriva de obligatoriska funktioner som är nödvändiga för driftskompatibilitet. Dessutom planerades en beskrivning av vissa frivilliga funktioner för att också ta hänsyn till nationella krav.

Det här dokumentet syftade också till att definiera de krav som rörde järnvägsdrift och specifikationen av de ytterligare funktionerna grupp- och sändningsanrop. Ett första utkast till dessa EIRENE-specifikationer färdigställdes 1995.

Eftersom dessa funktioner måste införlivas i GSM-standarderna var det nödvändigt att samarbeta med specialiserade ETSI-arbetsgrupper.

För att utveckla de detaljerade specifikationerna och för att validera att dessa EIRENE-funktionsspecifikationer kunde överföras till teknisk implementering, efter en europeisk inbjudan att lämna projektförslag som lanserades 1995, gick ett konsortium av järnvägar, GSM-leverantörer och laboratorier samman för att finna ett svar och lyckades få tilldelning av detta europeiska projekt 1996.
Det här projektet, som fick namnet MORANE (MObile radio for RAilway Networks in Europe), startades, stöddes av en styrgrupp bestående av järnvägar i Frankrike, Italien och Tyskland och inrättades i Paris. Tre pilotlinjer planerades och genomfördes:

• Florens – Arezzo
• Stuttgart – Mannheim
• Paris (norra höghastighetslinjen och östra förbi höghastighetslinjerna)

I samband med MORANE-projektet utvecklade tillverkarna prototyper, tre nät upprättades och relevant fast och mobil terminalutrustning tillhandahölls. De tre systemen syftade till att testa olika aspekter av driften, respektive järnvägsstationsmiljö, komplex radiotäckningstopologi med tunnlar och kurvor, höghastighetslinjer som kan hantera 300 km/h). Det var möjligt att under projektets gång bevisa att alla obligatoriska funktioner kunde genomföras och testas på ett framgångsrikt sätt.

De två projekten EIRENE och MORANE avslutades slutligen i slutet av 2000 med leveransen av FRS- och SRS-versionerna 4 respektive 12, leveransen av MORANE FFFIS-, FIS- och FFFS-dokumenten och en slutrapport som innehöll resultatet av mätningskampanjerna från alla tre försöksanläggningar.

Under 1997 utarbetade UIC ett samförståndsavtal (Memorandum of Understanding, MoU) som förband de järnvägar som undertecknade detta MoU att inte längre investera i analoga radiosystem, utan endast investera i införandet av GSM-R. Det innehöll också viktiga uttalanden om att de som var tidigt ute med genomförandet skulle hjälpa andra järnvägar som påbörjade ett genomförande genom utbyte av kunskap och erfarenhet.

Detta samförståndsavtal undertecknades vid den tiden av 32 järnvägar över hela Europa. I dag har antalet undertecknare ökat till 37, inklusive järnvägar utanför Europa.
Utöver den viljeförklaring som anges i samförståndsavtalet tog UIC också initiativ till ett genomförandeavtal, där de undertecknande järnvägarna åtog sig att påbörja sitt genomförande av det nationella GSM-R-systemet senast 2003. Detta avtal undertecknades av 17 järnvägar.

För att komplettera det arbete som utförts inom EIRENE och MORANE startade UIC ett nytt projekt, kallat ERTMS/GSM-R.

Det nya ERTMS/GSM-R-projektet kombinerade erfarenheterna från försöksanläggningarna och kunskapen från de implementerande järnvägarna i tre permanenta arbetsgrupper:

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

ERIG bildar en församling av järnvägar som har undertecknat MoU och AoI.

Det huvudsakliga målet för denna grupp är att utbyta information om pågående implementeringar baserat på redan uppnådda resultat och diskussion om luckor i specifikationerna eller implementeringsrapporter relaterade till nationella eller internationella funktioner. Information ges också om arbetet i de olika permanenta grupperna och ad hoc-grupperna och presentation av aktuella ändringsansökningar tillsammans med deras status. Denna grupp är huvudsakligen en spridningsplattform.

Functional Group (FG)
Denna expertgrupps huvuduppgift är att underhålla FRS och kontrollera inkommande genomföranderapporter om inverkan på funktionskraven. FG är också ansvarig för att skapa ändringsförfrågningar, baserade på genomföranderapporter. FG samarbetar med OG och GSM-R Industry Group (IG) för att hitta rätt lösningar och krav. FG tar initiativ till utveckling av specifikationerna för att säkerställa en konsekvent järnvägsdrift.

Operators’ Group (OG)
Denna expertgrupps huvuduppgift är att underhålla SRS, definiera tekniska lösningar för funktionella krav, upprätthålla kontakten med ETSI, standardiseringsorganet för GSM med avseende på järnvägskrav, skapa nödvändiga ändringsförfrågningar på grundval av genomföranderapporter, upprätthålla kontakten med TIG (Technical Industry Group) och definiera tekniska förbättringar som är nödvändiga för nya SRS-releaser. OG ansvarar också för att skapa en ny version av SRS och uppgradering av tidigare MORANE-dokument.

När det är nödvändigt att arbeta med specifika ämnen på ett mer detaljerat sätt bildar OG ad hoc-grupper med experter från GSM-R-leverantörerna och från järnvägarna. Dessa grupper förbereder marken för en djupare analys av specifika ämnen som inte kan utvecklas i detalj i de permanenta arbetsgrupperna.

Parallellt med dessa järnvägsorienterade arbetsgrupper har GSM-R-leverantörerna bildat en separat grupp, kallad IG (GSM-R Industry Group), som arbetar med två aspekter:

• en marknadsföringsdel, där man letar efter gemensamma metoder för att främja GSM-R i hela världen
• en teknisk del, som utgör gränssnittet mot järnvägsgrupperna FG och OG

För att skydda de specifika järnvägsspecifika egenskaperna och för att förbättra utvecklingen av GSM-standarden är UIC djupt involverad i standardiseringsarbetet med ETSI:s tekniska kommitté för järnvägstelekommunikation. Denna tekniska ETSI-kommitté har möjlighet att förbättra standarderna för att säkerställa fullständig driftskompatibilitet för systemet.

Kontakt

Robert Sarfati
[email protected]

Gombač Boris
[email protected]

Dan Mandoc
[email protected]

Jean-Michel Evanghelou
[email protected]

EIRENE-specifikationer

EIRENE:s specifikation av funktionella krav (FRS FRS Functional Requirements Specifications ) version 8.0.0 och Systemkravsspecifikation (SRS) version 16.0.0 är släppta för att behandla de fullständiga GSM-R-systemkraven, som särskilt innehåller de krav som är relevanta för driftskompatibiliteten hos järnvägssystemet inom Europeiska gemenskapen, i enlighet med direktiv 2008/57/EG.

Dokumenten innehåller relevanta krav som inför en Internetprotokollbaserad ny kärnnätsarkitektur, som gör att systemet kan använda antingen paketförmedling eller kretsförmedling som bärare för ETCS, som gör det möjligt att använda terminaler som erbjuder ett förbättrat skydd mot störningar och som införlivar resultaten från en arbetsgrupp som leddes av Europeiska järnvägsbyrån, med deltagande av UIC, CER, EIM och GSM-R Industry Group. De omfattar möjligheten att använda ytterligare frekvenser i 900 MHz-bandet och andra offentliga GSM-band och inför andra granskade funktioner för nätet och terminalerna.

De krav i EIRENE-specifikationerna som är relevanta för driftskompatibiliteten i Europa är uteslutande de krav som i denna version är markerade med kategorin (MI), och dessa bör verifieras i certifieringssyfte och för godkännande för ibruktagande i Europa. Det finns ingen inverkan på certifiering av enskilda komponenter eller delsystem som görs i enlighet med de tillämpliga kraven i EIRENE:s tidigare versioner.

De hänvisas till i bilaga A till TSD Trafikstyrning och signalering som obligatoriska dokument i enlighet med ERA ERTMS/GSM-R CCM-processen, och betraktas som sådana som GSM-R:s europeiska baslinje, som godkändes av RISC-kommittén i februari 2016. Eftersom de är en förordning och inte längre ett beslut kommer de att träda i kraft när de offentliggörs i Europeiska unionens officiella tidning. Fram till dess förblir EIRENE 7.4.0/15.4.0 de GSM-R-specifikationer som gäller i Europa.

EIRENE:s versionsnumreringsstruktur är följande:

• Första siffran (8 för FRS och 16 för SRS) är Eirene-specifikationens version, och den är anpassad till ERA:s baslinje för Europa (B1), definierad enligt ERA CCM-processen
• Andra siffran (0) är anpassad till ERA:s första utgåva 0 för baslinje 1 (B1 r0), definierad i enlighet med ERA CCM-processen
• Tredje siffran (0) motsvarar den tillfälliga UIC-versionen, som ska innehålla ändringar som inte kommer att hänvisa till (MI)-kategorier

EIRENE 8.0.0 & 16.0.0 anpassas till ERA B1 r0.

Den fullständiga uppsättningen Mandatory for Interoperability (MI) och Mandatory for the System (M) måste uppfyllas tillsammans för att säkerställa ett fungerande GSM-R-system.

Följande av detta gäller denna uppdelning i två kategorier inte för icke-europeiska implementationer.

Vänligen observera att denna version 8.0.0 av EIRENE:s specifikation av funktionella systemkrav ersätter den tidigare versionen 7.4.0 och att EIRENE:s specifikation av systemkrav version 16.0.0 ersätter de tidigare versionerna 15.4.0.

Förre versioner

Normativa dokument

Informationsdokument

UIC GSM-R Procurement & Implementation Guide (2009)

Implementation & Procurement Guide Syfte och mål Specifikationerna för systemkraven och de funktionella kraven för EIRENE ger en viss flexibilitet när det gäller de tillåtna anskaffningsmetoderna och genomförandemöjligheterna för ett EIRENE-kompatibelt (…)

28 augusti 2015 – PDF – 4.4 Mb

Se