GSM-R

3. 기능 및 특징

GSM-R은 GSM 기술을 기반으로 하며, 기존 아날로그 철도 통신망을 대체하는 효율적인 디지털 통신 수단이다. 유럽에서만 35개 이상의 각기 다른 시스템들이 존재한다.^[44] 유럽 철도 회사들은 상호 운용성을 달성하기 위해 10년 이상 협력해 왔으며, GSM-R은 ERTMS의 일부로서 기관사에게 직접 신호 정보를 전달하여 높은 수준의 안전성과 고밀도 열차 운행을 지원한다. 2000년에 확정된 사양은 유럽 연합의 지원을 받은 MORANE 프로젝트에 기반한다.^[7]

국제 철도 연합(UIC)의 ERTMS 프로젝트가 사양을 관리하며, GSM-R은 EU 회원국과 아시아, 유라시아, 북아프리카 국가 등 전 세계 38개국에서 사용되고 있다.

GSM-R은 운전사, 관제사, 신호소 직원, 차량 기술자, 역무원 등 철도 운영 직원 간의 음성 및 데이터 통신을 위한 안전한 플랫폼을 제공한다. VGCS(그룹 통화), VBS(음성 방송), 위치 기반 연결, 비상 통화 우선 순위 지정 등의 기능을 제공하며, 화물 열차 추적, 역 및 열차 내 여객 안내 서비스, 비디오 감시 등의 애플리케이션을 지원한다.

GSM-R은 일반적으로 철도 근처에 설치된 전용 기지국을 통해 구현되며, 터널 내에서는 지향성 안테나 또는 누설 동축 케이블을 사용한다. 기지국 간 거리는 7km에서 15km로, 높은 수준의 중복성을 통해 가용성과 신뢰성을 높인다. 독일, 이탈리아, 프랑스에는 3,000~4,000개의 기지국이 설치되어 있다. ETCS 레벨 2 또는 3이 사용되는 지역에서는 열차가 열차 제어 센터와 회선 교환 디지털 모뎀 연결을 유지하며, 이 모뎀은 일반 사용자보다 높은 우선순위(eMLPP)를 가진다.

3. 1. 주요 기능

• 장거리 선로 공지(LLPA) 방송을 선로상의 원격 스테이션으로 전송
• 제어 및 보호(자동 열차 제어/ETCS) 및 ERTMS
• 열차 운전사와 관제 센터 간의 통신
• 탑승 근무자 간의 통신
• ETCS를 위한 정보 전송
• 열차역, 분류 야드 및 철로 간의 통신

• '''PtP 통화''': ''Point-to-Point Call''(개인 간 통화)로, 일반적인 GSM 통화와 동일한 유형의 통화이다.
• '''VGCS''': ''Voice Group Call System''(음성 그룹 통화 시스템)으로, 무전기 통신과 매우 유사하지만 네트워크에서 처리되는 단일 업링크(한 번에 한 명만 말할 수 있음)이다.
• '''VBS''': ''Voice Broadcast System''(음성 방송 시스템)으로, VGCS와 유사하지만 통화 시작자만 말할 수 있다(다른 사용자는 듣기만 가능).
• '''REC''': ''Railways Emergency Call''(철도 비상 통화)로, 가능한 최고 우선순위(0)로 정의된 특수 VGCS 299이다.
• '''SEC''': ''Shunting Emergency Call''(입환 비상 통화)로, 가능한 최고 우선순위(0)로 정의된 특수 VGCS 599이다.
• 모든 다른 통화(PtP, VGCS, VBS, REC 및 SEC 통화)의 우선순위 제어

• '''기능 주소 지정''': GSM-R 네트워크에 등록된 사람에게 임시 기능 사용자(해당 열차의 기관사 등)만 알고도 통화할 수 있는 별칭 시스템
• '''위치 종속 주소 지정''': 미리 정의된 짧은 코드를 다이얼하여 현재 열차 위치와 관련하여 가장 적합한 열차 관제사에게 통화하는 라우팅 시스템
• '''입환 모드''': 사용자가 철로에서 작업할 때 사용한다.

3. 2. 특징

4. 기술적 구성

GSM-R은 GSM 기술을 기반으로 만들어졌으며, 기존의 철도 무선 통신망을 대체하는 효율적인 디지털 통신 수단이다. 유럽 철도 회사 간 10년 이상 협력하여 상호 운용성을 목표로 개발되었으며, 유럽 철도 교통 관리 시스템(ERTMS)의 일부로 열차 운행 안전성을 높이는 데 기여한다. 2000년에 국제 철도 연합 프로젝트 ERTMS에서 사양이 확정되었다.^[7]

GSM-R은 철도 운영 직원 간의 음성 및 데이터 통신을 위한 안전한 플랫폼으로, 그룹 통화, 음성 방송, 위치 기반 연결, 비상시 통화 우선 순위 등의 기능을 제공한다. 또한 화물 추적, 비디오 감시, 승객 정보 서비스와 같은 다양한 응용 프로그램을 지원한다.

GSM-R은 철도 근처에 전용 기지국을 설치하여 구현하며, 터널에서는 지향성 안테나 또는 누설 피더 전송을 사용한다. 기지국 간 거리는 7km에서 15km로, 높은 수준의 중복성을 통해 가용성과 신뢰성을 확보한다. 유럽 열차 제어 시스템(ETCS) 레벨 2 또는 3 사용 지역에서는 열차가 열차 제어 센터와 회선 교환 디지털 모뎀 연결을 항상 유지하며, 연결 손실 시 열차는 자동으로 정지한다.^[19]

GSM-R은 ERTMS의 일부로 다음과 같이 구성된다.

• ETCS
• GSM-R
• ETML (유럽 교통 관리 계층)
• EOR (유럽 운영 규칙)

• 기능 요구 사항 명세 (FRS): 상위 레벨 기능 요구 사항 정의
• 시스템 요구 사항 명세 (SRS): 기능 요구 사항을 지원하는 기술 솔루션 정의

• 2000년 12월: FRS 5/SRS 13, 널리 설치된 첫 번째 버전
• 2003년 10월: FRS 6/SRS 14
• 2006년 5월: FRS 7/SRS 15, 현재 TSI
• 2010년 6월: FRS7.1/SRS 15.1, 현재 임시 버전; TSI에 추가된 주요 기능은 차량 이동 무선 통신 및 ETCS 데이터 전용 무선 통신이다.

4. 1. 주파수 대역

4. 2. 기술 방식

5. 한국 철도와 GSM-R

GSM-R은 GSM 기술을 기반으로 구축되었으며, 기존 아날로그 철도 통신망을 대체하는 효율적인 디지털 통신 수단을 목표로 한다. 하나의 통신 플랫폼을 사용함으로써 상호 운용성을 달성하는 것을 목적으로 하며, 유럽의 철도 회사 간에 10년 이상 협력해 왔다. GSM-R은 새로운 유럽 철도 보안 설비인 ERTMS의 일부이기도 하며, 직접 신호 정보를 운전사에게 전달하여 높은 수준의 안전성으로 고빈도 열차 운행을 지원하고 있다. 사양은 2000년에 확정되었지만, EU의 MORANE(Mobile Radio for Railways Networks in Europe) 프로젝트에 기반하고 있다.

사양은 국제 철도 연합의 ERTMS 프로젝트에 의해 유지되고 있다. 전 세계 38개국에서 선택되었으며, EU 가맹국과 아시아, 유라시아 및 북아프리카의 각국도 포함되어 있다. 중화인민공화국의 칭하이-티베트 철도에서도 사용되고 있다.^[38]

GSM-R은 운전사를 포함한 운행 스태프, 관제, 신호소 스태프, 차량 기술자, 역무원 등에게 음성과 데이터에 대한 안전한 플랫폼이다. 비상시에는 동시에 여러 명을 호출할 수 있다. 화물 열차의 추적, 역, 열차에서의 여객 안내 서비스, 비디오 감시 등도 지원하고 있다. 철도 선로 근처에 전용 기지국 타워를 사용하여 정보를 제공하고 있으며, 기지국 간 거리는 3~4km이다. 고도의 이중화로 더 높은 유효성과 신뢰성을 구축하고 있으며, 독일, 이탈리아, 프랑스의 GSM-R망에는 3,000~4,000개의 기지국이 존재한다.

6. 갤러리

참조

_[1] 웹사이트 Meet LTE-R, the network responsible for next-generation smart trains http://www.rcrwirele[...] 2016-11-15
_[2] 웹사이트 Nokia to install LTE-R for railway services in South Korea https://www.mobileeu[...] 2017-08-14
_[3] 웹사이트 FRMCS: More than just a successive replacement for GSM-R https://www.globalra[...] Russell Publishing Ltd. 2020-05-04
_[4] 웹사이트 GSM-R: a migration strategy to its successor? https://www.railengi[...] 2019-01-30
_[5] 웹사이트 Beyond GSM-R: the future of railway radio http://www.railjourn[...] Simmons-Boardman Publishing Inc. 2017-03-01
_[6] 웹사이트 A General Perspective of 5G https://www.railengi[...] 2018-12-04
_[7] 웹사이트 Siemens Wins Belgian GSM-R http://www.lightread[...] 2014-01-11
_[8] 웹사이트 CEPT.ORG – CEPT – News Storage – Suspension of the Russian Federation and Belarus from CEPT Membership https://cept.org/cep[...] 2022-05-27
_[9] 웹사이트 Technologies – GSM-R http://www.willtek.c[...] Willtek 2014-01-11
_[10] 웹사이트 Frequenznutzungsplan http://www.bundesnet[...] 2008-04
_[11] 뉴스 DB darf zusätzliche GSM-R-Frequenzen für Bahnfunk nutzen DB Welt 2009-12
_[12] 웹사이트 Representation to Draft Radio Frequency Spectrum Allocation http://www.ellipsis.[...] Railway Safety Regulator 2013-04-07
_[13] 웹사이트 GSM-R Frequencies India http://www.indianrai[...] Indian Railways 2013-04-13
_[14] 웹사이트 GSM-R Frequencies India http://www.uic.org/c[...] International Union of Railways (UIC), UIC ERTMS Conference 2004, Rome 2013-04-13
_[15] 웹사이트 Spectrum – 1800 MHz Band Licences https://web.acma.gov[...] 2019-08-23
_[16] 웹사이트 Australian Rail Industry Submission to the Minister for Broadband, Communications and the Digital Economy 1800 MHz Spectrum Licenses https://www.ara.net.[...] 2019-08-23
_[17] 웹사이트 Radiocommunications (Spectrum Access Charges – 1800 MHz Band) Determination 2012 (No. 1) https://www.legislat[...] 2019-08-23
_[18] 웹사이트 Radiocommunications (Spectrum Access Charges – 1800 MHz Band) Determination 2013 (No. 2) https://www.legislat[...] 2019-08-23
_[19] 뉴스 The GSM-R Frequency Workshop http://www.uic.org/c[...] UIC 2009-05-19
_[20] 웹사이트 Interference solutions http://www.comtestwi[...] 2016-07-12
_[21] 웹사이트 The way from the idea to GSM-R http://www.uic.org/s[...] UIC 2014-01-11
_[22] 웹사이트 GSM-R Implementation Report http://www.uic.org/s[...] UIC 2014-01-11
_[23] 웹사이트 GSM-R Technology http://www.gsm-rail.[...] 2014-01-11
_[24] 뉴스 EIRENE SRS Version 15.3.0 http://www.era.europ[...]
_[25] 웹사이트 Implementation planning and progress http://gsm-r.uic.ass[...] 2014-01-11
_[26] 웹사이트 GSM-R-radioer i brug på danske jernbaner http://www.bane.dk/v[...] 2019-07-01
_[27] 웹사이트 Rautateiden liikenneviestintä http://vayla.fi/amma[...] 2020-06-08
_[28] 웹사이트 Digirata-selvitysprojektin välijulkaisu 2 https://digirata.fi/[...] Finrail Oy 2020-06-08
_[29] 웹사이트 Digital Train Radio System https://www.transpor[...] 2020-06-10
_[30] 웹사이트 Digital Train Radio System http://corp.ptv.vic.[...] Victoria State Government 2014-01-13
_[31] 뉴스 Réf. SNCF – Paris Agence France Presse (AFP), Sunday 10 June 2007, 07h13 (am)
_[32] 웹사이트 GSM-R, per la telecomunicazione mobile http://www.rfi.it/cm[...] Rete Ferroviaria Italiana 2008-12-21
_[33] 웹사이트 The what, why and how of the GSM-R System https://www.networkr[...]
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_[38] 인민망 青蔵鉄道、移動通信システム「GSM-R」を搭載 https://web.archive.[...]
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