O GSM-R ( Sistema Global de Comunicações Móveis - Ferrovias ) é um padrão de comunicação sem fio baseado no GSM e desenvolvido especificamente para aplicações e comunicações ferroviárias.
Ele permite que os trens se comuniquem com estações de controle de tráfego ferroviário, motoristas, funcionários de tráfego e de manutenção para se comunicarem entre si em modo de conferência (chamadas em grupo), e permite o suporte de aplicativos do tipo de dados, como o ETCS .
Os padrões EIRENE - MORANE especificam um uso funcional e ininterrupto da comunicação GSM-R até uma velocidade de viagem de trem de 500 km / h .
Na maioria dos países onde foi colocado em serviço, o GSM-R é um complemento aos sistemas de ligação analógica entre estações de controle e trens, por exemplo, na França , o rádio trem terrestre .
O padrão GSM-R foi desenvolvido no âmbito da missão dada pela União Internacional de Ferrovias (UIC). O seu objetivo inicial era a uniformização e melhoria das condições de construção e exploração dos caminhos- de- ferro , nomeadamente na área do tráfego internacional. Para desenvolver este padrão, o projeto EIRENE foi criado em 1993 pela UIC . É dentro deste projeto que foram desenvolvidas as especificações a serem atendidas pela rede GSM-R.
O GSM-R, que é construído com a tecnologia GSM, se beneficia das economias resultantes desse legado. Autoriza uma transformação digital a um custo competitivo, permitindo a substituição de todos os sistemas de comunicação cablados (ao longo da via) e das redes de rádios ferroviárias analógicas existentes em cada país que são incompatíveis entre si: são efectivamente mais de 35 carris diferentes sistemas de comunicação, só na Europa ...
GSM-R é uma plataforma segura para comunicações de voz e dados entre os vários membros das equipes ferroviárias: motoristas, reguladores, membros da equipe de manobras, pessoal a bordo do trem, gerentes de estação. Ele fornece recursos como chamadas em grupo ( VGCS ), anúncios ou chamadas de transmissão ( VBS ), chamadas localizadas e preempção de chamadas de emergência. Será capaz de suportar aplicações como rastreamento de mercadorias, vigilância por vídeo em trens e estações , bem como serviços de informação ao usuário.
Esta norma, que é o resultado de mais de dez anos de colaboração entre inúmeras empresas ferroviárias europeias, finaliza a interoperabilidade através da utilização de uma plataforma de comunicação única. O GSM-R permite, no caso do ETCS de nível 2 e 3 (ver ERTMS ), transportar informações de sinalização ferroviária diretamente para o maquinista, facilitando assim uma maior velocidade do trem e também um tráfego mais denso, mantendo um alto nível de segurança.
As especificações finalizadas em 2000 baseiam-se no projeto europeu MORANE (Mobile Radio for Railways Networks in Europe). As especificações são mantidas pelo projeto UIC ERTMS.
O GSM-R foi escolhido por 38 países em todo o mundo, incluindo todos os estados membros da União Europeia , bem como países da Ásia , Eurásia e Norte da África .
O GSM-R geralmente usa torres de retransmissão dedicadas ( Base Transceiver Station , ou BTS), perto dos trilhos da ferrovia. A distância entre duas BTS é de três a quatro km. Essa proximidade cria um alto grau de redundância e maior cobertura e confiabilidade. O trem mantém permanentemente uma conexão de modem digital com o centro de despacho do trem. Esta conexão tem um nível de prioridade mais alto do que outros usuários ( eMLPP ). Se a conexão do modem for perdida, o trem para automaticamente. Na Alemanha , Itália e França , a rede GSM-R tem entre 3.000 e 4.000 BTS.
GSM-R é um componente do ERTMS que inclui:
Na Europa, o GSM-R usa a seguinte banda de frequência dedicada:
A separação de frequência entre dois canais físicos é de 200 kHz .
A modulação é do tipo GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying).
O GSM-R também é um sistema TDMA ("Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo"), ou seja, um sistema de multiplexação por divisão de tempo onde a transmissão de dados é organizada para cada portadora (ou canais físicos) por quadro TDMA periódico. (Período de 4,615 ms ).
Cada Frame TDMA é dividido em 8 time slots (“Time Slots”) também chamados de canais lógicos (com duração de 577 µs cada), compostos por 148 bits de informação.
O GSM-R usa uma extensão menor das frequências do GSM 900 MHz (banda 890 MHz - 915 MHz para transmissão e banda 935 MHz - 960 MHz para recepção). Na China , o GSM-R usa uma faixa de 4 MHz da banda E-GSM (GSM 900Mhz).
O GSM-R permite novos serviços e aplicativos; em particular, oferece possibilidades de comunicação móvel nas áreas de:
É usado para transmitir dados entre trens e estações de controle de tráfego ferroviário com os níveis 2 e 3 do sistema ETCS. Assim, quando o trem chega em uma das Eurobalises , ele comunica sua nova posição e sua velocidade e recebe em troca a autorização para entrar ou não no próximo bloco e a nova velocidade máxima. Portanto, não há mais necessidade de sinalização lateral.
Assim como o equipamento de telefonia GSM, o equipamento GSM-R pode transmitir dados e também voz. As novas funcionalidades disponibilizadas pelo GSM-R em termos de comunicação móvel baseiam-se nos padrões GSM e são descritas pelos padrões do projeto EIRENE. Encontramos em particular para ligações:
Existem também os seguintes recursos:
O VGCS permite que um grande número de usuários participe da mesma chamada. Este dispositivo imita a chamada de grupo analógico PMR (Private Mobile Radio) com o botão PTT ( Push-to-Talk ).
São definidos três tipos de usuários: o locutor ( aquele que fala ), o ouvinte ( aquele que ouve ) e o despachante (o regulador ). O locutor pode se tornar um ouvinte liberando o botão PTT e o ouvinte se torna um locutor pressionando o botão PTT.
A principal vantagem do VGCS em comparação com uma chamada multi-partidária (o dispositivo de chamada em conferência do GSM) é a otimização da ocupação da banda de frequência. Portanto, quando muitos usuários estão na mesma célula (GSM), eles usarão uma frequência para todos os ouvintes e duas frequências para o locutor (como para uma chamada ponto a ponto). Durante uma conferência telefônica, há duas frequências usadas para cada usuário.
VBS (serviço de transmissão de voz)O VBS é uma chamada de transmissão: ao contrário de um VGCS , apenas a pessoa que iniciou a chamada pode falar, os outros participantes da chamada podem apenas ouvir. Este tipo de chamada é usado principalmente para transmitir mensagens pré-gravadas ou fazer anúncios.
REC (Chamada de Emergência Ferroviária)O REC é uma chamada em grupo ou VGCS para uma emergência. Ele tem uma prioridade mais alta do que outras chamadas (um REC tem uma prioridade de nível 0 - veja abaixo: eMLPP)
Este serviço define prioridades para chamadas de usuários. Os seguintes níveis de prioridade são encontrados:
Um sistema de atendimento automático cronometrado também está disponível para chamadas de prioridade 0, 1 e 2.
O sistema de confirmação de chamadas só é válido para chamadas em grupo (VGCS) e chamadas broadcast (VBS) de prioridade 0 (ver eMLPP).
O princípio é que cada terminal móvel que participou da chamada (inclusive o iniciador) envie um relatório quando a chamada for interrompida ou encerrada. Este relatório deve conter como informação:
Se o relatório não puder ser enviado (desligamento do terminal móvel propositalmente ou devido a bateria fraca), o terminal móvel tenta reenviá-lo quando for reiniciado.
Modo de manobra (modo de manobra )Modo de manobra é o termo usado para descrever o aplicativo que regula e controla quais usuários acessam as comunicações de manobra .
É emitido um sinal sonoro, o "LAS" ( Link Assurance Signal ) para confirmar ao mecânico (maquinista) que a ligação rádio está operacional e a funcionar.
Modo direto (modo direto )O modo direto é o modo de comunicação alternativo (walkie-talkie) em que os terminais móveis se comunicam entre si sem usar a rede móvel. Foi proposto pelo projeto Eirene , embora nunca tenha sido implementado desde então.
A SAGEM afirma ter desenvolvido um modo direto GSM, atualmente não reconhecido nas especificações do GSM-R e para o qual nenhuma frequência foi alocada.
Os diferentes grupos que compõem o mercado GSM-R são:
Gestores de infraestrutura e operadores ferroviáriosPaís | Gerente de infraestrutura: | Operador (es) ferroviário (es): |
---|---|---|
Argélia | ANESRIF | SNTF |
Alemanha | DB Netz | DBAG |
Bélgica | Infrabel | SNCB |
Espanha | ADIF | RENFE |
Finlândia | RHK | VR |
França | Rede SNCF Eurotunnel | SNCF |
Reino Unido | Network Rail Limited | Lista de operadoras |
Índia | - | IR |
Itália | RFI | ISTO |
Noruega | JBV | NSB |
Países Baixos | ProRail | NS |
Suécia | BV | SJ |
suíço | SBB CFF FFS | SBB CFF FFS |
Luxemburgo | ACF | CFL |
República Checa | SŽDC | CD |
País | Gerente de infraestrutura: | Operador (es) ferroviário (es): |
---|---|---|
Áustria | GYSEV | ÖBB |
Croácia (local piloto) | - | HŽ |
Eslováquia (site piloto) | - | ŽSR |
País | Gerente de infraestrutura: | Operador (es) ferroviário (es): |
---|---|---|
China | CR | KNR |
Dinamarca | Banedanmark | DSB |
Hungria | VPE | MEU V |
Irlanda | CIÉ | IE |
Irlanda do Norte | - | NIR |
Polônia | - | PKP SA |
Rússia | - | RŽD |
Eslovênia | AZP | SŽ |
Estados Unidos | US / DOT | Amtrak |
Austrália | RailCorp | RailCorp |
Na Itália, a rede GSM-R é operada comercialmente em 10.000 km de linhas desde 2004.
Na Alemanha , a rede GSM-R está em operação há algum tempo .
Na Holanda , o GSM-R é o único meio de comunicação: o uso de analógico de rádio parou desde 1 st de Janeiro de 2007 .
Na França , a implantação do GSM-R no RFN ainda está em andamento. No final de 2016, 80% do tráfego estava equipado. Use em outras redes:
Em 2007, na Grã-Bretanha, o GSM-R foi testado nas seguintes linhas:
Apenas telefones celulares GSM-R foram usados em 2007 para se comunicar. A rede GSM-R do Reino Unido está totalmente operacional desde 2013, a um custo de £ 1,8 bilhões (este custo não inclui WCML ). é usado em toda a rede desde 2016.
Na Bélgica (Infrabel), a rede está totalmente implantada (cerca de 500 BTS) e em fase de validação. O comissionamento oficial foi agendado parajaneiro de 2010.
Veja também: lista de siglas para telefonia móvel