Overgang mellom ulike mobilnett-teknologier for kommunikasjon på jernbanenettet

Jernbanen i Norge og i Europa bruker mobilnett, GSM-R, for kommunikasjon til, på og mellom tog. GSM-R er et mobiltelefonnett basert på GSM G2 standarden med en del ekstra funksjonalitet (ekstra fuksjonaliteter som jernbanen bruker kan være nødanrop, klassifisering/prioritering av viktige anrop, tognummer funksjonalitet m.m) . Det er satt av egne frekvenser til dette mobilnettet, slik at det er uavhengig av deling av kapasitet med andre mobilaktører. Frekvensbåndet er det samme i hele Europa for å sørge for interoperabilitet og at tog med systemet skal kunne kjøre gjennom alle land uten at man trenger å skifte kommunikasjonssystem.  

I forbindelse med fremføring av tog i områder med ERTMS, brukes GSM-R som transmisjonsmedium for datatrafikk mellom fjernstyrings/sikringsanlegg og tog. Tog mottar kjøreordre i henhold til ruteplan når det er sikkert og riktig å kjøre.  

Utfordringen med å bruke dette GSM-R systemet fremover er at mobiltelefoni teknologien har utviklet seg mye gjennom de ulike tekniske generasjonene. G2 (generasjon 2) teknologien er basert på såkalt linjekoblet teknologi. Det vil si at når en oppkobling til en telefon/modem gjøres, så holdes det av en kanal i systemet med en viss kapasitet, og denne kanalen okkuperes av anropet så lenge det pågår. Med økende trafikk vil det oppstå få tilgjengelige kanaler og GSM-R systemer får kapasitetsproblemer. Fra G4 LTE (generasjon 4) teknologi og for de videre generasjonene, bruker man ikke lenger teknologien med at ett anrop okkuperer en kanal hele tiden, men man får bare kapasitet i systemet når man har bruk for det, og derfor kan kapasitet (båndbredden) i systemet deles og utnyttes bedre.  

Da GSM-R systemet ble spesifisert og valgt for bruk for jernbane for 30 år siden, var det veldig begrensede muligheter for å sikre prioritet og at man bestandig skulle få kontakt med alle tog, så det ble satt av eget frekvensbånd for dette. Derfor har jernbaneselskaper i de fleste europeiske land bygget egne mobilnett som dekker jernbanelinjene. Dette er en dyr investering og også utfordrende å vedlikeholde. Det er utfordrende at dette mobilnettet krever annet utstyr enn standardutstyr for mobilnett og mobilterminaler brukt av kommersielle mobilaktører. Utstyret er dyrt og det er få leverandører. Nå som mobilteknologien har utviklet seg, er det kanskje ikke behov for eget mobilnett for å sikre den oppetid og tilgjengelighet et slikt operativt system krever. Mulighet i moderne mobilnett åpner for at man kan utnytte kommersielle mobilnett og samtidig oppnå nødvendig tilgang krevd for operative sikkerhetsrelatert bruk.  

En av hovedutfordringene med å gå fra GSM-R til nyere teknologi er kravet til interoperabilitet stilt av EU og at det i alle tog, både i førerkabin og hos annet driftspersonell, er satt inn utstyr for GSM-R og som må skiftes ut med utstyr som både kan kommunisere med gammelt og nytt nett ( i alle fall i en overgangsperiode). Hvordan kan dette gjøres på en god måte? 


Kontaktperson: Per Øyvind Krog Langfald, Rambøll, per.oyvind.langfald@ramboll.no, Tlf: 474 51 313