현재 국내 철도는 철도 통신망의 여러 기능을 통합하고 보완할 뿐만 아니라, 유선으로 구축된 통신망을 무선화하는 통합무선망에 대한 연구가 진행 중이다. 또한 통합무선망 구축에 필요한 철도 주파수 확보를 위한 활동이 진행 중이다. 본 논문은 국내 철도 통신망의 문제점을 분산된 네트워크 구조, 제한된 기능, 상이한 통신방식, 통신방식의 기술적 한계, 비면허 대역 사용을 중심으로 분석한다. 그리고 국내 철도통신과 비교하여, 세계 철도통신의 현황 및 동향에 대하여 분석한다. 분석된 문제점을 해결하기 위한 개선방안에 대하여 제안하고, 이에 대한 기대효과를 도출한다.
현재 국내 철도는 철도 통신망의 여러 기능을 통합하고 보완할 뿐만 아니라, 유선으로 구축된 통신망을 무선화하는 통합무선망에 대한 연구가 진행 중이다. 또한 통합무선망 구축에 필요한 철도 주파수 확보를 위한 활동이 진행 중이다. 본 논문은 국내 철도 통신망의 문제점을 분산된 네트워크 구조, 제한된 기능, 상이한 통신방식, 통신방식의 기술적 한계, 비면허 대역 사용을 중심으로 분석한다. 그리고 국내 철도통신과 비교하여, 세계 철도통신의 현황 및 동향에 대하여 분석한다. 분석된 문제점을 해결하기 위한 개선방안에 대하여 제안하고, 이에 대한 기대효과를 도출한다.
The research about the Korean integrated wireless network for railways is in progress. The network integrates and complements the various railway functions. In addition, the network is trying to change from wire communication to radio communication. The activities for the railway frequency acquisiti...
The research about the Korean integrated wireless network for railways is in progress. The network integrates and complements the various railway functions. In addition, the network is trying to change from wire communication to radio communication. The activities for the railway frequency acquisition are also in progress for the implementation of the network. This paper analyzes the problems for the Korean railway communication networks. The problems revolve around the dispersed network structure, the limited functions, the different communication methods, the technology limitation for the communication methods, and the usage of the non-licensed band. Subsequently, we explain the current state and trend for the foreign communication of the railways. This paper suggests improvement plans for the problems and also explains the expected efficiency for the improvement plans.
The research about the Korean integrated wireless network for railways is in progress. The network integrates and complements the various railway functions. In addition, the network is trying to change from wire communication to radio communication. The activities for the railway frequency acquisition are also in progress for the implementation of the network. This paper analyzes the problems for the Korean railway communication networks. The problems revolve around the dispersed network structure, the limited functions, the different communication methods, the technology limitation for the communication methods, and the usage of the non-licensed band. Subsequently, we explain the current state and trend for the foreign communication of the railways. This paper suggests improvement plans for the problems and also explains the expected efficiency for the improvement plans.
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문제 정의
본 논문은 현재 국내 통신망의 문제점을 기능적 관점, 효율성 관점, 기술적 관점, 정책적 관점에서 분석하고 이에 대한 개선방안으로서 철도 통합무선망 구축을 제안하였다. 그리고 철도 통합무선망의 통신방식으로 GSM, WCDMA, WiBro, TRS, LTE의 기술적 장단점을 분석하여 LTE가 철도 통신방식으로 가장 적합함을 제안하였다.
기존에도 철도 통신망 활용에 관한 많은 연구가 수행되었으나, 대부분 산발적으로 이루어지고 있으며, 각 기술개발에 대한 현황과 필요성에 대한 연구도 독립적으로 이루어졌다고 할 수 있다. 본 연구에서는 철도 통합무선망에 대한 연구가 시작되고 있는 시점에서 국내 철도 통신의 문제점을 종합적으로 분석하고 통신망의 개선방안에 대하여 제안한다. 이는 향후 구축될 통합무선망 구축 방향에 활용될 수 있을 것이다.
앞 절에서 제기된 국내 철도 통신망 문제점에 대한 개선방안은 철도 통합무선망 구축으로 요약될 수 있다. 본 절에서는 철도 통합무선망 구축에 따른 기대효과를 도출한다.
제안 방법
본 논문은 현재 국내 통신망의 문제점을 기능적 관점, 효율성 관점, 기술적 관점, 정책적 관점에서 분석하고 이에 대한 개선방안으로서 철도 통합무선망 구축을 제안하였다. 그리고 철도 통합무선망의 통신방식으로 GSM, WCDMA, WiBro, TRS, LTE의 기술적 장단점을 분석하여 LTE가 철도 통신방식으로 가장 적합함을 제안하였다. 또한 개선방안으로 제안한 철도 통합무선망의 기대효과를 도출하였다.
그리고 철도 통합무선망의 통신방식으로 GSM, WCDMA, WiBro, TRS, LTE의 기술적 장단점을 분석하여 LTE가 철도 통신방식으로 가장 적합함을 제안하였다. 또한 개선방안으로 제안한 철도 통합무선망의 기대효과를 도출하였다.
본 연구에서는 국내 철도 통신의 문제점을 기능적 관점, 효율성 관점, 기술적 관점, 정책적 관점을 중심으로 분석한다. 이어서, 해외 철도 통신의 현황과 동향을 국내 철도 통신 현황과 비교하여 분석한다.
앞 절에서 국내 철도 통신망의 문제점을 기능적 관점, 효율적 관점, 기술적 관점, 정책적 관점을 중심으로 분석하고 개선방향을 제시하였다. 국내 철도 통신망은 통신망을 이용한 다양한 활용방안이 있음에도 철도 운영의 일부에만 무선을 활용하고 있으며, 이용하고 있는 통신방식도 구간별로 상이하여 비효율적이다.
본 연구에서는 국내 철도 통신의 문제점을 기능적 관점, 효율성 관점, 기술적 관점, 정책적 관점을 중심으로 분석한다. 이어서, 해외 철도 통신의 현황과 동향을 국내 철도 통신 현황과 비교하여 분석한다. 마지막으로 분석된 문제점에 대한 개선방안 및 개선방안에 대한 기대효과를 도출한다.
후속연구
철도는 화물수송기준으로 도로교통에 비해 에너지 효율성은 14배 이상 높으며, CO2 배출량은 8% 수준이다. 따라서 철도는 향후 국가비전으로 제시한 저탄소녹색성장의 주역이며, 철도물류분야의 선도적인 역할을 담당할 수 있는 수송수단이므로 통합무선망 구축을 통한 선로 용량 증대는 에너지 효율성 증대 및 환경보호 면에서 큰 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.
즉, 사고 경중에 따라 국정원(테러 등의 상황시), 경찰, 본부상황실, 관제센터에 선택적으로 전파되어야 할 것이다. 또한 사고 종류에 따라 열차제어시스템에 연결되어 조치를 취하거나, 유지보수 시스템에 연결되어 조치를 취하는 등 적절히 타 시스템과 연동되었을 때 철도 통신망의 기능을 제대로 수행할 수 있을 것이다. 따라서 철도 통신망에 대한 활용방안을 정하고, 최적의 효과를 창출할 수 있도록 각 활용방안의 특성을 반영한 운영시나리오가 마련되어야 한다.
본 연구에서는 철도 통합무선망에 대한 연구가 시작되고 있는 시점에서 국내 철도 통신의 문제점을 종합적으로 분석하고 통신망의 개선방안에 대하여 제안한다. 이는 향후 구축될 통합무선망 구축 방향에 활용될 수 있을 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
유선통신을 활용하고 있는 기능은?
국내 철도 통신망을 활용하고 있는 여러 기능 들은 유선통신을 사용하고 있는 기능과 무선통신을 사용하고 있는 기능으로 나눌 수 있다. 유선통신을 활용하고 있는 기능은 신분당선, 김해 경전철 등 일부 구간을 제외한 대부분의 열차 제어시스템, 철도 안전설비 모니터링, 철도 경찰이 사용하는 철도지령망, 화물열차시스템, 건널목 정보시스템 등이다. 무선통신을 활용하고 있는 기능은 열차운행 및 유지관리, 철도승객을 위한 열차운행정보 제공 등이다[1].
현재 국내에서 사용 중인 철도 통신방식은?
현재 국내에서 사용 중인 철도 통신방식은 VHF와 TRS 방식이다. 일반적으로 알려진 VHF 방식의 문제점은 다음과 같이 요약될 수 있다[3].
VHF 방식의 문제점은 무엇인가?
·고정채널 방식을 사용하여 우선 통화자가 통화 완료될 때까지 대기모드이며, 즉시 통화가 곤란하여 주파수 효율이 낮음
·수 km이내의 단일 통화권내에서만 통화가 가능하여 통화범위가 좁음
·혼선, 간섭 배제기능을 가지고 있지 않으며, 사용 중에도 Keying에 의한 통화단절이 발생할 수 있어 통화품질이 떨어짐
·무전기 방식의 통화 기술로 인해 동일 주파수를 이용하는 사용자에게 통화내용 공개로 인해 보안성이 취약함
참고문헌 (12)
K.-H. Kim, Y.-K. Yoon, M.-S. Kim, S.-C. Oh, E.-K. Chae (2012) A Study on the Application of Integrated Wireless Network for Railway, The Korean Society for Railway 2012 Spring Conference, Mokpo, pp. 1303-1306.
K.-H. Shin, D.-H. Shin, G.-Y. Kim (2012) A Study on the Position Detection for the Railway Traffic, Korea Agency for Infrastructure Technology Advancement.
S.-H. Kim (2012) Construction Plan and Analysis of Effect about the Integrated Wireless Network for Railway, Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs, p.92.
UIC (2007) ERTMS/GSM-R Quality of Service Test Specification, UIC ERTMS/GSM-R Operators Group & GSM-R Industry Group, p.28.
Achieved at http://en.wikipedia.org/wiki/GSM-R.
Peter Tiberg (2009) GSM-R Railway yesterday, today and tomorrow, Nokia Siemens Networks, Banebranchen May 2009.
Ciro De Col (2012) GSM-R fulfilling the objectives for the open European Rail Network, UIC 2012 ERTMS World Conference, Stockholm.
Dan Mandoc (2010) UIC - Future Railway Mobile Telecommunications Systems Study, "UIC eNews" Nr 218, Information published on 15 December 2010 in the UIC electronic newsletter(Achieved at www.uic.org/com/article/uic-future-railways-mobile?pagethickbox_enews).
Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs (2012) Intelligent Railway Integrated System Project.
UI C (2010) Railway Mobile Communication System User Requirements Specification Version 1.0.
Peter Winter (2009) Compendium on ERTMS (European Rail Traffic Management System), Eurail Press, pp. 220-222.
J.H. Baek (2009) The study on Train Separation Control of Train Control System for Conventional Line Speed Up, PhD Thesis, Chonbuk National University.
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