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LTE 기반 철도통신 시스템 기술개발 동향
Trends of LTE based Railway Communication Systems 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.11 no.4, 2016년, pp.373 - 378  

조한벽 (한국전자통신연구원) ,  오현서 (한국전자통신연구원) ,  최진규 (한국전자통신연구원)

초록
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국내 철도시스템은 2004년 KTX가 도입된 이래 최고의 안전성과 정확성을 유지하고 있다. 이를 뒷받침하기 위하여 철도 무선통신 시스템에 LTE를 도입하게 되었고 이에 대한 표준화가 추진되고 있다. 철도통신시스템은 재난안전통신망과 연계를 통하여 국가안전망의 일부로 활용될 것이며 이들 시스템간의 연동방안은 중요한 기술적 과제이다. 본 논문에서는 철도시스템의 주요 특징을 분석하고 국내에서 추진중인 LTE 기반 철도통신시스템의 개발 현황을 살펴본다. 국내 철도무선통신 체계를 구축에 있어 철도시스템 운영 효율을 높이기 위하여 향후 표준화를 추진하여야 할 내용을 검토한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Since the KTX starts operation in 2004, Korean railway system has sustained the highest safety and accuracy. In order to keep this achievement, the LTE based wireless communication system has been introduced for mobile communications and signal transmission. railway, and activities for its standardi...

주제어

#고속 철도 통신   #무선 통신 시스템   #표준화  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 LTE-R의 주요 특성을 분석하고 한국정보통신기술협회에서 추진중인 LTE-R의 표준화 현황을 살펴본다. 그리고 국내 철도무선통신 체계 구축시에 시스템 운영 효율을 높이기 위하여 표준화를 추진하여야 할 내용을 검토한다.
  • 철도전용 통신망 구축에 따른 망의 안정성과 정확성을 확보하기 위하여 LTE-R의 설계 시 전송 안정성 및 전송속도 향상 기술을 기반으로 350km/h 이상의 고속운행 환경에서 열차 이동권한 및 열차 긴급제어를 포함하는 열차제어 데이터 전송시에 높은 신뢰도를 보장하여야 한다. 본 논문에서는 LTE-R의 주요 특성을 분석하고 한국정보통신기술협회에서 추진중인 LTE-R의 표준화 현황을 살펴본다. 그리고 국내 철도무선통신 체계 구축시에 시스템 운영 효율을 높이기 위하여 표준화를 추진하여야 할 내용을 검토한다.
  • 본 논문에서는 고속철도용 무선통신 및 제어시스템개발을 위하여 LTE 기반 철도통신(LTE-R) 시스템기술개발 현황 및 표준화 검토사항에 대해 살펴보았다. LTE-R 시스템은 재난안전통신망 및 해상안전통신망과 연계하여 국가공공안전통신망의 주요한 구성요소이지만 철도통신망의 안정적 구축이 지상과제이고 이를 해결하기 위하여 LTE-R 시스템 표준화 과제를 추진 중이다.

가설 설정

  • 국내에서 현재 운용중인 철도무선통신시스템은 VHF, ASTRO TRS(: Trunked Radio System), 그리고 TETRA TRS이며, 정해진 구간에서 각 시스템에 해당하는 단말기를 사용하고 있다. 열차 승무원과 기관사가 인터페이스 기능이 탑재된 통합단말기 한 대로 관제실과의 지령과 통신을 수행하는 것은 열차승무원의 편이성 증진과 업무효율 향상에 도움이 될 것이다. 이를 위하여 두 가지 방안을 검토하고 있으며, 상호연동장치의 운용을 센터인터페이스와 단말인터페이스로 구분할 수 있다.
  • 국토교통부에서는 2015년에 제2차 국가철도망 구축계획(2011~2020)을 수립하고 KTX 서비스의 전국 확대를 추진하고 있으며 한국철도시설공단에서는 이를 뒷받침하는 철도무선통신 시스템을 LTE-R로 선정하고 이에 대한 국내외 표준화를 추진하고 있다. 철도통신시스템은 재난안전통신망과 연계를 통하여 국가안전망의 일부로 활용될 것이며 상호운용을 위한 다양한기술적 검토가 이루어질 것이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
세계에서 가장 많이 활용되고 있는 열차제어시스템은? 현재 세계적으로 가장 많이 활용되고 있는 열차제어시스템은 GSM(: Global System for Mobile Communications)-R 기반의 ERTMS(: European Railway Traffic Management System)이다. 그러나, 국내에는 GSM이 지원되지 않기 때문에 유럽이나 중국에서 사용하고 있는 GSM-R 시스템보다 성능이 우수한 LTE 기반 철도통신 시스템(LTE-R)을 고속철도용 무선통신시스템으로 도입하기로 하였다.
국내에서 추진하고 있는 철도통신시스템은 무엇을 활용하는가? 현재 국내에서 추진하고 있는 철도통신시스템은 VHF(: Very High Fequency), ASTRO(: American Society for Radiation Oncology) 및 TETRA(:Terrestrial Trunked Radio)을 활용하고 있고 추가적으로 LTE 기반 철도무선 통신망(LTE-R)을 구축중이다[1,8,9]. 철도전용 통신망 구축에 따른 망의 안정성과 정확성을 확보하기 위하여 LTE-R의 설계 시 전송 안정성 및 전송속도 향상 기술을 기반으로 350km/h 이상의 고속운행 환경에서 열차 이동권한 및 열차 긴급제어를 포함하는 열차제어 데이터 전송시에 높은 신뢰도를 보장하여야 한다.
LTE 기반 철도통신 시스템에 할당된 주파수와 그 용도는? 그러나, 국내에는 GSM이 지원되지 않기 때문에 유럽이나 중국에서 사용하고 있는 GSM-R 시스템보다 성능이 우수한 LTE 기반 철도통신 시스템(LTE-R)을 고속철도용 무선통신시스템으로 도입하기로 하였다. 할당된 주파수는 통합공공망 주파수인 700MHz 대역의 상하향 10MHz이며, 철도통신망, 재난안전망, 그리고 해상통신망의 3가지 용도로 공동 사용한다[7].
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참고문헌 (9)

  1. J. Choi, H. Cho, and H. Oh, "Standardization Trends of Requirements for LTE-based Railway Communication System," Telecommunications Technology Association, vol. 158, 2015, pp. 80-86. 

  2. TTAK.KO-06.0407, LTE based railway communication System requirements, Telecommunications Technology Association, 2015, 12. 

  3. TTAK.KO-06.0369, LTE based railway communication Functional requirements, TTA, 2014 12 

  4. 3GPP TR 36.902, V9.3.1, 3GPP, Mar. 2011. 

  5. 3GPP TS 36.300, V13.2.0, 3GPP, Dec. 2015. 

  6. D. Han, S. Shin, H. Cho, J. Chung, D. Ok, and I. Hwang, "Measurement and Stochastic Modeling of Handover Delay and Interruption Time of Smartphone Real-Time Applications on LTE Networks," IEEE Communications Magazine, vol. 9, no. 7, March 2015, pp. 173-181. 

  7. J. Choi, H. Cho, H. Oh, K. Kim, and H. Ryu, Challenges of LTE High-Speed Railway Network to Coexist with LTE Public Safety Network, 17th International Conference on Advanced Communication Technology, Jul., 2015, pp. 543-547. 

  8. H. Cho, J. Choi, H. Oh, K. Kim, and H. Yun, "A Study on the Standardization of Radio Communication Networks for Conventional & High Speed Railways," Korea Information System of Criminal Justice Services Summer conference 2015, pp. 93-94. 

  9. W. Cho, H. Choi, and H. Cho, "A Study on Integration Scheme of Wireless Communications in Railway Wireless Network," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 10, no. 6, 2015, pp.659-664. 

    원문보기 상세보기 crossref

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