$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

철도통신기능은 안전한 열차 운행을 위한 운영자간의 통신 기능과 열차제어를 위한 데이터 전송 기능으로 분류된다. 관련 기술은 2004년 영업 운전을 시작한 유럽의 GSM-R이 가장 대표적인 철도통신 기술로 주어진다. 국내의 경우, 국가재난망에서 임대한 TRS가 철도 운영자간의 통신 기능으로 사용되고 있지만, 열차제어용 데이터 통신은 적용되지 못하고 있는 실정이다. 그러나 2014년 국내의 LTE 기술을 이용한 LTE-R의 개발이 세계 최초로 철도에 적용하여 성능 검증 및 국내 표준 제정에 성공하였다. 이를 응용한 LTE 기반의 국가재난안전망(PS-LTE)도 2016년 시범구축사업이 강원도에서 성공적으로 완료되었다. 본 논문은 철도통신의 핵심인 LTE-R의 통신기능과 데이터 전송 기능을 PS-LTE와 GSM-R의 기능과 비교, 검토하였다. 검토 결과는 LTE-R의 데이터 전송 기능이 GSM-R의 기능보다 우수함은 물론 철도통신기술은 PS-LTE의 요구 기능도 대부분 만족함을 시험을 통해 입증하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Due to the evolution of wireless communications technology, Long Term Evolution (LTE), which is a $4^{th}$ generation mobile communications system, has been adopted as a railway communications system. This LTE Railway (LTE-R) system is composed of various elemental functions, which are la...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • VHF, UHF 및 TRS를 적용한 기존의 철도무선통신 기능은 음성 통화 기반으로 구성됨에 따라 본 논문에서는 LTE을 적용한 차세대 철도통합무선망의 관점에서 검토하였다. 이는 기존의 음성통화 기능은 물론 4세대 이동통신의 가장 큰 특징인 멀티미디어 기능, 영상통화 기능, 및 고용량 데이터의 고속전송 기능을 제시하였다.
  • 이는 기존의 음성통화 기능은 물론 4세대 이동통신의 가장 큰 특징인 멀티미디어 기능, 영상통화 기능, 및 고용량 데이터의 고속전송 기능을 제시하였다. 기본적으로 철도무선통신의 기능이 공공재난안전망의 주파수와 관련 기능을 임대, 사용함에 따라, 본 논문에서는 우선적으로 2011년 재난안전통신망 관련 안전행정부의 공공재난안전망의 고시 기능을 만족하도록 관련 항목을 검토하였다[21]. 즉 현재 철도통신에서 사용중인 TRS의 기능이 대부분 안전행정부의 기능을 그대로 사용함에 따라 철도 관련 기능은 아래와 같이 철도통신 재난안전기능 ① ~ ⑤ 항목으로 재구성하였다.
  • 본 논문은 세계 최초로 철도 영업선에 적용, 검증된 LTE-R과 PS-LTE의 기능을 비교하였다. 이는 향후 LTE-R과 PS-LTE의 연계는 물론 본 연구에서 시험, 검증된 열차제어용 데이터 통신의 필수조건인 QoS를 제안함으로서 다중 통신을 이용하는 현재의 철도통신을 단일 통신으로 통합할 수 있음을 기능 측면에서 검증하였다.
  • 열차제어시스템의 데이터 전송 기능에 대한 성능 검증은 표 2와 표 3의 유럽 ETCS GSM-R의 QoS를 만족 하는지에 대한 시험과 이를 기반으로 LTE-R의 QoS와 성능 요구사항 기준을 도출하는 것을 목적으로 한다. 성능 시험 결과, GSM-R의 QoS를 만족하면서 안정적인 동작이 가능한 LTE-R의 QoS를 표 5와 표 6과 같이 도출하였다.
  • 이를 통해 ETCS에서 350km/h 속도까지 열차제어를 위한 데이터 전송이 가능한 GSM-R을 2000년대에 개발함에 따라, 열차제어를 위해 반드시 준수해야 할 철도통신의 서비스 품질(QoS: Quality of Service)를 제시하였다[23-28]. 이는 열차 운행 안전과 사고 예방의 핵심인 열차제어시스템에서 끊김없이 안정적으로 열차제어용 데이터 전송을 보장하기 위한 철도통신의 필수 요구사항으로 주어지며, 본 논문에서도 LTE-R을 열차제어에 적용하기 위한 핵심 기능으로 검토하였다. 따라서 본 논문에서 제시한 LTE-R은 반드시 GSM-R의 QoS를 무조건 만족해야한다는 우선적인 전제조건하에 그림 1의 시험망을 통해 기능검증을 실시하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
공공재난안전망의 구성 목적은 무엇인가? 공공재난안전망의 구성 목적은 구조, 구급, 치안 등 평시에는 안전관리 및 재난 예방, 대비, 대응, 복구 등 재난관리를 효율적으로 수행하기 위해 재난 관련 기관들이 공동으로 무선통신망을 사용하는데에 있다. 이를 위한 주요 기능은 생존/신뢰성, 재난 대응성, 보안성, 운영/효율성, 상호운영성을 중심으로 2011년에 발표된 기능에 LTE를 고려하여 2014년 안전행정부에서 관련 기능을 제시하였다.
철도무선통신 기능의 사용 목적은 무엇인가? 철도무선통신 기능은 철도재난안전기능을 중심으로 관제, 운영 및 유지보수 종사자간 음성통신을 목적으로 VHF, UHF, TRS와 같은 다중 통신이 복합적으로 사용되고 있다. 일반철도는 열차안전운행을 위해 VHF로 관제, 운영 및 유지보수 및 기관사간의 음성통신을 무전기와 같은 Point-to-Point 방식으로 실시하지만 많은 음영지역으로 인한 통신 장애가 빈번히 발생하는 단점을 갖는다[15].
공공재난안전망의 주요 기능은 무엇인가? 공공재난안전망의 구성 목적은 구조, 구급, 치안 등 평시에는 안전관리 및 재난 예방, 대비, 대응, 복구 등 재난관리를 효율적으로 수행하기 위해 재난 관련 기관들이 공동으로 무선통신망을 사용하는데에 있다. 이를 위한 주요 기능은 생존/신뢰성, 재난 대응성, 보안성, 운영/효율성, 상호운영성을 중심으로 2011년에 발표된 기능에 LTE를 고려하여 2014년 안전행정부에서 관련 기능을 제시하였다. 이를 철도통신 재난안전기능의 ① ~ ⑤ 항목과 비교, 분석 하면 다음과 같다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (31)

  1. B.S. Yoon, J.S. Kim, S.K. Lee, K.H. Kim, Y.K. Kim, D.K. Park (2013) Technologies and standards of future railway mobile telecommunication, Journal of the Korean Society for Railway, 16(6), pp. 519-527. 

  2. K.H. Kim, Y.K. Kim, D.K. Park (2013) A study on the problem analysis and improvement plan for the korean railways communication networks, Journal of the Korean Society for Railway, 16(6), pp. 534-539. 

  3. N.H. Park, S.K. Lee, K.C. Lee, D.J. Kim, D.S. Kwon (2014) Technical mode for national safety disaster communication network, Information and Communication Magazine, 31(10), pp. 12-18. 

  4. K.H. Kim, Y.K. Kim, Y.K. Yoon, E.G. Choi (2013) A study on the application of integrated radio networks for railroads, Railway Journal, 16(5), pp. 20-26. 

  5. Y.S. Song, G.Y. Kim, Y.K. Kim (2012) Future trends in UIC railway radio communication standard, Railway Journal, 15(6), pp. 22-28. 

  6. Y.S. Song, Y.K. Kim, J.H. Beak (2013) Development of integrated wireless network for railway, Journal of the Korean Society for Railway, 16(6), pp. 551-557. 

  7. W.H. Kwak, Y.K. Kim (2015) Optimization of LTE-R Network using 2.6GHz test frequency in Daebul test line, The Transaction of the Korean Institute of Electrical Engineers, 64(9), pp. 1398-1405. 

  8. W.H. Kwak, K.H. Lee, Y.K. Kim, J.Y. Choi (2015) Analysis on Aplicability of LTE-R in urban railway tunnel environment, The Transaction of the Korean Institute of Electrical Engineers, 64(12), pp. 1796-1803. 

  9. Y.K. Song (2013) Economic feasibility analysis of new dedicated railway wireless network, Ie Magazine, 20(3), pp. 12-20. 

  10. K.H. Lee, Y.S. Mun (2009) Advancing public safety communication system by supporting IP mobility based on environment integration WLAN and Tetra, The Institute of Electronics Engineers of Korea-telecommunication, 46(1), pp. 64-71. 

  11. S.G. Kim, W.I. Kim, H.J. Kim, S.C. Jang, H. Lee, C.S. Yoon (2010), Technology and standard trend for WiBro based public safety disaster communication, Information and Communication Magazine, 27(6), pp. 24-34. 

  12. H.J. Kang (2015) A study on the PS-LTE disaster communication network, Journal of Digital Contents Society, 16(1), pp. 43-51 

  13. Y.J. Yoo, M.K. Yeo, M.K. Kang (2015) Trend analysis of global public safety communication and PS-LTE, Review of Korean Society for Internet Information, 16(1), pp. 33-38. 

  14. Y.K. Kim (2014), Construction status and Technology trends for safety disaster communication network, Korean Society of Hazard Mitigation, 14(4), Pp. 78-87. 

  15. S.H. Lee, S.G. Kim (2013) A study of wireless communication network constructing policy plan for an efficient railroad system infrastructure, Journal of the Korean Society for Railway, 16(4), pp. 262-271. 

  16. J.Y. Kim, S.W. Choi, Y.S. Song, Y.K. Yoon, Y.K. Kim (2015) Automatic train control over LTE : Design and performance evaluation, IEEE Communications Magazine, October, 2015, pp. 102-109. 

  17. Y.S. Song, J.Y. Kim, S.W. Choi, Y.K. Kim (2015) Evolution of ICT based railway radio networks, Information and Communication Magazine, 32(12), pp. 3-9. 

  18. W.S. Jeong, Y.S. Song, Y.K. Kim, A.R. Cho (2013) A study on the feasibility test of LTE-R for unifying national railroad wireless communication, 2013 KICS Summer Conference 2003, Jeju, Korea, pp. 139-140. 

  19. Y.S. Song, J.Y. Kim, S.W. Choi, Y.K. Kim (2016) Long term evolution for wireless railway communications : Testbad deployment and performance evaluation, IEEE Communications Magazine, February, 2016, pp. 2-9. 

  20. D.K. Park, S.Y. Lee, B.S. Yoon, Y.K. Kim (2013) Proposal of wireless communication method and candidate frequency band for construction the integrated radio networks for railroads, Journal of the Korean Society for Railway, 16(6), pp. 510-518. 

  21. Ministry of Security and Public Administration (2011) The main feature requirements for Disaster communication network (MSPA notification No 2011-76). 

  22. Telecommunications Technology Association (2011) Validation plan of communication technology for Disaster communication network (Detailed verification procedures). 

  23. Banedanmark (2008) Boundaries between ETCS and the GSM-R Network, UIC(Union International des Chemins de fer). 

  24. Banedanmark (2008) Requirements on the GSM-R Network for ETCS Support, UIC(Union International des Chemins de fer). 

  25. ERTMS/GSM-R Operators' Group (2012) Report on Interferences to GSM-R, UIC(Union International des Chemins de fer). 

  26. ERTMS/ETCS (2005) SUBSET-093, GSM-R Interfaces Class 1 Requirements(issue 2.3.0), ERTMS/ETCS(European Railway Traffic Management System/European Train Control System). 

  27. ETCS/GSM-R (2005) Quality of Service - Operator Analysis(ver. 1.0), ERTMS/ETCS(European Railway Traffic Management System/European Train Control System). 

  28. EIRENE (2012) System Requirements Specification(ver. 15.3.0), UIC(Union International des Chemins de fer). 

  29. Y.K. Kim (2014) Report of Standard system and performance assessment for radio based train control system of urban transit system, The Ministry of Construction and Transportation. 

  30. Y.K. Kim (2013) Report of Standard system and performance assessment for radio based train control system of urban transit system, The Ministry of Construction and Transportation. 

  31. H.S. Kim, J.J. Lim (2014) Technical method for national disaster communication network, Information and Communication Magazine, 31(10), pp. 43-48. 

저자의 다른 논문 :

LOADING...
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로