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철도통합무선망(LTE-R)의 안정적인 운영을 위한 이중화 구축 방안 연구
A Study on the Establishment of Redundancy for Stable Operation of Integrated Railway Network (LTE-R) 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.20 no.2, 2019년, pp.51 - 58  

표승호 (한국산업기술대학교 정보통신학과)

초록
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LTE 시스템은 2014년 4월 16일 세월호 참사이후 정부는 재난 상황에 신속한 대처를 위하여 통합된 재난안전 통신망을 조속히 구축 하기로 결정하고 8대분야 333개 기관이 통합된 재난안전통신망을 구축 하기로 하였다(미래창조 과학부 재난망 기술 방식 선정완료). 주파수는 700MHz 대역으로 철도통합무선망인 LTE-R, 연근해통신망인 LTE-M을 통합 운용 하기로 하였다. 철도 무선통합망인 LTE-R과 관련 국토 교통부는 현재 음성통신 위주의 통신시스템인 VHF, TRS을 사용하고 있는 국내 철도통신시스템이 앞으로는 첨단화 지능화 되어가는 철도서비스 수요에 대응하기 위해 고속에서 대용량 정보전송이 가능한 LTE-R이 구축됨에 따라 무선기반 열차제어 등 첨단 서비스 제공이 가능해지고 철도안전 향상이 가능 하다. 2018년 이후 개통되는 신규 노선과 개량시기가 도래하는 기존 노선에 총 1조 1천억 원을 투입하여 2027년까지 일반 고속철도의 모든 노선을 LTE-R로 구축하는 것을 목표로 한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The LTE system decided to build an integrated disaster safety communication network in order to cope with disasters quickly after the April 16, 2014 disaster, and 333 agencies in 8 areas will build a unified disaster safety communication network. It plans to integrate LTE-R, a railway integrated wir...

주제어

#Railway Integrated Radio Network   #LTE-R   #Redundancy System   #DU   #RU  

표/그림 (14)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 고속철도 도입에 맞추어 현재 운용중인 철도 통신망인 Tetra망의 구성 현황을 파악 하고 Tetra 망 대체로 신규로 구축 되고 있는 재난 안전 통신망과 연계 방안으로 구축되고 있는 LTE-R 망에 대한 망 구성을 파악하고 문제점을 제시 하고자 한다.
  • 국가 재난안전통신망과 연계 통합되어 운용되는 철도 통합무선망은 안정적인 운용을 위하여 LTE-R 핵심 장비인 EPC(Evolved Packet Core), DU(Digital Unit) RRU(Remote Radio Unit)의 이중화 구축 방안을 제시하고자 한다.
  • 본 논문에서는 철도 통합무선망의 이해와 신뢰성 및 안정성에 대한 중요도를 알게 되었다. 현재 구축되고 있는 LTE-R 시스템에서 교번쎌 구축 방식으로 무선 송수신 장치인 RU를 구축하고 있어 연속으로 RU가 불량으로 발생할 경우에는 서비스가 불가하여 신속한 복구가 불가능한 사실을 확인하게 되었으며, 특히 중심 역사 주변에서 통신 불통으로 복구 시간이 길어 짐에 따라 앞 열차 및 뒤 열차 간의 차상 열차 통신망이 불통으로 발생 할 경우에는 추돌 사고등의 심각한 사고 상황을 맞을 수 있다.
  • 이에 고속으로 운행하는 철도 통신망의 환경에 있어 구축될 장비는 보다 신뢰성, 안정성 있는 방안으로 구축되어야 하며 그에 대한 망 구축 시 이중화 시스템 구축과 시스템 절체, 운용 방안에 대한 결과를 제시 하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
현재 구축되고 있는 LTE-R 구조의 문제점이 뭔가? 현재 구축되고 있는 구조 Figure 11의 current LTE-R Network configuration 에서 EPC 및 DU는 물리적인 형태의 이중화 구성으로 구축되고 있어 그나마 동작중인 장비가 불량시 수초 이내에 예비 장비로 절체되는 구조이나 RU는 교번셀로 구축되어 있어 RU#1과 RU#2가 연속으로 Fail이 발생할 경우를 가정 하면 긴급 조치가 불가능 하다. 근거로는 지상 구간의 경우 불량 국소의 Fail 경보 발생시 운용 유지보수를 위한 복구 시간은 현장 출동에 발생하는 시간과 장비를 수리 복구 하는데 소요된는 시간이 최소 수시간이상은 발생한다.
철도통합무선망인 LTE-R이란? 정부는 대구 지하철 화재사건 이후 재난 및 안전사고 발생 시 효율적인 지휘 통제를 통해 인명의 피해와 재산의 손실을 최소화하기 위한 국가통합지휘 무선통신망 구축의 필요성이 대두 되어 TETRA방식 TRS으로 규격을 정하여 추진함으로써 철도분야에서도 경부고속철도 2단계 대구~부산간 사업, 호남고속철도사업, 수서평택 고속 철도사업에 TETRA방식 TRS을 구축하여 운용하였으며 현재의 철도무선통신망 구축은 음성 위주의 VHF, TRS 방식에서 국가 재난안전통신망PS LTE 기반의 대용량의 데이터·영상정보 전송이 가능한 철도통합무선망인 LTE-R로 통합하여 구축하고 있으며 철도 운행에 필요한 무선기반 열차제어 등 첨단 서비스 제공을 목표로 하고 있어 무엇보다도 안정성과 신뢰성 있는 망 구축이 필 요하다.
국가 재난 통신망 구축 계획에 포함되는 분야와 기관은 어디인가? 2014년 11월 17일 통합 운용을 위한 국민 안전처 출범과 2015년 3월 31일 국무회의에서 공통 8대 분야인 경찰, 소방, 의료, 해경, 군, 지자체, 전기, 가스 관련 기관 등 330개 기관이 통합된 통신망으로 운용 하기위한 국가 재난 통신망 구축 계획보고이후 2015년~2016년 평창, 강릉에서 시범 사업을 마무리 하였으며, 이후 3차년 계획으로 2018년~2020년에 걸쳐 구축 하기로 하였다.
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참고문헌 (14)

  1. Railway Facilities Corporation, Railway Integrated Wireless Network LTE-R Technical Specification,2013 DOI: http://www.kric.go.kr/jsp/industry/tei/techdocList.jsp?q_menuIdM01010104&q_docIdM010107&q_docIdM010107&q_menuIdM01010104&q_firstKey1703220900271a801f7a07&q_lastKey13110 50900271a80132f23&q_totalPage292&q_frPage4&pageNo3 

  2. National Security Agency, National Disaster Safety Network Technology Policy Research, 2014, 2015 DOI: http://www.ndsl.kr/ndsl/search/detail/report/reportSearchResultDetail.do?cnTRKO201500006322 

  3. National Security Agency, Disaster safety communication network plan, 2015 DOI: http://www.mpss.go.kr/board/file/bbs_0000000000000041/8554/FILE_000000000002377/20160408095549914.hwp 

  4. Busan Transportation Corporation, Proposal Request for Installation of Line 1 Train Radio Equipment, 2015,5 

  5. TTAK.KO-06.0369, Telecommunications Technology Association, 2014 DOI: http://www.tta.or.kr/data/ttas_list_N.jsp 

  6. KDS475040, Train radio equipment Railway Design Standard Railway Information Communication Design, 2018 DOI: http://www.kcsc.re.kr/file/DownloadGrp/4e9bba7bd6e7-485e-844d-d195b27d69c6 

  7. Ministry of Land Transport-제2017-460호Railway Design Standard Railway Information Communication Design, 2017 

  8. Ministry of Land Transport, Ministry of Land Transport Technology Promotion, Korea Railroad Research Institute, Establishment of Standard System for Train Control System Based on Radio Communication for Urban Railroad Final Report, 2014 DOI: https://www.kaia.re.kr/portal/landmark/readTskFinalView.do?tskId56851&yearCnt4&menuNo200100 

  9. Ministry of Land Transport, Construction of LTE railway communication system for all routes until, 2018 DOI: http://www.molit.go.kr/USR/NEWS/m_71/dtl.jsp?lcmspage6&id95080188 

  10. KISDI, Railway wireless communication network construction and its implications, 2013 DOI: http://m.kisdi.re.kr/mobile/repo/com_view.m?key113146&selectPage 

  11. Railway Facilities Corporation Railway Integrated Wireless Network (LTE-R) between Wonju and Gangneung, 2017, 10 DOI: http://ebid.kr.or.kr/krn/krnBidList.do 

  12. TTA Standard LTE based Railway Communication System Architecture (Conventional and High Speed Railway, 2016.4 DOI: http://www.tta.or.kr/data/ttas_view.jsp?rn1&pk_numTTAK.KO-06.0437 

  13. TTAK.KO-06.0407, LTE based railway communication System requirements, Telecommunications Technology Association, 2015, 12. DOI: https://committee.tta.or.kr/include/Download.jsp?filenamechoan%2FTTAI.KO-06.0407.pdf 

  14. 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, pp. 659-664, 2015. DOI: https://doi.org/10.13067/JKIECS.2015.10.6.659 

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