$\require{mediawiki-texvc}$

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.

철도통합무선망(LTE-R)의 무선통신특성 분석
Analysis on Radio Communication Characteristics of LTE Railway Network 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.21 no.9, 2020년, pp.1 - 8  

윤병식 (한국전자통신연구원 차량무선네트워크연구실) ,  이숙진 (한국전자통신연구원 차량무선네트워크연구실) ,  김동준 (한국철도시설공단 기술연구처) ,  성동일 (한국철도시설공단 기술연구처)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

국토교통부는 2012년부터 주요 철도 정책으로 철도전용의 통합무선망 기술 확산에 노력했다. 그 결과, 2017년 세계 최초로 LTE 기반 철도통합무선망(LTE-R)을 강릉선 KTX 노선에 (만종역-강릉역) 구축 완료하였으며, 현재 해당 구간에서 LTE-R 통신 시스템을 상용 운영 중이다. 안전하고 효율적인 열차 운행을 위하여 철도통합무선망은 그룹통화, 긴급통화, 철도전용 호처리, 무선통신 기반 열차제어를 수행함에 따라 통상적인 무선통신과 차별화된 철도전용의 통신 기능과 성능요구사항이 존재한다. 본 논문에서는 철도통합무선망이 갖춰야 하는 기능 및 성능 요구사항을 유럽 철도통합 무선망의 분석을 통하여 제시하고, 아울러 강릉선 KTX에서 실제 측정한 LTE-R 무선통신의 특성과 성능을 기반으로 현재 구축된 통신망의 적정성과 안정성에 대한 분석을 수행하였다. 해당 노선의 평균적 전파품질이 열차제어를 위한 통신 요구사항을 만족하더라도 일부 구간에서 RLF(Radio Link Failure)와 같은 급격한 통신 성능저하를 확인하였다. 본 논문에서는 필드 테스트를 기반으로 하는 LTE-R 무선통신 분석을 바탕으로 향후 열차제어를 위한 네트워크 구축과 성능개선 방향을 제시한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The Ministry of Land, Infrastructure and Transport of Korea has been trying to spread integrated railway communication network technologies based on a major railway policy since 2012. As a result, the world's first commercial Long-Term Evolution - Railway (LTE-R) network was established on the Gangn...

주제어

표/그림 (10)

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

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

문제 정의

  • 성능 요구사항 항목 중 연결 설정 지연 시간, 연결 설정 오류율, 데이터 전달 지연 시간, 등록 지연 시간은 서킷스위칭 시스템인 2세대 이동통신 방식의 GSM-R 기준으로 규격이 제정되어 있어 패킷 스위칭 시스템인 LTE-R 에서는 해당 요구사항을 쉽게 만족함을 선행 연구를 통하여 확인하였다[2]. 따라서 본 논문에서는 해당 요구사항들의 분석을 생략한다.
  • 본 연구에서는 LTE-R 시험선이 아닌 세계 최초로 상용 운행되는 강릉선 LTE-R을 기준으로 무선통신 특성을 수집하였고, 유럽 열차제어 무선통신시스템 연구를 통하여 도출된 성능 요구사항의 만족 여부를 측정된 LTE 무선 파라메터와 제어 메시지 분석을 통하여 수행하였다. 수집된 LTE-R의 평균적 전파특성은 양호 혹은 매우 양호한 것으로 나타났으며, 수신 전계 강도는 철도통합무선망의 요구사항을 만족하는 것으로 판단된다.
  • 현재 강릉선에는 LTE-R을 활용하여 실시간으로 열차를 제어하는 무선통신 기반 열차제어 서비스를 수행하지 않고 관제 음성통화 서비스만을 이용하고 있다. 본 연구의 목적은 현재 강릉선의 LTE-R 무선통신특성이 높은 성능을 요구하는 열차제어서비스를 수용할 수 있을지를 검증하는 데 있다. 이를 위하여 KTX 차상 장치를 통하여 무선특성과 관련된 각종 데이터를 수집해야 한다.
  • 철도통합무선망은 철도전용 관제통화, 철도전용 호처리, 사고 시 긴급통화, 무선통신기반 열차제어, 건널목제어 등과 같은 특수 통신 기능을 수행함에 따라, 일반적인 무선통신과 차별화된 특수한 통신 요구사항이 존재한다. 본 절에서는 철도통합무선망이 갖춰야 할 기능 및 성능 요구사항에 대하여 설명한다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
GSM-R을 출범시켰으나, 현재 유럽 연합, 중국, 인도, 호주 등 일부 국가에서만 한정적으로 운영 중인 이유는? 1990년에 세계 철도연맹(UIC: Union Internationale des Chemins de fer)은 세계 최초의 철도통합무선망인 GSM-R(Global System for Mobile Communications – Railway)을 출범시켰으나, 현재 유럽 연합, 중국, 인도, 호주 등 일부 국가에서만 한정적으로 운영 중이다. 다양한 장점에도 불구하고 철도통합무선망이 특정 국가에서만 한정적으로 운영되는 이유는 기존 노선에 막대한 통신 인프라 구축비용이 든다는 점이다. 또한, 주파수 효용성이 높으며 통신영역으로 특화된 넓은 대역폭의 황금주파수를 철도용으로만 사용할 수 있도록 하는 전용 주파수 할당이 선행되어야 하는 이유도 철도통합무선망 도입에 난관이라 할 수 있다. 다양한 철도 서비스가 고도화되는 시점에 현재까지 철도통합무선망 구축을 위한 유일한 대안인 GSM-R이 2세대 이동통신 방식으로 낙후되어 있다는 사실도 여타 국가들이 신규 인프라 구축에 쉽게 나서지 못하는 이유이기도 하다.
철도통합무선망은 일반 전화번호와 다른 점은? 또한, 비상사태 시 철도 긴급통화를 통하여 특정 지역 내 모든 단말에 그 상황을 즉시 전달해야 한다. 철도통합무선망은 일반 전화번호와 달리 기능과 위치에 따라 장비에 할당된 번호를 사용하는 어드레싱 체계가 제공되어야 한다. 이는 기능 어드레싱(Functional Addressing)이라고 불리며, 주 용도는 철도 관제사가 운행 중인 열차의 번호를 이용하여 해당 열차 기관사와 통화 설정을 할 수 있게 한다.
국내 철도통신은 노선에 따라 상이한 무선통신 방식을 적용해왔는데 발생한 문제점은? 국내 철도통신은 관제통화만을 위한 음성 통신서비스를제공해왔으며, 노선에 따라 VHF(Very High Frequency), TRS(Trunked Radio System)-ASTRO, TRS-TETRA와 같은 상이한 무선통신 방식을 적용해왔다. 이는 서로 다른 망간의 연계뿐만 아니라 망의 증설, 대체, 유지보수의 어려움을 가져왔고, 대부분이 외산 장비임에 따라 통신과 신호 장비의 국외 의존도를 심화하여왔다. 이에 국토부는 2012년 철도통합무선망 구축을 위한 기본계획을 수립하였고, 철도 주파수 연구반을 구성하여 철도전용 주파수 확보를 추진하였다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (11)

  1. K.H. Kim, Y.K. Kim, D,K Park, "A study on the Problem Analysis and Improvement Plan for the Korean Railways Communication Networks", Journal of the Korean Society for Railway, Vol. 16, No. 6 pp. 534-539, 2013. DOI: http://dx.doi.org/10.7782/JKSR.2013.16.6.534 

  2. Y. Song, Y.K. Kim, J.H. Baek, "Development of Interated Wireless Network for Railway", Journal of the Korean Society for Railway, Vol. 16, No. 6 pp. 551-557, 2013. DOI: http://dx.doi.org/10.7782/JKSR.2013.16.6.551 

  3. H.S. Yoon, J.W. Park, Y.S. Yoo, D.I. Sung, "The Plan for implementation and establishment of LTE-R", Information and communication magazine, Vol. 33, No. 3, pp. 66-73, 2016, Available From: http://www.ndsl.kr/ndsl/search/detail/article/articleSearchResultDetail.do?cnJAKO201608949924784 (accessed July. 13, 2020) 

  4. Press Release, "Establishment of LTE railway communication system", The Ministry of Land, Infrastructure and Transport of Korea, 2018, Available From: http://www.molit.go.kr/USR/NEWS/m_71/dtl.jsp?lcmspage1&id95080188 (accessed July. 13, 2020) 

  5. ERTMS/ETCS-Class 1 "GSM-R interface Class 1 Requirements", SUBSET-093, Available From: https://https://www.era.europa.eu/sites/default/files/activities/docs/subset-093_v230_en.pdf (accessed July. 13, 2020) 

  6. TTAR-06.0205, "Configuration of base station for LTE-R system of railway communications (Technical Report)", Telecommunications Technology Association, Available From: http://www.tta.or.kr/data/ttas_view.jsp?rn3&rn1Y&rn2&rn3Y&nowpage1&pk_numTTAR-06.0205&standard_no&kor_standard%C3%B6%B5%B5&publish_date§ion_code&orderpublish_date&bydesc&nowSu6&totalSu16&acode1&acode2&scode1&scode2 (accessed July. 13, 2020) 

  7. ETSI TR 103 134 Railway Telecommunications (RT); GSM-R in support of EC Mandate M/486 EN on Urban Rail, Available From: https://www.etsi.org/deliver/etsi_tr/103100_103199/103134/01.01.01_60/tr_103134v010101p.pdf (accessed July. 13, 2020) 

  8. B.S. Yoon, M.S. Choi, D.J. Kim, O.W. Oh, D.I. Sung, "Study on technologies of mobile communication based train control and its radio communication requirements", Annual Conference of KIICE, pp. 457-460, Jeju, 2018, Available From: http://www.ndsl.kr/ndsl/search/detail%20/article/articleSearchResultDetail.do?cnNPAP12895617 (accessed July. 13, 2020) 

  9. ERTMS/ETCS-RAMS Requirements Specification: EEIG: 96S126, Available From: https://www.era.europa.eu/sites/default/files/filesystem/ertms/ccs_tsi_application_guide_-_informative_specifications/set_of_specifications_1_etcs_b2_gsm-r_b1/index001_-_02s1266_v6.pdf (accessed July. 13, 2020) 

  10. B.J. Kim, "The measurement-based analysis of the effect of CQI and BLER on the transmission rate of a LTE system", JKIECS, Vol. 9, No. 12, pp. 1365-1372, 2014. DOI: http://dx.doi.org/10.13067/JKIECS.2014.9.12.1365 

  11. S.H. Pyo, "A Study on the Establishment of redundancy for stable operation of integrated railway network (LTE-R)", KAIS, Vol. 20, Issue 2, pp. 51-58, 2019. DOI : http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2019.20.2.51 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

FREE

Free Access. 출판사/학술단체 등이 허락한 무료 공개 사이트를 통해 자유로운 이용이 가능한 논문

저작권 관리 안내
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