초록 ▼

○ 국내 철도 안전 관련 무선통신 방식은 노선별로 상이하여 비효율적으로 운영되고 있음
- 실제로 관제요원, 열차운전자, 현장 유지보수 요원 간 협업이 어려워 다양한 문제점이 발생
- 상이한 철도 무선통신시스템 간 단절 및 불통 현상, 상용망과 기존 철도 무선통신시스템과의 주파수 간섭·혼신 등에 따른 철도 운행 중단 및 철도 사고 발생 위험이 존재
○ 이에 미래 철도의 안전 확보 및 수송 효율성 향상을 위한 국가 철도전용 통합무선망 구축 요구가 크게 증대됨
- 해외의 경우 주요 철도 선진국들은 철도전용 통합무선망

○ 국내 철도 안전 관련 무선통신 방식은 노선별로 상이하여 비효율적으로 운영되고 있음
- 실제로 관제요원, 열차운전자, 현장 유지보수 요원 간 협업이 어려워 다양한 문제점이 발생
- 상이한 철도 무선통신시스템 간 단절 및 불통 현상, 상용망과 기존 철도 무선통신시스템과의 주파수 간섭·혼신 등에 따른 철도 운행 중단 및 철도 사고 발생 위험이 존재
○ 이에 미래 철도의 안전 확보 및 수송 효율성 향상을 위한 국가 철도전용 통합무선망 구축 요구가 크게 증대됨
- 해외의 경우 주요 철도 선진국들은 철도전용 통합무선망을 구축하여 운영 중이거나, 구축을 계획
- 철도산업 개방화 및 선진화를 통해 첨단 IT기술이 융복합된 무선방식(LTE)을 철도교통에 접목하여 새로운 개념의 철도안전을 확보가 필요
○ 국내 실정에 적합한 철도 전용 통신 무선망연구 수행을 통하여 열차의 고속화, 열차 제어 신호의 광대역화, 국내 무선 통신 환경에 적합한 한국형 열차 제어 주파수 대역과 무선 통신 방식을 선정하여 무선통신기반 열차제어시스템·통신·관제용 무선통합망 개발을 최종 목표로 아래와 같은 연구 결과를 도출
○ 철도전용 통합무선망 연구
- 철도전용 통합무선망을 위한 호남선 시험 주파수 확보
- 철도전용 통합무선망 계획 수립
- 철도전용 통합무선망 구축 총괄
- 철도전용 통합무선망 검정 및 평가
- 철도전용 통합무선망 주파수 이중화 연구
- 철도전용 통합무선망 QoS 사양 결정
- 철도전용 통합무선망 요구사항 분석
- 철도전용 통합무선망 표준화 지원
○ 철도전용 통합무선망 지상무선통신 시스템 개발
- 지상무선통신 시스템 접속 규격 연구 및 설계
- 지상무선통신 시스템 지상 장비 설계 및 개발
- 지상무선통신 시스템 시험 환경 구축 및 자체 시험
- 지상무선통신 시스템 및 차상 장치간 상호 호환성 시험
○ 철도전용 통합무선망 차상무선장치 설계 및 구현
- LTE-R 무선장치 개발
- LTE-R 차상단말장치 개발
- LTE-R 서비스 부가장치 수정 및 보완
- LTE-R 휴대용 단말장치 개발
- LTE-R 차상단말장치와 신호장비의 연동
○ 철도전용 통합무선망 구축을 위한 법·제도 개선방안 연구
- 철도전용 주파수 도입·사용을 위한 제도화 방안 도출
- 철도전용 통합무선망 관련 국내 철도 법령·기준·제도정비 방안 도출
- 철도전용 통합무선망 운영을 위한 전문 인력 육성 방안 도출

Abstract ▼

As national income increases and people living in metropolitan area expect more on railway services, it is needed to do full-investment on deployment of high-speed transportation network for close industrial link within the metropolitan area. In this consistence, safety and quality of railway vehicl

As national income increases and people living in metropolitan area expect more on railway services, it is needed to do full-investment on deployment of high-speed transportation network for close industrial link within the metropolitan area. In this consistence, safety and quality of railway vehicles or devices, as well as expansion of railway area, should be considered. To meet this requirement, a unified and wireless network for railway should be deployed for efficient management on the quality of railway services.
In this project, we aim to research and develop a unified and wireless network for railway, which offer high reliability, faster handover, and metropolitan area coverage. In detail, we aim to design wireless communication specification and system. Through this activity, we aim to prepare basic components for unifying all the various communication systems into a unified wireless network for railway(LTE-R) which is suitable to Korean railway environment, and contribute to let operator use domestic railway signaling and communication devices, which is heavily dependent on import.
We fully consider the environment of Korean railway while designing and developing the system, and verify with the testbed on comercial line that the system meets the requirements. To achieve the goal of this project, we co-work with Samsung electronics, who has technology on developing LTE network devices, Samsung SDS, who has technology on developing vehicular and mobile terminals for LTE, and KTL, who is good at analyzing railway law.
In detail, we achieved following items;
- Obtained spectrum for testing unified wireless network for railway
- Deployed testbed for unified wireless network for railway
- Verified and assessed unified wireless network for railway
- Supported specification on unified wireless network for railway
- Defined functional specification of unified wireless network for railway
- Proposed duality scheme for unified wireless network for railway
- Defined Quality-of-Service of unified wireless network for railway
- Designed the wireless communication network components
- Developed the wireless communication network components
- Deployed and verified the wireless communication network components
- Conducted feasibility test for the wireless communication network components
- Developed 700MHz band LTE modem
- Developed 700MHz band LTE FMC module
- Developed 700MHz band vehiclular LTE terminal
- Designed and developed buried vehicular terminal
- Modified PTT server

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 5
• 요약문 ... 7
• SUMMARY ... 30
• 목차 ... 32
• 표목차 ... 34
• 그림목차 ... 36
• 제 1장 연구개발 과제 개요 ... 41
• 제 1절 연구개발 목적 및 필요성 ... 41
• 1. 연구개발의 목적 ... 41
• 2. 연구개발의 필요성 ... 41
• 제 2절 연구개발의 정의, 범위 및 특징 ... 42
• 1. 연구개발 정의 ... 42
• 2. 연구개발 최종목표 ... 47
• 3. 연차별 연구목표 및 내용 범위 ... 47
• 4. 연차별 주요 추진일정 ... 53
• 제 3절 관련분야의 국내외 기술개발 현황 ... 58
• 1. 국내기술 및 산업동향 ... 58
• 2. 국외기술 및 산업동향 ... 63
• 3. 특허 현황 ... 64
• 제 4절 연구개발결과가 관련분야에서 차지하는 위치 ... 71
• 제 2장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 74
• 제 1절 연구수행 전략 및 방법론 ... 74
• 1. 추진전략 및 방법 ... 74
• 2. 연차별 세부 추진 내용 ... 76
• 3. 추진방안 ... 79
• 4. 기술혁신 방안 ... 80
• 제 2절 연구수행과정 및 내용 ... 80
• 1. 연구 목표 및 주요 내용 설정 ... 80
• 2. 연구수행 추진 과정 ... 83
• 제 3절 연구수행결과 및 결과의 검증 방법 ... 86
• 1. 연구수행결과 ... 86
• 2. 연구수행 결과의 검증 방법 ... 408
• 제 3장 최종 연구성과 및 활용실적 ... 412
• 제 1절 개별 연구성과 ... 412
• 1. 최종 연구성과 ... 412
• 제 2절 주요 연구성과 ... 443
• 1. 학술적 성과 ... 443
• 2. 기술적 성과 ... 444
• 제 3절 활용실적 ... 444
• 제 4절 국내외 시장전망 ... 444
• 제 4장 연구목표 달성도 및 연구개발 효과 ... 446
• 제 1절 연구개발 최종목표 달성도 ... 446
• 1. 연구개발 수행 진도율 ... 446
• 2. 연구개발 목표의 달성도 ... 451
• 3. 성과지표의 달성도 ... 455
• 제 2절 연구개발 효과 ... 462
• 1. 기술적 효과분석 ... 462
• 2. 경제적 효과분석 ... 462
• 3. 정책적 효과분석 ... 462
• 제 5장 연구성과의 활용 및 추가연구 필요성 ... 464
• 제 1절 연구성과 활용방안 ... 464
• 제 2절 추가연구 필요성 ... 465
• 1. 일반/고속 철도 환경 지원을 위한 최적화 기술 개발 ... 465
• 2. LTE-R 실용화를 위한 시스템 개선 및 장비 및 기능 개발 ... 466
• 3. All IP 기반 철도전용 무선망 감시시스템 개발 ... 467
• 4. 일반/고속 철도 환경 지원을 위한 최적화 기술 개발 ... 468
• 5. LTE-R 실용화를 위한 시스템 개선 및 장비 및 기능 개발 ... 468
• 6. All IP 기반 철도전용 무선망 감시시스템 개발 ... 469
• 참고문헌 ... 470
• 끝페이지 ... 480