L'INTRODUZIONE DEL 5 G NEL SETTORE FERROVIARIO - 15 Marzo 2021
←
→
Trascrizione del contenuto della pagina
Se il tuo browser non visualizza correttamente la pagina, ti preghiamo di leggere il contenuto della pagina quaggiù
L’INTRODUZIONE DEL 5 G NEL SETTORE FERROVIARIO 15 Marzo 2021
INDICE
L'EVOLUZIONE TECNOLOGICA SULLA DD RM-FI
01 ERTMS e 5G: use cases in Ferrovia
02 ERTMS- 5G: IoT
03 ERTMS- 5G: Augmented Reality
04 ERTMS- 5G: Quality of Service QoS
05 ERTMS- 5G: Quality of Service QoS Critical services
06 ERTMS- 5G: Conclusioni
25G applicato all’ ERTMS
Implementazione
Maria CataldoERTMS e 5G: use cases in Ferrovia
Critical
ETCS+ FRMCS communication
augmented
reality
5G
IoT
data 15/03/2021
5G applicato all’ ERTMS I Maria Cataldo 4ERTMS- 5G: IoT
Rete interconnessa basata su tecnologie sensoriali, di comunicazione, di rete e di elaborazione delle
informazioni. Per le esigenze ferroviarie l'IoT può essere utilizzato per ottimizzare interventi di
manutenzione e aumentare la disponibilità e la produttività degli asset ferroviari, nonché per facilitare
standard di protezione più elevati. Con i sensori IoT è possibile realizzare nuovi servizi nell'infrastruttura
ferroviaria
Riduzione dei
costi
Progettazione
semplificata
Sensori IoT
Problemi in
tempo reale
Riduzione dei
tempi
Batterie a lunga
durata data
GG/MM/AAAA
15/03/2021
5G applicato all’ ERTMS I Maria Cataldo 5ERTMS- 5G: IoT
È possibile utilizzare vari tipi di sensori IoT ad esempio per ottenere informazioni vibrazionali e termiche in tempo
reale.
IoT Sensors
Sensori di Sensori
temperatura IoT vibrazionali IOT
data 15/03/2021
5G applicato all’ ERTMS I Maria Cataldo 6ERTMS- 5G: IoT
Sensori di temperatura IoT
Indicatore
Nessun intervento Monitoraggio
sollecitazioni
di manutenzione continuo
interne del binario
Misure di temperatura geolocalizzate a lunga distanza raccolte via radio e in tempo reale vengono
inviate alla stazione di monitoraggio
data 15/03/2021
7
5G applicato all’ ERTMS I Maria CataldoERTMS- 5G: IoT
Importante per determinare tra l’altro il rumore, il degrado della massicciata e per la manutenzione dei binari.
Sensori vibrazionali IoT
Rumore di Rumore
rotolamento Rumore da rimbombante dei
ruota-rotaia impatto treni nelle gallerie
Una corretta manutenzione del binario è importante per la sicurezza e affidabilità. L'emissione di rumore può essere
ridotta in modo significativo da una strategia di manutenzione ottimizzata.
data 15/03/2021
5G applicato all’ ERTMS I Maria Cataldo 8ERTMS- 5G: Augmented Reality
Approccio tridimensionale tanto necessario a segmenti del settore, come la manutenzione e la
formazione.
Controllo da remoto dello Supporto alla
stato dei binari manutenzione predittiva
Supporto nella risoluzione
personale tecnico
in ufficio
Riduzione dei tempi di
fermo
Visione in tempo reale
anche a distanza 9ERTMS- 5G: Quality of Service QoS
5G QoS Identifier (5QI) è un meccanismo utilizzato nelle reti per garantire che il flusso di dati sia trattato in modo
appropriato a seconda del servizio utilizzato.
•Resource Type (Guaranteed Bit Rate GBR, Delay critical
GBR or no Guaranteed Bit Rate Non-GBR); Resource Priority Packet Packet Default Default Service
• Priority level; Type Delay Error Maximum Averaging
• Packet Delay Budget; Budget Loss Rate Data Window
• Packet Error Rate; (ms) Burst (ms)
• Averaging window (for GBR and Delay-critical GBR Volume
resource type only);
• Maximum Data Burst Volume (for Delay-critical GBR
resource type only). 1. FU-7100 "Future Railway Mobile Communication System
User Requirements Specification"
2. ETSI TS 123 501 V15.8.0 (2020-01) “5G System architecture
for the 5G System (5GS) (3GPP TS 23.501 version 15.8.0
Release 15)”
data 15/03/2021
5G applicato all’ ERTMS I Maria Cataldo 10ERTMS- 5G: Quality of Service QoS
Resource Type Il tipo di risorsa (Resource Type) determina se le risorse di rete dedicate relative a
un Guaranteed Flow Bit Rate (GFBR) a livello di QoS Flow sono allocate in modo
permanente.
Priority level Il livello di priorità (Priority level) indica una priorità nella assegnazione delle
risorse tra i QoS Flows.
Il Packet Delay Budget (PDB) definisce un limite superiore per il tempo in cui un
Packet Delay pacchetto può essere ritardato tra UE (User Equipment) e UPF (User Plane
Budget Function).
Il Packet Error Rate (PER) definisce un limite superiore per il rate dei PDU (Packet
Packet Error Rate Data Unit ad es. Pacchetti IP) che sono stati elaborati dal mittente di un
protocollo di livello link layer, ma che non sono stati consegnati correttamente dal
corrispondente ricevitore al livello superiore.
Averaging
window Averaging window rappresenta la durata su cui devono essere calcolati GFBR
(Guaranteed Flow Bit Rate) e MFBR (Maximum Flow Bit Rate).
Maximum Data Maximum Data Burst Volume indica la massima quantità di dati che il 5G-AN (5G
Burst Volume Access Network) deve fornire entro un intervallo di 5G-AN PDB (5G Access
Network Packet Delay Budget)
data 15/03/2021 11
5G applicato all’ ERTMS I Maria CataldoERTMS- 5G: Quality of Service QoS Critical services
Monitoraggio in tempo reale
monitoraggio video
monitoraggio video
delle condizioni dei
delle infrastrutture
binari
Critical Real time video: questa applicazione facilita la comunicazione dei dati per la trasmissione in tempo reale di
immagini video ("per operazioni ferroviarie critiche. Ciò include il controllo dei movimenti della videocamera e
dello zoom.
Resource Type Priority Packet Delay Packet Error Default Default Service
Budget (ms) Loss Rate Maximum Data Averaging
Burst Volume Window (ms)
GBR 15 100 10 −3 N/A 2000 8) Critical Real
time video
data 15/03/2021
5G applicato all’ ERTMS I Maria Cataldo 12ERTMS- 5G: Quality of Service QoS Critical services
6) Railway emergency communication: un utente autorizzato deve essere in grado di instaurare una comunicazione
di emergenza ferroviaria verso altri utenti all'interno di un'area o di un gruppo configurati automaticamente, basati
sulla posizione o sulle caratteristiche dell'originatore e sugli utenti che potrebbero essere interessati dall'emergenza
Resource Type Priority Packet Delay Packet Error Default Default Service
Budget (ms) Loss Rate Maximum Averaging
Data Burst Window (ms)
Volume
GBR 7 75 10 -2 N/A 2000 6) Railway
Emergency
Communication
data 15/03/2021
5G applicato all’ ERTMS I Maria Cataldo 13ERTMS- 5G: Quality of Service QoS Critical services
11) Shunting voice communication: un utente in manovra deve essere in grado di stabilire una comunicazione
vocale ininterrotta con altri utenti in manovra e / o con controllori autorizzati. La comunicazione vocale potrebbe
essere una comunicazione da utente a utente o multiutente. Il controllore autorizzato e gli altri utenti di manovra
vengono indirizzati automaticamente dal sistema (ad esempio, in base alla posizione, alla situazione operativa, ecc.).
Resource Type Priority Packet Delay Packet Error Default Default Service
Budget (ms) Loss Rate Maximum Averaging
Data Burst Window (ms)
Volume
GBR 20 100 10 -2 N/A 2000 11) Shunting
voice
communication
data 15/03/2021
5G applicato all’ ERTMS I Maria Cataldo 14ERTMS- 5G: Quality of Service QoS Critical services
3) Trackside maintenance warning system communication: il sistema di avviso di manutenzione a terra deve essere
in grado di avviare la comunicazione dei dati agli addetti alla manutenzione di terra nell'area appropriata
Resource Type Priority Packet Delay Packet Error Default Default Service
Budget (ms) Loss Rate Maximum Averaging
Data Burst Window (ms)
Volume
NO GBR 55 200 10-6 N/A N/A 3) Trackside
maintenance
warning system
communication
data 15/03/2021
5G applicato all’ ERTMS I Maria Cataldo 15ERTMS- 5G: Quality of Service QoS Critical services
Automatic train operation (ATO) communication: il sistema ATO deve essere supportato da un bearer di
comunicazione affidabile in modo da garantire un trasferimento efficiente dei dati tra il sistema di bordo e il sistema
di terra, o tra un treno e altri treni o tra un treno e altri elementi a terra. Questa applicazione può includere video in
tempo reale tra il sistema di bordo e il sistema di terra
Resource Type Priority Packet Delay Packet Error Default Default Service
Budget (ms) Loss Rate Maximum Averaging
Data Burst Window (ms)
Volume
Delay critical 24 30 10-5 1354 2000 1) Automatic
GBR train operation
communication
data 15/03/2021
5G applicato all’ ERTMS I Maria Cataldo 16ERTMS- 5G: Conclusioni
• Ruolo che la tecnologia 5G potrebbe svolgere nel mondo ferroviario.
• Realizzazione di IoT, realtà aumenta.
• I cavi possono essere sostituiti da sensori wireless.
• Ingresso di nuovi servizi per le ferrovie, garantendo un adeguato profilo di QoS.
• Proposta di modello 5G QoS per garantire un'adeguata QoS nella rete ferroviaria.
• Parametrizzazione della QoS per soddisfare le esigenze della futura rete ferroviaria 5G.
Il sistema proposto potrebbe essere la chiave di volta per il futuro delle ferrovie e per tutti gli aspetti delle future
prestazioni di sistema
data 15/03/2021
5G applicato all’ ERTMS I Maria Cataldo 17Grazie
Puoi anche leggere
