Estudio sobre la integración de sistemas de telecomunicaciones, control y protección al tren en sistemas ferroviarios de transporte urbano
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hdl:2117/81041
Tipus de documentProjecte/Treball Final de Carrera
Data2015-05
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Abstract
Study the possibility of integrating radio, installed along the railway infrastructure, the various networks into a single network radio with capacity to carry out all services rendered and/or necessary in the railway field. ESTUDIO SOBRE LA INTEGRACION DE SISTEMAS DE TELECOMUNICACIONES, CONTROL Y PROTECCIÓN AL TREN EN SISTEMAS FERROVIARIOS DE TRANSPORTE URBANO El objetivo principal de este proyecto ha sido estudiar la posibilidad de integrar las diferentes redes radio, instaladas a lo largo de la infraestructura ferroviaria, en una única red radio con capacidad de llevar a cabo todos los servicios prestados y/o necesarios en el ámbito ferroviario. Primeramente se han identificado los servicios, así como, los sistemas que llevan dichos servicios y que utilizan la red radio como medio de comunicación y transporte de datos entre el tren y los elementos de vía. El primer sistema identificado, es el sistema que garantiza la seguridad y el control continuo del tren, denominado CBTC, y que resulta ser el sistema más crítico en el ámbito del transporte urbano ferroviario. En principio, este sistema tiene una red radio exclusiva para llevar a cabo el servicio de supervisión y control de trenes de manera continua, sin posibilidad de aprovechar dicha red radio para transmitir datos de otros servicios, tal como el servicio de megafonía, interfonía, videovigilancia, información al pasajero, etc. Por lo tanto, la primera pauta de la integración de servicios ha consistido en separar o independizar la red radio del propio sistema CBTC, identificado los requerimientos funcionales del sistema hacia la red de transporte. En paralelo, y a parte del sistema de control de tren (CBTC), se ha ido identificado los requerimientos funcionales del resto de los sistemas necesarios para la explotación en el material móvil. Dichos sistemas son, sistema de datos, sistema de voz y sistema de video. Para cada uno de los sistemas, se ha definido los parámetro de calidad de servicio requeridos, que consisten en el porcentaje de perdida de paquetes, retardo máximo, jitter máximo y ancho de banda. Una vez se ha definido los parámetros de calidad de servicio de todos los servicios implementados en el ámbito ferroviario, se ha buscado una solución integrada basada sobre una de las tecnologías existentes en el mercado, y que cumpla con los requisitos de calidad de servicio anteriormente definidos, y que al mismo tiempo pueda dar soporte tanto a servicios existentes en explotación, como también a futuros servicios que utilicen una red radio como medio de transmisión de datos. Las tecnologías radio que se han seleccionado como candidatas son las siguientes: GSM-R, HSPA+, LTE-A, WIFI y WiMAX. De cada una de estas tecnologías, se han presentado los criterios de planificación, así como las prestaciones en términos de calidad de servicio. A continuación, se ha efectuado una comparativa económica sobre su explotación en el caso de las tecnologías LTE-A, WIFI y WiMAX, descartando tanto la tecnología GSM-R por no disponer del ancho de banda o capacidad requerida para soportar los servicios previstos, como la tecnología HSPA+ no tanto por incumplir los requisitos, sino porque la tendencia del mercado de telecomunicaciones no parece orientarse hacia un despliegue masivo de dicha tecnología. A partir de las prestaciones de cada tecnología y tomando también en consideración la comparativa económica, se ha realizado un análisis detallado de la tecnología más conveniente a escoger, llegando a la conclusión que la tecnología inalámbrica más apropiada para soportar los servicios actuales y futuros en un entorno ferroviario es la tecnología LTE-A. En efecto, y a pesar de que esta tecnología es la más costosa económicamente en comparación tanto con la tecnología WiMAX, cuyo coste es ligeramente inferior, como con la tecnología WIFI, que presenta un coste bastante inferior a ambas, se ha seleccionado la tecnología LTE-A como una solución de la red radio integradora de los servicios prestados en el entorno ferroviario, gracias a las prestaciones que ofrece esta tecnología, y a que nos permitirán ubicar todos los servicios existentes, como los servicios de futura implementación. Finalmente, y con objeto de garantizar la viabilidad en un entorno ferroviario de la solución tecnológica seleccionada, se ha realizado un estudio de fiabilidad, disponibilidad y mantenibilidad del sistema LTE-A, con el apoyo del simulador ITEM TOOLKIT y tomando como referencia las características del equipamiento LTE-A del fabricante HUAWEI TECHNOLOGIES. Como resultado de este estudio se ha obtenido una disponibilidad de 99.99% para el sistema LTE-A analizado, lo que garantiza un total cumplimiento de los requisitos de disponibilidad habitualmente exigidos en el ámbito ferroviario.
Descripció
El proyecto tiene como objetivo realizar un estudio de alternativas para los sistemas de radiocomunicaciones que permitan independizar el subsistema radio del sistema CBTC Communications-Based Train Control ) y de esta manera que dicho subsistema de radiocomunicaciones sea compatible con el transporte de datos de otros servicios sin necesidad de implementar subsistemas de radiocomunicaciones independientes para cada sistema que utiliza radio como medio de transmisión de datos como se viene realizando hasta el día hoy.
TitulacióENGINYERIA DE TELECOMUNICACIÓ (Pla 1992)
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
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Proyecto_Fin_Carrera_Hassan_Al_Maimouni.pdf | 3,745Mb | Visualitza/Obre |