Bologna, 16 Ottobre 2014 Upgrading dei Sistemi TLC Premessa Negli ultimi anni le Telecomunicazioni hanno rivestito un ruolo di primaria importanza per le Ferrovie rappresentando spesso il fattore abilitante per lo sviluppo di nuove soluzioni e nuove applicazioni, sia nei settori più tradizionali delle comunicazioni operative a supporto dei processi ferroviari, sia in quelli più innovativi - il più significativo dei quali è senz’altro il “Sistema Alta Velocità”. La “Direttissima” è sempre stata all’avanguardia nelle dotazioni tecnologiche di telecomunicazioni. Ne sono esempi la presenza, sin dalle primissime fasi di introduzione delle nuove tecnologie nel mondo ferroviario italiano della Fibra Ottica e dei Sistemi Trasmissivi PDH e SDH, degli Impianti di Radiocopertura GSM delle gallerie, della Rete Radio GSM-R. Il progetto di upgrading dei sistemi di Telecomunicazioni ricolloca la “Direttissima” in questa tradizione. 2 Sottosistemi TLC - upgrading tecnologico Rete dei Cavi in Fibra Ottica Rete di Trasporto dei dati SDH Rete di Comunicazione Radiomobile GSM-R Sistema di Telefonia Selettiva lungo linea 3 Rete dei cavi in Fibra Ottica 4 Rete Cavi in Fibra Ottica: il contesto nazionale Rete Ferroviaria Italiana dispone di una rete di cavi in fibra ottica che si estende per più di 10.000 km. La posa ha avuto inizio a partire dalla seconda metà degli anni ‘80 contribuendo, con notevole impulso, allo sviluppo di soluzioni tecniche di trasporto dei dati ad alta capacità, in linea con le crescenti esigenze dei sistemi tecnologici a supporto dei processi ferroviari. La rete dei cavi in Fibra Ottica è di proprietà di RFI. Una piccola percentuale dei cavi posati sul sedime ferroviario è proprietà degli Operatori Pubblici, dai quali RFI attinge ove non sono presenti risorse proprie Potenzialità dei cavi: da 8 FO a 32/48 FO I cavi sono posati (generalmente) in cunicoli affioranti posti lungo il tracciato ferroviario. Circa 1700 km di cavi FO sono posati sulle palificate TE della trazione elettrica. 5 “Direttissima” Rete Cavi in Fibra Ottica SITUAZIONE ATTUALE: presenza di n.1 cavo FO di dorsale Tipo di Cavo Capacità Tipo di posa Fibra Ottica 8 fibre ottiche Cunicolo T A S ‐ ‐ O UR INTERVENTO: posa di n.2 nuovi cavi FO di dorsale (pari/dispari) TIPO di Cavo: rispondente alla specifica TT528-2014 a) Cavi per posa a terra (con armatura metallica o dielettrica) numero fibre del cavo 16 32 48 64 tubetti con fibre/tubetti riempitivi 4/4 8/0 6/2 8/0 numero di fibre per ciascun tubetto 4 4 8 8 Fibre Ottiche di tipo SM (single mode) conformi alla specifica ITU-T G.652. Cavo 64 Fibre Ottiche 6 FV (LS) Fabbricati SSE Tecnologici Valdarno (S/N) 16FO (8+8) 32FO 64FO 64FO Shelter GSM-R Firenze SMN Interconnessioni Firenze C.M Roma T.ni Rete Cavi in Fibra Ottica Firenze Castello “Direttissima” Orvieto Chiusi Bologna 32FO FV (LS) 16FO Arezzo (S/N) Orte (S/N) Piano assegnazione Fibre Ottiche: n.16 FO – Sistemi di Telecomunicazioni Dorsale 64FO n.16 FO – Sistemi di Segnalamento Rilegamenti 32FO n. 32 FO – Applicazioni future Rilegamenti 16FO 7 BRENNERO Richiusure SBB Leased Line Leased Line LUINO TREVISO DOMODOSSOLA ARONA BORGOMANERO MILANO GRECO MILANO MILANO LAMBRATE VIGNALE NOVARA MILANO RHO TORINO CHIVASSO MODANE CASARSA CASTELFRANCO VENETO LAVENO GALLARATE MONFALCONE VERONA PORTOGRUARO TRIESTE BRESCIA VENEZIA MILANO ROGOREDO VICENZA NOGARA PIACENZA VOGHERA TARVISIO UDINE CHIASSO PADOVA MONSELICE MORTARA ALESSANDRIA Leased Line PARMA TORTONA FERRARA Leased Line ASTI ARQUATA SCRIVIA RONCO SCRIVIA Acqui Terme BOLOGNA RAVENNA Ovada SAVONA VENTIMIGLIA EMPOLI GENOVA FIRENZE FALCONARA RIMINI PISA Leased Line ANCONA CHIUSI SIENA ORVIETO ORTE LL ORTE DD . MONTEPESCALI Rete di trasporto dei dati SDH PESCARA ROMA TIBURTINA ROMA OSTIENSE ROMA ROMA TERMINI CTA FOGGIA BARLETTA CASERTA BARI BENEVENTO ROCCHETTA Gioia del Colle AVELLINO BRINDISI Leased Line SPINAZZOLA NAPOLI TARANTO METAPONTO SALERNO POTENZA LECCE BATTIP AGLIA PAOLA SIBARI LAMETIA TERME CATANZARO L Leased Line PALERMO REGGIO CALABRIA FIUMETORTO CAVO RFI ROCCAPALUMBA MESSINA ARAGONA LENTINI DIRAMAZIONE CANICATTì AGRIGENTO GELA SIRACUSA 8 Rete di trasporto dei dati SDH: il contesto nazionale La rete di trasporto dei dati SDH (Synchronous Digital Hierarchy) ha avuto il suo massimo sviluppo in RFI a partire dai primi anni 2000 in concomitanza con l’avvio del progetto GSM-R. Lo scopo era quello di realizzare una piattaforma di trasmissione e trasporto digitale dei dati, estesa a livello nazionale e governabile da un unico centro nazionale, capace di soddisfare le esigenze oltre che della costruenda rete GSM-R anche di altri sistemi ferroviari che altrimenti avrebbero dovuto far ricorso alle risorse degli operatori pubblici (sono esempi: collegamenti per la rete telefonica automatica FS, circuiti per apparati e sistemi di Comando e Controllo, collegamenti di trasporto per reti LAN, ecc…) 9 Rete di trasporto dei dati SDH: situazione attuale L’architettura della rete di trasporto dei dati SDH è basata su due livelli gerarchici: 1° Livello – Backbone 10Gbit/s – Dorsale STM-64 Il primo livello di “backbone” di lunga distanza, ha una capacità di 10Gbit/s (STM64) ed è realizzato con apparati ADM/DXC64 installati in Locali Tecnologici, con una lunghezza media della sezione ottica di circa 50-60 Km. 2° Livello – Accesso 2,5Gbit/s – 155Mbit/s – Anelli STM-16/1 Il sistema di secondo livello di “accesso”, ha una capacità di 2,5Gbit/s (STM-16) o 155 Mb/s (STM1) – per gli anelli realizzati nelle prime fasi costruttive - ed è costituito da una serie di apparati installati nella maggior parte dei casi direttamente entro gli shelter che ospitano le BTS (Base Transceiver Station), con un passo medio di circa 6-10 Km. 10 Rete di trasporto dei dati SDH: intervento 1° “Direttissima” Livello – Backbone 10Gbit/s – Dorsale STM-64 Gli apparati esistenti non necessitano di sostituzione integrale ma richiedono interventi di adeguamento in termini di equipaggiamenti (schede/moduli aggiuntivi) in base alle esigenze del progetto e l’inserimento in rete di nuovi apparati in corrispondenza nei siti tecnologici (fabbricati) non raggiunti dalla attuale rete. 2° Livello – Accesso 2,5Gbit/s – Anelli STM-16 Sostituzione di tutti gli attuali apparati ADM1(155Mbit/s) con apparati ADM16 (2,5Gbit/s). Inserimento in rete di nuovi apparati in corrispondenza dei nuovi siti tecnologici (shelter, fabbricati) Gestione e Supervisione: NOC Roma Tuscolana 11 “Direttissima” Rete di trasporto dei dati SDH: architettura 1° Livello STM64 – 10Gbit/s Livello Backbone STM-64 STM-64 (Synchronous Transmission Mode - STM 64) STM-64 STM-64 DXC DXC ADM ADM 64 64 64 64 STM-16/1 STM-16/1 ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM STM-64 DXC DXC 64 64 ADM ADM 64 64 STM-16/1 ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM 2Mb/s Access Livello Acccesso Nodi DXC (Local Cross Connect) Sedi principali Fabbricati Tecnologici 2° Livello STM16 2,5Gbit/s Apparati lungo linea Shelter di BTS 12 Rete di comunicazione radio GSM-R 13 Rete di comunicazioni radio GSM-R Il sistema GSM-R rappresenta la soluzione standard di rete radiomobile adottata dalle ferrovie europee che risponde alle esigenze di comunicazione mobile di varia natura presenti nel contesto ferroviario. Si basa sulla tecnologia standard GSM ed è caratterizzato da funzionalità specifiche ferroviarie. Con la fine degli anni ’90 ed i primi anni 2000, RFI ha intrapreso una importante processo di ammodernamento tecnologico nel campo delle telecomunicazioni, dando avvio alla realizzazione della rete radiomobile GSM-R la cui declinazione progettuale è stata parte di due importanti iniziative di sviluppo: progetto “Alta Velocità Italiana” progetto “Rete Radio GSM-R” 14 La rete GSM-R di RFI Le linee ferroviarie di RFI attrezzate (ad oggi) con il Sistema GSM-R sulle quali è attiva la Chiamata di Emergenza Ferroviaria (REC) sono circa 10.000 km su un totale di circa 11.200 km di linee di cui è previsto il GSM-R. 15 La rete GSM-R di RFI La “Core Network” GSM-R è basata su n.7 MSC n.3 MSC sono dedicati alle Linee AC/AV n.4 MSC sono dedicati alle Linee Convenzionali Milano Interconnesione Operatori Pubblici Il sottosistema Radio è basato su: Torino Bologna BSC: 24 di cui 4 su AV BTS: circa 1825 (240 AV) – (pianificate 1878) Roma Interconnesione Operatori Pubblici MSC AC/AV MSC Linea Storica Napoli La rete GSM-R è interconnessa con gli Operatori Pubblici di rete Mobile e Fissa. E’ disponibile il Roaming con gli Operatori TIM e Vodafone (copertura radio nelle aree non ferroviarie e back-up). 16 Sottosistema Radio: copertura e BTS “Direttissima” Copertura realizzata nell’ambito del progetto “Rete Radio GSM-R” Fase1 - 2004 Le BTS sono installate in fabbricato e/o Shelter. Le antenne sono installate sulla sommità di pali. Le BTS che attualmente coprono la tratta sono 47. La tecnologia delle BTS è superata (non più acquistabili). La copertura radio GSM-R all’interno delle gallerie è realizzata dagli impianti di radiopropagazione del GSM pubblico. Gli impianti sono stati realizzati con il “Progetto Copertura Radio Gallerie” e successivamente adeguati per consentire l’estensione in galleria anche del GSM-R nell’ambito del progetto “Rete Radio GSM-R”. Il sistema di antenna è costituito da cavo radiante fissato alla volta della galleria. 17 La rete GSM-R di RFI – contesto delle evoluzioni Evoluzione HLR: nuova piattaforma a 3 nodi georidondati Evoluzione BSC: tecnologia RANFLEX Evoluzione Centri di Gestione Operativa: ROC / NOC georidondati Evoluzione Core Network GSM-R: passaggio da R99 a R4 Evoluzione BTS: passaggio a RANFLEX Implementazione architetture e funzioni per Disaster-Recovery di rete Applicazioni ERTMS/ETCS: commutazione di pacchetto (GPRS/GSM-R) Migrazione verso nuove tecnologie di comunicazione mobile per le Ferrovie (Future Railway Mobile Communication System) 18 La rete GSM-R di RFI – evoluzioni in corso “Direttissima” Progetto upgrading BSC – nuovi BSC tecnologia RANFLEX 24BSC 11BSC (23+1) (10+1) “Direttissima”: il nuovo BSC sarà a Firenze CM e sostituirà l’attuale 19 “Direttissima” Requisiti di copertura radio GSM-R Livello di copertura radio: -92 dBm; 95% in ogni tratto di 100m anche in caso di fuori servizio di BTS non adiacenti >-92dBm Ridondanza di Copertura -92dBm -92dBm BTS BTS BTS BTS BTS BTS BTS BTS Canali di traffico GSM-R assicurati per comunicazioni “Vitali” anche in zona di HO di RBC e “Non Vitali” Nuova progettazione della copertura radio Nuovi siti GSM-R 20 Requisiti rete radio GSM-R “Direttissima” Impiego di nuove BTS RANFLEX – sia per i nuovi siti sia per il rimpiazzo delle BTS attuali. Copertura Radio delle gallerie mediante BTS GSM-R (ammesso l’impiego di BTS ”distribuite”) ed antenne fissate sulla volta della galleria. Completa separazione del GSM-R dagli impianti di Radiopropagazione in galleria Rimpiazzo degli Shelter esistenti con nuovi Shelter (nuovi condizionatori, nuove stazioni energia, sistema di “supervisione attiva”) Alimentazione: tramite SIAP oppure tramite fornitura “Enel” 21 Rete di Telefonia Selettiva VoIP (STSV) 22 Sistema di Telefonia Selettiva E’ il sistema di comunicazione telefonico funzionale alla gestione della circolazione dei treni e all’esercizio dell’infrastruttura ferroviaria. I terminali selettivi (telefoni fissi e consolle) dislocati lungo linea e nelle località di servizio consentono, all’occorrenza, alle figure operative ferroviarie di comunicare tra loro (personale della circolazione – DCO, DCI, DM, Deviatori; addetti alla gestione della trazione elettrica – DOTE; personale della manutenzione dell’infrastruttura e personale dei treni – PdC, PdA). Il sistema di telefonia selettiva è interconnesso con le altre reti telefoniche RFI (GSM-R, automatica FS, e PSTN) al fine di consentire agli utenti selettivi l’accesso a tali risorse di comunicazione ai fini operativi. La “Direttissima” è dotata di impianti STSI che risultano ormai obsoleti. 23 Sistema di Telefonia Selettiva VoIP I criteri di attrezzaggio: TT595 ed 2012 (linee ERTMS/ETCS L2). Le tipologie di Utenti Selettivi da servire sono quindi le seguenti: • Postazione Telefonica di Linea per le Gallerie (imbocchi e segnali virtuali interni come da TT595-2012); • Postazione Telefonica di Piazzale (fabbricati PPF e PJ2 come da TT595-2012); • Posto Centrale DCO; • Posto Centrale DOTE; • Posti Movimento (Uffici o Cabine Movimento presenziabili da DM); • SSE; • Cabina TE; 24 “Direttissima” Sistema di Telefonia Selettiva VoIP Le funzionalità di comunicazione realizzate da ciascun circuito/apparecchio selettivo e conseguentemente le sezioni funzionali dei singoli apparecchi selettivi devono essere quelle previste dalla specifica TT575 ed 2000. Il Sistema di Telefonia Selettivo e le funzionalità telefoniche ad esso richieste dovrà essere realizzato in tecnologia VoIP (Voice Over IP) SERVER VOIP GATEWAY ALTRE RETI e/o SISTEMI TELEFONICI GSM-R Automatica fissa RFI PSTN TDS STI Rete IP Rete IP Rete IP Protocollo di segnalazione: SIP Collegamento trasmissivo Collegamento trasmissivo Collegamento trasmissivo Collegamento trasmissivo Collegamento trasmissivo TERMINALI VOIP 25 Direzione Tecnica Standard Tecnologici e Sperimentali Sistemi di Controllo e Comando Applicazioni TLC Ing. Diego Schiavoni 26
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