3. 무선통신 기반 열차제어시스템
무선통신 기반 열차제어시스템
- 운행효율 최적화, 유지보수 최소화
- 열차 운행에 필요한 정보를 무선통신 시스템을 이용하여 송수신
무선통신시스템
- 차상무선 통신장치, 지상무선 통신장치
- 데이터 연속적 전송의 안정성, 신뢰성 보장 필요
KRTCS 대불시험선 핸드오버 시험절차와 결과
- 차상무선 통신장치 (시험차량 설치), 지상무선 통신장치 (선로변 설치)
- 무선통신시스템 성능평가 목적
[Ref) MOXA’s proven WLAN Networks]
4. 대불시험선 무선통신시스템
무선통신시스템
- 2.4GHz ISM 대역 적용
- KRTCS 성능평가 위한 대불시험선 (일로역~대불역, 약 12km 구간)
설계/구축
- 통신설비 및 통신범위 이중화
남악역
영산역
대불종점역
일로시점역
오룡역
[KRTCS 종합성능시험선]
5. 대불시험선 무선통신시스템
구성
- 지상무선 통신장치
; 선로변 설치, 차상무선 통신장치와 데이터 송수신
; 중계서버와 차상통신장치와 데이터 중계
; 셀커버리지 약 300m, 중첩율 50%이상
- 차상무선 통신장치
; 열차의 선두차, 후미차에 설치
; 차상ATP/ATO와 지상통신장치간 데이터 중계
- 데이터 통신장치
(지상무선 통신장치 중계서버 포함)
; 상위 열차제어시스템(ATS)과 연결
; 지상통신장치와 광 백본망으로 연결
; 중계서버는 차상으로부터 지상으로 전달되는
중복된 무선 데이터 신호 처리 [무선통신시스템을 포함한 열차제어시스템 구성도]
6.
7. 핸드오버 시험방법
시험절차
① 중계서버와 차상무선 통신장치에 Test PC 각각 연결
② Test PC#1과 Test PC#2로 Ping 확인
③ 시험열차 이동시, 진행방향에 설치되어 있는 지상무선 통신장치들과
차상무선 통신장치간의 통신이 목표사양 통신성능 만족 여부 확인
목표사양
- Throughput 1Mbps 이상, Response time 40msec 이하, Packet loss
1% 이하
Test
PC#1
#1 #2 #N
Test
PC#2
[핸드오버 시험구성도]
8. 핸드오버 시험
현재 통신중인 지상무선 통신장치 범위에서 다른 지상무선 통신장치
범위로 열차가 이동했을 경우에도 통신이 계속 되는지 확인하는 시험
중계서버/지상무선 통신장치/차상무선 통신장치간 시스템 연동
진행하며 수행
- 단, ATO/ATP/ATS 연동 안됨
데이터의 안정적인 송수신을 고려하여 Packet loss 율 확인에 중점
[차상무선 통신장치에 연결된 Test PC#1] [지상장치 중계서버에 연결된 Test PC#2]
9. 핸드오버 시험결과
일로역 ⇒ 대불역: Packet loss 0.1% @Data rate 12Mbps
대불역 ⇒ 터널입구: Packet loss 0.9% @Data rate 12Mbps
- Packet loss rate 특이 구간
FDF7~9 구간: 12.5%
FDF41~43 구간: 2.5%
FDF55~57 구간: 6.1%
- Packet loss rate 특이 구간
FDF45~43 구간: 28.15%
FDF35~33 구간: 16%
10. 핸드오버 시험결과
터널입구 ⇒ 대불역: Packet loss 0.5% @Data rate
9(차상)/18(지상)Mbps
대불역 ⇒ 터널입구: Packet loss 1.3% @Data rate
9(차상)/18(지상)Mbps
- Packet loss rate 특이 구간
FDF55~57 구간: 37%
- Packet loss rate 특이 구간
FDF49~47 구간: 10%
FDF35~33 구간: 12.5%
FDF29~31 구간: 15%
11. 핸드오버 시험결과
일로역 ⇒ 대불역: Packet loss 0.4% @Data rate
9(차상)/18(지상)Mbps
대불역 ⇒ 일로역: Packet loss 1.9% @Data rate
9(차상)/18(지상)Mbps
- Packet loss rate 특이 구간
FDF7~9 구간: 19%
FDF55~57 구간: 25%
- Packet loss rate 특이 구간
FDF49~47 구간: 10%
FDF35~33 구간: 12.5%
FDF23~21 구간: 30%
FDF9~7 구간: 20%
12. 핸드오버 시험결과
Packet loss율 1%이내를 시험선 전 구간에서 전반적으로 만족
- 차상·지상 무선통신장치의 Data rate를 9Mbps이상 설정 경우
- 판정기준 값인 Throughput 1Mbps이상, Packet loss율 전반적으로
만족
특정구간 높은 Loss율 발생 이유 및 해결 한계
- 네트워크 테스트 프로그램 특성상 스트리밍 데이터 이용하여
시험선 전 구간에 대한 Loss율 확인하는 방법
- 특정구간의 높은 Loss율 발생 이유 확인 및 해결에는 한계
대불시험선에서 차상·지상 무선통신장치의 안정적인 통신을 위한
네트워크 파라미터 값 도출에 의의
13. 향후 계획
현재 KRTCS 시험선에서는 안정화 작업 및 예외상황 대한 시험
진행중
시험구간에 대한 무선통신 성능은 유지보수 기간을 통해 안정화
기대
