본문 바로가기 주메뉴 바로가기
22대 대한민국 국회 국회정보길라잡이 국회의원검색
회원가입 로그인
HOME

정보검색

소장정보 검색

국회도서관 홈으로 정보검색 소장정보 검색

결과 내 검색

동의어 포함

고급검색

인명/단체명

저자정보 상세정보
인명/단체명을 입력하세요.

키워드

  • 대표어

  • 외국어

-

목차보기

표제지

목차

요약 8

I. 서론 10

1. 연구의 배경 10

2. 연구범위 및 구성 11

II. 국내외 철도무선통신망 현황 분석 12

1. 국내 철도무선통신망 구축 현황 및 문제점 12

가. 개요 12

나. 고속철도 TRS 시스템 13

다. 일반철도/광역철도 VHF 시스템 16

라. 열차무선방호설비 20

마. 승강장확인용 무선영상전송시스템 21

바. 열차제어시스템 22

사. 국내 철도무선통신시스템의 문제점 25

2. 국외 철도무선통신망 운영 및 시사점 27

가. 유럽 27

나. 중국 31

다. 대만 32

라. 인도 35

마. 일본 35

바. 국외 철도무선통신망의 특징 및 시사점 36

III. 철도무선통신 기술여건 및 LTE 기술 38

1. 철도무선통신 기술여건 분석 38

가. GSM-R 38

나. TRS-TETRA 41

다. RF-CBTC(Wireless LAN) 43

2. LTE/LTE-R 기술 46

가. LTE 개요 46

나. OFDM 기술 53

다. MIMO 방식 56

라. LTE-R 62

마. LTE와 TRS 기술비교 64

IV. 철도무선통신망 효율적 구축방안 65

1. LTE 적용 및 기술적 검토 65

가. 철도 무선통신 기술 여건의 진화 65

나. 철도 무선통신 기술의 환경 변화 66

다. LTE 적용 필요성 66

라. 철도무선통신망 구축에 따른 기술적 검토 67

2. 효율적 구축 방안 69

가. 철도무선통신망 설계 방안 69

나. 지상구간 구축 방안 71

다. 터널구간 구축 방안 76

라. 단계별 구축 방안 83

마. 차량 내 통합 액세스 시스템 구성 방안 84

3. 결과에 대한 고찰 89

V. 결론 90

참고문헌 92

ABSTRACT 93

표목차

〈표 2-1〉 고속철도 TRS 시스템 운영 현황 14

〈표 2-2〉 경부고속철도 1, 2단계 TRS 비교 15

〈표 2-3〉 VHF대역의 열차무선 통화종류 및 사용채널 17

〈표 2-4〉 열차무선 기술 방식 비교 19

〈표 2-5〉 열차제어시스템의 종류 23

〈표 2-6〉 국내 열차제어시스템별 설치현황 24

〈표 2-7〉 유럽 GSM-R 시스템 도입 현황 28

〈표 2-8〉 국외 철도무선통신방식 및 계획 37

〈표 3-1〉 GSM-R 주요사양 39

〈표 3-2〉 ETCS 신호 전송을 위한 최소한의 QoS 파라미터 40

〈표 3-3〉 TETRA (Release 1) 주요 사양 42

〈표 3-4〉 TETRA R1, R2 기술 비교 43

〈표 3-5〉 IEEE802.11b 통신요구사항 44

〈표 3-6〉 RF-CBTC 특징 44

〈표 3-7〉 LTE와 TRS 기술비교 64

〈표 4-1〉 700MHz일 경우 링크버짓 계산 예 72

〈표 4-2〉 터널 타입과 전파특성 76

〈표 4-3〉 터널구간 안테나 구성방식 비교 80

〈표 4-4〉 안테나 설치비용 비교(개소 당/500m 기준) 82

〈표 4-5〉 전파환경 측정을 위한 고속열차 시험 위치 및 열차 85

그림목차

〈그림 2-1〉 경부고속철도 TRS 시스템 구성도 13

〈그림 2-2〉 일반철도 열차무선시스템 구성도 16

〈그림 2-3〉 광역철도 열차무선시스템 구성도 18

〈그림 2-4〉 열차무선방호설비 구성도 20

〈그림 2-5〉 승강장확인용 무선영상전송시스템 구성도 21

〈그림 2-6〉 국내 열차제어시스템 변천과정 22

〈그림 2-7〉 경부고속철도 열차무선시스템 절체구간 현황 25

〈그림 2-8〉 GSM-R 시스템 구성도 27

〈그림 2-9〉 GSM-R 선로변 설비 29

〈그림 2-10〉 유럽 열차무선인프라 구축 계획도 30

〈그림 2-11〉 중국 철도무선통신망(GSM-R) 계통도 31

〈그림 2-12〉 대만고속철도 열차무선시스템 구성도 33

〈그림 2-13〉 대만고속철도 난청해소설비 33

〈그림 2-14〉 대만고속철도 열차 내 디지털 무선전화시스템 34

〈그림 3-1〉 GSM/GSM-R 시스템 구조 비교 39

〈그림 3-2〉 TETRA 네트워크 구성도 41

〈그림 3-3〉 RF-CBTC 이중화 무선통신 구성도 45

〈그림 3-4〉 3GPP 무선 통신의 진화 과정 46

〈그림 3-5〉 LTE 구성도 47

〈그림 3-6〉 LTE-FDD 프레임 구조 50

〈그림 3-7〉 LTE의 시간-주파수 자원 구조(normal CP인 경우) 51

〈그림 3-8〉 LTE-TDD 방식 무선 프레임 구조 52

〈그림 3-9〉 LTE-TDD 방식 무선프레임의 형태 53

〈그림 3-10〉 OFDM의 PAPR 55

〈그림 3-11〉 OFDM의 송수신부 55

〈그림 3-12〉 다중안테나 기술의 종류 56

〈그림 3-13〉 LTE-R 예상 구성도 63

〈그림 4-1〉 철도무선통신 기술의 환경 변화 66

〈그림 4-2〉 고속열차 이동 속도에 대한 코히런스 시간 68

〈그림 4-3〉 LTE-R 현장 설치 모델(안) 70

〈그림 4-4〉 전철주에 RRU 설치 및 통신영역 이중화 73

〈그림 4-5〉 광중계기 그룹화(Copy Mode) 개념도 74

〈그림 4-6〉 광중계기 그룹화(Copy Mode) 적용 전 후 75

〈그림 4-7〉 GSM-R방식의 터널 내 난청해소설비 구성(1200m이상) 78

〈그림 4-8〉 경부고속철도 터널 내 이동통신용 난청해소설비 설치 상세도 78

〈그림 4-9〉 경부고속철도 터널 내 이동통신용 안테나 설치현황 79

〈그림 4-10〉 고속철도 터널 내 열차무선용 안테나 설치현황 79

〈그림 4-11〉 지하철 구간 LTE 품질 측정 결과 81

〈그림 4-12〉 기존 터널 내 케이블안테나를 활용한 구성도 82

〈그림 4-13〉 철도무선통신망 중장기 구축 계획도 83

〈그림 4-14〉 고속열차 차량 내/외부 전파측정 구성도 84

〈그림 4-15〉 KTX 차량 내/외부 전파측정 결과 86

〈그림 4-16〉 HEMU 차량 내/외부 전파측정 결과 87

〈그림 4-17〉 열차 승무원 통합 휴대무선 구성도 88

〈그림 4-18〉 차량 내 통합 액세스 시스템 구성도 88

초록보기

 현재 국내의 철도무선통신을 이용한 시스템에는 열차무선시스템, 열차무선방호설비, 승강장확인용 무선영상전송설비, 무선통신기반의 열차제어시스템 등이 있으며, 이 시스템들은 각각 서로 다른 통신방식을 이용하고 있어 이에 따른 철도 무선통신망 이용의 비효율성과 호환성 문제가 상존하고 있는 실정이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 국내 철도무선통신망의 현황 및 문제점과 열차제어관련 국외 철도무선통신의 최신 기술동향을 살펴보고, 대표적인 4G이동통신 무선방식인 LTE(Long Term Evolution) 핵심기술의 개요와 LTE의 국내철도무선통신망 도입을 위한 고려사항 및 효율적 구축방안을 제시하였다.

이와 함께 중앙시스템 및 현장설비 이중계 구성과 효율적인 구축 그리고 기존 인프라의 최대이용을 통한 철도무선망의 신뢰성 확보의 필요성에 대하여 연구하였다.

특히, 터널 내 안테나 구성방식을 기존 방사형케이블안테나에서 LTE핵심기술인 MIMO(Multi Input Multi Output)의 적용이 가능한 야기안테나로 변경함에 따라 구축비용의 절감은 물론 차내 실시간 영상 데이터 전송이 기존 시스템 대비 개선이 가능함을 확인할 수 있었다.

또한, 열차의 고속이동에 따른 잦은 핸드오버를 방지하기 위해서 셀 그룹화를 반영할 경우 신호대 잡음간섭비와 데이터 처리량에 매우 유리함을 알 수 있었다. 여기에 고속열차 차량의 밀폐된 구조가 전파투과손실에 미치는 영향 정도를 실험을 통해 확인함은 물론 이에 대한 대책으로 차량 내 통합 액세스 시스템 구축의 필요성을 제시하였다.

본 논문에서 새로운 국내철도무선통신망 기술로 제안한 LTE는 국내외 철도무선방식으로 이용하고 있는 TETRA, GSM-R, RF-CBTC 무선랜 방식에 비해 다양한 대역폭, 매우 낮은 지연시간, 높은 주파수 효율성 등 많은 장점을 가지고 있으며, 이러한 이유로 철도무선통신망은 점진적, 단계별로 LTE기술에 철도의 특화된 서비스를 접목한 LTE-R 시스템 구축이 필요할 것이다.

추천서가 (다양한 추천 자료를 만나보세요)

권호기사보기

권호기사 목록 테이블로 기사명, 저자명, 페이지, 원문, 기사목차 순으로 되어있습니다.
기사명 저자명 페이지 원문 기사목차

권호

기사명 원문보기 기사목차
닫기