Upgrading dei Sistemi TLC. Bologna, 16 Ottobre 2014

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1 Upgrading dei Sistemi TLC Bologna, 16 Ottobre 2014

2 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

3 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

4 Rete dei cavi in Fibra Ottica 4

5 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 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

6 Rete Cavi in Fibra Ottica Direttissima SITUAZIONE ATTUALE: presenza di n.1 cavo FO di dorsale Tipo di Cavo Fibra Ottica Capacità 8 fibre ottiche Tipo di posa Cunicolo SATURO INTERVENTO: posa di n.2 nuovi cavi FO di dorsale (pari/dispari) TIPO di Cavo: rispondente alla specifica TT a) Cavi per posa a terra (con armatura metallica o dielettrica) numero fibre del cavo tubetti con fibre/tubetti riempitivi 4/4 8/0 6/2 8/0 numero di fibre per ciascun tubetto Fibre Ottiche di tipo SM (single mode) conformi alla specifica ITU-T G.652. Cavo 64 Fibre Ottiche 6

7 Rete Cavi in Fibra Ottica Direttissima Roma T.ni 64FO Interconnessioni FV (LS) Valdarno (S/N) Fabbricati Tecnologici 32FO SSE Shelter GSM-R 16FO (8+8) Firenze C.M Firenze SMN Firenze Castello 64FO Orvieto Chiusi Bologna FV (LS) Arezzo (S/N) Orte (S/N) 32FO 16FO Piano assegnazione Fibre Ottiche: n.16 FO Sistemi di Telecomunicazioni n.16 FO Sistemi di Segnalamento n. 32 FO Applicazioni future Dorsale 64FO Rilegamenti 32FO Rilegamenti 16FO 7

8 BRENNERO Richiusure SBB Leased Line TARVISIO LUINO CHIASSO Leased Line UDINE MODANE DOMODOSSOLA ARONA LAVENO GALLARATE MILANO BORGOMANERO GRECO TORINO VIGNALE NOVARA MILANO RHO MILANO ROGOREDO CHIVASSO MILANO VERONA MILANO LAMBRATE TREVISO CASTELFRANCO VENETO BRESCIA VICENZA PADOVA NOGARA MONSELICE VOGHERA PIACENZA MORTARA CASARSA MONFALCONE PORTOGRUARO VENEZIA TRIESTE Leased Line ASTI ALESSANDRIA TORTONA PARMA FERRARA Leased Line ARQUATA SCRIVIA Acqui Terme Ovada RONCO SCRIVIA BOLOGNA RAVENNA SAVONA VENTIMIGLIA GENOVA PISA EMPOLI FIRENZE RIMINI FALCONARA Leased Line CHIUSI ANCONA SIENA ORVIETO ORTE LL ORTE DD. Rete di trasporto dei dati SDH MONTEPESCALI ROMA TIBURTINA ROMA OSTIENSE ROMA ROMA TERMINI CTA PESCARA FOGGIA NAPOLI BARLETTA CASERTA BENEVENTO BARI ROCCHETTA Gioia del Colle AVELLINO BRINDISI SPINAZZOLA TARANTO SALERNO METAPONTO POTENZA BATTIP AGLIA Leased Line LECCE PAOLA SIBARI LAMETIA TERME CATANZARO L PALERMO CAVO RFI Leased Line FIUMETORTO REGGIO CALABRIA ROCCAPALUMBA MESSINA ARAGONA CANICATTì LENTINI DIRAMAZIONE AGRIGENTO GELA SIRACUSA 8

9 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

10 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 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

11 Rete di trasporto dei dati SDH: intervento Direttissima 1 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

12 Rete di trasporto dei dati SDH: architettura Direttissima 1 Livello STM64 10Gbit/s STM-64 Livello Backbone STM-64 STM-64 DXC 64 STM-64 (Synchronous Transmission Mode - STM 64) ADM ADM DXC 64 STM-64 STM-16/1 ADM ADM ADM ADM STM-16/1 ADM ADM ADM ADM STM-16/1 Livello Acccesso 2Mb/s Access 2 Livello STM16 2,5Gbit/s Nodi DXC (Local Cross Connect) Sedi principali Fabbricati Tecnologici Apparati lungo linea Shelter di BTS 12

13 Rete di comunicazione radio GSM-R 13

14 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

15 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 km su un totale di circa km di linee di cui è previsto il GSM-R. 15

16 La rete GSM-R di RFI Torino Milano Interconnesione Operatori Pubblici Bologna 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 Il sottosistema Radio è basato su: BSC: 24 di cui 4 su AV BTS: circa 1825 (240 AV) (pianificate 1878) Interconnesione Operatori Pubblici Roma Napoli La rete GSM-R è interconnessa con gli Operatori Pubblici di rete Mobile e Fissa. MSC AC/AV MSC Linea Storica E disponibile il Roaming con gli Operatori TIM e Vodafone (copertura radio nelle aree non ferroviarie e back-up). 16

17 Sottosistema Radio: copertura e BTS Direttissima Copertura realizzata nell ambito del progetto Rete Radio GSM-R Fase 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

18 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

19 La rete GSM-R di RFI evoluzioni in corso Direttissima Progetto upgrading BSC nuovi BSC tecnologia RANFLEX 24BSC (23+1) 11BSC (10+1) Direttissima : il nuovo BSC sarà a Firenze CM e sostituirà l attuale 19

20 Requisiti di copertura radio GSM-R Direttissima 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

21 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

22 Rete di Telefonia Selettiva VoIP (STSV) 22

23 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

24 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 TT ); Postazione Telefonica di Piazzale (fabbricati PPF e PJ2 come da TT ); Posto Centrale DCO; Posto Centrale DOTE; Posti Movimento (Uffici o Cabine Movimento presenziabili da DM); SSE; Cabina TE; 24

25 Sistema di Telefonia Selettiva VoIP Direttissima 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 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

26 Direzione Tecnica Standard Tecnologici e Sperimentali Sistemi di Controllo e Comando Applicazioni TLC Ing. Diego Schiavoni 26