Construyendo el futuro del ferrocarril
El 23 de junio, en el marco de la conmemoración del Año Europeo del Ferrocarril, el Grupo de Trabajo Smart Railways del COIT condujo una sesión online para divulgar las características y ventajas del sistema de comunicaciones móviles ferroviario FRMCS (Future Railway Mobile Communication System). Este sistema sustituirá al actual GSM-R y marcará tecnológicamente las próximas décadas de un medio de transporte que está viviendo su mejor momento.
Marta Balenciaga, decana-presidente del Colegio Oficial de Ingenieros de Telecomunicación (COIT) se refirió en la presentación del acto al hecho que “el ferrocarril se encuentra en un punto de inflexión en su historia, porque es menos contaminante que otros medios, porque cuenta con una extensa red en toda Europa, y porque confluye con los objetivos del Pacto verde europeo y de los fondos de recuperación, que están orientados a la digitalización y a la sostenibilidad”.
Añadió al respecto que “este medio se presenta hoy como la gran alternativa frente a la carretera y el avión” y recordó que “algunos países están pensando en suprimir vuelos cortos para favorecer al ferrocarril y preparan la reactivación de antiguas lineas nocturnas”.
El rol de la profesión
La decana-presidente del COIT resaltó que, en este escenario, los trenes no solo deben ofrecer cada vez mayor confort y seguridad, sino que, además, deben comunicarse entre sí de la mejor manera posible. A este respecto aseguró que “aquí es donde nuestra profesión tiene un rol esencial”. En concreto, se refirió a la importancia del FRMCS, “como un ejemplo de que la gestión de la informacion en el sistema ferroviario necesita de las respuestas tecnológicas mas avanzadas y seguras”.
José Ignacio Alonso Montes, coordinador del Grupo de Trabajo Smart Railways del COIT, se encargó de dar paso a los ponentes de esta sesión: Luis Jorge Romero, director general de ETSI (organismo internacional encargado de los estándares en telecomunicaciones, radiodifusión y otras comunicaciones electrónicas); Jean Michel Evanghelou, director adjunto de Sistemas Ferroviarios y director de Telecomunicaciones, Señalización y Aplicaciones Digitales de la Unión Internacional de Ferrocarriles (UIC), y Carlos Rincón, subdirector de Ingeniería y Construcción de Red de la Dirección de Telecomunicaciones de ADIF.
Cada uno de ellos aportó su vision sobre el FRMCS poniendo de relieve su relacion con el 5G.
Por qué el FRMCS
Luis Jorge Romero, director general de ETSI, explicó el origen y evolución del GSM y la importancia que tuvo para el impulso de las comunicaciones móviles a nivel global y de su derivación GSM-R, que fue desarrollada específicamente para la comunicación ferroviaria y que provee a los ferrocarriles de radiotelefonía y línea de datos.
Al igual que ocurre en la sociedad, el ámbito ferroviario también ha vivido la evolución de las diferentes generaciones de tecnologías móviles A pesar de la solidez y buenas prestaciones del GSM-R, a mediados de la década pasada surge un debate sobre su continuidad como sistema teniendo en cuenta la rápida evolución de estas tecnologías.
El debate tuvo como resultado la constatación de que el cambio de sistema era necesario. En este análisis se vio que para llevarlo a buen puerto el 4G ya era obsoleto: en el horizonte se perfilaba ya el 5G e incluso el 6G, aunque se valoró que la adopción de este último sería demasiado prematura.
Según Luis Jorge Romero, las exigencias son grandes y la existencia de un estándar no es suficiente, porque “se busca además que dé la máxima calidad y interoperabilidad”. Los dos aspectos son importantes, pero el último es crucial porque de ello depende que todos los elementos que fabrica la industria del sector ferroviario puedan “entenderse” entre sí .
Por esta razón se han realizado distintas pruebas de interoperabilidad con prototipos de la industria, precisamente para garantizar que el nuevo estándar sirve para todos los productos. Estas pruebas van a continuar en años sucesivos y está previsto que para 2023 se hagan tests de interoperabilidad en Alemania y Francia con trenes reales.
La transición hacia el FRMCS
Jean Michel Evanghelou, director adjunto de Sistemas Ferroviarios y director de Telecomunicaciones, Señalización y Aplicaciones digitales de la UIC, quiso remarcar que la sustitución del GSM-R se produce puramente por razones de obsolescencia ante los nuevos requisitos del sector, no porque haya dado el más mínimo signo de mal funcionamiento. El GSM-R tiene previsto su final de vida en 2030, si bien no se descarta que pudiera prolongarse por un tiempo.
“El GSMR ha llegado a un nivel de perfeccion y de calidad increibles en todas las operaciones y esta es una verdad que ha sido comprobada en todos los paises”, aseguró. Según Jean Michel Evanghelou, “el FRMCS permitirá la digitalización total del tren, ya que en los próximos 20 años necesitamos una tecnología para trenes más automatizados y mayor capacidad y calidad en las transmisiones, por lo que hay que tener la herramienta adecuada para el tren del futuro”.
La primera versión del FRMCS estará lista para ser implementada durante la segunda mitad de 2025. Será un sistema 5G basado en 3GPP R17 y la UIC está trabajando para que todos los servicios necesarios para cumplir con las expectativas operacionales estén disponibles para entonces. A partir de aquí se espera que el sistema FRMCS continúe evolucionando para incluir más servicios, si bien el objetivo es que ello no implique nuevos cambios de hardware, sino de software.
De la exposición de Jean Michel Evanghelou se desprende que se trata de un proceso de transición altamente complejo donde los actores involucrados (UIC, ETSI, 3GPP) deberán gestionar los requerimientos funcionales, las cuestiones relativas a la estandarización, las aplicaciones y los aspectos relacionados con las bandas de frecuencias y el espectro radioeléctrico.
En paralelo, se está desarrollando un proyecto europeo sobre 5G ferroviario denominado 5GRail con empresas de diversos países europeos.
“De momento ha sido necesaria una armonización europea de las frecuencias para que todos los países puedan usar la misma banda del espectro, ya que los trenes van a seguir atravesando fronteras, como siempre han hecho”, señaló Evanghelou. La dificultad de esta transición se explica por el hecho de que se deberán emprender cambios en cuatro ámbitos: la arquitectura del interior de los trenes, el espacio radioeléctrico, los sistemas de señalización y la convivencia durante un tiempo entre el sistema GSM-R y el FRMCS.
Despliegue en España y ventajas
España, como el resto de países, deberá acometer esta transición. Carlos Rincón, subdirector de Ingeniería y Construcción de Red de la Dirección de Telecomunicaciones de ADIF, señaló en primer lugar que la migración al nuevo sistema supone una gran oportunidad de modernización de las telecomunicaciones en el ámbito ferrovairio.
Todavía hoy en las lineas convencionales se utilizan las comunicaciones tren-tierra que básicamente consisten en un sistema analógico de radiotelefonía que sirve para poner en contacto los convoyes con los puestos de mando. Su extensión es de 8.000 km. También hay 1.100 km con tecnología PMR. Ambas están obsoletas y deberán pasar primero a GSM-R para dar luego el salto a FRMCS. El GSM-R está operativo hoy en todas las líneas de alta velocidad y en 950 km de líneas convencionales.
Carlos Rincón puso de relieve algunas de las ventajas del FRMCS: el mayor ancho de banda, la posibilidad de desplegar millones de elementos de IoT con la sensorización masiva de las infraestructuras y la baja latencia. Asimismo, destacó que con el FRMCS muchas operaciones de mantenimiento y de seguridad que actualmente realizan personas recorriendo a pie distintos tramos podrán ser automatizadas y se ganará enormemente en eficiencia y seguridad”.
Este despliegue implicará nuevas inversiones en equipamiento (nodos y antenas), el refuerzo de los servicios de energía allí donde sea preciso, así como despliegue de fibra óptica. ADIF tiene un cronograma bien preciso para esta transición. El FRMCS comenzará a implementarse en España en 2027 continuará durante los años 30 y culminará en 2040. El plan de recuperación, transformación y resiliencia podrá contribuir a estos objetivos.
