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Sommario - Ad oggi più di 100.000 km di linee ferroviarie (11.000 km in Italia) sono fornite di copertura radio GSM-Railway (GSM-R). Tale infrastruttura di rete assicura la fondamentale comunicazione radio (voce e dati) Terra-Treno. Tuttavia, le caratteristiche trasmissive dell’attuale standard GSM-R limitano l’implementazione di quelle nuove tecnologie ferroviarie sostenute dalla digital transformation, come ad esempio il monitoraggio o il controllo real-time della marcia dei treni e l’Internet of Things degli impianti ferroviari, nonché nuove applicazioni per il distanziamento dei treni, in particolare nei nodi ferroviari. Queste tecnologie necessitano infatti di alti livelli di affidabilità, latenza e throughput. In quest’ottica, l’introduzione del nuovo standard basato sulle reti mobili di quinta generazione (5G) denominato Future Railway Mobile Communication System (FRMCS) si rende necessaria per il superamento dei limiti del GSM-R e per sviluppare il sistema ferroviario del futuro. Diverse sono le ragioni alla base della scelta della tecnologia 5G per il futuro delle comunicazioni ferroviarie. Oltre a fornire banda larga, le reti 5G possono garantire un’altissima affidabilità e una latenza molto bassa. Inoltre, il 5G offre metodi per costruire reti massive di sensori IoT e di conseguenza permette di ottimizzare i processi e i servizi ferroviari sfruttando i dati collezionati da tale moltitudine di sensori. Infine, ma non meno importante, il 5G e quindi l’FRMCS potranno offrire agli operatori ferroviari una notevole flessibilità nelle comunicazioni, consentendo di dedicare sottoreti virtuali a diverse tipologie di traffico, per esempio critico/non-critico.
Un ulteriore grado di flessibilità potrà essere ottenuto tramite l’utilizzo del cloud e del Multi-Access Edge Computing (MEC).

In questo articolo, verranno illustrate le principali caratteristiche del nuovo standard FRMCS/5G e come queste potranno accelerare la trasformazione digitale dell’industria ferroviaria. In particolare, nella prima parte, saranno descritte le novità relative all’accesso radio e alla core network di nuova generazione, e il loro potenziale impatto sul sistema ferroviario. Successivamente, saranno esposte le soluzioni adottate in un caso reale di design di una rete mobile FRMCS/5G nel contesto del progetto preliminare per gara della Rail Baltica, una strategica linea ad alta velocità (AV) di 870 km che si estende dall’Estonia fino alla Polonia, percorrendo i 3 Stati baltici (Estonia, Lettonia e Lituania). Attualmente, il processo di standardizzazione del sistema FRMCS prevede un rilascio delle specifiche tecniche finali per il primo trimestre del 2026. Questo articolo tiene conto delle versioni preliminari di tali specifiche tecniche, di studi teorici e di laboratorio prodotti dall’UIC, e di proposte architetturali comunicate dai vendor in diversi incontri. Seppur non definitivi, tali input permettono di trattare gli argomenti esposti nel seguito con un orientamento prossimo a quanto sarà stabilito nelle future direttive.

https://www.medra.org/servlet/view?lang=it&doi=10.57597/IF.10.2024.ART.2