도시철도 9호선의 최적화된 LTE-R망 구축 방안 연구

Abstract

철도통합무선통신망(이하 ‘LTE-R)의 구축 및 개량사업이 시행됨에 따라 철도 및 도시철도의 무선통신방식 변화가 이루어지고 있다. 국토교통부는 2027년까지 1조 1천억 원의 예산을 편성하여 전국 철도무선통신망을 LTE-R 로 교체해 나가기로 계획하고 있으며 도시철도에서도 정부 정책에 따라 기존의 철도무선통신망을 LTE-R 방식으로 단계적으로 개량할 예정이다. 기존의 철도무선통신은 관제사, 기관사, 고객 안전원, 기술 유지관리자의 음성통화 용도로만 사용되는 한계가 있지만 4세대 이동통신인 LTE 기술을 철도 환경에 적용하여 고품질의 음성통화뿐만 아니라 데이터, 영상 통신을 제공하여 철도 운영의 효율성을 높일 뿐만 아니라 사고나 이례 상황 발생 시 신속한 대응이 가능할 것이다. 본 논문에서는 도시철도 9호선의 최적화된 LTE-R망 구축을 위한 방안에 대해서 연구하고자 한다. LTE-R 기지국 장치의 DU-RRU 간 광케이블 구축 방안, DU 이중화 방안, RRU 이중화 방안 및 핸드오버 방안, 기지국 장치 간 적정 간격 배치 방안을 제시하고 이를 비교 분석하여 도시철도 9호선의 최적화된 LTE-R망 구축 방안에 대하여 고찰하였다. 또한 도시철도 9호선의 실외 구간 및 실내 구간에 대한 전파수신권역 실측 조사를 시행하여 구간 환경에 따른 전파손실을 확인하고 이를 분석하여 최적의 LTE-R 구축방안에 대하여 고찰하고자 한다. 본 연구를 통해 향후 계획된 도시철도의 LTE-R망 구축 및 개량 사업 시 신뢰성 있고 안정적인 구축을 위한 지표가 될 것이라 기대된다. | As the construction and improvement projects of the LTE-R network have begun to be implemented on a full scale, the wireless communication methods for the railway and the urban one change. The Ministry of Land, Infrastructure and Transport plans to secure 1.1 trillion WON budget until 2027 to replace the nation-wide railway wireless communication network with the LTE-R, and Urban Railway Corporation also plans to improve their existing railway wireless communication network with the LTE-R phasedly. While the existing railway wireless communication network is only available for the voice communications among controller, engineers, passenger safety agents and technical managers, the 4th-generation mobile communication LTE technology would well allow for not only a high-quality voice communication but also data and video communication only to help enhance the efficiency of the railway operation and respond swiftly to any accidents or emergency cases. The purpose of this study is to examine the ways to construct the LTE-R network optimized for the urban railway line 9. For this purpose, this study suggested the ways to construct the optical fiber cable network among the DU-RRUs or the mechanisms of the LTE-R base station, dualize the DU, dualize and hand-over the RRU and deploy the network lines properly between the mechanisms of the base station, and then, examined the construction of the LTE-R network optimized for the urban railway line 9. In addition, this study surveyed the outside and inside intervals of the urban railway line 9 for the radio reception areas to confirm the loss of the radio and analyze it to suggest the most optimal LTE-R network construction. It is hoped that this study would provide for some useful directions for a reliable and stable construction of the urban railway LTE-R network in the future.