El ferrocarril digital y el FRMCS

En la prensa se habla mucho del "ferrocarril digital", como si se tratase de un desarrollo reciente. De hecho, el ferrocarril digital nació con la primera implementación operativa del GSM-R en 1999. La Unión Internacional de Ferrocarriles (UIC) describe el GSM-R como "el portador del primer sistema de comunicaciones por radio ferroviarias digitales". El GSM-R es un sistema de radio digital de segunda generación (2G) basado en el sistema de telefonía móvil comercial GSM, pero adaptado para su uso en los ferrocarriles. Ha tenido un enorme éxito en toda Europa, ya que se utiliza en más de 20 países a lo largo de 100.000 km de vías y se espera que esta cifra se duplique en los próximos años debido a las instalaciones que se están llevando a cabo en todo el mundo, incluidos lugares como Argelia, Arabia Saudí, India, China y Australia.

Sin embargo, la tecnología tiene más de 20 años y los proveedores de equipos han indicado que ya no desean brindar soporte a su gama de productos más allá de 2030. Los operadores móviles comerciales han progresado desde 2G a 3G, 4G y ahora están implementando sistemas 5G. Los sistemas 2G como GSM-R fueron diseñados para comunicaciones de voz y servicios de datos de baja tasa de bits. Las tecnologías más recientes, como 5G, están diseñadas como sistemas de banda ancha móvil flexibles capaces de brindar soporte a una variedad de aplicaciones, desde datos y voz de baja tasa de bits hasta aplicaciones que demandan cientos de megabits de datos.

El GSM-R fue concebido para ser el portador del Sistema Europeo de Control de Trenes, un sistema avanzado de control de trenes diseñado para reemplazar todos los sistemas de señalización diferentes que se utilizan en los ferrocarriles europeos. El GSM-R y el ETCS son dos partes clave de un importante proyecto europeo conocido como ERTMS (Sistema Europeo de Gestión del Tráfico Ferroviario), un proyecto que mantendrá ocupados a los ingenieros ferroviarios hasta 2040 y más allá. En vista de la posible desaparición del GSM-R en 2030, se necesita un sucesor para el GSM-R.

Otro proyecto de la UIC está en marcha y se denomina FRMCS (Future Railway Mobile Communications System). El proyecto se puso en marcha en 2012 con la publicación de un documento de la UIC llamado User Requirement Specification (URS), que fue diseñado para captar los requisitos de los usuarios para las comunicaciones en el ferrocarril. FRMCS no es simplemente un sustituto del GSM-R, sino que representa una enorme oportunidad para dar soporte a muchas aplicaciones en el entorno ferroviario.

La última versión de URS se conoce como FU 7100-v5.0.0 y se publicó en mayo de 2020. Este documento se utilizará para crear "casos de uso funcionales". Los casos de uso son necesarios por dos razones: en primer lugar, se utilizarán para desarrollar la Especificación de requisitos funcionales (FRS) y, a su vez, la Especificación de requisitos del sistema (SRS). La SRS es necesaria para cumplir con las Directivas europeas con respecto a la interoperabilidad entre los ferrocarriles europeos. En segundo lugar, los casos de uso se pueden presentar a ETSI y 3GPP para un "análisis de brechas".

La UIC afirma que el FRMCS debe ser independiente de la tecnología, pero no tiene sentido desarrollar una nueva tecnología cuando el 3GPP tiene un conjunto de estándares enfocados en las comunicaciones de misión crítica (MCX). El análisis de brechas utiliza los documentos de casos de uso para ver qué estándares existentes son aplicables al FRMCS y qué trabajo se debe hacer para abordar las necesidades de comunicaciones de la comunidad ferroviaria.

El proyecto FRMCS está en plena marcha, con un demostrador FRMCS previsto para 2023 y las primeras pruebas nacionales que comenzarán en 2024. Los plazos son muy cortos y hay una serie de desafíos que enfrenta FRMCS, pero los beneficios para el ferrocarril son amplios.