Railway Specific Features
GSM-R: funzioni specifiche ferroviarie

Railway Specific Features

Le esigenze delle ferrovie hanno richiesto lo sviluppo ad hoc di alcuni servizi o funzioni specifiche, dette Railway specific functions. Le funzioni, previste nelle specifiche EIRENE, che un sistema GSM-R deve implementare sono le seguenti:

• Functional addressing
• Location dependent addressing
• Presentation of Functional Numbers to called and calling parties
• Confirmation of high priority calls
• Shunting mode
• Direct mode

 

Functional Addressing

Per Functional Addressing si intende la possibilità di poter identificare un utente della rete EIRENE attraverso la funzione che sta svolgendo piuttosto che attraverso il numero MSISDN del suo terminale. Ad esempio si può assegnare un numero funzionale ad un certo treno, così facendo si può contattare il macchinista di quel treno senza conoscere il numero MSISDN del terminale installato nel locomotore, ma semplicemente digitando il numero funzionale associato al treno stesso.

Questa funzionalità garantisce l'indipendenza del numero conosciuto dall'utente rispetto ai cambiamenti del terminale fisico avvenuti sia nello spazio che nel tempo. I numeri funzionali assegnati sono conformi alla raccomandazione ITU-T E.164 che pianifica la numerazione telefonica internazionale, possono quindi essere trasferiti senza alcun problema anche sulle reti fisse PSTN pubbliche.

Il Functional Addressing si basa sul Call Forwarding Supplementary Service, già previsto nello standard GSM. Ogni numero funzionale è visto dalla rete come un utente virtuale (dummy number) che ha un trasferimento incondizionato di chiamata attivo verso un particolare MSISDN number.

 

Location Dependent Addressing

Le entità ferroviarie di terra preposte al controllo del traffico o ad altre funzioni specifiche (controllore primario del treno, controllore dell'alimentazione elettrica, controllore del traffico, ecc.) possono essere chiamate da bordo semplicemente ricorrendo al loro numero funzionale.

La mobilità del treno rende però necessaria l'implementazione di un meccanismo dinamico di routing delle chiamate bordo-terra. Nel caso di una chiamata ad un controllore, la chiamata deve essere diretta proprio al controllore che al momento della chiamata è responsabile per quel treno. Il routing dovrà essere eseguito tenendo conto: del numero funzionale chiamato, della posizione, del numero identificativo e della direzione del treno, ed infine dell'ora e data della chiamata (ad es. durante la notte diminuisce il numero dei controllori e si estende la loro area di competenza).

La localizzazione del treno può essere effettuata con strumenti appositi, ad esempio con dei transponder posti lungo la linea ferroviaria, mediante un Cell Specific Routing, cioè instradando la chiamata in base all'identità della cella da cui questa è stata originata, oppure mediante tecniche di localizzazione più complesse.

 

Confirmation of High Priority Calls

Le esigenze ferroviarie impongono che le chiamate di emergenza o di alta priorità, sia di gruppo (VGCS) che di gruppo (VBS) debbano essere confermate inviando delle informazioni sulla conversazione stessa ad un centro comune di acknowledgement, Acknowledgement Center (AC). L'obbligo di conferma può essere:

• Esplicito, un flag di conferma é inviato al mobile nel canale di notifica (NCH) delle chiamate di gruppo/broadcast
• Implicito, in base alla priorità della chiamata, se nessun flag esplicito era indicato

Le informazioni da memorizzare sono le seguenti:

• Propria identità
• Durata della conversazione
• Group Call reference
• Priorità associata alla chiamata
• Causa del rilascio
• Tempo trascorso dal rilascio della chiamata all'invio del certificato di conferma

Per evitare di congestionare la rete, il messaggio di conferma viene inviato da tutti i mobili coinvolti nella chiamata di gruppo/broadcast non al termine della conversazione stessa, ma trascorso un certo tempo random per ogni mobile. Il mobile quindi si pone in attesa di una conferma di ricezione da parte di AC; ripetendo l'operazione un numero limitato di volte in caso di insuccesso.

Sia il messaggio di conferma che il messaggio ACK da parte di AC vengono inviati sui messaggio di CALL_SETUP e CALL_RELEASE_COMPLETE sfruttando il servizio UUS1, mentre il servizio Calling Line Identification Presentation (CLIP) fornisce ad AC il numero MSISDN del mobile.

La priorità associata alla chiamata di conferma deve essere inferiore alla priorità delle chiamate di gruppo/broadcast per assicurare che il messaggio di conferma possa essere interrotto dall'arrivo di una nuova chiamata di gruppo/broadcast. Il routing al corretto centro AC é fatto sfruttando la funzionalità di Location Dependent Addressing in base alla cella in cui si trova il mobile al momento dell'invio del messaggio di conferma.

Alcuni parametri utilizzati per l'algoritmo di Confirmation:

T_DUR

durata della conversazione in corso

T_REL

timer dalla fine dell'ultima conversazione

T_RAN

timer casuale di attesa per evitare le congestioni; al suo scadere il mobile tenta di inviare il certificato di conferma

PL_CONF

priorità della chiamata con il certificato di conferma nel setup

PL_ACK

livello di priorità oltre il quale occorre confermare la chiamata

N_ACK_MAX

Numero max. di tentativi di invio certificato di conferma. Al suo raggiungimento più nessun tentativo relativo a quella conversazione viene avviato

 

Presentation of Functional Numbers to Called and Calling Parties

I numeri funzionali sono assegnati in base ad un preciso e rigoroso Numbering plan. Durante la fase di connessione di una chiamata, sia chiamante che chiamato devono avere la possibilità di vedere sul display del proprio terminale un messaggio informativo alfanumerico, ricavato dal numero funzionale del partner, che indichi sua l'identità.

La presentazione dei numeri funzionali si basa sul servizio supplementare di User-to-User Signalling (USS), già disponibile nello standard GSM. Nel caso in cui non si debba presentare un numero funzionale, bensì un normale numero MSISDN, vengono utilizzati i classici servizi GSM di Calling Line Identity (CLI) e Connected Line Presentation (CoLP).

 

Shunting Mode

Particolare modalità operativa che permetta ad un team manovratore (shunting team) di comunicare, in una sorta di chiamata multiparty, per facilitare le operazioni di manovra.

 

Direct Mode

Particolare modalità operativa che permette la comunicazione diretta a breve distanza tra terminali mobili EIRENE senza il supporto della rete GSM. In questo modo, ad esempio, sono permesse comunicazioni tra uno shunting team oppure tra il personale del treno anche nelle zone di assenza del segnale GSM, oppure durante un backout temporaneo della rete.