De la 2G à la 5G, SNCF Réseau prépare le réseau ferroviaire de demain
Afin d’accompagner la mise en place d’un système européen de gestion du trafic ferroviaire (ERTMS) et anticiper l’obsolescence de son réseau cellulaire GSM-R, les équipes « Opérations et Programmes Industriels » de SNCF Réseau travaillent sur l’arrivée du nouveau standard européen : le FRMCS, reposant sur la 5G et autorisant également de nouveaux usages liés à la digitalisation de l’exploitation ferroviaire.
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Par La Redaction
Avec l’apparition de la téléphonie mobile numérique (2G) dans les années 90, l’UIC sous mandat de la commission européenne a piloté le développement d’une technologie radio dédiée à l’univers ferroviaire : le GSM-R (Railway) pour répondre de manière interopérable aux besoins de gestion du trafic ferroviaire.
À l’origine, une technologie 2G pour l’univers ferroviaire
Coconçu avec un collectif de gestionnaires d’infrastructures, de transporteurs européens et de fournisseurs technologiques, le GSM-R a permis d’augmenter le niveau sécurité des circulations ferroviaires et d’harmoniser les communications à l’échelle européenne.
S’appuyant sur le standard européen GSM, il permet avant tout aux trains de communiquer avec les postes de régulation du trafic ferroviaire, servir de support de communication à l’ERTMS et intègre des fonctionnalités supplémentaires telles que les appels de groupe, permettant à un agent de contacter simultanément plusieurs trains, ou encore l’alerte radio, utilisée pour déclencher une alerte dans une zone en cas de danger.
Mais à l’instar de la 2G « grand public », dont les opérateurs préparent l’extinction, la technologie GSM-R devient obsolète.
Le GSM-R est une technologie fiable qui répondait parfaitement aux besoins définis à la fin des années 90. Mais entre le risque de pertes de compétences sur la 2G et l’obsolescence des matériels, nous avons désormais une dizaine d’années devant nous pour déployer son successeur.
Un saut technologique avec la 5G
Antenne de téléphonie mobile
Si le grand public a connu des réseaux cellulaires 3G et 4G, l’univers ferroviaire devra directement passer de la 2G (GSM-R) à un nouveau réseau baptisé « FRMCS » ou Future Railway Mobile Communication System, reposant sur la 5G, la 5e génération de téléphonie mobile.
Antenne de téléphonie mobile
La technologie 5G a émergé dès le début des réflexions concernant le FRMCS. Mais contrairement au GSM-R, nous avons intégré une approche agnostique sur le plan technologique, ainsi le FRMCS pourra également s’appuyer sur du Wifi dans les gares, du satellite dans les zones blanches, sur les services des opérateurs publics et de la 6G dans son futur.
Intégré aux standards internationaux de la téléphonie mobile produits par le 3GPP (3rd Generation Partnership Project), le FRMCS devrait bénéficier des innovations de nombreux fournisseurs technologiques.
Un défi technologique
Le passage à la 5G ouvre de nouvelles perspectives, malgré certains défis à relever. Si la bande de fréquences du GSM-R pourra être utilisée par le FRMCS, ce nouveau réseau va disposer d’une deuxième bande de fréquences plus hautes mais à plus courte portée.
Pour couvrir le périmètre actuel du GSM-R, nous allons devoir densifier le nombre actuel des sites radio (3 000). Cela va mécaniquement entrainer une hausse des coûts du FRMCS comparativement au GSM-R .
Pour maîtriser ces coûts et tester entres autres la propagation des ondes en conditions réelles ferroviaires, la réalisation de deux lignes expérimentales est lancée : une section à grande vitesse sur la LGV Nord et la section sur ligne conventionnelle entre Metz et Luxembourg.
Vers de nouveaux services
La priorité du FRMCS reste bien évidemment d’assurer la continuité des services rendus par le GSM-R, mais il va autoriser la mise en place de nouveaux, permettant d’accélérer la modernisation de l’exploitation et de la signalisation.
Avec la 5G, nous allons bénéficier de meilleurs débits. Si nous excluons tout usage grand public, nous pourrons cependant déployer de nouveaux services comme des automatismes de gestion des circulation ferroviaires (ATO - Automatic Train Operation), des services de maintenance préventive et/ou prédictive grâce à la remontée de données de capteurs, des services de vidéosurveillance pour renforcer la sûreté, ou encore des services liés aux manœuvres techniques dans les triages.
Un déploiement à l’horizon 2035
Si les opérateurs mobiles grand public ont déjà débuté l’extinction de la 2G, le temps ferroviaire est plus long. Entre la finalisation des spécifications européennes, attendue pour 2028-2029, et le temps supplémentaire nécessaire à l’adaptation du matériel roulant, la mise en service du FRMCS ne devrait pas débuter avant 2034-2035 et s’étaler sur environ 4 ans.
D’ici là, SNCF Réseau s’assure du maintien en conditions opérationnelles du réseau GSM-R pour garantir la continuité du service, en étroite collaboration avec SNCF Voyageurs et ses homologues européens, pour que le système ferroviaire puisse continuer à s’appuyer sur un réseau radio indispensable à son bon fonctionnement.
