Az EIRENE története

1947-ben az USA-ban és Japánban jelentek meg az első polgári célú, úgynevezett egycellás analóg rádiótelefon rendszerek, amelyekben egy nagy teljesítményű, fix telepítésű központi (bázis) állomás biztosította a kis teljesítményű mobil állomásokkal a duplex vagy félduplex rádiófrekvenciás (RF) kapcsolatot. E rendszereket a mobil állomások zártkörű hálózatának kiépítése jellemezte, a vezetékes hálózathoz csak nagyon ritka esetben csatlakoztak. A nagy kiterjedésű vezetékes közcélú kapcsolt hálózatokhoz (PSTN - Public Switched Telephone Network) való csatlakozás igénye egyre szükségszerűbbé vált. Ennek hatására jött létre az USA egyik legismertebb hálózata az AT&T AMPS (Advanced Mobile Phone System).

Európában már az ötvenes évek elején megjelentek az első nyilvános célú, celluláris elven működő analóg mobil rádiótelefon hálózatok. Az előfizetők csak a saját országuk határain belül vehették igénybe a rendszer szolgáltatásait. Az egyes országokban az egyedi fejlesztések következtében létrejött hálózatok közötti átjárhatóság a közös szabványok hiányában nem volt lehetséges. 1981. októberében négy skandináv ország, Dánia, Finnország Norvégia és Svédország részvételével a 450 MHz-es frekvenciasávban létrehozták a nemzetközi bolyongást (roamingot) is lehetővé tevő NMT 450 (Nordic Mobile Telephone System) analóg rendszert. A rohamosan növekedő előfizetői létszám miatt azonban az analóg rendszereknél alkalmazott frekvenciaosztásos többszörös hozzáférésű, FDMA (Frequency Division Multiple Access) rendszer frekvenciasáv kapacitása hamarosan szűkösnek bizonyult. Ezért a 900 MHz-es sávban - melyet később a GSM használ - egy új frekvenciasávot is meg kellett nyitni az NMT rendszer számára.

Az európai egységesítési törekvések hatására a '80-as évek elején egyre sürgetőbbé vált egy egységes páneurópai mobil távközlési rendszer kialakítása. 1982. júniusában az észak-európai országok javaslatára az Európai Országok Postai és Távközlési Szervezetének (CEPT) Bécsben tartott konferenciája megbízást adott egy egységes mobil telefonrendszer szabványainak kidolgozására. A szakértői feladatot egy nemzetközi összetételű különleges mobil szakmai csoport a Groupe Spéciale Mobilé (GSM) kapta. 1988-ban az Európai Távközlési Szabványügyi Intézet (ETSI) a GSM rövidítés jelentését Mobil Távközlés Világrendszere, Global System for Mobile communication angol elnevezésre változtatta. A tervezett rendszernek meg kell felelnie bizonyos kritériumoknak (Szeged)

• jó hangminőség,

• egyszerű kezelőfelület,

• alacsony szolgáltatási költség,

• nemzetközi roaming támogatása,

• új szolgáltatások bevezetésének támogatása,

• sávszélesség hatékony kihasználása,

• ISDN kompatibilitás.

1986. decemberében az Európai Közösség (EU) tagországai elhatározták, hogy az összeurópai hálózat kialakítása érdekében minden országban szabaddá tesznek a GSM számára kijelölt 900 MHz-es frekvenciatartományban két frekvenciasávot. Az analóg rendszerek frekvenciasáv kapacitásának korlátait ismerve eleve egy második generációs digitális Közcélú Földi Hálózat, PLMN (Public Land Mobile Network) kifejlesztése mellett döntöttek. A digitális rendszer alkalmazása lehetővé tette az időosztásos, TDMA (Time Division Multiple Access) technológia bevezetését. Ez lehetővé tette a beszédátvitel minőségének javítását, az átvitt információk titkosítását és az átviteli frekvenciasáv jobb kihasználását is. A hálózat kiépítését a kilencvenes évek elejére tervezték.

Egy évvel a közös elhatározást követően 1987. szeptember 7-én Koppenhágában a gyártók, a szolgáltatók és a hatóságok részvételével 13 tagország aláírt egy közös egyetértési nyilatkozatot (Memorandum of Understanding - MoU), amelyben a tagok a szabványelőírások teljesítését vállalták. Végül a rendszer alapvető szabványainak és műszaki megoldásainak kidolgozása - a tervezettnél hosszabb ideig, mintegy - négy évig tartott.  1989-ben elkészült a GSM I. fázisára (Phase 1) vonatkozó specifikáció, amit 1990-ben publikálták, majd 1991. szeptemberében a Genfi TELECOM kiállításon a NOKIA végrehajtotta az első ilyen rendszerű telefonhívást.

Az első európai hálózat 1991-ben, Németországban kezdte meg a kereskedelmi szolgáltatást. A hálózatok kiépítésével egyidejűleg barangolási (roaming) szerződéseket kötöttek egymással a másik fél előfizetőinek külföldön való kölcsönös kiszolgálására érdekében. Ezzel a rendszer már ténylegesen (pán)európaivá vált. 1992. év második felében már Ausztrália is csatlakozott a rendszerhez, majd egyre több, más földrészről való ország is követte. 1993-ra már 36 GSM hálózat volt 22 országban, 25 további ország pedig fontolóra vette a GSM használatát. 1994 elején 1,3 millió előfizető használta világszerte a GSM hálózatokat. A napjainkra ugrásszerűen megnövekedett előfizetői forgalmat a GSM 900-as mobil szolgáltatók már a '90-es évek első felének végén - a szűkös frekvenciasáv miatt - nem tudták kielégíteni. Ezért az 1800 MHz-es frekvenciasávban újabb két frekvenciasávot jelöltek ki a digitális rádiótelefon rendszer számára. A teljes egészében GSM elven működő rendszert kezdetben DCS-1800 rendszernek nevezték el, de ma már a GSM 900-as rendszer "kiterjesztéseként" GSM 1800-as rendszernek nevezik. 2000-ben elindult az első GPRS üzleti szolgáltatás is, amit egy évvel később az első 3GSM hálózat elindulása követett. 2003-ra a GSM szabványt használó országok száma meghaladta a 200-at, s elindult az első EDGE hálózat.

A fejlődés azóta is töretlen, így a rendszer - az eredeti törekvéseknek megfelelően - világméretűvé, globálissá vált: a GSM több mint 500 működő hálózatot tudhat magáénak, az előfizetők száma mára meghaladta a 2 milliárdot, a forgalmat jól jellemzi az évi egytrillió elküldött sms világszerte. S miközben a 3GSM hálózatok száma is elérte a 100-at, a GSM a vezeték nélküli piac 3/4-ét mondhatja magáénak.

A GSM előfizetők megoszlása 2006-ban világszerte

A rádión keresztüli értekezés természetesen nem csak a magáncélú felhasználás tekintetében aratott hatalmas sikert. Számtalan ipari ágazat igyekezett a rádiókommunikáció keltette új lehetőségeket kihasználni. Jó példája ennek, hogy már a vasúti közlekedés hajnalán felmerült az az igény, hogy a mozgó vonat személyzetével értekezni tudjanak. Ez az akkor még utópisztikus lehetőség mára teljesen hétköznapivá vált. Európa gyakorlatilag minden fontos vasútvonalán működik valamilyen mobil távközlési rendszer, amivel a vonatok személyzetét, mindenekelőtt a mozdonyvezetőt el tudják érni. A különböző alkalmazásoknak, felhasználói csoportoknak (pl. vonali és tolatási rádió, vonatbefolyásolás) jellemzően saját rendszerük van, külön frekvenciatartománnyal. Ugyanazon célra eltérő műszaki megoldású, egyazon készülékkel átjárhatatlan hálózatok léteznek Európában, így az országhatárokon átnyúló mobilitás nem, vagy csak korlátozottan érvényes. Ezt a sokszínűséget a hazánkban kiépített kétféle vonali rádiórendszer is mutatja. (Balás)

Vonali rádiórendszerek Magyarországon

A leginkább egységes és elterjedt, vasúti célra kifejlesztett mobil rendszer az UIC 751-3. Ez a legfejlettebb, analóg vasúti rádiórendszer, azonban a közcélú mobil rendszerekkel összehasonlítva műszakilag elavultnak nevezhető. Egyre kevésbé képes arra, hogy a mai kornak megfelelő kommunikációs igényeket kiszolgálja. A magas karbantartási és javítási költséggel rendelkező, az analóg technológiából adódóan gyengébb hangminőségű rendszerek helyett egységes, korszerű, integrált mobil-kommunikációs rendszerre volt szükség, ami átviteltechnikát biztosít az összes beszéd- és adatátviteli célú összeköttetésnek, továbbá lehetővé teszi a nemzetközi mobilitást is, magas fokú biztonság és megbízhatóság mellett. Hazánkban emellett figyelembe kell venni, hogy a 160 MHz-es frekvenciasávot rövid időn belül fel kell szabadítani, a 450 MHz-es UIC rádiórendszer esetében pedig nincs kizárólagos felhasználási jogunk.

Az európai vasutak közös rádiókommunikációs hálózatának kifejlesztése elsősorban tehát a meglévő analóg rendszerek lecserélésének igénye miatt kezdődött meg. Az új rendszer további fontos céljai a felhasznált frekvenciasávok kihasználtságának javítása, a magas üzemeltetési és karbantartási költségek csökkentése (nem csak a távközlés területén), és a vasúthálózatok együttműködésével, az interoperabilitással kapcsolatos feladatok megoldása. A nemzetközi vasútforgalom fejlesztése és az ezzel összefüggésben megalapozott ETCS rendszer bevezetése csak újabb lökést adott egy új kommunikációs rendszer létrejöttéhez.

A követelmények meghatározása majd szabványosítása több európai szervezet munkájának eredménye. Az UIC által 1992-ben megfogalmazott EIRENE (European Integrated Railway Radio Enhanced Network – Egységes Európai Vasúti Rádióhálózat) specifikáció egy olyan rádiórendszert határozott meg, amely teljes körűen kielégíti az európai vasutak mobil kommunikációs igényeit. Az ETSI (European Telecommunication Standards Institute; Európai Távközlési-Szabvány Intézet), valamint a vasúti felhasználók, berendezésgyártók és fejlesztési szervezetek által – az Európai Közösség közreműködésével – létrehozott MORANE (Mobile RAdio for Railway Networks in Europe) konzorcium dolgozott a specifikációk folyamatos fejlődésén, hogy létrejöhessen egy közös alapú kommunikációs hálózat a forgalomirányítók, utas kiszolgáló rendszerek, mozdonyvezetők, fenntartási csapatok, stb. részére.

Az EIRENE projekt

A rendszer megalapozásánál több meglévő technológia használatának lehetősége is felmerült. Az NMT, a Tetrapol és a CDMA mellett a két igazán komolyan előtérben levő rendszer a GSM és a Tetra volt. A korábban összefoglalt világméretű elterjedési folyamat végül a GSM sikeréhez vezetett. A GSM megfelel az UIC követelményeknek; folyamatosan fejlődő újdonságai a GSM-R-ben is megjelennek, ami által a GSM-R is fejlődik; a szabványosított hálózaton alapuló megoldás pedig nemzetközi együttműködést biztosít; továbbá műszakilag és gazdaságilag is a világ legsikeresebb mobilkommunikációs szabványa, ami miatt a GSM-R bármely korábbi vasútspecifikus rendszerhez képest jobb fejlesztői, illetve beszállítói háttérrel rendelkezik. A GSM sikerességét jól jellemzi a több mint 2 milliárd előfizető a világ több mint 200 országában, illetve a kb. 75 %-os mobilkommunikációs piaci részesedés (2006-os adatok).

Lap teteje