Couverture mobile ferroviaire pour une connectivité améliorée

Durant la saison estivale, des milliers de voyageurs utilisent les trains, ce qui met les réseaux mobiles à l'épreuve. Offrir à ses clients une expérience à bord aussi confortable que chez eux constitue un véritable atout, tant pour les voyageurs occasionnels que pour les usagers réguliers du train.

Un élément différenciant dans ce domaine est la stratégie d’Orange, qui prévoit de continuer le déploiement de son réseau mobile 4G et 5G le long des lignes ferroviaires en France. Cette initiative vise à répondre aux besoins croissants des clients mobiles tout en soutenant les partenaires ferroviaires dans la fourniture de services de communication.

Importance de la couverture mobile pour la sécurité et l’efficacité 

La couverture mobile ne se limite pas au confort des passagers ; elle est également cruciale pour la sécurité et l’efficacité des opérations ferroviaires. Les cheminots, tout comme les voyageurs, ont besoin d’une connexion fiable pour communiquer avec le régulateur, le personnel du train et de la gare.  Depuis plus de vingt ans, cette communication est assurée par le réseau GSM-R (Global System for Mobile Communications – Railway) : un standard de communication mobile basé sur la 2G+, spécifiquement adapté au ferroviaire. Il a été déployé sur environ 210 000 km à travers le monde, si on se réfère au chiffre de l’Union Internationale des Chemins de fer (UIC).

Transition vers le Future Railway Mobile Communication System (FRMCS)

Avec l’évolution des technologies, d’ici 2035, le Future Railway Mobile Communication System (FRMCS – 5G) va remplacer le GSM-R.  Cette transition, qui variera selon les pays, pourrait inclure une période de coexistence. En Europe, une nouvelle fréquence additionnelle est prévue à 1900 MHz, permettant d’améliorer la qualité des communications et d’élargir la gamme des services offerts, tels que l’Automatique Train Operation (ATO) de niveau 3 ou 4. 

Exploitation des réseaux d’opérateurs pour réduire les coûts 

Une autre opportunité intéressante réside dans l’exploitation des réseaux d’opérateurs, ce qui peut réduire les coûts d'infrastructure tout en garantissant une connectivité sécurisée pour les entreprises ferroviaires.  Cette approche ouvre également la voie à de nouvelles opportunités commerciales pour les opérateurs de télécommunications et Towerco. 

Stéphane Guillemaut, chef de la section Système et Innovation à la Direction des Télécoms Unifiée, souligne que cette 5G sera similaire à celle utilisée quotidiennement, mais avec une couche de sécurité supplémentaire, comme c’est déjà le cas dans l’armée et la police. L'UIC estime l'investissement nécessaire à 50 milliards d'euros pour les réseaux 5G et les équipements embarqués destinés aux entreprises du secteur.

Défis de la couverture mobile ferroviaire

Malgré ces avancées, on peut observer que plusieurs défis demeurent sur les voies de la couverture mobile. Que ce soit par l'intermédiaire d’un réseau opérateur ou d’un réseau dédié au ferroviaire, assurer une bonne couverture sur les rails n’est pas simple. En plus des environnements habituels, comme les suburbains et forêts, il y a des influences spécifiques comme les viaducs, les remblais, les tunnels et les panneaux insonorisés. Ces éléments peuvent impacter le comportement des ondes électromagnétiques. Pour assurer une couverture outdoor vers indoor, indépendante d'une antenne installée sur le train, il est également crucial de prendre en compte le modèle de train. En effet, la qualité de réception des passagers peut varier selon qu'il s'agit d'un train à un étage, dit "simplex", ou d'un train à deux étages, dit "duplex".

Modèles de Propagation pour améliorer la couverture

Pour relever ces défis, des modèles de propagation, comme celui d’Orange, ont été développés. Issu d’une collaboration étroite avec des équipes opérationnelles et des experts en innovation, le modèle propose une prise en compte des environnements ferroviaires. Il repose sur une approche théorique, mais également sur des mesures terrain, permettant ainsi de comprendre et de valider la modélisation du train lui-même et des environnements spécifiques, tels que les tunnels et les viaducs. 

Les terrains n’étant pas uniquement des espaces plats et sans obstacle, il peut également prendre en compte les multiples trajets qu’implique un terrain vallonné, l’absorption d’un couloir végétal ou encore l’effet canyon, autrement dit l’onde guidée par des panneaux insonorisés. Cette modélisation facilite la planification du réseau pour garantir une connexion fiable et continue. Elle a également permis de construire un savoir-faire Orange et une expertise dans le domaine, et ce, dans différents environnements.

Conclusion : Vers une connectivité optimale sur les rails

En résumé, la couverture mobile dans les trains est essentielle pour répondre aux attentes des passagers et garantir la sécurité des opérations. Il est crucial d'explorer toutes les options disponibles, qu'il s'agisse de réseaux privés dédiés ou de ceux des opérateurs.  Une approche stratégique est indispensable pour assurer une connectivité optimale sur les rails, tout en tenant compte des spécificités liées au ferroviaire et à son environnement de propagation. Il est également nécessaire de se mettre en mesure d'évaluer au mieux les différentes solutions à disposition, quel que soit le mix choisi, tout en tenant compte des spécificités liées au rail et à son environnement de propagation. 

Pour ne pas perdre le train en marche, à l'aube de l'ère du FRMCS, les entreprises du secteur ferroviaire doivent non seulement innover et s'adapter, mais aussi anticiper les défis futurs pour rester compétitives dans un environnement en constante évolution. C'est également une opportunité pour les opérateurs déjà engagés dans la couverture mobile des trains de proposer leurs réseaux, ouvrant ainsi la voie à de nouveaux marchés et à des solutions adaptées aux besoins croissants en connectivité.

Sources : 

1. La carte de couverture mobile - Réseaux Orange
2. FRMCS and 5G for rail: challenges, achievements and opportunities
3. FRMCS | UIC - International union of railways
4. Grâce à Eurostar et Orange Wholesale France, surfez à 300 km/heure* entre Londres et Paris - Wholesale
5. FRMCS ou la radiocommunication ferroviaire du futur | SNCF Réseau
6. Le modèle de propagation radio d’Orange - Hello Future Orange