La radio cognitive pour les chemins de fer par le biais de la réutilisation dynamique et opportuniste du spectre – CORRIDOR

Afin d’augmenter la qualité, la fiabilité, la sûreté et la sécurité des systèmes de transport ferroviaires tout en augmentant leur accessibilité et la productivité ; l'exploitation ferroviaire s’appuie sur des flux d'informations de plus en plus nombreux entre les différents acteurs ferroviaires, des bases de données centralisées, mais aussi des équipements déployés à bord des trains et le long des voies. Aujourd’hui, il n’existe pas de technologie suffisamment performante capable de remplacer tous les autres systèmes de télécommunications dans le monde du ferroviaire et de répondre à la multitude des usages et des besoins. En conséquence, de très nombreux dispositifs de communication sans fil fonctionnant à des fréquences différentes sont toujours largement déployés. L'intégration de tous les réseaux hétérogènes sans fil est donc aujourd’hui un défi technique majeur si l’on veut améliorer l'efficacité globale du système ferroviaire. Les systèmes émergeants de Radio Cognitive sont aujourd’hui capables de répondre aux besoins ferroviaires: interopérabilité, robustesse, fiabilité, efficacité spectrale, et moins coûteux à déployer et à maintenir.

Le projet Corridor est le premier projet de recherche fondamentale en Europe, qui ouvrira la voie au développement des technologies de Radio Cognitive (RC) pour les applications ferroviaires. Les objectifs sont de concevoir, développer et évaluer les briques d'un système de RC adaptées aux exigences et aux contraintes de la grande vitesse ferroviaire (grande vitesse, perturbations électromagnétiques, mauvaise couverture des systèmes dans les zones rurales ...). La possibilité d'utiliser les ressources du spectre temporairement disponibles avec des formes d'ondes spécifiques, sans perturbation pour les autres utilisateurs sera également étudiée dans le contexte des futures allocations dynamiques du spectre entre les systèmes.
Le projet vise à concevoir, développer et évaluer dans les conditions de grande vitesse ferroviaire, des solutions d'interface de communication innovantes pour les véhicules/infrastructures en tenant compte de trois types de transmission caractéristiques du ferroviaire (contrôle-commande, CCTV et Internet à bord) afin de proposer une meilleure offre de transport. Le développement des systèmes de RC va clairement contribuer à l’émergence de solutions novatrices et efficaces pour les communications robustes liées à la sécurité des transports (le cas du CCTV étant étudié dans le projet). L’introduction des technologies de RC dans le domaine ferroviaire contribuera à l'amélioration de la mobilité des personnes et des biens et au développement de composants du système de transport plus fiables concernant les applications et l'intégration des technologies de l’information et de la communication.

Dans le projet CORRIDOR, les besoins utilisateur seront traduits en exigences et spécifications du système, notamment en ce qui concerne les propriétés cognitives avant la définition de l’architecture du système à développer. Des essais préliminaires permettront de réaliser une caractérisation du canal ainsi qu’un sondage spectral le long du site d'essais à grande vitesse de la SNCF, mais aussi d'obtenir des signaux réels pour la conception et l'évaluation des différentes briques du système. Des phases de mise en œuvre et d'évaluation sur la plateforme OpenAirInterface seront d’abord conduites dans les laboratoires avant l'évaluation du système sur un train à grande vitesse. Le projet tiendra compte non seulement des aspects "couches basses" de la RC, mais aussi de leur interaction avec les couches de communication supérieures et de l'intégration de ces dernières dans une architecture orientée RC. Des actions de dissémination sont prévues pendant toute la durée du projet. Des recommandations seront élaborées à la fin du projet pour un futur système de RC pour les chemins de fer.