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Guide des procédures de coordination pour la phase

pilote, dans le contexte de la protection de la

réception GSM-R et dans l’attente du déploiement

des terminaux GSM-R renforcés, applicables à

compter du 20/07/2015

V1.0 en date du 24 septembre 2015

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CONTEXTE

Le GSM-R utilise des bandes de la gamme des 900 MHz, adjacentes à celles des réseaux

mobiles commerciaux GSM/UMTS (2G/3G). Du fait de cette proximité trois phénomènes

peuvent perturber la réception du GSM-R sur des portions de voie ferrée :

les produits d’intermodulation : des composants des cab-radios peuvent produire

des signaux perturbant la bande GSM-R lorsqu’ils captent des porteuses d’un ou

plusieurs relais mobiles. Cela impacte quelques canaux GSM-R (en présence de

relais 2G), voire toute la bande GSM-R (en présence de 3G).

la saturation : un cab-radio peut être ébloui par un relais mobile proche si le

champ résultant est trop important.

les émissions hors-bande : subsidiairement, des relais mobiles dans la bande

adjacente (∆𝑓 ≤ 10 𝑀𝐻𝑧) peuvent émettre des signaux parasites dans la bande

GSM-R.

Dans le contexte du déploiement des infrastructures GSM-R sur le réseau ferré national, et à

la suite de l’alerte déclenchée, fin 2013, par la perturbation de la réception GSM-R du tram-

train de Bondy (T4), un groupe de travail (GT) a été mis en place afin de rapprocher

l’ensemble des parties concernées par les problématiques de coexistence entre les réseaux

mobiles publics opérant dans la bande 900 MHz et les réseaux GSM-R , de favoriser une

analyse commune de la situation, de partager les constats, et de faire émerger des propositions

de solutions recueillant l’engagement de chaque acteur.

Les travaux de ce groupe ont mis en évidence la nécessité de distinguer :

l’étude de la mise en œuvre de la solution cible, de moyen terme, qui consiste à

déployer, sur l’ensemble des véhicules ayant vocation à rouler sur les voies équipées

en GSM-R, des filtres externes ou des terminaux GSM-R renforcés, conformes à la

nouvelle norme ETSI TS 102 933-1 v1.3.1. Les tests réalisés par divers organismes

européens ont, en effet, démontré que les spécifications de cette norme renforcent

considérablement la résilience des terminaux GSM-R (cabs-radio) aux produits

d’intermodulation que génèrent, en leur sein, la réception simultanée de signaux GSM

ou UMTS en bande 900 MHz. Comme en attestent les retours d’expérience issus des

déploiements GSM-R actuels, ces produits d’intermodulation (IM3) constituent, de

loin, le principal risque de dégradation de la réception GSM-R, lié à la coexistence de

systèmes mobiles en bande 900 MHz (*) ;

la conception et la mise en œuvre, sur le court terme, de procédures de coordination

entre parties prenantes, permettant d’assurer, temporairement, durant la période de

remplacement des terminaux de bord GSM-R par des terminaux conformes à la norme

ETSI TS 102 933-1 v1.3.1, le meilleur contrôle du risque de dégradation de la

réception GSM-R en présence de réseaux mobiles publics opérant en bande 900 MHz

à proximité des voies ferrées équipées de GSM-R.

(*) : Il est à noter que les terminaux renforcés ne permettent pas de se prémunir contre les

risques liés aux émissions hors bandes.

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Ces travaux ont donc fait apparaitre la solution de renforcement des terminaux comme la

protection la plus efficace contre les risques de perturbations de la réception GSM-R par les

produits d’intermodulation (IM3) et la saturation générés par la présence des réseaux mobiles

publics. Néanmoins, des procédures applicables sur une période transitoire sont nécessaires le

temps du déploiement des terminaux renforcés :

un processus de coordination préventive en adaptant la procédure COMSIS, qui

permet notamment d’anticiper une dégradation de la perturbation de la réception

GSM-R qui serait liée à l’implantation, ou à toute modification, d’une station mobile

publique nécessitant un accord COMSIS, susceptible d'avoir une influence sur la

réception GSM-R, voire au projet d’implantation d’une nouvelle station GSM-R, et de

favoriser la recherche d’une solution de compromis entre les parties concernées ;

un processus de coordination corrective, après accord COMSIS dans le cadre de

l’instruction de cas de brouillage, qui assure une prise en charge, par l’ensemble des

acteurs concernés, d’une situation de dégradation constatée de la réception GSM-R sur

une portion de voie, de son analyse à la mise en œuvre effective d’une solution

corrective. Cette coordination corrective doit pouvoir être mise en œuvre pour traiter

les cas de perturbation observés :

o lors des phases de recette, par SNCF Réseau ou tout gestionnaire

d’infrastructure ferroviaire autorisé dans le cadre de l'autorisation n°2015-0863

délivrée par l'ARCEP à SNCF Réseau, des brins ferroviaires GSM-R livrés par

le constructeur (SYNERAIL, COSEA, …) ;

o lors des tests préalables à la mise en exploitation de ces brins ferroviaires

réalisés par l’exploitant ;

o lors de l’exploitation courante des réseaux GSM-R déployés le long des lignes

ferroviaires prévues dans le cadre de l'autorisation n°2015-0863.

La coordination corrective doit pouvoir apporter une réponse dimensionnée au

problème rencontré.

La durée de la phase transitoire, pendant laquelle seront mis en œuvre les deux processus de

coordination renforcés préconisés par l’ANFR, sera précisée à l’issue de la phase pilote, d’une

part, au vu des enseignements tirés de l’expérience acquise et, d’autre part, en fonction des

perspectives de déploiement de terminaux GSM-R conformes à la norme ETSI TS 102 933-1

v1.3.1 sur les matériels roulants circulant en France, qui sera communiqué par SNCF Réseau

au plus tard le 31 décembre 2015.

N.B. : Ces procédures spécifiques aux cas issus de la problématique GSM-R, s’inscrivent

pleinement dans le périmètre d’action classique de l’ANFR, conformément au

I. de l’article L.43 du Code des postes et des communications électroniques. Ils ne prétendent

aucunement se substituer aux travaux de coordination entre opérateurs, notamment en amont

de l’identification de nouveaux sites pour les réseaux mobiles ouverts au public, ou lors de

l’analyse d’une perturbation. Ces travaux, qui visent à anticiper ou à résoudre au mieux les

difficultés, doivent, en tout état de cause, être favorisés.

Les dossiers de demande d'accord contiennent les éléments décrits dans la version en vigueur

du présent guide à la date de l'envoi du dossier.

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Le cas échéant et conformément à la procédure COMSIS, l'Agence reste fondée à demander

un complément d'information ou une simulation d'impact basée sur les éléments techniques

décrits dans le présent guide.

Une phase pilote est réalisée pour mettre en place (phase de préparation des outils et

modalités de traitement des dossiers) et éprouver (phase opérationnelle d’instruction des

dossiers) les modes de fonctionnement de chacun de ces processus. La durée de la phase

opérationnelle des pilotes est de trois mois.

Ce présent document décrit les modalités de fonctionnement appliquées lors du

lancement de ces pilotes.

Le guide décrivant les modalités de fonctionnement des processus applicables à la

période transitoire a vocation à être mis à jour en fonction de l'expérience acquise

durant les pilotes ainsi qu’en fonction des évolutions législatives et réglementaires à

venir.

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PROCESSUS DE COORDINATION PREVENTIVE DANS LE

CADRE DU PILOTE

Introduction

Ce processus vise à préciser les modalités de gestion préventive du risque lié à l’implantation

ou à la modification des caractéristiques techniques de toute installation radioélectrique

opérant en bande 900 MHz à proximité des voies du réseau ferré national.

Il s’attachera à apporter une réponse proportionnée au risque de perturbation de la réception

GSM-R ainsi qu’au niveau de criticité des impacts ferroviaires et à ne pas entraver indûment

le déploiement des réseaux mobiles ouverts au public.

Il repose sur l’adaptation de la procédure générale d’accord préalable d’implantation d’une

installation radioélectrique (procédure COMSIS) prévu au dernier alinéa du I de l’article L.43

du Code des postes et communications électroniques (CPCE), pour les stations susceptibles

d’impacter la qualité de la réception GSM-R.

Ce processus a vocation à s’appliquer à l’intérieur d’une zone de coordination renforcée

couvrant les zones jugées critiques pour le GSM-R. Cette zone de coordination spécifique,

proportionnée aux objectifs de prévention poursuivis, doit être définie. Elle précise la zone

géographique sur l’emprise de laquelle toute nouvelle station, ou toute modification des

paramètres d'une station, nécessitant un accord COMSIS et susceptible d'avoir une influence

sur la réception GSM-R, déclenche une coordination renforcée (étant entendu qu’en dehors de

cette zone la procédure d’accord applicable est la procédure COMSIS classique en vigueur).

A l’issue de la phase pilote, la procédure de coordination préventive relative au GSM-R a

vocation à être adaptée en concertation avec les parties prenantes, et généralisée à l’ensemble

des demandes concernées, i.e. dont les émetteurs sont situés à l’intérieur de la zone de

coordination renforcée.

Périmètre d'application de la procédure de coordination préventive relative au GSM-R

dans le cadre du pilote

Le processus de coordination préventive sera calibré sur la base de six projets d’implantations

d’installation radioélectriques par opérateur. Sur ces projets sélectionnés à partir des réserves

reçues et motivées, l'accord d'implantation sera mis en différé par l'Agence, et l’instruction de

la demande sera réalisée dans le cadre de la procédure pilote.

A compter du démarrage du pilote, et lorsque les travaux préparatoires (mise en place de

l'organisation et des moyens d'analyse des dossiers) auront été achevés, les demandes situées

dans une zone de coordination renforcée seront analysées dans le cadre de cette procédure

pilote.

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Zone de coordination COMSIS renforcée en vue de la protection de la réception GSM-R

La zone de coordination renforcée précise la zone géographique sur l’emprise de laquelle

toute nouvelle station déclenche une coordination spécifique (étant entendu qu’en dehors de

cette zone la procédure d’accord applicable reste la procédure COMSIS classique en vigueur).

Elle doit être proportionnée aux objectifs poursuivis de prévention du risque de perturbation

de la réception GSM-R et au niveau de criticité des impacts ferroviaires

Dans le cadre du pilote la zone de coordination renforcée retenue est un couloir de 1 000

mètres de part et d'autre des voies équipées d'un réseau GSM-R (cf. Annexe 1).

Cette zone est susceptible d’évoluer pendant et à l’issue du pilote. Les évolutions envisagées

pourront notamment avoir trait à :

- la largeur du couloir,

- la différentiation entre zones urbaines et zones rurales,

- la restriction de la zone de coordination renforcée dans l’axe de la voie ferrée,

afin de limiter au maximum le nombre de dossiers nécessitant une coordination renforcée aux

demandes présentant un risque réel de perturbation des circulations ferroviaires.

Rappel sur la procédure COMSIS "classique" en vigueur

La procédure d’utilisation optimale des sites radioélectriques (COMSIS) est décrite dans le

document de référence DR 05. Elle prévoit notamment :

la communication, par le demandeur, à l’Agence, d’un ensemble minimum de données

administratives et techniques, dites données obligatoires, via une plateforme commune

appelée STATION ;

la consultation par l’Agence de l’ensemble des membres COMSIS sur les demandes

d’implantation ou de modification qui lui ont été soumises. Les données minimum

relatives à la demande sont mises en visibilité des membres au travers de la plateforme

STATION ;

la décision de l’Agence, dans un délai d’une semaine à l’issue de la phase de consultation

de quatre semaines. Cette décision peut être un accord, un refus ou une réponse différée,

notamment dans le cas où une réserve argumentée est exprimée, durant la phase de

consultation, par un membre COMSIS ;

le traitement des réserves. Dans les cas où l’accord de l’Agence est différé, notamment du

fait d’une réserve émise par une partie, la levée de la réserve peut être effectuée, par la

partie concernée ou par l’Agence, par une levée de doute quant au risque présumé

(simulation sur données complémentaires, mesures in situ, modification des conditions

techniques de fonctionnement de la station concernée, …). Pour ce faire, l’Agence

s’attache à favoriser et à suivre la coordination entre les parties prenantes. En cas de litige

persistant elle peut refuser son accord.

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Adaptations de la procédure COMSIS "classique" en vigueur, en vue de la protection de

la réception GSM-R

L’évaluation du risque de perturbation de la réception GSM-R, causé par l’implantation ou la

modification d’une station mobile 2G/3G (ou 4G), nécessite la connaissance de données

techniques non obligatoires dans un dossier COMSIS classique. La procédure doit donc être

adaptée pour recueillir ces données lors de la demande d’accord et en assurer le partage

auprès des acteurs ayant à en connaître, dans le respect des règles de confidentialité exigées.

Des accords de confidentialité entre les parties prenantes devront être mis en place à cet effet.

Les méthodologies retenues pour l’évaluation du risque de perturbation doivent être

transparentes et partagées pour permettre aux acteurs de prendre en compte cette contrainte

dans leurs processus de planification de fréquences et favoriser l’échange entre parties

prenantes sur une base commune dans le cas où une réserve serait exprimée par l’un d’eux.

Les réserves à l‘implantation d’une installation devront notamment être motivées par une

analyse de risque conforme aux méthodologies retenues, dont le format sera à préciser dans le

cadre du pilote.

L’accès à la plateforme STATION doit être ouvert à l’ensemble des entreprises en charge de

la construction des réseaux GSM-R.

Caractéristiques des réseaux opérant en bande 900 MHz

Lors de la demande d’accord pour l’implantation ou la modification d’une station

radioélectrique en application de l’article R20-44-11 (5°) du Code des postes et

communications électroniques, tous les opérateurs opérant dans la bande des 900 MHz

doivent fournir les caractéristiques obligatoires de la fiche de renseignement COMSIS, ainsi

que les données complémentaires suivantes, pour toute station située à l’intérieur de la zone

de coordination renforcée :

tilt global des antennes d’émission ;

référence constructeur des antennes d’émission ou référence à un diagramme d’antenne

générique ;

fréquences exactes (*/**).

Les modalités de déclaration de ces données complémentaires figurent en Annexe 2.

(*) En l’absence de cette donnée il sera considéré que la station fonctionne sur l’ensemble de

la bande de fréquence accordée à l’opérateur par sa licence.

(**) La largeur de bande associée est actuellement décrite avec le système au niveau de

l'émetteur dans la fiche de déclaration COMSIS.

Méthodologie d’évaluation du risque de perturbation de la réception GSM-R en

présence d’une station de réseau mobile ouvert au public en bande 900 MHz

Comme cela a été rappelé dans les éléments de contexte, trois phénomènes peuvent être à

l’origine du risque de perturbation de la réception GSM-R :

- les produits d’intermodulation, ou IM3, générés au sein du terminal par les combinaisons

non linéaires de signaux provenant de stations de base des opérateurs mobiles de réseaux

ouverts au public à proximité des voies ;

- la saturation du terminal GSM-R ;

- les émissions hors bande des sites opérateurs utilisant la bande 900MHz.

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Dans leur très grande majorité, les perturbations de la réception GSM-R constatées lors de la

mise à disposition des brins ferroviaires par le constructeur du réseau GSM-R, ainsi qu'en

phase d’exploitation de ces réseaux, proviennent de la création de produits d’intermodulation

dans les cabs-radio non renforcés.

Pendant cette phase pilote, les réserves qui seront adressées à l’Agence par une partie-

prenante autorisée (SNCF Réseau notamment) devront être motivées au regard de l’évaluation

du risque de perturbation de la réception GSM-R par production de produits

d’intermodulation au sein des terminaux GSM-R non renforcés, sur la base des données

communiquées par les opérateurs. Cette évaluation devra être aussi précise que possible afin

de limiter le volume de dossiers nécessitant une coordination renforcée et de fausses alertes.

Au regard des résultats des tests issus des travaux menés par le BNetzA à Munich entre 2013

et 2014, et mentionnés dans le rapport ECC 229 de la CEPT (cf. Annexe 3), ainsi que des

travaux du groupe « coordination » réalisés en août 2015, les seuils d’identification, d’un

risque de perturbation de la réception GSM-R par un terminal non renforcé conforme à la

norme ETSI EN 301 515 sont donnés ci-après :

Les réserves seront formulées dans les meilleurs délais, et en tout état de cause dans la phase

de consultation de quatre semaines, et traitées dans un délai d’une semaine à l’issue de la

phase de consultation.

A réception d’une réserve motivée par le dépassement du seuil de déclenchement ajusté

(tenant compte du niveau du signal GSM-R), de produits d’intermodulation de type IM3, dans

un délai de 4 semaines après mise en circulaire de la demande, l’Agence pourra différer son

accord dans l’attente d’éléments complémentaires justifiant une levée de cette réserve.

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Levée de la réserve

La levée de la réserve peut être effectuée, par la partie qui l’a émise ou par l’Agence, par une

levée de doute quant au risque présumé, au travers, par exemple :

- d’une analyse des combinaisons fréquentielles intra et inter-opérateurs mobiles

susceptibles de coïncider avec les canaux GSM-R utilisés, sur la base des informations

fréquentielles renseignées dans les dossiers COMSIS.

- de la communication de données complémentaires par les opérateurs, notamment les

canaux utilisés ;

- de tests et de mesures in situ coordonnés entre acteurs ;

- de la modification des paramètres techniques de fonctionnement des stations.

Pour ce faire, l’Agence s’attache à favoriser la coordination entre les parties prenantes dont le

suivi sera réalisé au sein du groupe « Coordination ».

Rôles et responsabilité des parties-prenantes pendant la phase pilote

Opérateurs et constructeurs de réseaux GSM-R :

o les constructeurs de réseaux GSM-R (SNCF Réseau, COSEA, …) tiennent à

disposition des parties prenantes (opérateurs mobiles, ANFR, ARCEP, DGE), sous des

conditions de confidentialité qu’ils préciseront, les vecteurs des voies ferrés qui sont

ou seront équipées du GSM-R à terme (selon la cible connue à ce jour), ainsi que les

caractéristiques techniques des stations GSM-R ;

o ils analysent les demandes, instruisent les études de risque, dans la période de

consultation de quatre semaines, et adressent à l’Agence et à l’opérateur concerné, le

cas échéant, leurs réserves motivées auxquelles sont jointes leurs études. Ils utilisent à

cet effet leurs outils de planification ou de simulation/ estimation de champs incluant

relief, le sursol, ainsi que le bâti lorsqu’ils en disposent en 3D. Le pilote visera à

harmoniser, autant que possible, le paramétrage de ces outils (modèles de propagation

ou autres moyens restant à définir) utilisés pour ces études ;

o lorsque cela s’avère nécessaire pour lever le doute, ils permettent ou facilitent la

réalisation de mesures radio aux abords des voies ferrées, en concertation avec les

opérateurs mobiles, afin d’évaluer le risque réel de perturbation de la réception

GSM-R.

Opérateurs de réseau mobile ouvert au public :

o chaque opérateur public peut pré-évaluer en propre sa contribution potentielle au

risque de franchissement du seuil de déclenchement des produits d'intermodulation au

sein des terminaux non renforcés préalablement au dépôt de sa demande d’autorisation

afin de réduire le volume de dossiers avec réserves ;

o afin de faciliter la levée de réserves, les opérateurs renseignent dans la base

STATION, à la demande de l’Agence, les données relatives aux canaux GSM utilisés

par les stations mises en cause dans la réserve.

ANFR :

o l’Agence assure le pilotage de la procédure COMSIS et en particulier :

la diffusion, notamment au travers de la plateforme STATION de l’ensemble des

informations relatives aux stations radioélectriques partagées entre parties

prenantes ;

le recueil des réserves et leur contrôle ;

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la prise de décision (accord confirmé, accord différé, refus) dans le délai prévu par

la procédure COMSIS;

o en cas de mise en différé suite à une réserve, elle assure le suivi de l'instruction du

dossier par les parties prenantes et veille à délivrer les accords dans les meilleurs

délais ;

o elle assure par ailleurs dans la phase pilote, le rôle de chef de projet de mise en place

de la procédure de coordination préventive dans le contexte du GSM-R.

Suivi du pilote

Le suivi du pilote sera réalisé en mode projet.

L’Agence assure le rôle de chef de projet.

La constitution du groupe projet est précisée en Annexe 4.

Un bilan sera réalisé à l’issue du pilote afin de préciser les éventuelles adaptations de la

procédure de coordination préventive applicable à la protection de la réception GSM-R dans

l’attente du déploiement des terminaux de cabine renforcés dans les véhicules ayant vocation

à circuler sur les voies équipées de GSM-R.

Livrables du pilote :

Le pilote devra notamment permettre de déterminer :

o les outils (modèle de propagation ou autres) ainsi que les hypothèses et paramètres

afférents, à utiliser par les acteurs pour quantifier le risque de perturbation ;

o les critères de motivation des réserves ;

o les conditions, modalités et délais de levée des réserves ;

o la méthodologie détaillée incluant le mode opératoire de chaque acteur

o les seuils de référence et la ou les distances de coordination pertinents ;

o l’évaluation de la charge ainsi que des impacts opérationnels (déploiement) et

financiers pour chaque acteur.

Il devra, en outre, permettre de valider le mode de fonctionnement de la procédure préventive

applicable durant la période de coordination et procéder, si nécessaire, à une mise à jour de la

procédure.

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PROCESSUS DE COORDINATION CORRECTIVE DANS LE

CADRE DU PILOTE

Introduction

L’objet de ce processus est d’assurer la prise en charge et la résolution, dans les meilleurs

délais, par une coordination entre acteurs, et, le cas échéant, par la formulation de

préconisations par l’Agence nationale des fréquences, des problèmes de perturbation de la

réception GSM-R, observés sur le terrain et liés à la présence, à proximité d’une voie ferrée,

de stations mobiles en bande 900 MHz.

La coordination corrective s’attachera à veiller à apporter une solution proportionnée au

problème rencontré et au niveau de criticité des impacts ferroviaires afin de ne pas entraver

indûment le déploiement des réseaux mobiles ouverts au public.

Un mode de coordination directe est d’ores et déjà est mis en œuvre entre certains acteurs

ferroviaires (SNCF Réseau, SYNERAIL, …), et des opérateurs mobiles publics, lorsque des

perturbations de la réception GSM-R sont constatées sur le terrain ou anticipées en phase de

conception GSM-R. Néanmoins, si elle permet d’apporter des solutions effectives, n’affectant

pas significativement la couverture et la qualité du service mobile en bande 900 MHz, dans

les cas où la dégradation est liée à une situation simple (opérateur concerné unique, solutions

de remédiation affectant marginalement l’ingénierie réseau de l’opérateur, …), cette

coordination s’avère impuissante pour régler les cas plus complexes, et ne s’impose

aucunement à l’ensemble des acteurs (opérateurs mobiles publics et GSM-R).

L’appel à une instance de coordination, d’arbitrage et de suivi s’avère donc nécessaire pour

traiter ces cas complexes.

A l’issue de la phase pilote, la procédure de coordination corrective, relative au GSM-R, a

vocation à être adaptée en concertation avec les parties prenantes, et suite à son approbation, à

être appliquée par l’ensemble des parties.

Périmètre de la procédure pilote de coordination corrective relative au GSM-R

Les cas de perturbation de la réception GSM-R du fait de la proximité de stations de base des

opérateurs mobiles de réseaux ouverts au public peuvent apparaître à diverses étapes du cycle

de vie des réseaux GSM-R :

o lors de la mise à disposition des brins ferroviaires (MAD) : il s’agit de la phase de

recette, par le commanditaire, des réseaux GSM-R livrés par son/ses partenaire(s) ou

sous-traitant(s) chargés de leur construction. Lors de cette phase des tests et des

mesures (RxLEV, RxQUAL, MOS, relevé spectral sur la zone, …) sont réalisés afin

de relever les perturbations, d’en analyser les causes et, le cas échéant d’identifier les

émetteurs potentiellement concernés. Ceux-ci sont consignés dans un rapport de

mesure ;

o lors de l'autorisation de mise en exploitation (MEX) : durant cette phase, d’ultimes

tests en environnement pré-commercial sont réalisés avant que soit prononcée

l’autorisation par l’exploitant de la ligne :

o lors de l'exploitation courante (EXPL) du réseau GSM-R.

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Le pilote a vocation à traiter tout type de cas de perturbations avérées du GSM-R et liés aux

émissions des stations des opérateurs mobiles, quelle que soit l'étape du cycle de vie des

réseaux GSM-R (MAD, MEX, EXPL). Il traitera tous les cas qui se présenteront durant la

durée du pilote, mais pas nécessairement traiter des cas relatifs à chacune de ces catégories.

Application du principe de subsidiarité

La procédure précise et complète le dispositif mis en place par les acteurs opérationnels pour

identifier la source de la perturbation observée de la réception GSM-R, et mettre en œuvre

une solution de remédiation pour corriger le problème.

Elle veille à ce que l’élaboration et la mise en œuvre des solutions de remédiation soient,

autant que possible, issues d’une coopération directe entre acteurs opérationnels.

Dans les cas complexes de perturbation ou les cas de traitement en urgence, la procédure

prévoit le dépôt par l’exploitant du réseau GSM-R d’une demande d’instruction de brouillage

(DIB) accompagné d’un rapport de perturbation, pouvant être sommaire dans le cas de la

procédure d’urgence, auprès du Bureau centralisateur national (BCN) géré par l'Agence, et la

mobilisation par celui-ci du GT remédiation.

Synoptique de la procédure pilote de coordination corrective

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Rôles et responsabilité des parties-prenantes

L'exploitant de réseaux GSM-R :

o Lors de l’identification d’une perturbation de la réception GSM-R présentant un risque

pour les circulations ferroviaires, l’exploitant du réseau GSM-R initie la procédure de

coordination corrective.

o Il réalise ou fait réaliser un rapport de perturbation et de mesures présentant a

minima l’ensemble des éléments suivants :

- analyse et qualification de la criticité du problème, notamment la sévérité de la

dégradation de la voix et/ou des data ainsi que la criticité des impacts

opérationnels sur les circulations ferroviaires ;

- carte de situation et description de la zone de non qualité ;

- description des sites encadrants (à partir notamment des données de la base

STATION) ;

- spécification des mesures des interférences externes notamment niveaux d’IM3

sur les canaux GSM-R concernés par la perturbation ;

- confirmation de la liaison entre le problème constaté et la présence de stations

mobiles de réseaux ouverts au public à proximité de la voie ferrée avec

identification du ou des opérateurs potentiellement concernés.

o Hors cas d’urgence, il étudie et qualifie la pertinence des solutions de nature à

remédier au problème par une adaptation du réseau GSM-R :

- modification des canaux GSM-R ;

- augmentation du champ GSM-R sur la portion de voie affectée par la perturbation

(eg par modification des paramètres d’exploitation des stations GSM-R

concernées, relocalisation d’une station GSM-R, implantation d’une nouvelle

station ou d'un répéteur GSM-R, …).

o En cas d’échec, il notifie les solutions envisagées et le motif de leur refus dans le

rapport de perturbation et de mesures, et saisit les opérateurs exploitant la ou les

stations concernées afin d’identifier une ou des solutions au problème rencontré :

- modification des canaux d’une ou plusieurs stations 2G concernées ;

- modification des paramètres d’exploitation d’une ou de plusieurs stations mobiles

2G/3G, … ;

o Hors procédure d’urgence, il consigne, dans le rapport de perturbation et de mesure,

les solutions techniques propres à remédier au problème rencontré, qu’il aura

préalablement développées avec le ou les opérateurs mobiles concernés:

- solution(s) et adaptations proposée(s) pour les stations concernées ;

- situation finale escomptée : niveau d’IM3 final simulés sur le ou les canaux

GSM-R concernés par la perturbation.

o En cas d’absence d’accord des parties prenantes sur la mise en œuvre d’une solution

de remédiation passé un délai raisonnable au regard de la criticité du problème, et ne

pouvant excéder quinze jours ouvrés, il adresse une demande d’instruction de

brouillage (DIB) au bureau centralisateur national (BCN), à laquelle il joint le rapport

complet de perturbation et de mesures dans lequel il aura pris soin de faire figurer les

motifs de refus des opérateurs sollicités. Il adresse également, sans délai, ce rapport à

l’ARCEP et aux membres du GT de remédiation.

o Il met en œuvre les modifications préconisées (réingénierie simple ou réingénierie

structurante issue du GT remédiation).

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Opérateurs de réseau mobile ouvert au public :

o à réception des éléments transmis par l'exploitant de réseaux GSM-R, ils échangent

avec celui-ci sur les solutions techniques proposées, afin de les mettre en œuvre dans

un délai raisonnable au regard de la criticité du problème ;

o en l’absence d’accord des parties prenantes sur la mise en œuvre d’une solution de

remédiation, ils communiquent à l’exploitant de réseau GSM-R les éléments qui

motivent leur refus de mise en œuvre des solutions qu’il préconise ;

o ils mettent en œuvre les modifications préconisées (réingénierie simple ou réingénierie

structurante issue du GT remédiation).

L'ANFR :

o le bureau centralisateur national (BCN), rattaché à l’ANFR, informe le GT

Remédiation de la demande et diffuse à ses membres le rapport de perturbation et de

mesures auxquelles est jointe la description des solutions techniques propres à

remédier à la perturbation ;

o elle établit un rapport technique détaillé décrivant les investigations et mesures

effectuées, ses conclusions et les préconisations qu’elle formule. Ce rapport est

adressé sans délai aux membres du GT de remédiation ;

o elle assure par ailleurs dans la phase pilote, le rôle de chef de projet de mise en place

de la procédure de coordination corrective.

Le GT Remédiation :

o il est composé des parties prenantes impliquées, de l'Affectataire de tutelle et de

l'Agence ;

o sur la base des éléments transmis par le BCN, il propose, pour des problèmes liés aux

produits d’intermodulation générés dans la chaîne de réception des terminaux GSM-R

non renforcés les solutions de remédiation permettant l'atténuation ou la suppression

de ces artefacts, et s'assure de leur mise en œuvre, dans un délai raisonnable au regard

de la criticité du problème. Les solutions retenues par le GT remédiation doivent

respecter le principe de subsidiarité et viser à minimiser les impacts opérationnels et

financiers liés à leur implémentation.

Procédure d’urgence

En cas d’incident bloquant pour les circulations ferroviaires, l'exploitant du réseau GSM-R

saisit directement le BCN, informe les parties prenantes, afin que soit identifiée et mise en

œuvre, dans les meilleurs délais, une solution conservatoire préconisée par l'Agence et

permettant l’atténuation ou la suppression des perturbations. La levée des mesures

conservatoires sera réalisée après instruction du cas par le GT Remédiation.

Par incident bloquant, on entend toute perte de réseau en exploitation et subie par trois

modules radio d’engins différents, rendant de ce fait impossible la transmission d’une alerte

radio, ou conduisant à un freinage d’urgence ETCS, en dehors de tout dysfonctionnement

GSM-R "bord et sol".

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Suivi du pilote

Le suivi du pilote sera réalisé en mode projet.

L’Agence assure le rôle de chef de projet.

La constitution du groupe projet est précisée en Annexe 5.

Un bilan sera réalisé à l’issue du pilote afin de préciser les éventuelles adaptations de la

procédure de coordination corrective applicable à la protection de la réception GSM-R.

Livrables du pilote

Le pilote devra notamment permettre d’identifier :

o les délais et temps de traitement pour les différentes parties ;

o les coûts (équipement, main d’œuvre, impacts clients, …) et les impacts opérationnels

et financiers de la remédiation pour chacun des acteurs ;

o Les modalités d'échanges ;

Il devra, en outre, permettre de valider le mode de fonctionnement de la procédure corrective

applicable et procéder si nécessaire à une mise à jour de cette dernière.

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Annexe 1 : Zones de coordination retenues pour la phase pilote

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Annexe 2 : Données complémentaires incluses dans le format numérique du dossier

COMSIS pour les projets d’implantation de stations radioélectriques à l’intérieur de la

zone de coordination renforcée

a. N° de site de l’opérateur.

b. Tilt global.

c. Référence constructeur de l’antenne.

d- Bloc de fréquences ou canaux utilisés.

Modalités pratiques :

Les données "a, b et c" sont à renseigner dans le champ contraintes de l’EM/REC concerné

sous la forme : 310248/-2/KATHREIN/80010684.

Il est essentiel de respecter l’ordre des données et les types de séparateur.

La donnée "d " est à renseigner dans les champs de la fiche COMSIS prévus à cet effet pour la

déclaration des bandes de fréquences ou des fréquences exactes.

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Annexe 3: GSM-R versus MFCN test results

Lab tests in Munich Several test campaigns were performed in the laboratories of the Monitoring Station Munich of the Federal Network Agency, Germany (BNetzA): the first one between 19 and 23 August 2013 and additional measurements in 2013 and 2014. Both the UIC and the GSMA (GSM Association) participated. The measurement report is provided in document FM(13)134r2. The interfering effects from MFCN transmitters (unwanted emissions inside the GSM-R band) as well as from GSM-R receivers (blocking and receiver intermodulation) were measured separately. It is very difficult to separate blocking from intermodulation, often it is a combination of both. The results allow determination of the transition between transmitter and receiver effects to a certain extent which may help to develop solutions in order to improve the situation, especially when UMTS and LTE are introduced in the band above 925 MHz. To assess the possible improvements enabled by internal filtering, a GSM-R receiver with a built-in filter, called hereafter receiver Rx1

1, was measured in addition to a receiver currently used by the

railway operators, called hereafter receiver Rx22, which fulfils the requirements of ETSI EN 301 515.

The two receivers were from two different vendors. These two GSM-R receivers were tested in front of GSM, UMTS and LTE signals, both standard and realistic. Standard signals are based on 3GPP/ETSI spectrum emission masks; realistic signals are based on spectrum emission masks from products currently rolled out. The latter has lower unwanted emissions than the former.

Figure 3: UMTS/LTE emission masks, at antenna connector

To ensure comparable results, the failure criterion used for all measurements was an RxQual value of 4. The main results of these measurement campaigns can be summarised as follows: the GSM-R receiver Rx2 generates intermodulation products, it is UMTS/LTE intra-signal

intermodulation and also inter-signal intermodulation with GSM; when interfered, it is likely that the whole GSM-R downlink frequency range is affected; UMTS, LTE/5MHz and LTE/10MHz have similar interference potential; the GSM-R receiver Rx1 is mainly affected by unwanted emissions; both receivers show a co-channel C/I of 6 dB. Results for the receiver Rx2 The receiver Rx2 is affected by intermodulation when MFCN emissions in the E-GSM band are above the following thresholds.

1 Rx1 defines an improved GSM-R radio module compared to Rx2, but not yet fully compliant with ETSI TS 102 933-1 v1.3.1

2 Rx2 reflects the most commonly used GSM-R receivers, fully compliant with ETSI EN 301 515

-45,0

-35,0

-25,0

-15,0

-5,0

5,0

15,0

25,0

-15 000 -10 000 -5 000 0 5 000 10 000 15 000

dB

m/3

0k

Hz

standard realistic

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Table 13: Intermodulation generated in presence of a single UMTS/LTE 5 MHz carrier

Carrier frequency separation

Intermodulation threshold for the receiver Rx2 and

a GSM-R signal level of -98 dBm

2.8 MHz -40 dBm/5MHz

6.4 MHz and further -33 dBm/5MHz and then increase of 1 dB/2.5MHz of additional carrier frequency separation

Table 2

4: Intermodulation generated in presence of several UMTS/LTE carriers

or of a combination of UMTS/LTE and GSM carriers

Carrier frequency separation

Intermodulation threshold for the receiver Rx2 and

a GSM-R signal level of -98 dBm

≥ 6.2 MHz Note 1

-33 dBm/channel Note 2

Note 1: no measurement has been performed for lower carrier frequency separation

Note 2: for UMTS, channel bandwidth is typically 5 MHz; for GSM, channel bandwidth is 200 kHz

The measurements in Munich show that at lower GSM-R coverage levels some other effects come into force. Since the effect of IM3 is a linear one, the curves can be extrapolated to -39 dBm/200 kHz instead of -41 dBm/200 kHz to reflect the expected IM3 behaviour. For the specific case of intermodulation generated in presence of 2 GSM carriers, the threshold is -39 dBm/200 kHz

5. The intermodulation threshold increases by 1 dB when the wanted GSM-R signal level

increases by 3 dB (typical of IM3). Effect of unwanted emissions cannot be seen since intermodulation is the dominant phenomenon. As shown in section 2.2, the main contributor to the intermodulation product is the signal with the lower frequency. Results for the receiver Rx1 The receiver Rx1 (with built-in filter) is more robust to adjacent wanted emissions but still may be affected by a UMTS/LTE signal located in the first 5 MHz of the E-GSM band:

Table 3: Effect on the receiver Rx1 facing a realistic UMTS/LTE signal

WB frequency block GSM-R signal level Effect on the receiver Rx1

1st 5 MHz block

(925-930 MHz) See Figure 5

CGSM-R < -83 dBm Note 1

Unwanted emissions: C/I =6dB Protection ratio of -59 dB

CGSM-R ≥ -83 dBm Note 1

Intermodulation: PUMTS/LTE ≥ -24 dBm Note 2

Protection ratio -59 dB

2nd

5 MHz block and beyond

Any Unwanted emissions: C/I = 6 dB Protection ratio of -66 dB

Note 1: The transition point where the dominant phenomenon becomes intermodulation instead of unwanted emissions is around -52 dBm when facing a standard UMTS/LTE signal. This is in line with the standard spectrum emission mask that shows higher out-of-band emissions than the realistic one.

Note 2: To be compared with -35 dBm for the receiver Rx2. Generally the tolerable wideband signal level for the receiver Rx1 is at least 10 dB higher than for the receiver Rx2.

The intermodulation threshold increases by 1 dB when the wanted GSM-R signal level increases by 3 dB (typical of IM3).

3 Annexes 4 and 6 of FM(13)134r2

4 Annex 5 of FM(13)134r2

5 Annex 5 of FM(13)134r2

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Figure 4 shows Rx1 receiver’s filtering capability by comparing Rx1 selectivity with Rx2.

Figure 4: Rx1 receiver’s filtering capability of the public 900 MHz band

By plotting the variation of the protection ratio between GSM-R and MFCN signals with the increase of the GSM-R wanted signal, figure 5 shows where intermodulation starts to become the dominant effect in the GSM-R Rx1 receiver, instead of MFCN OOB emissions.

GSM-R at 924,8 MHz – UMTS and LTE at 927,6 MHz

Figure 5: Rx1 receiver behaviour, comparison between UMTS and LTE realistic signals

-110 dB

-100 dB

-90 dB

-80 dB

-70 dB

-60 dB

-50 dB

-40 dB

-30 dB

-20 dB

-10 dB

0 dB

-4000 kHz -3000 kHz -2000 kHz -1000 kHz 0 kHz 1000 kHz 2000 kHz 3000 kHz 4000 kHz

Rx selectivity

Rx1 (improved) at 924.8 MHz

Rx2 (standard) at 924.8 MHz

-65

-60

-55

-50

-45

-40

-35

-110 -100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30

Pro

tecti

on

ra

tio

(d

B)

Wanted signal level (dBm)

UMTS LTE

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Field tests in the United Kingdom The UIC Frequency Management Group executed in July 2013 a field test, together with three GSM-R mobile radio suppliers and hosted by Network Rail UK. The field test was conducted at five different locations in the greater London area. The London area was chosen because Network Rail is facing an increasing number of interferences since the Olympics in 2012 when the mobile operators switched to UMTS900. All visited sites were identified by Network Rail due to failure reports provided by train drivers and can be seen as severe interference environment where MFCN networks were transmitting in close vicinity to the railway tracks. The aim of these field tests was to identify the capabilities of radio modules to resist to external interferences and the improvements that can be achieved on the GSM-R terminal side. During the activities no external filter or filtering function was tested. The results clearly showed the improvements achieved by the radio module vendors. These results could be achieved by the use of a built-in filter function which prevents the creation of IM3 products inside the GSM-R RF-frontend and the improvement of the linearity of the receiver chain. Detailed information can be found in UIC Report O-8740.

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Annexe 4 : Constitution du groupe projet de suivi du pilote relative au processus de

coordination préventive GSM-R

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Annexe 5 : Correspondants pour le groupe projet de suivi du pilote relative au

processus de coordination corrective GSM-R

Acteurs bande 900 MHz Organisations Correspondants

Affectataire bande 900 ARCEP Pascal SOULE

Acteurs GSM-R

SNCF-Réseau Fançois DEROCHE

Synerail Construction Cédric SALORT / Stéphane LE GRAET

Synerail Exploitation Laurent FRIBOURG

COSEA Reza MOOSUN

Opérateurs de Réseaux mobiles ouverts au public

Bouygues Télécom Lionel HAYOUN

Free Mobile Omar NAOUAR

Orange Jean-Philippe DESBAT

Numericable SFR Thomas WELTER

Gestion des fréquences ANFR Yann MAIGRON Patrice QUINTIN