Cette formation présente le Future Railway Mobile Communication System (FRMCS), futur système européen de communications mobiles ferroviaires destiné à remplacer le GSM-R dans le cadre de l’évolution de l’ERTMS (European Rail Traffic Management System). Porté par l’European Union Agency for Railways, l’UIC et les travaux de standardisation du 3rd Generation Partnership Project, le FRMCS s’appuie sur les technologies 5G afin de répondre aux nouveaux besoins des opérateurs ferroviaires en matière de communications critiques, de digitalisation de l’exploitation et d’automatisation des trains.
Après plus de vingt ans d’exploitation du GSM-R, les réseaux ferroviaires évoluent vers une architecture IP native et 5G capable de supporter non seulement les communications opérationnelles voix et données, mais également les futurs services ferroviaires tels que l’ETCS de nouvelle génération, l’ATO (Automatic Train Operation), la vidéo critique, la maintenance connectée et les applications ferroviaires à haut débit.
La formation introduit dans un premier temps les principes de l’ERTMS, le rôle du GSM-R et l’évolution vers les architectures 5G Standalone (5G SA), incluant le 5G Core, le 5G-RAN et le network slicing. Elle présente ensuite l’architecture FRMCS, ses exigences fonctionnelles et opérationnelles, les aspects liés à la migration du GSM-R vers le FRMCS ainsi que l’intégration des services Mission Critical Communications (MCX) dans l’écosystème ferroviaire.
Une large partie de la formation est consacrée aux services critiques normalisés par le 3GPP :
• MCPTT (Mission Critical Push-To-Talk),
• MCVideo,
• MCData,
ainsi qu’à leurs architectures, protocoles, mécanismes de QoS, procédures d’enregistrement et modes de communication utilisés dans les environnements ferroviaires critiques.
À l’issue de cette formation, les participants disposeront d’une compréhension globale de l’architecture FRMCS, des technologies 5G associées et des services MCX permettant la mise en œuvre des futures communications ferroviaires critiques.

1. ERTMS (Système de gestion du trafic ferroviaire)
1.1. ETCS
1.2. GSM-R
1.2.1. Les services GSM-R
1.2.2. Les types d’appels GSM-R
1.3. ATO

2. Evolution vers la 5G SA
2.1. Principes et concepts sous-jacents à l’architecture 5GS
2.2. 5G-RAN
2.3. 5G Core Network (5GC)
2.3.1. 5GC vers EPC
2.3.2. Fonctions du plan contrôle 5GC
2.3.3. Fonctions du plan usager 5GC
2.4. IMS dans le contexte 5GS
2.5. Procédures 5GS
2.5.1. Enregistrement
2.5.2. Etablissement de session PDU
2.6. QoS et gestion des bearers
2.7. Slicing de réseau
2.7.1. Principes du Network Slicing
2.7.2. Slicing pour les services critiques
2.7.3. Slicing dans le contexte FRMCS

3. FRMCS
3.1. Objectifs FRMCS
3.1.1. Evolution GSM-R vers FRMCS
3.1.2. Standardisation FRMCS (UIC, ERA, 3GPP)
3.2. Exigences FRMCS
3.2.1. Exigences opérationnelles
3.2.2. Exigences de performance
3.2.3. Exigences de disponibilité
3.2.4. Exigences de cybersécurité
3.3. Fonctionnalités FRMCS
3.3.1. Communications critiques
3.3.2. Communications ETCS
3.3.3. Services multimédia
3.3.4. Applications ferroviaires futures
3.4. Migration GSM-R vers FRMCS
3.4.1. Aspects fréquentiels
3.4.2. Coexistence GSM-R / FRMCS
3.4.3. Migration progressive des services
3.5. Architecture FRMCS
3.5.1. Architecture On-board System
3.5.2. Architecture Trackside
3.5.3. Architecture End-to-End FRMCS
3.5.4. FRMCS et 5G
3.6. Adoption de MCX pour FRMCS
3.6.1. MCPTT (audio)
3.6.2. MCVideo (vidéo)
3.6.3. MCData (data)
3.6.4. QoS pour les services MCX
3.6.5. MCX dans les opérations ferroviaires

4. L’architecture MCX
4.1. MCX Server (MCPTT server, MCVideo server, MCData server)
4.1.1. Participating Function
4.1.2. Controlling Function
4.1.3. Non-Controlling Function
4.2. Identity Management Server
4.3. Configuration Management Server
4.4. Key Management Server
4.5. Group Management Server
4.6. MC Gateway Server pour l’interconnexion entre systèmes MCX
4.7. MCX Database

5. Procédure d’enregistrement MCPTT
5.1. Identité MC
5.2. Identité MCPTT
5.3. Identité SIP (i.e., IMPU) versus identité MCPTT
5.4. MCPTT Client ID
5.5. Enregistrement SIP/IMS versus enregistrement MCPTT

6. MCPTT
6.1. Interfaces entre le client MCPTT et le serveur MCPTT
6.2. Appel MCPTT privé
6.3. Appel MCPTT de groupe
6.4. Appel MCPTT de groupe broadcast
6.5. Appel MCPTT d’urgence ou de groupe d’urgence
6.6. Appel MCPTT de groupe danger imminent
6.7. Appel MCPTT pré-établi versus appel à la demande
6.8. Appel MCPTT automatique versus appel manuel
6.9. Floor Control pour la gestion du jeton de parole
6.10. SIP, RTP et RTCP pour la mise en œuvre des communications MCPTT
6.11. QoS pour les sessions MCPTT
6.12. Interface Rx pour la mise en œuvre dynamique des dedicated bearers pour la voix

7. MCData
7.1. Interfaces entre le client MCData et le serveur MCData
7.2. Protocole de signalisation pour supporter les services MCData
7.3. Protocole média pour supporter les services MCData
7.4. SDS
7.4.1. Standalone Short Data Service (SDS) one-to-one et de groupe via le plan SIP
7.4.2. Standalone SDS one-to-one et de groupe via le plan média
7.4.2.1. Protocole MSRP pour l’échange des SDS sur le plan média
7.4.3. Session SDS one-to-one et session SDS de groupe
7.4.4. Notifications de livraison et de lecture
7.5. FD
7.5.1. File Distribution (FD) one-to-one et groupe via http
7.5.2. FD one-to-one et groupe via le plan média
7.6. Data Streaming
7.7. IP Connectivity
7.8. QoS associées aux services MCData
7.9. Interface Rx pour la mise en œuvre dynamique des dedicated bearers pour les données

8. MCVideo
8.1. Interfaces entre le client MCVideo et le serveur MCVideo
8.2. Appel MCVideo privé
8.3. Appel MCVideo de groupe
8.4. Appel MCVideo de groupe broadcast
8.5. Appel MCVideo privé et de groupe urgence
8.6. Appel MCVideo de groupe danger imminent
8.7. Video Pull
8.8. Video Push
8.9. Protocole Transmission Control pour la gestion du droit de parole
8.10. SIP, RTP et RTCP pour la mise en œuvre des communcations MCVideo
8.11. QoS associées aux services MCVideo
8.12. Interface Rx pour la mise en œuvre dynamique des dedicated bearers pour la vidéo