Den europeiska tågtrafiken står inför ett av sina största teknikskiften på över två decennier. GSM-R, det kommunikationssystem som sedan mitten av 1990-talet varit järnvägens ryggrad, är på väg att nå slutet av sin livscykel. Systemet bygger på 2G-teknik, samma generation som de första digitala mobiltelefonerna, och tekniken fasas nu ut globalt.
När leverantörer slutar producera utrustning och reservdelar riskerar kommunikationen mellan tåg och trafikledning att bli sårbar. Ett nytt system måste därför ta vid.
Den nya lösningen heter FRMCS, Future Railway Mobile Communication System, baseras på 5G-teknik, och kommer att spela samma roll i framtidens järnväg som GSM-R gjort i den vi haft hittills – att bära den kommunikation som gör att tåg kan köras säkert, effektivt och samordnat.
För att förstå vad detta skifte innebär har vi intervjuat Pipsa Hallner, strategisk utvecklingsledare på Trafikverket och en av de svenska representanterna i det europeiska arbetet med FRMCS.
Därför räcker inte GSM-R och 2G längre
GSM-R är kanske inte ett system de flesta resenärer tänker på. Det syns inte, hörs inte och är inte kopplat till Wi-Fi ombord. Men utan GSM-R stannar järnvägen.
Systemet används för:
- tågradiosamtal mellan förare och trafikledning
- nödsamtal som prioriteras över all annan trafik
- kommunikation för ERTMS/ETCS, det europeiska tågstyrningssystemet
- positioneringsdata, tillståndsinformation och signaleringsmeddelanden
Allt detta skickas över ett talsystem, 2G, där dataförmågan är mycket begränsad. När kraven på modern tågstyrning ökar, till exempel med:
- ATO (Automatic Train Operation)
- mer detaljerad realtidsdata från tågen
- diagnostik, video och sensorer
- energieffektiv körning
- högre nivåer av automation
…räcker 2G-tekniken inte längre till.
”Teknikmässigt skiljer det flera generationer mellan GSM-R och FRMCS. Vi behöver ett system som kan realisera både dagens och morgondagens behov, och det klarar inte GSM-R,” säger Pipsa Hallner.
Varför FRMCS behövs, och vad det förändrar
FRMCS är det system som ska ta vid där GSM-R fasas ut. Men det är inte en ”uppgradering” i traditionell mening. Det är ett nytt mobilt kommunikationssystem som ska realisera och vidareutveckla järnvägens operativa funktioner under flera decennier framåt.
GSM-R utformades i en tid då talkommunikation var huvudfunktionen. FRMCS bygger i stället på en arkitektur där data- och talkommunikation är lika viktiga, vilket gör att systemet kan stödja både dagens behov och morgondagens lösningar, som avancerad automation, detaljerad diagnostik och styrning i realtid.
Det som skiljer FRMCS från tidigare generationer är att arkitekturen är modulär och tjänstebaserad. I stället för ett monolitiskt system består FRMCS av flera samverkande funktioner med öppna gränssnitt. Det gör att delar av systemet kan utvecklas, bytas ut eller förbättras utan att helheten bryts, en förutsättning för lång livslängd och kontinuerlig utveckling.
FRMCS handlar inte bara om kapacitet. Det handlar om kvalitet, robusthet och framtidssäkerhet.
”Vi går från ett system som i grunden var byggt för talkommunikation med tillägg för datakommunikation, till ett system där vi behöver hantera mer tal- och datakommunikation i komplexa samverkande miljöer. Det kräver en helt annan teknisk plattform,” säger Pipsa Hallner.
Hur ett europeiskt system blir till: från krav till standarder
Arbetet med FRMCS startade långt innan GSM-R nådde sin slutfas. Redan 2013 började Internationella järnvägsunionen (UIC) beskriva vilka funktioner som skulle ersätta GSM-R och vilka nya behov som måste rymmas i framtida system. Det arbetet fortsatte i flera steg: användarkrav, därefter funktionella krav, och slutligen systemkrav.
Parallellt med dessa tre nivåer arbetar ETSI vidare och omsätter kraven till tekniska specifikationer och standarder, detaljerade dokument som beskriver vad som ska realiseras så att leverantörer kan utveckla utrustning som fungerar på samma sätt i alla europeiska länder.
ETSI standardiserar FRMCS genom : C(2024)2466 – Standardisation request M/603:
COMMISSION IMPLEMENTING DECISION of 22.4.2024 on a standardisation request to the European Telecommunications Standards Institute as regards the definition of system specification requirements for the Future Railway Mobile Communication System in support of Directive (EU) 2016/797 of the European Parliament and of the Council
Vad Fas 1 och Fas 2 egentligen innebär
I samtal om FRMCS nämns ofta att standarderna tas fram i två steg. Men vad betyder det i praktiken?
Fas 1 är den första tekniska helheten
Fas 1 ger den första kompletta versionen av FRMCS-specifikationerna. De är tillräckligt detaljerade för att:
- leverantörer ska kunna börja utveckla utrustning
- testmiljöer ska kunna byggas
- systemgränssnitt ska kunna analyseras
- pilotinstallationer ska kunna planeras
Men Fas 1 är inte ett färdigt system. Syftet är att skapa en gemensam grund att experimentera och verifiera mot. Det är i detta skede man räknar med att upptäcka brister, oklarheter och behov av omformuleringar.
Fas 2 är den version som ska fungera i verkligheten
Fas 2 sammanställer resultat från:
- nationella testbanor
- leverantörstester
- Europe’s Rail Joint Undertaking
- systemvalidering i MORANE 2
- samarbete mellan ETSI och UIC
- återkoppling från infrastrukturförvaltare, operatörer och telekomindustrin
När Fas 2 publiceras ska standarderna vara så pass samstämmiga att de kan refereras in i TSD Trafikstyrning och signalering, som är EU:s bindande tekniska regelverk som styr hur signalerings- och kommunikationssystem skall hanteras i praktiken.
Det betyder att Fas 2 är versionen som:
- leverantörer ska utveckla sina produkter mot
- länder ska planera sina införanden efter
- EU utgår ifrån när det gäller säkerhets- och interoperabilitetskrav.
”Det är först när Fas 2 är ute som vi kan börja tala om ett system som håller för implementering. Allt innan dess är förberedelser,” säger Pipsa.
Sveriges arbete: från teststräckor till europeisk samordning
Sverige är en aktiv del av FRMCS-arbetet, både tekniskt och strategiskt. Trafikverket deltar i flera centrala forum där de olika delarna av systemet tas fram, testas och harmoniseras. Pipsa Hallner har dessutom haft ledande roller i ETSI:s tekniska kommitté och arbetar i dag med internationell samordning, en roll som blivit allt viktigare i takt med att systemet närmar sig fasen för verkliga tester.
En konkret del av Sveriges bidrag är teststräckan i Åby-Katrineholm. Den används för att förstå:
- hur FRMCS-nätet beter sig i verkliga miljöer
- hur mobilitet fungerar i höga hastigheter
- hur GSM-R och FRMCS kan samexistera under övergångsperioden
- vilka regulatoriska frågor som behöver lösas innan införande.
Men teststräckan är bara en del av arbetet. Minst lika viktigt är det internationella kunskapsutbytet.
Sverige deltar i projekt som FP2- MORANE 2 – där UIC och ETSI specifikationer valideras i samarbete mellan flera länder och industripartners – och i 5G4RailScand, där Norden analyserar hur gränsöverskridande trafik ska fungera när olika delar av järnvägen börjar gå över till det nya systemet.
Ett teknikskifte som också förändrar arbetssätt
Ett modernt kommunikationssystem innebär inte bara att järnvägen får nya tekniska möjligheter. Det innebär också att roller, ansvar och processer behöver utvecklas.
GSM-R var i grunden ett stabilt och förutsägbart system som förändrades långsamt. FRMCS bygger på en teknisk plattform som utvecklas i en helt annan takt. Det gör att järnvägen behöver förhålla sig till digitalisering på ett nytt sätt.
”När tekniska system inte längre är statiska behöver även organisationerna runt dem förändras. Det gäller arbetssätt, processer, roller och vår syn på kontinuerlig utveckling. Det är inte bara ett teknikskifte, det är ett skifte i mindset,” säger Pipsa.
Digitalisering innebär också högre krav på cybersäkerhet, mer dynamiska beslutsvägar och tätare samarbete mellan teknikområden som tidigare varit mer separerade.
Det är därför Trafikverket redan nu arbetar med kompetenshöjning och dialog med hela ekosystemet, från tågoperatörer och leverantörer av mobilnät och tjänster och europeiska organisationer.
Internationell samverkan är avgörande
Att Europeiska unionen satsar på ett gemensamt system för järnvägskommunikation handlar inte bara om att tåg rör sig över nationsgränser. Det handlar om att ingen enskild aktör äger eller kontrollerar hela kedjan som krävs för att FRMCS ska fungera.
Systemet är resultatet av ett omfattande ekosystem av organisationer med olika roller, ansvar och perspektiv. Det är först när dessa delar samspelar som en stabil lösning kan växa fram.
UIC beskriver användarkraven och vilka behov det framtida systemet måste möta.
ETSI översätter dessa krav till tekniska specifikationer och standarder som industrin kan utveckla mot.
Europe’s Rail validerar lösningarna i praktiska tester och utvecklar nya innovationer och inspel till nya behov.
ERA beslutar om den reglerande ramen genom TSI CCS.
Och 3GPP utvecklar den radioteknik som FRMCS bygger på och kan utvecklas i takt med.
Det betyder att varje steg är beroende av att de andra fungerar.
”Om en del av kedjan halkar efter påverkar det alla andra. Standarder som inte är samstämda med regelverket kan inte användas, och system som inte är testade kan inte implementeras. Därför är internationell samverkan inte ett sidospår – det är själva förutsättningen för att vi ska lyckas,” säger Pipsa Hallner.
Samarbetet handlar också om tolkning. Ett system som ska fungera i 27 medlemsländer måste inte bara vara tekniskt korrekt, det måste förstås på samma sätt. Det är en av anledningarna till att Trafikverket deltar aktivt i både ETSI och ERA:s referensgrupper, och varför de nordiska länderna har valt att fördjupa sitt samarbete genom projekt som 5G4RailScand.
Standardisering som möjliggörare
I offentliga samtal beskrivs standarder ibland som komplicerade regelverk, men i ett system som FRMCS är standardiseringen snarare det som gör modernisering möjlig. Utan standarder skulle varje land behöva förhandla om tekniska lösningar med varje leverantör, utveckla egna tolkningar och investera i system som kanske inte fungerar i längden. Resultatet skulle bli en splittrad marknad, höga kostnader och en risk för inlåsning.
Standarder skapar i stället:
En gemensam teknisk grund.
Leverantörer kan utveckla utrustning som fungerar i många länder, och marknaden blir mer konkurrensutsatt.
Stabilitet över tid.
När systemen ska leva i 20 – 30 år behöver länder kunna lita på att tekniken utvecklas genom förutsägbara uppdateringar, inte genom ad hoc-lösningar.
Säkerhet.
Genom att utgå från gemensamma specifikationer kan länder se till att kritiska funktioner testas på samma sätt och uppfyller samma krav.
Interoperabilitet.
Ett tåg ska kunna köra över en gräns utan att kommunikationssystemet måste bytas, anpassas eller kalibreras om.
”Standarder förenklar livet. När alla utgår från samma specifikationer kan vi vara trygga med att systemen fungerar tillsammans. Det minskar kostnaderna, höjer kvaliteten och gör att vi kan fokusera på införandet i stället för på att lösa skillnader,” säger Pipsa.
Standardisering är därför inte en administrativ process vid sidan av arbetet, det är den bärande strukturen som gör att FRMCS kan implementeras i Europa över huvud taget.
Tidshorisont och vad som händer nu
Arbetet med FRMCS pågår redan, men implementeringen sker stegvis och över en längre tidsperiod. Det finns flera skäl till det: järnvägens säkerhetskrav, investeringscykler, komplexiteten i testningen och behovet av en europeisk samsyn.
Övergången skyndas inte på, och det är heller inte meningen. Ett system av den här storleken måste implementeras med precision.
”Vi pratar om ett system som ska realisera operativ kommunikation i flera decennier. Det får inte bli fel i början. Därför lägger vi mycket tid på att förstå helheten innan vi går in i full utrullning,” säger Pipsa.
I Sverige handlar arbetet just nu om tre saker:
1. Att fördjupa testningen – både tekniskt och verksamhetsmässigt.
2. Att etablera gemensamma arbetssätt i sektorn.
3. Att fortsätta delta aktivt i de europeiska samarbetsfora där kraven bekräftas genom test, validering, transparens och konsensus.
Det är först när dessa delar har stabiliserats som implementeringen kan börja skala upp.
Teknik, säkerhet och samhällsnytta – varför detta skifte spelar roll
FRMCS är i grunden en teknisk plattform. Men dess betydelse sträcker sig långt bortom radiosystemet.
Ett robust kommunikationssystem är en förutsättning för:
- säkrare tågtrafik
- mer kapacitetsutnyttjande av spåren
- energieffektiv körning
- bättre information vid störningar
- gränsöverskridande trafik som fungerar i praktiken
- en långsiktig modernisering av järnvägen.
Digitaliseringen av järnvägen är en av de viktigaste pusselbitarna för att stärka både Europas och Sveriges konkurrenskraft. Och FRMCS är fundamentet som dessa tjänster vilar på.
”Det är lätt att tro att kommunikationssystemet är något som ligger vid sidan av. Men det påverkar allt – säkerhet, kapacitet, underhåll och resenärernas upplevelse av järnvägens tillgänglighet. Därför är det så viktigt att vi gör det här rätt,” säger Pipsa Hallner.
Att ersätta GSM-R är alltså inte bara en teknisk uppgift. Det är ett sätt att framtidssäkra en samhällsviktig infrastruktur, och att skapa förutsättningar för en järnväg som kan möta framtidens krav.
Vill du vara med och utveckla framtidens digitala kommunikation?
Engagera dig i standardisering, ett arbete bland människor som tillsammans formar nya tekniska lösningar för samhället.
Läs mer om att vara medlem i ITS.
Vidare läsning om FRMCS utveckling:
Samtliga publicerade tekniska specifikationer för Fas 1 (2025/2026)
