数字化的5G高铁网络.docx

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1、数字化的5G高铁网络#高铁#数字化#5G#组网随着信息化与高铁的同步发展，数字化和关键性(Ur1IC)业务在铁路运输中的应用，需在火车行驶的任何地方保持通信畅通和良好性能。因此(高速)铁路无线通信中网络频率策略和部署模型对于确保成本效益部署和可靠连接非常重要。(高速)铁路基础设施是一个受到严格控制和监管的环境，基础通信设施协调对于火车及铁路网周围安全有效地移动至关重要。对于人工进行列车操作来说协调是通过红/绿灯完成的；而对于今天和未来的数字铁路更需要基于通信信号协调，以实现列车交通的强大优化和密集化及轨道交通的进一步自动化。这一关键应用依赖于火车行驶的任何地方无处不在且始终如一的连接性。而铁路

2、的通信网络是列车控制和实时监控以及保持安全、高效运营的关键推动力。各国管理部门已为铁路分配了专用频谱用于安全(关键型)运营，但铁路基础设施管理人员(IM-infrastructuremanagers)可能会面临仅使用该频谱无法满足其所有需求的挑战。虽然他们可以使用分配的频谱部署专用的独立网络，将需要额外的频谱来服务于所有可预见的未来铁路移动通信系统(RMCS-FutureRai1wayMobi1eCommunicationsSyStem)应用并提供无线电冗余。一种潜在的解决方案是让铁路与现有基础设施可重复使用的通信服务提供商(CSP-CommunicationsServiceProviders

3、)合作。铁路和CSP有共同的兴趣来扩大铁路沿线的覆盖范围，通过共享用于终端连接的基础设施，双方均从减少的投资中受益。铁路通信服务类型根据重要性和用于数字铁路通信服务分为:关键通信、系统通信和业务通信C关键通信:事关”列车运行、安全或法律义务至关重要应用”的通信；如紧急语音呼叫或管理列车沿其路线安全运行的自动列车保护(ATP)。如果关键的通信服务出现故障，相应的列车必须停止，从而导致列车时刻表出现重大延误。这就是为什么这些系统的高可用性和弹性至关重要。系统通信:是有助于提高铁路运营绩效的通信联系。其目的是优化和协助铁路运营例如通过启用实时视频监控以获得更好的态势感知或遥测数据，以预测和主动处理潜

4、在的基础设施和列车故障。业务通信:是支持一般铁路业务运营的业务通信。目前的业务通信包括在火车和站台上为乘客提供互联网访问、社交媒体、视频流、检查火车时刻表和其他信息娱乐用例。频谱选择为了支持这些应用的网络连接，铁路必须在专用铁路频谱和CSP拥有的共享公共频谱中进行5G(NR)覆盖。虽然专用频谱主要用于(支持UR11C)关键应用，但只要有足够可用容量，它也可以承载性能应用程序的流量。在只有(支持UR11C)可以提供性能和业务应用所需的带宽的情况下，需要使用共享的公共频谱。最后未授权频谱可以为车站等拥挤区域可能需要的业务应用程序提供额外容量。Businessz-App1icationsC_JPer

5、formanceApp1icationsC_JCritica1-App1icationsC_JMission-Critica1ServicesCoreNetwork此外关键和性能应用预计将大量使用3GPP指定的关键任务服务(MCS)进行语音、视频和数据通信，提供会话建立、授权、定位服务等所需的功能。高性价比网络部署和运营虽然铁路IM可以部署和运营具有专用频谱的网络，但共享公共频谱通常由拥有该频谱的相应CSP的网络管理。CSP现有移动网络基础设施的重用以及构建新基础设施的协作方法，提供了基本的成本优势。通信服务提供商独立运营一种直接的方法是让CSP（通信服务提供商）代表铁路IM部署和操作完整的通

6、信系统。CSP在网络配置和优化方面具有充分的灵活性，IM可以利用CSP在网络运营方面的经验和专业知识，同时只托管应用程序。联合运营在众多联营方法中IM可以拥有自己的网络并在各个级别上与CSP的网络集成（例如国内漫游、MOCN多运营商核心网络或使用网络公开功能与CSP的核心网络集成的MC服务/NEF）。在这种方法中铁路IM在专用频谱的网络配置和优化方面具有完全的灵活性，并且可以根据集成模型对共享公共频谱进行不同程度的控制。IM希望使用网络切片对CSP网络中的混合运营混合运营也是可行方法之一；在某些地区IM运营自己的RAN,而在其他地区依赖CSP部署的RAN。此外第三方也可以发挥重要作用，专门从事专用网络的CSP可以代表IM运行专用网络，或者中立主机可以为IM和一个或多个CSP沿铁路轨道运行专用RANoTrain联合拓展5G铁路通信在为数字铁路推出广域网时，铁路需要专用5G频谱或使用CSP频谱的专用网络切片，以保证关键铁路应用的服务性能和可用性。由于需要高容量，性能应用和一些业务应用需要5G覆盖额外的CSP拥有的频谱。未授权频谱可以补充车站和广场的其他频谱，以满足大容量和高流量的需求。有多种部署选项在铁路IM和CSP方面具有不同程度的控制和责任。其他各方也有充分发挥降低网络部署和运营成本的潜力的空间。*爱立信相关文档翻译，整理。