兼容GSM-R和5G-R互联互通的列控系统无线通信方案研究

王建敏

(1.北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070；2.北京市高速铁路运行控制系统工程技术研究中心，北京 100070)

目 前， 基 于 GSM for Railways（GSM-R）的CTCS-3级列车运行控制系统，在速度300～350 km/h客运专线上得到广泛应用。GSM-R作为铁路专用全球移动通信系统，对我国铁路事业的安全高效运营发挥了至关重要的作用。但是，GSM-R网络采用电路交换方式，即使补充上通用分组无线服 务（General Packet Radio Service，GPRS）后，数据业务的承载能力仍然有限。随着铁路事业的不断发展，GSM-R低速率、高时延的缺点已逐渐不能满足铁路日益增长的业务需求。

在下一代铁路列控系统中，5G for Railways（5G-R）将替代现有的GSM-R作为车地通信系统。5G具有大带宽、大连接、低时延等优势，可实现人与物、物与物的泛在互联，是支撑经济社会数字化、网络化、智能化转型的关键新型基础设施。

在5G-R承载CTCS-3级列控系统车地信息传输方面，列控业务对5G-R系统的技术指标需求、系统架构、接口需求、车地传输协议和安全保障机制等，与GSM-R系统均存在较大差异。本文从基于5G-R的车地无线通信方案出发，提出兼容GSM-R和5G-R互联互通的列控系统无线通信传输方案，并对基于GSM-R和5G-R双网融合的RBC移交场景进行了详细描述。

1 无线通信在列控系统中的应用

CTCS-3级列控系统包含地面设备和车载设备，车载设备通过无线网络与RBC进行消息双向传输，包括注册到网络、建立通信会话、维持通信会话、终止通信会话、无线消息的发送和接收等应用场景。车载设备通过无线网络向RBC报告列车位置，RBC通过无线网络向车载设备发送行车许可等信息，车载设备根据行车许可监控列车运行，保证行车安全。……