铁路5G技术创新应用探索

丁建文，孙 斌，郑 鹏，王 玮，代 赛，钟章队

2017年以来,我国高速铁路开始向智能化方向发展［1］。随着智能京张和智能京雄投入运营,标志着我国智能铁路的应用格局已经初步形成。基于物联网、移动互联、云计算、大数据、人工智能等新技术,实现物理高铁与信息通信等数字技术的协同融合,是构建智能高铁的基础［2］。作为落实国家5G新基建战略部署的一项重要举措,铁路5G专网的建设应以业务和应用创新为驱动力,实现人-人通信、人-机通信和机器之间的通信,在车地之间建立面向全场景、全业务、全链接,支持高速移动、高速率、高可靠、高实时、高安全的通信链路。构建铁路5G智能链接,才能确保实现智能铁路各要素的全面感知、泛在互联和融合处理。因此,智能铁路应用场景是5G的一个典型场景,近年来越来越受到国际和国内学术界和工业界的极大关注［3−4］。

国际铁路联盟（UIC）于2012年启动了未来铁路移动通信系统（FRMCS）项目,开始选择GSM-R的替代技术,以应对GSM-R系统设备逐步退网的情况。UIC从业务需求、技术可行性、频率规划等多方面进行了梳理,提出了调度通信、自动列车控制、车地通信、旅客移动性互联网接入服务等68种基本通信业务要求［5］。FRMCS项目将铁路关键安全业务需求通过欧洲电信标准化协会（ETSI）纳入3GPP Rel16及之后的版本,为铁路5G应用提供了参考规范。

从发展趋势与业务需求两方面进行分析,5G通信技术可以与智能铁路发展紧密结合,支持铁路信息化、数字化、智能化发展；……