铁路5G专用移动通信系统频率应用研究

孙 昱

目前,我国铁路已应用多种专用移动通信技术,包括铁路数字移动通信系统（GSM-R）［1］、列车无线调度通信系统、站场宽带无线接入系统和高速铁路列车运行控制中应答器系统、车号自动识别系统等。GSM-R系统基本覆盖了我国全部高速铁路和部分普速铁路,但由于GSM-R系统业务承载能力有限,以话音业务和低速数据应用为主,属于窄带通信系统,无法满足未来铁路移动通信系统对更高带宽、更高数据速率的需要,而且随着GSM-R产品生命周期已到达末期,预计2030年前后设备生产企业将终止GSM-R产品生产及技术支持［2］。所以,扩展频率资源已成为铁路新一代无线通信系统发展的当务之急。

1 应用现状

1.1 国内运营商频率应用

根据《中华人民共和国无线电频率划分规定（2018年）》［3］,400 M～3 000 MHz频段内划分用于移动业务的频率资源共1 746.4 MHz,我国移动通信系统频率分配情况见表1。

表1 我国移动通信系统频率分配情况 MHz

目前国内共有中国移动、中国联通、中国电信和广电网络4家运营商。其中,中国移动拥有TDD（时分双工）频段共255 MHz和FDD（频分双工）频段共40 MHz带宽使用权［4］；中国联通拥有TDD频段共122 MHz和FDD频段共56 MHz带宽使用权；中国电信拥有TDD频段共100 MHz和FDD频段共51 MHz带宽使用权；广电网络拥有700 MHz和4.9 GHz频段共120 MHz带宽用于发展5G业务。国内运营商无线电具体频率应用情况见表2。

表2 国内运营商无线电频率应用

1.2 国外铁路频率应用

2015年,WRC-15（世界无线电通信大会）确定了铁路相关议题,各国在ITU层面对铁路无线电通信系统进行研究,现已在WRC-19上形成了推动全球铁路无线电通信系统频率协调一致的新决议 （RESOLUTION240）［5］。……