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工作，逐步取代TETRA和Wi-Fi，形成1张具备综合承载能力的移动通信网络，满足调度通信、列车控制、乘客信息服务（PIS）和视频监控（IMS）等关键业务的通信需求。
在国家铁路领域，2015年中国铁路成立铁路下一代移动通信技术研究工作组，2018年在京沈高速试验段完成LTE-R系统试验，预计2019年基本完成LTE-R系列标准的编制工作。
2019年6月6日，随着工信部5G商用牌照的发放，标志着我国正式进入5G商用元年，5G发展进入快车道。5G不仅是通信行业未来发展的重点，也是从政府到民众全社会关注的焦点。从技术角度讲，目前的5G还未全部实现国际电信联盟（ITU）制定的3大愿景，市场上的基站产品遵从R15版本标准，满足增强移动宽带（eMBB）的要求，这方面特性主要受公众消费市场牵引，关于海量机器类通信（mMTC）、超可靠和低时延通信（uRLLC）等行业应用技术将在R16和R17标准中制定，完善的技术标准预计2020年—2021年以后正式发布。
随着我国轨道交通向智能化方向发展，多媒体调度通信、智能调度指挥、列车车况信息远程实时监测、基础设施实施状态实时感知、优化控制和自动驾驶、智能列车、铁路物联网、移动高清视频监控、增强乘客服务等多类型、全方位的智能业务将不断涌现，同时将广泛应用云计算、大数据、人工智能、移动互联等新技术，移动通信尤其是车地间移动通信能否满足智能业务的需求，成为能否实现智能轨道交通的关键一环。因而，应尽早开展轨道交通移动通信技术的发展研究，合理布局，避免移动通信成为未来轨道交通智能化发展的瓶颈。
轨道交通移动通信技术继续发展4G LTE还是发展5G技术，两者在未来发展中如何定位等问题，不仅仅是技术层面，还需统筹考虑包括业务需求、技术标准、产业支撑、国家频率分配政策、技术经济性等多方面因素。以下就这些问题开展初步分析，以供借鉴。
1 轨道交通主要业务需求分析
从服务对象角度，轨道交通移动通信业务可分为行车应用类、运营和维护类、旅客服务类。其中，行车应用类主要包括调度指挥通信、列车运行控制、自动驾驶等行车调度指挥和控制业务;运营和维护类主要包括移动装备和固定装备的检验检测、养护维修等;旅客服务类包括面向旅客出行、旅客服务、安全保障等通信业务[1]。
无线通信系统的部署通常按区域进行覆盖，应从应用区域和区段上划分应用场景，提出对无线通信系统承载能力的要求。轨道交通大体可划分为正线和站场2类应用场景，2类场景的业务既相互交叉，又有一定的独立性和差异性。
（1）铁路正线，主要包括正线车站和区间线路，该场景下的业务主要包括6类。 ①行车指挥业务：列车调度通信、列车运行控制、列车紧急文本、自动驾驶等;②监测监控业务：IMS、列车安全防护和预警、列车运行监测检测、基础设备设施状态信息、列车定位、站车间信息交互;③地面基础设施监测业务：线桥隧、通信信号、电力和供电等专业基础设施监测检测信息传送;④乘客信息服务：主要包括PIS车载媒体业务;⑤列車车内服务和联络;⑥养护维修、公共安全、应急通信等。
（2）站场和枢纽， 主要包括车站、车辆段等。该场景下，主要为乘客乘降组织、PIS、车站管理和信息传送、车辆段调车作业和安全监控提供通信服务。
目前，在城市轨道交通领域，列控和自动驾驶、调度通信、列车运行状态监测、IMS、PIS为关键业务，关系到系统是否具备开通条件。这些业务是移动通信系统承载的核心业务。
根据《LTE-M总体规范 第3部分：综合承载信息分类与要求》[2]的规定，LTE-M各关键业务的带宽需求如表1所示。
能否满足以上业务的需求，是衡量轨道交通移动通信系统适用性的基本要求。
2 技术标准演进
移动通信技术体制演进如图1所示。
第一代为模拟对讲技术，自2G进入数字通信以来，系统由窄带向宽带演进，数据传输速率不断提高。
4G LTE和5G的3GPP标准演进路线如图2所示[3]。
3GPP在2008年初完成了LTE第1个版本的标准R8，2014年在R10中完成了LTE的演进LTE-Advanced。LTE技术标准不断完善与增强。
5G的第1个标准R15已于2018年6月完成， 主要面向eMBB场景。R15标准只定义了基本的uRLLC场景，没有针对物联网业务再定义新的标准，仍然采用LTE标准下的窄带物联（NB-IoT）和移动物联技术（eMTC）。面向行业应用的mMTC和uRLLC场景在R16版本中定义，预计将于2020年底冻结。最终的5G官方标准将于2020年底由ITU评估、批准后正式发布。
与4G相比，5G技术的标准更加统一，由3GPP国际化标准组织统一制定;服务场景更加多样，支持eMBB场景、mMTC场景和uRLLC场景，如图3所示[4];5G服务对象在过去人与人通信的基础上，增强了人与物、物与物之间的互联。 |
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发表于 2022-2-27 19:47:32