近日,工信部向中国国家铁路集团有限公司(以下简称“国铁集团”)批复5G-R试验频率的消息,引起了行业内的广泛关注。
究竟什么是5G-R?为什么工信部会在此时批复5G-R的试验频率?
什么是5G-R?
5G-R的英文全称,是5G-Railway。Railway,是英文“铁路”的意思。
在批复中,5G-R被称为“基于5G技术的铁路新一代移动通信系统”。其实,简单来说,5G-R就是用于铁路运输行业的5G技术。

有的读者可能会问:5G-R是不是给铁路乘客上网用的?
答案是:No。
5G-R属于专网(Private Network)通信系统。它是国铁集团的专用5G网络,专门用于满足铁路通信运营和管理需求,是铁路内部使用的。
而乘客上网,连接的主要是移动、电信、联通等运营商的公网(Public Network)通信系统。
这两种系统完全独立和隔离,终端也不能混用。
正因为如此,5G-R才需要单独申请频谱,进行网络建设。
国内5G-R的工作频段是2100MHz。具体来说,上行1965~1975MHz,下行2155~2165MHz,各10MHz,采用FDD制式。
铁路专网通信,有哪些应用场景?
铁路交通运输,是典型的移动通信场景,对无线通信技术的需求非常强烈。
不管是高铁,还是普速列车(绿皮车),不管是客运列车,还是货运列车,都需要随时保持与车站的紧密联系,这是铁路安全运行的基本前提。

归纳来看,铁路专网无线通信包括以下几种应用场景:
1、正线车地通信
所有铁路正线经过的地方,都需要进行信号覆盖。这属于典型的广域覆盖场景。
列车运行过程中,主要用到的通信系统和业务包括:列车运行控制系统(CTCS/ETCS)、重载组合列车的机车同步控制和调度通信、列车进路预告、调度命令信息等。
这些都关系到列车的正常运行,对安全性和可靠性要求极高,偏uRLLC(高可靠低时延通信)场景。
因为列车高速行驶(尤其是高铁),所以通信系统也必须具备高速适应性,时速350km也能够保证一定的通信能力。
大家可能潜意识会认为铁路专网会有极高的时延需求,但实际上,像列车运行控制系统,铁路规范给出的要求只有150ms,并不难实现。
除了车地之外,现在车车(T2T)通信也有需求,主要应用于防撞系统。
2、铁路站场、枢纽
铁路客运车站、货运编组站、机务段、车辆段、动车所等区域,也是通信需求较为密集的场所,属于热点覆盖区域。
主要业务包括:平面调车、调车监控、编组站自动化、客站服务、车载数据下载、站场物联网、站场维护作业等。
这里的人员、车辆和设备较多,对通信带宽和容量有一定的要求(终端的空间移动速率较低,没有高速适应性要求),偏eMBB(增强移动宽带)场景。
3、铁路沿线基础设施
除了列车之外,铁路沿线的基础设施,也有通信需求。
例如,铁路沿线电务、工务等专业基础设施设备(桥梁、隧道、接触网、铁塔等,目前重要的线路信号等设备还是有线通信为主)。
这几年,铁路沿线洪水、山体滑坡等自然灾害频发。为了监测灾害,铁路部门设置了很多监测物联网节点,也有通信需求。
这些监测节点连接数量大,带宽要求小,偏mMTC(海量机器通信)场景。
4、车辆内部通信场景
主要指动车组等高速客运车辆,业务包括:列车定位、自动驾驶、移动装备状态检测、智能诊断等。
列车内外的监测系统比较多,例如6A(机车车载安全防护系统,包含:机车的制动系统、防火、高压绝缘、列车供电、走行部、视频)和6C(供电安全检测监测系统)。它们是掌握列车运行状态的重要手段。
其它铁路通信会用到的场景还包括:事故救援(话音和多媒体集群)、移动运维(数据、话音和多媒体集群)、LBS(基于位置的服务,如人员定位和列车定位等)和高铁Wi-Fi。
高铁Wi-Fi现在比较热门。
数字时代,旅客对高铁上网的需求比较大。公网运营商信号覆盖有好有坏,国铁集团也在研究和部署高铁Wi-Fi等,寻找商业机会。国铁集团还联合吉利、腾讯专门成立了国铁吉讯,推动高铁Wi-Fi平台的建设。

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