通訊體系是鐵路的關鍵基礎設備之一，承載了鐵路療養(yǎng)指示、列車運轉控制、缺點預警、險情通告、應急拯救等責任。鐵路通訊的運用情境多樣化，歧車內(nèi)、車廂之間、車對鐵道等，因此鐵路運業(yè)務者一樣尋常同時將窄頻和寬帶無線通訊技術運用于列車無線通訊體系，如TETRA、數(shù)字移動無線電(DMR)、GSM和Wi-Fi等。

鐵路通訊直接進入4G世代

國際鐵路聯(lián)盟(UIC)于1995年評價了TETRA和GSM兩項技術的特性，最后遴選GSM作為鐵路通訊技術基礎，發(fā)展GSM-R(GSM-Railway)成為鐵路國際無線通訊類型。

GSM-R為第二代移動通訊技術，屬于窄頻通訊體系，頻譜運用率較低，主要承載語音業(yè)務和少量數(shù)據(jù)業(yè)務，數(shù)據(jù)速率較低，一樣尋常僅為2,400~9,600bps，使得在現(xiàn)有GSM-R平臺上拓荒各種新業(yè)務有其難度。 其次，隨著通訊技術改朝換代，GSM-R相關設備、技術支持等預計至2030年末了;最后，隨著鐵路通訊網(wǎng)絡朝向融合、寬帶、創(chuàng)新等傾向發(fā)展，將一切的通訊需求整合到單一網(wǎng)絡運轉亦存在需求。

因此，UIC從2008年最早著手鐵路下世代行動通訊體系鉆研，2009年和2010年前后宣告鐵路下世代行動通訊體系業(yè)務需乞降技術需求白皮書;另外在2010年12月召開的第七屆世界高速鐵路大會中， UIC邃曉泄漏顯示3G技術不適用于鐵路，因此高鐵通訊將跨越3G，直接發(fā)展「準4G」技術。

2014年4月，UIC提出鐵路下世代行動通訊發(fā)展謀劃，并與3GPP合作睜開類型化事變。 根據(jù)UIC提出的LTE-R(LTE-Railway)發(fā)展步驟，于2014年9月最早舉辦Release 12(R12)事變，R12是LTE-R網(wǎng)絡直立的主要環(huán)節(jié)，重若是對R11類型化作進一步拓荒和實體鉆研。

為了能在2020年組成類型，并在2022年最早布建，UIC進一步于2016年3月宣告未來鐵路行動通訊體系-用戶需求類型(Future Railway Mobile Communication System-User Requirements Specification)，制定了新一代鐵路通訊用戶需求類型。 同年3GPP事變組SA1著手鉆研，為UIC一定哪些FRMCS要求在3GPP的事變范圍內(nèi)，并完成與R14中現(xiàn)有服從的差別理會，列為3GPP R15所需事變。

中/歐/韓均回收1GHz以下頻段

當GSM技術豎立為鐵路無線通訊技術今后，選定一個合營的頻段可以也許也許通行各個國家成為鐵路無線通訊體系運轉的關鍵要素。 以往鐵路通訊體系已運用的450/460MHz頻段，已無足夠的帶寬滿足未來無線電運用。 因此1995年ETSI (European Telecommunications Standards Institute)在UIC托付下，衡量無線電撒布和體系可用性等諸多啟事，900MHz頻段被證實是最合適的頻段， 為GSM-R設計了876~880 MHz(上行鏈路)和921~925 MHz(下行鏈路)兩個頻段。

為了供給更多運用、更高質量于高速鐵路(High Speed Rail，HSR)的通訊，LTE-R頻次的遴選為至關主要，搜羅歐洲鐵路局(ERA)、中國鐵路和UIC都已著手談論HSR運用的頻譜分配。

現(xiàn)在，大多數(shù)已商轉的LTE體系大多運轉在1GHz以上的頻段，歧1.8GHz、2.1GHz、2.3GHz和2.6GHz等，低頻段700~900MHz在部分國家亦有商轉。 以頻譜特性而言，高頻譜有較大的帶寬，可供給較高傳輸流量有助傳輸速率的選拔，低頻譜則可供給較長距離的掩飾。

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LTE-R若運轉在高頻譜，則基站建置密度要求較高，由于高頻譜有較高的撒布斲喪、較嚴重的訊息吸取式微，因此LTE-R基地臺之間的距離必須小于2千米，如此將以致基地臺數(shù)增加、投資資本激增，基地臺間的頻次也必須頻繁地切換。 有鑒于此，低頻頻譜如450~470MHz、800~900MHz和1.4GHz也被廣泛推敲供給給LTE-R運用，其中450~470MHz一直被鐵路業(yè)運用、900MHz用于GSM-R，因此這兩個頻次最可以也許繼續(xù)延用于LTE-R (表1)。

以中國為例，450~470MHz早用于中間黨政機關、軍隊、鐵路、公安等部分通訊和一些企事業(yè)單位的指示療養(yǎng)體系的通訊頻次。 450MHz由于頻段低，撒布斲喪小，繞射能力強，回收相同數(shù)量的基地臺，可以也許掩飾更大范圍。 相同的發(fā)射功率和撒布條件下，一樣是運轉FDD-LTE技術，450MHz的掩飾距離約是1.8GHz的3.5倍，掩飾一樣區(qū)域的行動通訊網(wǎng)絡，運用450 MHz頻段所需要的基地臺數(shù)量僅為1.8GHz的8.3%， 非常適合于鐵路通訊直立，因此中國鐵路局評價因襲450~470MHz運轉LTE-R。

歐洲方面，UIC在其所宣告的FRMCS中泄漏顯示，LTE-R要直立在今后GSM-R的基礎上，以重復運用已投資的基礎設備，如此可以也許勤儉高額的布建資本;再者，鐵路公司也推敲繼續(xù)運用現(xiàn)有的GSM-R體系，屆時平滑升級至LTE-R。 因此，1GHz以下的頻譜在歐洲被視為具有高度資本效益的遴選將優(yōu)先被回收。 而在韓國方面，因全國性的PS-LTE(Public safety-LTE)網(wǎng)絡已閞始布建，并且運轉于700MHz，因此與PS-LTE同步舉辦的LTE-R也運轉于700MHz。

在UIC還沒定下全球LTE-R類型之前，韓國先自行拓荒，將第四代LTE運用于國家鐵路平臺，于2014年就最早舉辦LTE-R相關技術的發(fā)展，韓國當局設想在全國范圍內(nèi)直立并裝配LTE-R基站，投資預算達16億美圓， 到2025年掩飾全國鐵路網(wǎng)總長約5,000千米。

LTE-R類型2022年睜開導入

推動進程方面，合營3GPP R15、R16類型豎立的時程，歐盟設計于2018年豎立鐵路未來通訊體系仔細的體系定義以及世代交替計謀，并在2020歲尾舉辦場域測試、2022歲尾最早舉辦體系遷移至下世代通訊技術。

由于鐵路通訊的運用情境多樣化，歧高速火車的提高、火車/軌道旗子暗記和語音通訊、或是火車/軌道記憶通訊，或因應緊急救災通訊需求，使LTE技術成為下世代鐵路無線通訊最適遴選。 因此UIC與3GPP合作，將鐵路運用所需的技術、類型歸入LTE類型制定與談論，尤其在R15。 依現(xiàn)在設計預計2020年LTE-R類型豎立，2022年可以也許最早導入。

中/歐頻譜政策各有難題待解

觀察LTE-R發(fā)展相對快速的國家如韓國、歐盟、中國等，發(fā)展LTE-R有各自不合的命題。 韓國于2014年著手構造全國公共安全PS-LTE網(wǎng)絡時，即整合鐵路、海事之運用。 當3GPP尚在類型LTE-R類型時，韓國就設計于2017歲尾完成屬于韓國類型的LTE-R，顯見其意在于藉由PS-LTE、LTE-R等項目，直立韓國無線列車控制體系，確保鐵路旗子暗記和通訊方面世界搶先技術能力， 同時也促使韓國LTE-R供給鏈的完全。

歐盟LTE-R的發(fā)展最大問題在于頻譜的決定。 歐洲國家土地相連，跨國列車若運用不合頻譜，將構成通訊體系的不一致性;另一方面未來面臨短距離無線通訊設備(SRD)、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)等運用的興起，歐洲各國之間的頻譜需求，將構成未來鐵路通訊頻譜達成全歐一致性的難度提高， ETSI與UIC設計將于WRC-19聚會會議進一步提出談論。

中國羈系部分若將450MHz頻段部分頻譜劃為LTE-R運用，除鄰頻干擾問題之外，最大的難題是450MHz缺乏LTE產(chǎn)業(yè)鏈的支持。 由于450MHz尚不是3GPP所定義的行動通訊頻譜，所以現(xiàn)在幾乎沒有網(wǎng)絡設備和終端支持。 電信業(yè)者中國聯(lián)通一直在推動450MHz頻段運轉FDD-LTE技術成為大陸IMT設計設計，2017年末中國的管理當局已劈頭贊許，并要求中國聯(lián)通舉辦相關類型化事變， 歧將450MHz新增B1離別設計列入在ITU-RM.1036提議書中，期能在3GPP完成新增相關帶寬。返回首頁，審查更多