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文章來(lái)源：《鐵道通信信號(hào)》編輯部

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龐萌萌，北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司

摘要：基于對(duì)重載鐵路機(jī)車同步操控業(yè)務(wù)的分析，首先提出5G-R承載機(jī)車同步操控業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以及核心網(wǎng)、無(wú)線接入網(wǎng)等冗余組網(wǎng)方式。其次從數(shù)據(jù)路由、會(huì)話和服務(wù)連續(xù)模式、IP地址分配等方面，研究機(jī)車同步操控業(yè)務(wù)在5G-R網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)現(xiàn)方式；其中數(shù)據(jù)路由可采用歸屬地路由方式，會(huì)話和服務(wù)連續(xù)模式建議采用SSC模式1，對(duì)于不同核心網(wǎng)架構(gòu)給出3種IP地址分配實(shí)現(xiàn)方案。最后對(duì)既有重載鐵路建設(shè)5G-R網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行方案探討，包括以大秦鐵路為例，提出5G-R網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案，以及機(jī)車同步操控系統(tǒng)地面設(shè)備和車載設(shè)備的改造方案；以朔黃線為例，提出與既有業(yè)務(wù)運(yùn)用相適應(yīng)的5G-R網(wǎng)絡(luò)雙網(wǎng)冗余組網(wǎng)且業(yè)務(wù)負(fù)荷分擔(dān)方案。通過(guò)對(duì)5G-R系統(tǒng)承載重載鐵路機(jī)車同步操控業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、工程應(yīng)用等研究和分析，為未來(lái)5G-R系統(tǒng)應(yīng)用于重載鐵路提供一些參考。

重載鐵路是我國(guó)鐵路重要的運(yùn)輸方式之一，是提高鐵路貨運(yùn)能力的主要方向。重載運(yùn)輸?shù)闹饕攸c(diǎn)是利用多機(jī)車牽引，加大列車重量（萬(wàn)t以上）、加長(zhǎng)列車編組（千米以上）和實(shí)現(xiàn)全程直達(dá)運(yùn)輸，充分發(fā)揮鐵路集中統(tǒng)一調(diào)度，適用于大宗商品長(zhǎng)距離、全天候運(yùn)輸優(yōu)勢(shì)，提高鐵路運(yùn)輸能力和效率。從上世紀(jì)八十年代，我國(guó)鐵路就瞄準(zhǔn)了世界鐵路科技發(fā)展前沿，把重載運(yùn)輸作為主攻方向。2006年3月28日，我國(guó)第一條重載鐵路——大秦鐵路，正式開(kāi)行了2萬(wàn)噸重載組合列車,此后,朔黃鐵路（2萬(wàn)t）、瓦日鐵路（1萬(wàn)t）、蒙華鐵路（1萬(wàn)t）等多條重載鐵路相繼開(kāi)通，我國(guó)重載鐵路形成規(guī)?；l(fā)展，并形成一整套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重載運(yùn)輸技術(shù)裝備體系，有效推動(dòng)了我國(guó)的煤炭及礦產(chǎn)的運(yùn)輸發(fā)展。

無(wú)線通信在重載鐵路運(yùn)輸及安全生產(chǎn)過(guò)程中起著至關(guān)重要的基礎(chǔ)保障作用，尤其為重載鐵路多機(jī)車之間的機(jī)車同步操控起到了重要的通信保障作用。機(jī)車同步操控是指當(dāng)列車編組中的機(jī)車數(shù)量大于1時(shí)，為了使列車安全穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)各機(jī)車的控制必須實(shí)現(xiàn)同步，如同步加速、同步制動(dòng)等，否則容易引起機(jī)車之間的擠壓或者脫鉤，造成列車運(yùn)行事故。目前只有2萬(wàn)t及以上運(yùn)量的重載列車需具備機(jī)車同步操控業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)多機(jī)車牽引，如大秦鐵路和朔黃鐵路。大秦鐵路采用GSM-R無(wú)線通信系統(tǒng)承載機(jī)車同步操控業(yè)務(wù)，朔黃鐵路采用LTE無(wú)線通信系統(tǒng)承載機(jī)車同步操控業(yè)務(wù)。

無(wú)線通信制式持續(xù)進(jìn)行技術(shù)迭代、制式演進(jìn)，2020年初，國(guó)鐵集團(tuán)經(jīng)過(guò)業(yè)務(wù)需求分析、技術(shù)方案和經(jīng)濟(jì)效益比選，結(jié)合我國(guó)加快5G網(wǎng)絡(luò)等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的決策部署，基本明確了5G專網(wǎng)的系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)。5G具有大帶寬、大連接、低時(shí)延等優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)人與物、物與物的泛在互聯(lián)，是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵新型基礎(chǔ)設(shè)施。承載重載鐵路機(jī)車同步操控業(yè)務(wù)的無(wú)線通信系統(tǒng)也隨之進(jìn)行演進(jìn)，且由于GSM-R系統(tǒng)面臨產(chǎn)業(yè)鏈萎縮等實(shí)際情況，因此，研究5G-R系統(tǒng)承載重載鐵路應(yīng)用是非常迫切且十分必要的。

1 機(jī)車同步操控業(yè)務(wù)

機(jī)車同步操控業(yè)務(wù)是指利用5G-R系統(tǒng)為同一編組的重載組合列車的主控機(jī)車和從控機(jī)車，與地面設(shè)備之間提供無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸通道，傳輸數(shù)據(jù)包括機(jī)車同步操控信息、狀態(tài)信息等。

同一編組的各個(gè)機(jī)車均設(shè)置車載設(shè)備，車載設(shè)備通過(guò)5G-R網(wǎng)絡(luò)與地面設(shè)備建立無(wú)線通信鏈路，攜帶機(jī)車號(hào)和車次號(hào)向地面設(shè)備注冊(cè)。車次號(hào)標(biāo)識(shí)同一編組的一個(gè)數(shù)據(jù)會(huì)議組，機(jī)車號(hào)標(biāo)識(shí)同一編組的不同機(jī)車。地面設(shè)備通過(guò)查看車次號(hào)和機(jī)車號(hào)信息，將同一編組的主控機(jī)車車載設(shè)備與從控機(jī)車車載設(shè)備編在一組，形成一個(gè)數(shù)據(jù)會(huì)議組，會(huì)議組以車次號(hào)標(biāo)識(shí)，會(huì)議組內(nèi)成員以機(jī)車號(hào)進(jìn)行區(qū)分。車載設(shè)備可通過(guò)注冊(cè)/注銷加入/退出特定編組。地面設(shè)備的主要功能為安全認(rèn)證、組建數(shù)據(jù)會(huì)議組、轉(zhuǎn)發(fā)主從機(jī)車車載設(shè)備間的控車信息，且只允許組內(nèi)的機(jī)車之間傳遞數(shù)據(jù)。

2 5G-R系統(tǒng)承載機(jī)車同步操控業(yè)務(wù)組網(wǎng)方案

2.1 組網(wǎng)架構(gòu)

5G-R系統(tǒng)包括核心網(wǎng)、無(wú)線接入網(wǎng)（RAN）、用戶設(shè)備（UE）、運(yùn)營(yíng)與支撐系統(tǒng)（OSS）、應(yīng)用接口/接入管理設(shè)備等5部分，實(shí)現(xiàn)機(jī)車同步操控業(yè)務(wù)主要應(yīng)用到前4部分功能,組網(wǎng)架構(gòu)見(jiàn)圖1。

2.1.1 核心網(wǎng)

核心網(wǎng)需配置以下網(wǎng)元：接入和移動(dòng)管理功能（AMF），實(shí)現(xiàn)接入管理和移動(dòng)性管理；會(huì)話管理功能（SMF），實(shí)現(xiàn)會(huì)話管理；統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理（UDM），實(shí)現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)管理與業(yè)務(wù)管理；認(rèn)證服務(wù)器功能（AUSF），實(shí)現(xiàn)鑒權(quán)管理；用戶面功能（UPF），實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)路由轉(zhuǎn)發(fā)。上述網(wǎng)元均可采用網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）架構(gòu)部署，網(wǎng)元之間采用服務(wù)化接口。核心網(wǎng)網(wǎng)元需采用冗余部署方式，冗余的網(wǎng)元部署在不同的數(shù)據(jù)中心（DC）內(nèi)。通過(guò)地面設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)主從機(jī)車車載設(shè)備之間的控車信息實(shí)現(xiàn)重載鐵路機(jī)車同步操控業(yè)務(wù)，地面設(shè)備需與核心網(wǎng)中的UPF網(wǎng)元進(jìn)行互聯(lián)。

2.1.2 無(wú)線接入網(wǎng)

無(wú)線接入網(wǎng)負(fù)責(zé)提供無(wú)線覆蓋，包括基站、天線與饋線、漏泄同軸電纜等。重載鐵路沿線需設(shè)置5G-R基站提供無(wú)線信號(hào)連續(xù)覆蓋，開(kāi)闊區(qū)利用天線覆蓋，隧道等弱場(chǎng)區(qū)域利用漏泄同軸電纜覆蓋。5G-R基站為分布式基站，由基帶單元（BBU）+射頻拉遠(yuǎn)單元（RRU）組成，或由集中單元（CU）+分布單元（DU）+射頻拉遠(yuǎn)單元（RRU）組成。

為保障重載鐵路應(yīng)用業(yè)務(wù)，尤其是機(jī)車同步操控業(yè)務(wù)的可靠性，無(wú)線接入網(wǎng)需進(jìn)行冗余組網(wǎng)。目前較為成熟的無(wú)線接入網(wǎng)冗余組網(wǎng)方案［10］有2種：①單BBU無(wú)線組網(wǎng)，即只有RRU進(jìn)行冗余，BBU/CU+DU不冗余；②雙BBU冗余無(wú)線組網(wǎng)，即BBU/CU+DU和RRU均進(jìn)行冗余。建議重載鐵路考慮第2種可靠性比較高的冗余組網(wǎng)方式，即主備雙套BBU/CU+DU異址設(shè)置，每個(gè)位置組（站址）設(shè)置2套R(shí)RU，RRU可共用站址和天線，同址的2套R(shí)RU同時(shí)工作，雙套BBU/CU+DU為主備工作方式，雙套設(shè)備之間設(shè)置心跳檢測(cè)進(jìn)行故障切換。BBU/CU+DU與核心網(wǎng)中的AMF、UPF網(wǎng)元全連接。

2.1.3 用戶設(shè)備

重載鐵路主從機(jī)車需配置車載終端（具備5G-R數(shù)據(jù)分組功能），實(shí)現(xiàn)機(jī)車同步操控業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸。在重載列車跨不同制式的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋線路的情況下，車載終端需配置為5G-R/GSM-R雙模或5G-R/LTE雙模方式，實(shí)現(xiàn)跨線路的平滑通信。

2.1.4 運(yùn)營(yíng)與支撐系統(tǒng)

運(yùn)營(yíng)與支撐系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)管理、終端數(shù)據(jù)管理、密鑰及終端安全管理、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理、監(jiān)測(cè)、智能管控平臺(tái)、維修工裝等設(shè)備/功能單元，面向運(yùn)維人員提供設(shè)備管理、數(shù)據(jù)管理、SIM卡管理、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集與分析等功能，重載鐵路可根據(jù)運(yùn)維需求進(jìn)行配置。

2.2?業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方式

2.2.1 數(shù)據(jù)路由

機(jī)車同步操控業(yè)務(wù)以分組域數(shù)據(jù)方式承載，在考慮地面設(shè)備只與歸屬局UPF互聯(lián)的情況下，機(jī)車同步操控業(yè)務(wù)需要將會(huì)話錨點(diǎn)建立在歸屬局UPF，數(shù)據(jù)路由需經(jīng)過(guò)歸屬局UPF到達(dá)地面設(shè)備，具體數(shù)據(jù)路徑如下：

1）非漫游方式下，歸屬局gNB→歸屬局UPF→機(jī)車同步操控系統(tǒng)地面設(shè)備。

2）漫游方式下，拜訪局gNB→拜訪局UPF→歸屬局UPF→機(jī)車同步操控系統(tǒng)地面設(shè)備。

會(huì)話錨點(diǎn)的建立與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)名稱（DNN）相關(guān)，可為機(jī)車同步操控業(yè)務(wù)分配獨(dú)立的DNN，并在DNN設(shè)置中標(biāo)明歸屬地路由信息。

2.2.2 會(huì)話和服務(wù)連續(xù)模式

5G-R網(wǎng)絡(luò)支持3種會(huì)話和服務(wù)連續(xù)（Session and Service Continuity，SSC）模式，分別為SSC模式1、SSC模式2和SSC模式3。

SSC模式1：始終支持業(yè)務(wù)的連續(xù)性，整個(gè)協(xié)議數(shù)據(jù)單元（Protocol Data Unit，PDU）會(huì)話過(guò)程中，用戶IP地址不變，作為PDU會(huì)話錨點(diǎn)的UPF也是不變的。

SSC模式2：因存在跨局漫游等情況，網(wǎng)絡(luò)會(huì)釋放舊的PDU會(huì)話和IP地址，重新建立一個(gè)新的PDU會(huì)話，可能會(huì)選擇一個(gè)新的UPF，分配新的IP地址。

SSC模式3：因存在跨局漫游等情況，在舊的PDU會(huì)話釋放之前，通過(guò)新的PDU會(huì)話錨點(diǎn)建立新的連接，之后再釋放舊的PDU會(huì)話，以此來(lái)保證會(huì)話和業(yè)務(wù)的連續(xù)性，這個(gè)過(guò)程中用戶IP地址會(huì)發(fā)生改變。

由于機(jī)車同步操控業(yè)務(wù)始終將會(huì)話錨點(diǎn)建立在歸屬局，因此SSC模式設(shè)置為SSC模式1，即在跨局漫游過(guò)程中，會(huì)話錨點(diǎn)不變。相應(yīng)的車載終端的IP地址在跨局過(guò)程中也不改變。

2.2.3 IP地址分配

1）SMF靜態(tài)/動(dòng)態(tài)分配方式

車載終端的IP地址可由SMF靜態(tài)/動(dòng)態(tài)分配，建立PDU會(huì)話時(shí)，SMF根據(jù)DNN對(duì)應(yīng)的IP地址分配要求，靜態(tài)/動(dòng)態(tài)分配IP地址。車載終端在向地面設(shè)備注冊(cè)時(shí)，攜帶機(jī)車號(hào)、車次號(hào)、IP地址等信息，地面設(shè)備利用上述信息維護(hù)同一列重載列車的機(jī)車會(huì)議組信息。地面設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)控車信息時(shí)，將機(jī)車會(huì)議組信息直接轉(zhuǎn)發(fā)至對(duì)應(yīng)的IP地址。

SMF靜態(tài)分配方式的優(yōu)點(diǎn)為：模塊的IP地址不變，在脫網(wǎng)重新入網(wǎng)后，仍然是原來(lái)的IP地址；缺點(diǎn)為：需要在網(wǎng)絡(luò)中預(yù)置大量的IP地址，資源固化，利用率較低。

SMF動(dòng)態(tài)分配方式的優(yōu)點(diǎn)為：IP地址運(yùn)用較為靈活，無(wú)需預(yù)置數(shù)據(jù)；缺點(diǎn)為：終端在脫網(wǎng)重新入網(wǎng)后，網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)分配新的IP地址，進(jìn)而可能影響地面設(shè)備對(duì)會(huì)議組的維護(hù)。

2）RADIUS動(dòng)態(tài)分配方式

車載終端的IP地址可由遠(yuǎn)程用戶撥號(hào)認(rèn)證服務(wù)（RADIUS）進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配，在圖1的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中需要增加RADIUS網(wǎng)元和DNS網(wǎng)元，用于解決上述SMF靜態(tài)/動(dòng)態(tài)分配IP地址的不足。RADIUS與SMF互聯(lián)，DNS、RADIUS與地面設(shè)備互聯(lián)。5G-R系統(tǒng)承載機(jī)車同步操控業(yè)務(wù)增強(qiáng)型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意見(jiàn)圖2。

在PDU會(huì)話建立時(shí)，SMF在處理會(huì)話請(qǐng)求時(shí)，對(duì)由機(jī)車號(hào)組成的用戶名和密碼進(jìn)行二次認(rèn)證，RADIUS進(jìn)行用戶層面的認(rèn)證，并為模塊分配動(dòng)態(tài)的IP地址。RADIUS生成機(jī)車號(hào)域名與所分配IP地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并向DNS發(fā)起動(dòng)態(tài)域名注冊(cè)。車載終端在向地面設(shè)備注冊(cè)時(shí)，攜帶機(jī)車號(hào)、車次號(hào)、IP地址等信息，地面設(shè)備利用上述信息維護(hù)同一列重載列車的機(jī)車會(huì)議組信息。地面設(shè)備根據(jù)機(jī)車號(hào)域名查詢DNS，得到對(duì)應(yīng)的IP地址，再轉(zhuǎn)發(fā)控車信息。

該分配方式的優(yōu)點(diǎn)為：IP地址運(yùn)用靈活，且避免了終端掉網(wǎng)重新登錄后IP地址變化的風(fēng)險(xiǎn)。缺點(diǎn)為：地面設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)信息時(shí)增加了網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)，處理時(shí)延會(huì)有所增加。

IP地址分配是分組域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中重要的環(huán)節(jié)，分配方式也與業(yè)務(wù)的可靠運(yùn)用息息相關(guān)，上述3種方式均可滿足業(yè)務(wù)需求，在應(yīng)用中還需根據(jù)具體場(chǎng)景進(jìn)行分析后選定。

3 工程應(yīng)用方案

對(duì)于新建重載線路，5G-R系統(tǒng)的工程應(yīng)用較為簡(jiǎn)單，地面網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完成后，車載終端配置具備數(shù)據(jù)傳輸功能的5G-R無(wú)線通信模塊即可。對(duì)于既有重載線路改造為由5G-R網(wǎng)絡(luò)承載機(jī)車同步操控業(yè)務(wù)，則情況比較復(fù)雜，下面分別以采用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的大秦線和采用LTE-R網(wǎng)絡(luò)的朔黃線為例，分析探討重載線路的改造情況。

3.1 大秦線改造

3.1.1 既有網(wǎng)絡(luò)

大秦線利用GSM-R系統(tǒng)電路域數(shù)據(jù)承載機(jī)車同步操控業(yè)務(wù)，主要的核心網(wǎng)網(wǎng)元MSC為主備冗余設(shè)置，無(wú)線網(wǎng)為同站址雙網(wǎng)冗余覆蓋，雙網(wǎng)為主備的工作方式。同一機(jī)車的2個(gè)機(jī)車同步操控車載終端采用主備工作方式，正常情況下只有主用側(cè)工作。

3.1.2 5G-R網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案

大秦線GSM-R系統(tǒng)改造為5G-R系統(tǒng)，可分別建設(shè)5G-R核心網(wǎng)和無(wú)線接入網(wǎng)，并對(duì)車載終端進(jìn)行相應(yīng)改造。5G-R核心網(wǎng)在路局集中部署且冗余組網(wǎng)，按圖1所示的雙BBU冗余無(wú)線組網(wǎng)方式新建5G-R無(wú)線接入網(wǎng)，替代既有GSM-R網(wǎng)絡(luò)。5G-R無(wú)線接入網(wǎng)可利用既有GSM-R無(wú)線網(wǎng)的站址和桿塔資源。

3.1.3 機(jī)車同步操控系統(tǒng)地面設(shè)備改造

1）接口及協(xié)議改造：既有地面設(shè)備通過(guò)E1接口與GSM-R網(wǎng)絡(luò)MSC互聯(lián)，通過(guò)電路域數(shù)據(jù)交換協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送，GSM-R網(wǎng)絡(luò)改造為5G-R網(wǎng)絡(luò)后，地面設(shè)備需通過(guò)IP接口與5G-R網(wǎng)絡(luò)UPF互聯(lián)，通過(guò)IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送。

2）兼容性升級(jí)：如既有線路較長(zhǎng)，5G-R網(wǎng)絡(luò)可能分段建設(shè)，則地面設(shè)備需要兼容GSM-R和5G-R兩種網(wǎng)絡(luò)制式，除增加上述針對(duì)5G-R制式的接口和協(xié)議外，還需要增強(qiáng)數(shù)據(jù)會(huì)議組的處理機(jī)制，能夠?qū)⑼痪幗M、處于不同制式的多個(gè)機(jī)車加入數(shù)據(jù)會(huì)議組，將基于GSM-R方式的車次號(hào)+機(jī)車號(hào)+移動(dòng)臺(tái)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)號(hào)碼（MSISDN）、基于5G-R方式的車次號(hào)+機(jī)車號(hào)+IP地址2種方式的會(huì)議組注冊(cè)/注銷信息兼容管理。

3.1.4 機(jī)車同步操控系統(tǒng)車載終端改造

機(jī)車同步操控系統(tǒng)車載終端包括控制單元（CIU）+車載通信單元（OCU）。OCU需要改造為雙模，增加5G-R車載模塊或者將既有GSM-R模塊升級(jí)為雙模模塊；CIU應(yīng)能夠識(shí)別5G-R與GSM-R網(wǎng)絡(luò)的分界點(diǎn)（公里標(biāo)等位置信息），控制OCU工作在相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)制式下。機(jī)車同步操控系統(tǒng)車載終端改造示意見(jiàn)圖3。

3.2 朔黃線改造

3.2.1 既有網(wǎng)絡(luò)

朔黃線利用LTE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)線信號(hào)覆蓋，2套核心網(wǎng)采用負(fù)荷分擔(dān)方式工作，無(wú)線接入網(wǎng)在同一站址設(shè)置2套獨(dú)立基站，分別接入主備核心網(wǎng)，形成雙層網(wǎng)絡(luò)。同一機(jī)車的2個(gè)機(jī)車同步操控車載終端分別附著在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)工作，相同的機(jī)車同步操控信息通過(guò)2個(gè)終端分別發(fā)送至地面設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了無(wú)線鏈路的冗余。

3.2.2 5G-R網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案

朔黃線LTE系統(tǒng)改造為5G-R系統(tǒng)，可分別建設(shè)冗余的5G-R核心網(wǎng)和無(wú)線接入網(wǎng)，并對(duì)車載終端進(jìn)行相應(yīng)改造。無(wú)線接入網(wǎng)可利用既有的站址和桿塔資源。

5G-R無(wú)線接入網(wǎng)可采用圖1所示的雙BBU冗余無(wú)線組網(wǎng)方式，考慮到與既有LTE雙網(wǎng)模式相匹配，5G-R無(wú)線接入網(wǎng)也可采用雙網(wǎng)冗余的組網(wǎng)方式，如圖4所示。A網(wǎng)和B網(wǎng)分別采用不同的頻段，且為負(fù)荷分擔(dān)的工作方式，機(jī)車同步操控信息可以在A、B網(wǎng)中分別傳送，提高業(yè)務(wù)的可靠性。

3.2.3 機(jī)車同步操控系統(tǒng)改造

機(jī)車同步操控系統(tǒng)的地面設(shè)備需要進(jìn)行接口和協(xié)議適配升級(jí)，車載終端需要進(jìn)行5G-R/LTE雙模改造，與3.1節(jié)類似，不再贅述。

4 結(jié)束語(yǔ)

鐵路5G專網(wǎng)作為我國(guó)鐵路新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的演進(jìn)方向，其系統(tǒng)架構(gòu)、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)性能、組網(wǎng)技術(shù)等問(wèn)題已逐步形成系統(tǒng)性、階段性成果，但仍需進(jìn)一步研究其在具體線路場(chǎng)景中的應(yīng)用。我國(guó)有高速鐵路、重載鐵路、普速鐵路等多種應(yīng)用場(chǎng)景，重載鐵路作為其中一種重要的應(yīng)用場(chǎng)景，未來(lái)將通過(guò)5G-R系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)車同步操控等與行車安全密切相關(guān)的業(yè)務(wù)。本文通過(guò)研究，形成了初步的適用于重載鐵路的5G-R網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)及工程應(yīng)用方案，而如何運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計(jì)算［13-15］等5G特有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并將重載鐵路既有移動(dòng)通信系統(tǒng)承載的業(yè)務(wù)平滑遷移至新建的5G-R系統(tǒng)，是未來(lái)繼續(xù)深化5G-R系統(tǒng)應(yīng)用于重載鐵路的研究方向之一。