什么是铁路融合通信？
铁路融合通信是指将信息通信技术与铁路运输系统相结合，实现高效安全的未来铁路通信技术。随着科技的不断进步，铁路通信技术也在不断创新和发展，铁路融合通信技术的出现为铁路运输带来了许多便利和改进。
铁路融合通信的意义
铁路融合通信技术的应用对铁路运输具有重要的意义。首先，它可以提高铁路运输的效率。通过融合通信技术，铁路运输系统可以实现实时监控和管理，提高运输的准确性和可靠性。其次，铁路融合通信技术还可以提高铁路运输的安全性。通过实时监测和预警系统，可以及时发现和解决潜在的安全隐患，保障铁路运输的安全。此外，铁路融合通信技术还可以提供更好的服务体验，方便乘客查询和购票，提供更多的便利。
FRMCS 和千兆位车内乘客通信
轨道交通行业正在探索数字化，以增强客户体验，提高日常运营效率，并维护网络安全和数据完整性。
从改进的车载监控系统到配备物联网连接传感器的列车等，未来几年将迎来高度互联的列车和铁路的新时代。对于铁路运营商来说，这意味着对乘客所依赖的日常服务进行更严格的管理，以便始终准时到达目的地。
要做到这一点，需要网络级的基础设施更改。GSM-R是传统的铁路通信技术，将被5G取代。计划将一个名为“未来铁路移动通信系统”（FRMCS）的新框架部署在约20万公里的干线铁路上。这个基于5G的框架将使列车服务现代化，并帮助铁路运营商走上商业成功的轨道。5G还可以帮助满足乘客日益增长的要求和期望，使他们能够在线工作，并在火车上获得完美的通信体验。
服务级别要求
FRMCS的严格要求
FRMCS 基于铁路专用的 5G 频段。然而，专用于FRMCS的频谱数量不足以满足铁路的需求。不过，5G也为乘客提供了基于CSP的千兆列车连接。这将使CSP能够通过网络切片提供所需的严格和异构SLA，并补充铁路应用所需的容量。在铁路方面，这将改变游戏规则，因为相同的技术既可以满足FRMCS应用，也可以满足高级消费者的需求，例如视频流、视频通话或游戏--所有这些都是在以高达500公里/小时的速度行驶的火车上进行的。
你有没有注意到，救护车向你移动时发出更高的音调，但当它离开时，它的音调更低？这被称为多普勒效应，它还会影响无线电波，使得与高速行驶的列车的通信变得特别复杂。
图 2 总结了面向消费者应用的 SLA 以及特定的铁路相关 SLA，以支持适用于铁路通信场景的各种语音、视频和数据服务：
- 用于影响列车安全的运营目的的语音通信。
- 用于观察目的的关键视频通信，对列车运行有间接影响，例如乘客监控。
- 非常关键的视频通信，直接影响列车安全相关的关键列车控制和操作，例如用于无人驾驶（例如自动化等级 - GoA3/GoA4）操作，用于自动检测物体（无人在回路中）或基于视频的远程控制（人在回路中）。
- 标准数据通信：用于列车诊断信息或通信相关信息的交换。
- 关键数据通信：用于当前的轨道交通管理系统。
- 非常关键的数据通信：用于增强的智能轨道交通管理系统，例如全自动列车控制系统（无人驾驶 - 远程控制）;需要高度可靠的传输和响应模式的保存。
- 消息传递：用于可靠地交换简短信息，例如火车出发程序。
网络设计
网络设计是为您的网络获得最佳基础架构布局，同时满足所有用例的服务级别要求的过程。可靠的覆盖范围和足够的容量是覆盖铁路轨道的高性能、高可用性和面向未来的移动网络的基础。
为了达到FRMCS严格的服务水平要求，并保证高性能的列车内乘客通信，细致的网络设计至关重要，需要考虑以下几个方面：
- 各种服务级别要求：铁路信令（高可用性、低延迟）和消费者服务（高带宽）。
- 在高度变化的景观中高速移动：火车可以非常快速地在无线电波传播不同的环境中（城市、桥梁、隧道......
- 数百个用户同时移动：移动网络需要准备好处理数百名连接的乘客同步移动。
- 室内外效应：虽然与信号相关的天线位于列车外部，但用户位于内部。对于这两种用例，应考虑不同的传播路径和反射来满足服务级别要求。
- 与其他快速通过的列车和订户互动。
铁路融合通信技术的应用
铁路融合通信技术在铁路运输中有着广泛的应用。首先，它可以应用于列车控制系统。通过融合通信技术，列车可以实现与调度中心的实时通信，实现列车的自动控制和调度，提高列车的运行效率和安全性。其次，铁路融合通信技术还可以应用于列车安全监测系统。通过融合通信技术，可以实时监测列车的运行状态和安全情况，及时发现和解决潜在的安全隐患。此外，铁路融合通信技术还可以应用于乘客服务系统。通过融合通信技术，乘客可以方便地查询列车时刻表、购买车票和获取列车信息，提供更好的服务体验。
铁路融合通信技术的发展趋势
铁路融合通信技术在未来还有很大的发展空间。首先，随着5G技术的不断发展，铁路融合通信技术将更加高效和稳定。5G技术可以提供更快的网络速度和更低的延迟，为铁路融合通信技术的应用提供更好的支持。其次，人工智能技术的应用也将进一步推动铁路融合通信技术的发展。通过人工智能技术，可以实现列车的智能控制和调度，提高运输的效率和安全性。此外，物联网技术的应用也将进一步提升铁路融合通信技术的水平。通过物联网技术，可以实现列车和设备之间的互联互通，提高铁路运输的智能化水平。
结语
铁路融合通信技术作为未来铁路通信技术的重要发展方向，具有重要的意义和广阔的应用前景。它可以提高铁路运输的效率和安全性，提供更好的服务体验，为铁路运输带来更多的便利。随着科技的不断进步，铁路融合通信技术还将不断创新和发展，为铁路运输的未来带来更多的惊喜和改进。铁路融合通信技术的应用将会使铁路运输更加高效、安全和智能化。
