Стандарты сетей связи 5G/5G-Abvanced для цифровой трансформации железных дорог и развития интеллектуальных транспортных систем
Ключевые слова:
высокоскоростные железные дороги, 5G-Abvanced, FRMCS, GoA3/GoA4Аннотация
В статье рассмотрены вопросы перехода от существующей системы железнодорожной радиосвязи GSM-R к перспективной системе FRMCSна базе технологий LTE/5G как необходимого условия для реализации высоких уровней автоматизации движения поездов (GoA3/GoA4). Проанализированы работы по стандартизации требований к системе и оборудованию FRMCS в рамках Международного союза железных дорог (UIC), консорциума 3GPP и Европейского института телекоммуникационных стандартов ETSI. Представлен обзор эволюции стандарта GSM-R, показаны его архитектурные ограничения в контексте требований перспективных сервисов управления движением и автономного вождения. Проведена сравнительная характеристика GSM-R, LTE-R, 5G и 5G-Advanced применительно к задачам высокоскоростных железных дорог. Показана прямая зависимость между уровнем автоматизации (GoA) и требованиями к характеристикам канала связи «поезд–земля».
Библиографические ссылки
[1] Use of 3GPP Technologies by Railways, https://www.3gpp.org/technologies/railways1.
[2] https://www.era.europa.eu/system/files/2023-09/index032_-_EIRENE_FRS_v810.pdf.
[3] Knutsen D., Olsson NOE, Fu J. ERTMS/ETCS Level 3: Development, assumptions, and what it means for the future // Journal of Intelligent and Connected Vehicles. – 2023. – No. 6(1). – Pp. 34-45. – https://doi.org/10.26599/JICV.2023.9210003.
[4] Kaifeng Wang, Hui Li, Qi Zhang. Parallel Redundancy Protocol for Railway Wireless Data Communication Network // First published: – 05 April 2022. – https://doi.org/10.1155/2022/3312569.
[5] https://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/22_series/22.289/
[6] Future Railway Mobile Communication System (FRMCS). – https://uic.org/rail-system/telecoms-signalling/frmcs.
[7] Тихвинский В., Девяткин Е., Белявский В. По пути от 5G к 5G Advanced: Релизы 17 и 18 // Первая миля. – 2021. – №. 6. – С. 38-47.
[8] ETSI TR 103 459 V1.2.1 Study on System Architecture (FRMCS). – 2020.
[9] Rastoceanu F., Grozea C., Enache M., Nelega R., Kovacs G., Puschita E. Mission-Critical Services in 4G/5G and Beyond: Standardization, Key Challenges, and Future Perspectives // Sensors. – 2025. – V. 25. – 5156. – doi: 10.3390/s25165156.
[10] Molisch A.B., Rupp A., Zhong M., Zhang-Dui. 5G Key Technologies for Smart Railways // Proceedings of the IEEE. (2020). 108. 856-893. 10.1109/JPROC.2020.2988595.
[11] RAN1, 5G-Advanced and Rel-18 Completion Mar 10, 2024 https://www.3gpp.org/technologies/ran1-rel18
[12] Davi da Silva Brilhante, José F. de Rezende, Nicola Marchetti, Handover optimisation for high-capacity low-latency 5G NR mmWave communication, Ad Hoc Networks, Volume 153, 2024, 103328, ISSN 1570-8705, doi: 10.1016/j.adhoc.2023.103328.
[13] Samsung Newsroom, World’s First LTE-Railway Service on Highspeed Train Goes Live in Korea, Supplied by Samsung and KT, 21.12.2017, Web: https://news.samsung.com/global/worlds-first-lterailway-service-on-high-speed-train-goes-live-in-korea-supplied-bysamsung-and-kt.
[14] Xuejian Zhang, Ruisi He, Bo Ai, Mi Yang, Jianwen Ding, Shuaiqi Gao, Ziyi Qi, Zhengyu Zhang, and Zhangdui Zhong. Cluster-Based Time-Variant Channel Characterization and Modeling for 5G-Railways. – 2024. – arXiv:2412.20943v1. – https://arxiv.org/html/2412.20943v1.
[15] Dean J., Barroso L. A. The Tail at Scale // Communications of the ACM, – 2013. – No. 56(2). – Pp. 74–80.
[16] Balasingam et al. Application-Level Service Assurance with 5G RAN Slicing (NSDI/USENIX, 2024.
[17] Caro J.B., Ansari J., Sachs J., de Bruin P., Sivri S., Grosjean L., König N., Schmitt R.H. Empirical Study on 5G NR Cochannel Coexistence // Electronics. – 2022. – V. 11. – 1676. – doi: 10.3390/electronics11111676.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Системная инженерия и инфокоммуникации
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-ShareAlike» («Атрибуция — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.