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    韓國鐵路通信已經用上4G中國離LTE-R還有多遠?

    發布時間 : 2018-06-13 18:00:01???來源 :養生健康網 ???
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      國外的鐵路通信已經開始陸續采用LTE-R,中國的鐵路行業也正在試圖打破傳統,嘗試新技術,而推動鐵路移動通信行業的進一步發展。

      近日,三星與電信運營商SK Telecom及釜山運輸公司聯合開發的4G LTE-R進入正式運行中。

      這是韓國首個4G鐵路無線管理系統,鐵路運營商在LTE-R(寬帶字移動通信系統)的基礎上使用“多媒體群組通話/短信服務”,從而加強車站工作人員、工程師及控制中心的一對一語音通話服務。外,在事故發生之時,通過LTE-R在事故現場和控制中心之間實現實時視頻的傳輸。

      以上屬鐵路移動通信范疇的技術。鐵路移動通信技術是在保證行車安全、提升運輸效率、防止作業事故以及改善服務質量等方面不可或缺的通信手段。隨著移動數據網絡速度的提升,鐵路移動通信也被帶動,LTE-R的應用就是最好的證明。

      LTE的產生是以已存在的網絡為基礎的,與傳統的GSM-R比,LTE-R擁有更多優勢。如果LTE-R能在中國的鐵路移動通信行業得到大規模應用,將對鐵路的發展產生更大的助力。不過中國目仍普遍運用GSM-R技術,想要過渡到LTE-R并非一朝一夕就能完成的。

      LTE(Long Term Evolution)即長期演進技術,在商業宣傳中通常被稱為4G LTE。簡而言之,LTE技術就是3G技術的升級版本。該項目于2004年12月在多倫多3GPP TSG RAN#26會議上正式啟動。

      開始,LTE的定位只是3G的加強版,然而其后期的發展遠遠超出了設計者的預期,本來只能被稱作3.9G的LTE憑著不斷的升級與改善達到了線日,國際電信聯盟將LTE正式定義為4G。

      從本質上來看,LTE建立在傳統的GSM/EDGE與UMTS/HSPA網絡技術之上,使用調制技術提升了網絡速度及容量。無論是傳輸技術還是系統架構,都有較大的革新,從而推進了通信行業的進一步發展,而LTE-R則代表著鐵路下一代移動通信系統。

      目前,中國的鐵路通信系統主要分為列車調度無線通信系統、GSM-R數字移動通信系統以及LTE-R寬帶數字移動通信系統三種制式。

      GSM,即我們常說的“全球通”。GSM-R就是基于這一標準設計而成,GSM-R系統分為交換中心、基站、基站控制器和終端四個部分,承擔著實施安全性數據、語音調度等重大責任。GSM-R在引入中國之前就已在歐洲完成了標準編制,以3GPP通信標準為基礎,在眾多廠商持續不斷的技術開發與協作之下,在商用方面取得了巨大成功。

      比如華為在2012年提供GSM-R解決方案,并在2015年與西門子CVC合作,利用舊有的站點資源,為德國鐵路北區提供GSM-R解決方案。2016年,中興中標俄羅斯鐵路公司GSM-R通信系統項目,該項目涉及圣彼得堡-布洛夫斯段的GSM-R系統及配套設備,合同總金額超過1億美金。

      然而,隨著時代的發展,數據大幅增加,對通信技術的要求越來越高,GSM-R逐漸無法滿足與高速數據相關的列車日志傳送、旅客服務及視頻監控等任務。無線技術處于不斷發展之中,GSM已逐步從產品頂峰走向下坡路,而LTE-R的諸多優勢則注定使其取代GSM-R成為新一代鐵路通訊系統。

      LTE括頻分雙工(FDD,簡稱FD-LTE)與時分雙工(TDD,簡稱TD-LTE)兩種制式,目前這兩種制式均已在全球建設商用網絡,并推出商用服務。例如中國移動采用的就是TD-LTE,因為該制式能夠很好地與其自主研發的3G網絡相結合,聯通采用FD-LTE制式,而電信則將兩種制式相結合。

      從傳輸時延方面來看,LTE-R可通過更小的端到端傳輸時延縮短列控傳輸時延,從而使列控安全性進一步提升。

      從傳輸速率來看,作為4G基礎的LTE-R能夠為旅客提供更豐富的數據體驗。從發展前景來看,LTE-R代表著未來的技術方向,更易獲得相關企業的支持,保證產品的成熟度及產業鏈的完善,從而確保鐵路通信的穩定發展以及為鐵路通信提供長期服務。

      目前,不少相關企業入局LTE-R市場,該技術已經逐漸走向商用。不過,從GSM-R到LTE-R的過渡需要具備許多演進條件,這一過程并非易事。尤其在中國,GSM-R標準應用已久,要轉換成LTE-R需要時間和經驗的累積。

      目前LTE-R已經開始進入商用。上文提到的韓國4G鐵路是在2015年結束招標的,其項目針對釜山地鐵1號線,當時許多知名企業均參與了競標,除了中標的幾企業之外,SK電訊、ICONTROLS和LG U+的聯合體投標人、現代信息技術和華為的聯合體投標人均提交了投標書。

      此項目之所以吸引到眾多知名企業投標,是因為LTE-R技術與韓國國家災難安全通信網規定使用的公共安全LTE技術有許多相同的必需條件,因此這一項目估值高達3萬億韓元(約折合人民幣171億元),巨大的利潤成為了吸引企業的前提條件。

      同樣是在2015年,中興在UIC TOKYO 2015 HIGHSPEED(東京第九屆世界高鐵大會)上向全球發布了LTE-R產品及解決方案。這一方案除了繼承之前的GSM-R通信系統的全部業務之外,還能夠為用戶提供語音解決方案、可視電話、實時視頻監控以及客運綜合信息發布等服務。

      LTE-R已經開始走上商用道路,在這一過程中,GSM-R到LTE-R的過渡具體如何實現,是值得探究的問題。

      按照無線技術的演進線路來看,從GSM到UMTS再到LTE,只用了幾年時間就實現了產品的催熟與更新,并開始換代。值得注意的是,這種演進方式并不適合鐵路服務對“穩定”與“長期”的需求。實質上,GSM-R的演進路線應是跨越式的,這樣能夠更長久地滿足鐵路通信服務。

      業界移動廠商的融合通信技術對這種演進方式起到了輔助作用。由上圖可知,從GSM-R直接過渡到LTE-R是業界的主流思路,融合通信技術是將GSM-R與LTE-R看作一個通信平臺上具備不同特性的軟件應用,從而實現演進過程中鐵路業務的延續性。

      對于鐵路通信產品而言,第一要求是安全可靠,因此LTE產品的首要條件是穩定成熟。必須經過運營商網絡的大規模商用之后,LTE-R才能被應用到鐵路領域。從2014年起,LTE逐漸走入商用,成為了演進的最佳時機。

      GSM-R向LTE-R演進必須同時考慮到網絡與業務,并保證平滑過渡,其中包括無線網絡演進、核心網絡演進以及業務演進三部分。這一過程不可能一蹴而就,因此,二者在相當長的階段中必將處于長期共存的狀態,這有利于最大限度地保證鐵路業務的延續性及安全性。

      除此之外,要實現從GSM-R到LTE-R的過渡,從中國的鐵路行業層面來看也存在很大阻力。

      鐵路行業是一個慣性巨大而保守的行業,如果沒有特別的好處,在安全相關的部分,能不升級就不升級,何況鐵路行業對穩定性和安全性要求極高。即使新技術有許多優勢,畢竟GSM-R技術在長期的實踐中已經證明了其可靠性,如果更換成LTE-R技術,則無異于“傷筋動骨”,并且產生的效果還未可知。

      此外,GSM-R抗干擾性極強,連線響應速度快,對于鐵路這類“求穩”的行業而言,對新技術的渴求并不十分強烈,就像美國航空業許多衛星處理器仍然是20年前的一樣,因為對于這種行業來說,安全與穩妥永遠是第一位的。

      當然,這并不是說鐵路行業只能一直抱著舊技術不放而回避新技術,實際上,改變已然發生。去年3月,朔黃鐵路率采用了LTE-R 4G通信系統,確保了20000噸載重列車的順利運行。國外的鐵路通信已經開始陸續采用LTE-R,中國的鐵路行業也正在試圖打破傳統,嘗試新技術,從而推動鐵路移動通信行業的進一步發展。(本文首發鈦媒體)

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