2024年交通行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型市場(chǎng)前景及投資研究報(bào)告

目錄CONTENTS01云城軌

智行遠(yuǎn)第二節(jié)

跨網(wǎng)異構(gòu)，分散風(fēng)險(xiǎn)第三節(jié)

綜合運(yùn)管，全局統(tǒng)覽3638第一章

探索城軌IPRAN骨干承載網(wǎng)新應(yīng)用第八章

構(gòu)建城軌邊緣數(shù)字底座解決方案第一節(jié)

城軌骨干承載網(wǎng)技術(shù)演進(jìn)趨勢(shì)0203第一節(jié)

城軌邊緣數(shù)字底座的概念和特點(diǎn)第二節(jié)

城軌邊緣數(shù)字底座的構(gòu)建404147第二節(jié)

IPRAN技術(shù)挖掘城軌骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)新價(jià)值第三節(jié)

城軌邊緣數(shù)字底座場(chǎng)景化應(yīng)用探索與實(shí)踐第二章

智慧城軌無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)第一節(jié)

背景介紹07070809第九章

城市軌道交通云容災(zāi)技術(shù)分析第二節(jié)

智慧城軌無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)類(lèi)型第三節(jié)

智慧城軌無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)現(xiàn)狀第四節(jié)

智慧城軌無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)第一節(jié)

容災(zāi)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)第二節(jié)

容災(zāi)需求分析495153第三節(jié)

技術(shù)路線(xiàn)分析第三章

城市軌道交通5G專(zhuān)網(wǎng)通信應(yīng)用探討第十章

基于云平臺(tái)的城軌信號(hào)系統(tǒng)建設(shè)探索與思考第一節(jié)

背景介紹12131317第一節(jié)

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)智能化發(fā)展趨勢(shì)第二節(jié)

新華三助力城軌信號(hào)系統(tǒng)安全云平臺(tái)的探索與思考第三節(jié)

城軌信號(hào)系統(tǒng)安全云平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)616263第二節(jié)

城市軌道交通5G專(zhuān)網(wǎng)通信場(chǎng)景及應(yīng)用需求第三節(jié)

運(yùn)營(yíng)商垂直行業(yè)5G專(zhuān)網(wǎng)組網(wǎng)方案第四節(jié)

地鐵5G專(zhuān)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀第十一章

城軌云安全體系建設(shè)研究第四章

Wi-Fi與IoT創(chuàng)新融合，構(gòu)建城軌智能運(yùn)維體系第一節(jié)

城軌行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題第二節(jié)

城軌云安全體系技術(shù)全景研究第三節(jié)

未來(lái)城軌安全技術(shù)研究656674第一節(jié)

城軌智能運(yùn)維需求19192021第二節(jié)

Wi-Fi與IoT技術(shù)結(jié)合改變傳統(tǒng)管理手段第三節(jié)

復(fù)用PIS系統(tǒng)軌旁AP實(shí)現(xiàn)軌行區(qū)的雙網(wǎng)覆蓋第四節(jié)

基于Wi-Fi+IoT的運(yùn)維體系實(shí)現(xiàn)全流程自動(dòng)化、智能化第十二章

城市軌道交通云平臺(tái)安全資源池最優(yōu)方案探討第一節(jié)

總體需求75第五章

TSN在城軌行業(yè)的應(yīng)用展望第二節(jié)

城軌云安全資源池最優(yōu)方案探討78第一節(jié)

TSN技術(shù)簡(jiǎn)介23第二節(jié)

TSN在城軌的應(yīng)用25第十三章

城軌云平臺(tái)商用密碼應(yīng)用安全性評(píng)估及建設(shè)第一節(jié)

背景介紹87899092第六章

扎實(shí)基礎(chǔ)，創(chuàng)新延續(xù)：新華三如何定義下一代城軌云？第二節(jié)

城軌云平臺(tái)密碼應(yīng)用需求第三節(jié)

密碼應(yīng)用技術(shù)方案第四節(jié)

密碼應(yīng)用安全性評(píng)估第一節(jié)

IaaS底座，讓創(chuàng)新與可靠合二為一29313133第二節(jié)

推動(dòng)“云數(shù)智”融合，以DaaS平臺(tái)激活數(shù)據(jù)價(jià)值第三節(jié)

以業(yè)務(wù)邏輯為導(dǎo)向，加速云原生理念落地第四節(jié)

從安全、運(yùn)維到運(yùn)營(yíng)，與城軌云變革相伴而行第十四章

城軌數(shù)據(jù)中心液冷技術(shù)發(fā)展淺析第一節(jié)

液冷技術(shù)發(fā)展背景第二節(jié)

液冷技術(shù)介紹949699第七章

城軌云“和而不同”的發(fā)展之道第一節(jié)

主備同構(gòu)，一云統(tǒng)管34第三節(jié)

新華三液冷解決方案第十五章

四大集約化助力綠智城軌發(fā)展第二節(jié)

大模型私域落地需要關(guān)注什么第三節(jié)

高速行業(yè)AIGC場(chǎng)景落地的思考第四節(jié)

高速行業(yè)AIGC場(chǎng)景落地進(jìn)度規(guī)劃第五節(jié)

新華三AIGC能力框架138139143144第一節(jié)

業(yè)務(wù)集約化第二節(jié)

數(shù)據(jù)集約化第三節(jié)

平臺(tái)集約化第四節(jié)

組織集約化102103104105第二十三章

零碳智慧服務(wù)區(qū)建設(shè)方案02第一節(jié)

零碳服務(wù)區(qū)建設(shè)背景第二節(jié)

零碳服務(wù)區(qū)解決方案第三節(jié)

零碳服務(wù)區(qū)建設(shè)優(yōu)勢(shì)145145148云協(xié)路網(wǎng)

智行未來(lái)第十六章

智慧高速如何“智慧”？第二十四章

對(duì)公路基礎(chǔ)設(shè)施全生命周期管理的思考第一節(jié)

智慧高速概述107107108109第一節(jié)

公路基礎(chǔ)設(shè)施全生命周期管理的概念與方法第二節(jié)

公路基礎(chǔ)設(shè)施全生命周期管理的不同階段第三節(jié)

存在的問(wèn)題及相關(guān)建議149149150151153第二節(jié)

智慧高速發(fā)展歷程第三節(jié)

智慧高速建設(shè)模式第四節(jié)

智慧高速整體建設(shè)思路第四節(jié)

公路基礎(chǔ)設(shè)施全生命周期數(shù)字化管理解決方案第五節(jié)

公路基礎(chǔ)設(shè)施全生命周期管理的意義第十七章

基于SRv6的高速公路“自動(dòng)駕駛”網(wǎng)絡(luò)第一節(jié)

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不足以支撐車(chē)路協(xié)同全面建設(shè)第二節(jié)

基于IPv6的解決方案113114115第章數(shù)字化路網(wǎng)事件管理系統(tǒng)建設(shè)思路第一節(jié)

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)體系154156156157159第三節(jié)

SRv6Policy：讓數(shù)據(jù)在高速公路網(wǎng)絡(luò)中“自動(dòng)駕駛”第二節(jié)

數(shù)字化路網(wǎng)事件管理系統(tǒng)總體架構(gòu)第三節(jié)

數(shù)字化路網(wǎng)事件管理業(yè)務(wù)流程第四節(jié)

數(shù)字化路網(wǎng)事件管理系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)第五節(jié)

數(shù)字化路網(wǎng)事件管理的意義第十八章

IPRAN2.0在高速公路路段接入網(wǎng)的應(yīng)用探討第一節(jié)

從個(gè)性到共性，當(dāng)前高速公路路段接入網(wǎng)技術(shù)路線(xiàn)應(yīng)用分析第二節(jié)

邁向智慧高速，路段接入網(wǎng)建設(shè)需求發(fā)生轉(zhuǎn)變11811812003第三節(jié)

基于“IPv6+”技術(shù)底座，IPRAN2.0推動(dòng)高速公路路段接入網(wǎng)絡(luò)變革云上機(jī)場(chǎng)

數(shù)智啟航第十九章

新華三IPRAN2.0讓武漢繞城高速通信網(wǎng)“隨需而變”第一節(jié)

基于新華三IPRAN2.0，重構(gòu)武漢繞城高速公路通信網(wǎng)第二節(jié)

構(gòu)筑堅(jiān)實(shí)網(wǎng)絡(luò)底座，推動(dòng)智慧高速高質(zhì)量發(fā)展123126第章機(jī)場(chǎng)上云、用云、云數(shù)融合思考與實(shí)踐第一節(jié)

對(duì)機(jī)場(chǎng)云的思考與理解第二節(jié)

機(jī)場(chǎng)云建設(shè)解讀161162165166第二十章

依托站級(jí)云化智能底座推進(jìn)收費(fèi)站標(biāo)準(zhǔn)化第三節(jié)

新華三機(jī)場(chǎng)云解決方案優(yōu)勢(shì)第四節(jié)

某國(guó)際機(jī)場(chǎng)云平臺(tái)實(shí)踐第一節(jié)

“新技術(shù)”+“老場(chǎng)景”，智慧收費(fèi)站開(kāi)辟新路徑第二節(jié)

站級(jí)云化智能底座是收費(fèi)站標(biāo)準(zhǔn)化的核心第三節(jié)

站級(jí)云化智能底座的價(jià)值128129131第二十七章

構(gòu)筑機(jī)場(chǎng)集團(tuán)“一朵云”，打造一云統(tǒng)管、資源共享、統(tǒng)一高效的數(shù)字底座第一節(jié)

機(jī)場(chǎng)集團(tuán)“一朵云”建設(shè)分析168169171第二十一章

高速公路收費(fèi)系統(tǒng)安全能力提升的思考第二節(jié)

新華三機(jī)場(chǎng)集團(tuán)“一朵云”解決方案第三節(jié)

廣東機(jī)場(chǎng)集團(tuán)“一朵云”案例實(shí)踐第一節(jié)

高速公路收費(fèi)系統(tǒng)安全能力現(xiàn)狀分析及建議第二節(jié)

高速公路安全能力提升思路133135第二十八章

聚、治、融、享，高可信數(shù)據(jù)中臺(tái)助力智慧機(jī)場(chǎng)建設(shè)第二十二章

關(guān)于高速行業(yè)如何用好AIGC的思考第一節(jié)

數(shù)據(jù)中臺(tái)是機(jī)場(chǎng)突破數(shù)據(jù)瓶頸邁向智慧型機(jī)場(chǎng)的關(guān)鍵第二節(jié)

聚焦“聚、治、融、享”，打造高可信數(shù)據(jù)中臺(tái)體系172173第一節(jié)

AIGC的發(fā)展背景及私域建設(shè)的必要性137第二十九章

機(jī)場(chǎng)AIGC應(yīng)用場(chǎng)景探討第三十七章

京廣高鐵（武漢）綜合視頻一體化云平臺(tái)第一節(jié)

AIGC正在成為數(shù)字科技的新變量177178183第一節(jié)

鐵路綜合視頻一體化云平臺(tái)解決方案第二節(jié)

方案價(jià)值237第二節(jié)

AIGC+機(jī)場(chǎng)：探索智慧機(jī)場(chǎng)發(fā)展的新方向238第三節(jié)

聚力同行，新華三以科技力量助力機(jī)場(chǎng)行業(yè)AIGC建設(shè)大放異彩05云港聯(lián)動(dòng)

智慧領(lǐng)航第三十章

“智慧墻”打造新一代機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)周界安全防護(hù)系統(tǒng)第一節(jié)

傳統(tǒng)周界安全防護(hù)技術(shù)流派對(duì)比及適用場(chǎng)景分析第二節(jié)

新一代周界安全防護(hù)技術(shù)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展第三節(jié)

新華三“智慧墻”新一代周界安全防護(hù)解決方案第四節(jié)

機(jī)場(chǎng)智慧墻項(xiàng)目實(shí)踐184185186188第三十八章

新型數(shù)字化技術(shù)在智慧港口的應(yīng)用淺析第一節(jié)

當(dāng)前港口發(fā)展現(xiàn)狀240241242第二節(jié)

智港口的建設(shè)目標(biāo)及整體框架第三節(jié)

新型數(shù)字化技術(shù)在港口的應(yīng)用第三十一章

機(jī)場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)解決方案及案例實(shí)踐第三十九章

淺談雙碳背景下智慧綠色港口建設(shè)之路第一節(jié)

傳統(tǒng)機(jī)場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)模式分析第二節(jié)

新華三機(jī)場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)解決方案第三節(jié)

杭州蕭山國(guó)際機(jī)場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)案例實(shí)踐189190193第一節(jié)

雙碳背景248249251第二節(jié)

如何降低港口碳排放第三節(jié)

建設(shè)智慧綠色港口的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用第三十二章

智能網(wǎng)絡(luò)解決方案打造融合可信、暢通無(wú)阻的機(jī)場(chǎng)信息化“跑道”第四十章

淺析人工智能在港口安全應(yīng)急的應(yīng)用第一節(jié)

SDN：軟件定義，融合統(tǒng)一第二節(jié)

SRv6：極簡(jiǎn)部署，靈活編排第三節(jié)

網(wǎng)絡(luò)分片：帶寬保障，一網(wǎng)多用196198200第一節(jié)

當(dāng)前港口應(yīng)急遇到的痛點(diǎn)255255258第二節(jié)

人工智能助力打造港口智慧安全立體防護(hù)網(wǎng)第三節(jié)

人工智能在港口安全應(yīng)急場(chǎng)景中的應(yīng)用價(jià)值第三十三章

行業(yè)專(zhuān)屬路由器助力智慧空管建設(shè)第四十一章

數(shù)智賦能航道安全與效率齊升第一節(jié)

安全與創(chuàng)新之間需要平衡點(diǎn)202203206208第二節(jié)

空管特性業(yè)務(wù)IP化分析第一節(jié)

智慧航道概述260262第三節(jié)

新華三空管特性專(zhuān)用路由器，助力空管業(yè)務(wù)IP化轉(zhuǎn)型第四節(jié)

空管智慧化業(yè)務(wù)新方向探討——

確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第二節(jié)

新華三智慧航道解決方案0604行業(yè)探索云端列車(chē)

智通四海第四十二章

全新視角下的IPRAN第三十四章

探索鐵路下一代承載網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)第一節(jié)

IPRAN的前世今生第二節(jié)

IPRAN技術(shù)演進(jìn)270271274第一節(jié)

鐵路5G承載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析212218第二節(jié)

數(shù)據(jù)通信網(wǎng)與5G-R承載網(wǎng)絡(luò)融合部署探索第三節(jié)

主流無(wú)線(xiàn)承載網(wǎng)技術(shù)對(duì)比第三十五章

鐵路綜合視頻監(jiān)控新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐分析第四十三章

AIGC時(shí)代，核心算力基礎(chǔ)GPU技術(shù)與應(yīng)用場(chǎng)景解讀第一節(jié)

現(xiàn)狀分析222223224第一節(jié)

GPU需求背景277277第二節(jié)

綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)第三節(jié)

綜合視頻監(jiān)控管理節(jié)點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用第二節(jié)

GPU計(jì)算技術(shù)詳解第四十四章

AIGC在交通規(guī)劃領(lǐng)域的應(yīng)用探討第三十六章

從“中國(guó)智慧”到“中國(guó)速度”，以云服務(wù)助力雅萬(wàn)高鐵數(shù)智求變第一節(jié)

AIGC概述284285286第一節(jié)

擁抱數(shù)字化，引領(lǐng)六大核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)加速上云第二節(jié)

鏈接未來(lái)，為智慧高鐵升級(jí)進(jìn)化構(gòu)建扎實(shí)底座235第二節(jié)

交通規(guī)劃領(lǐng)域的“老大難”問(wèn)題第三節(jié)

用AIGC預(yù)測(cè)城際出行交通方式236云城軌，智行遠(yuǎn)01探索城軌IPRAN骨干承載網(wǎng)新應(yīng)用文/劉杰當(dāng)前城軌行業(yè)通信系統(tǒng)骨干承載網(wǎng)建設(shè)主要以MS-OTN或PTN/SPN兩大技術(shù)路線(xiàn)為主，但隨著城軌業(yè)務(wù)系統(tǒng)的不斷演進(jìn)及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型的不斷變化，傳統(tǒng)傳輸技術(shù)體系在應(yīng)用中也顯現(xiàn)出一些弊端。云城軌，智行遠(yuǎn)從業(yè)務(wù)維度審視，當(dāng)前城軌行業(yè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)基本已經(jīng)全部完成了IP化演進(jìn)，當(dāng)前城軌骨干承載網(wǎng)基本不再需要傳統(tǒng)的E1接口和TDM數(shù)據(jù)的承載能力。傳統(tǒng)的傳輸技術(shù)方案均保留了TDM業(yè)務(wù)的承載能力，從而導(dǎo)致設(shè)備成本較高。從技術(shù)維度審視，傳輸技術(shù)封閉性較強(qiáng)，兼容異構(gòu)能力低，業(yè)務(wù)編排與規(guī)劃基本以手工方式為主，缺乏自動(dòng)化編排和部署的能力。在后期運(yùn)維階段缺乏智能化的運(yùn)維手段，對(duì)運(yùn)維人員的專(zhuān)業(yè)技能要求較高。第01章

探索城軌IPRAN骨干承載網(wǎng)新應(yīng)用第02章

智慧城軌無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)第03章

城市軌道交通5G專(zhuān)網(wǎng)通信應(yīng)用探討第04章

Wi-Fi與IoT創(chuàng)新融合，構(gòu)建城軌智能運(yùn)維體系第05章

TSN在城軌行業(yè)的應(yīng)用展望0207121923293439496065758794102從市場(chǎng)維度審視，由于技術(shù)的封閉性導(dǎo)致城軌行業(yè)傳輸市場(chǎng)完全被少數(shù)廠商壟斷。由于傳輸系統(tǒng)無(wú)兼容異構(gòu)能力，各家廠商設(shè)備均不支持異構(gòu)組網(wǎng)，極易導(dǎo)致最終用戶(hù)被設(shè)備廠商綁定，大大降低了最終用戶(hù)的議價(jià)能力，投資成本往往居高不下。一、城軌骨干承載網(wǎng)技術(shù)演進(jìn)趨勢(shì)第06章

扎實(shí)基礎(chǔ)，創(chuàng)新延續(xù)：新華三如何定義下一代城軌云？第07章

城軌云“和而不同”的發(fā)展之道標(biāo)題：工業(yè)和信息化部等八部門(mén)關(guān)于推進(jìn)IPv6技術(shù)演進(jìn)和應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)發(fā)文機(jī)關(guān)：國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)；工業(yè)和信息化部；交通運(yùn)輸部；人民銀行；國(guó)務(wù)院國(guó)有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)；國(guó)家能源局；教育部；國(guó)家互聯(lián)網(wǎng)信息辦公室第08章

構(gòu)建城軌邊緣數(shù)字底座解決方案第09章

城市軌道交通云容災(zāi)技術(shù)分析發(fā)文字號(hào)：工信部聯(lián)通信〔2023〕45號(hào)主題分類(lèi)：工業(yè)、交通\信息產(chǎn)業(yè)（含電信）成文日期：2023年04月20日：工業(yè)和信息化部網(wǎng)站公文種類(lèi)：意見(jiàn)第10章

基于云平臺(tái)的城軌信號(hào)系統(tǒng)建設(shè)探索與思考第11章

城軌云安全體系建設(shè)研究工業(yè)和信息化部等八部門(mén)關(guān)于推進(jìn)IPv6技術(shù)演進(jìn)和應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)第12章

城市軌道交通云平臺(tái)安全資源池最優(yōu)方案探討第13章

城軌云平臺(tái)商用密碼應(yīng)用安全性評(píng)估及建設(shè)第14章

城軌數(shù)據(jù)中心液冷技術(shù)發(fā)展淺析第15章

四大集約化助力綠智城軌發(fā)展工信部聯(lián)通信〔2023〕45號(hào)各省、、直轄市通信管理局，各省、、直轄市及新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工業(yè)和信息化主管部門(mén)、網(wǎng)信辦、發(fā)展改革委、教育廳（教委、局）、交通運(yùn)輸廳（委、局）、能源局，人民銀行上?？偛?、各分行，有關(guān)中央企業(yè)、中央金融企業(yè)、工業(yè)和信息化部直屬高校；按照《中央網(wǎng)絡(luò)安全和信息化委員會(huì)辦公室

國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)

工業(yè)和信息化部關(guān)于加快推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版（IPv6）規(guī)模部署和應(yīng)用工作的通知》（中網(wǎng)辦發(fā)文〔2021〕15號(hào)）要求，為加快推進(jìn)IPv6技術(shù)演進(jìn)和應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)展，推進(jìn)數(shù)字中國(guó)建設(shè)，現(xiàn)提出以下意見(jiàn)。01第一章

探索城軌IPRAN骨干承載網(wǎng)新應(yīng)用

02云城軌，智行遠(yuǎn)2023年4月工信部發(fā)布《工業(yè)和信息化部等八部門(mén)關(guān)于推進(jìn)IPv6技術(shù)演進(jìn)和應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》。文件中明確指出“要求政務(wù)、金融、能源、交通、教育、制造等行業(yè)和領(lǐng)域，在IPv6規(guī)模部署基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)‘IPv6+’技術(shù)的廣泛應(yīng)用”?！癐Pv6+”即指在IPv6網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上引入分段路由（SRv6）、網(wǎng)絡(luò)切片、隨流檢測(cè)、應(yīng)用感知網(wǎng)絡(luò)（APN）和網(wǎng)絡(luò)智能化等新型技術(shù)。交通行業(yè)作為IPv6+落地的重點(diǎn)行業(yè)，網(wǎng)絡(luò)的智慧化轉(zhuǎn)型需求迫切。2.FlexE技術(shù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)物理隔離城軌骨干承載網(wǎng)承載業(yè)務(wù)系統(tǒng)眾多，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)間均要求具備一定的隔離度，以避免不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)搶占傳輸通道。城軌IPRAN承載網(wǎng)方案引入了FlexE技術(shù)，在網(wǎng)基礎(chǔ)上通過(guò)時(shí)隙交網(wǎng)技術(shù)的低成叉技術(shù)和端口捆綁技術(shù)提供低成本、可動(dòng)態(tài)配置的電信級(jí)接口。既保留了本、高可靠、靈活運(yùn)維的優(yōu)勢(shì)，還具備了多粒度速率靈活可變、業(yè)務(wù)間硬隔離等特性。當(dāng)前城軌行業(yè)主流骨干承載網(wǎng)帶寬為100Gbps，通過(guò)FlexE技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在骨干傳輸通道中切分出最小為10Mbps顆粒度的剛性傳輸通道，保障業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)互相隔離，同時(shí)也滿(mǎn)足了城軌場(chǎng)景小帶寬業(yè)務(wù)的承載需求，提高整體帶寬利用率。二、IPRAN技術(shù)挖掘城軌骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)新價(jià)值城軌云已經(jīng)成為當(dāng)前智慧城軌建設(shè)標(biāo)配，云化建設(shè)模式下的云網(wǎng)聯(lián)動(dòng)、云邊協(xié)同催生了算力自動(dòng)化調(diào)度的需求。業(yè)務(wù)系統(tǒng)已經(jīng)全面擁抱IP化，需要一種更貼近IP化技術(shù)的承載方案。同時(shí)現(xiàn)階段城軌骨干承載網(wǎng)建設(shè)也越來(lái)越看重技術(shù)的開(kāi)放性、不同廠商間的設(shè)備異構(gòu)兼容能力。具有更強(qiáng)開(kāi)放性的技術(shù)方案將可引入更多的廠商共同構(gòu)建良性的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，讓客戶(hù)有更多的選擇和更強(qiáng)的議價(jià)能力。150GFlexEGroup50GE50GE50GE50GE50GE50GEFlexE物理接口FlexE業(yè)務(wù)接口10個(gè)時(shí)隙12個(gè)時(shí)隙50GE50GE50GE60GE35GE基于上述需求，城軌IPRAN骨干網(wǎng)承載方案應(yīng)運(yùn)而生。IPRAN方案目前還未規(guī)模應(yīng)用于城軌行業(yè)，但I(xiàn)PRAN技術(shù)本身已經(jīng)非常成熟，被運(yùn)營(yíng)商行業(yè)應(yīng)用多年，是標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線(xiàn)回傳骨干網(wǎng)方案，其業(yè)務(wù)承載能力、網(wǎng)絡(luò)可靠性、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)能力、自動(dòng)化編排能力指標(biāo)均可滿(mǎn)足城軌業(yè)務(wù)的承載需求。150GFlexEGroup10個(gè)時(shí)隙10個(gè)時(shí)隙7個(gè)時(shí)隙3個(gè)時(shí)隙15GE時(shí)隙帶寬為5G……3.SDN引入智能化的業(yè)務(wù)編排和運(yùn)維能力1.

IP+光提供超寬業(yè)務(wù)承載能力IPRAN方案基于網(wǎng)技術(shù)，支持引入SDN的能力實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)、流量的自動(dòng)化編排。基于城軌IPRAN骨干承載網(wǎng)方案可支持灰光、采光兩種承載能力。對(duì)于城軌傳統(tǒng)業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)流向?yàn)檐?chē)站-車(chē)站、車(chē)站-控制中心，站間數(shù)據(jù)交互較多，更適宜用灰光承載。而隨著城軌智慧化發(fā)展，越來(lái)越多的智慧業(yè)務(wù)未來(lái)都會(huì)引入SDN控制器可以支持更細(xì)粒度的運(yùn)維能力，傳統(tǒng)傳輸體系主要關(guān)注鏈路的質(zhì)量，而基于網(wǎng)的IPRAN方案則在關(guān)注鏈路質(zhì)量的同時(shí)還可以實(shí)時(shí)反應(yīng)業(yè)務(wù)的傳送情況，通過(guò)iFIT技術(shù)可跟隨業(yè)務(wù)的報(bào)文對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以反映出網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)丟包率和時(shí)延等性能參數(shù)。通過(guò)SDN的引入不但大大降低了業(yè)務(wù)規(guī)劃的工作量，還從多維度為運(yùn)維人員提供了更多的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息，更有利于保障網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性。XOCC城軌云到城軌行業(yè)，這些智慧類(lèi)業(yè)務(wù)往往會(huì)圍繞5G、AI、大模型等新技術(shù)構(gòu)建。此類(lèi)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量較大，對(duì)骨干承載網(wǎng)的傳輸能力需求大幅提高。IPRAN方案的彩光承載能力通過(guò)DWDM密集波分復(fù)用技術(shù)，可在單根光纖中可同時(shí)傳送多達(dá)80個(gè)100G波道，在不增加光纖資源的前提下近乎無(wú)限制的提升網(wǎng)絡(luò)帶寬?，F(xiàn)網(wǎng)骨干網(wǎng)OTN灰光承載傳統(tǒng)業(yè)務(wù)智慧業(yè)務(wù)采光一跳直達(dá)增強(qiáng)型IPRAN增強(qiáng)型IPRANIPRAN傳輸網(wǎng)40-100G4.基于SRv6的完善保護(hù)機(jī)制保障網(wǎng)絡(luò)可靠性IPRAN傳輸網(wǎng)40-100G城軌行業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性、可靠性要求極高，在骨干承載網(wǎng)建設(shè)時(shí)要求具備完善的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制，一旦出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的故障則要求在極短的時(shí)間內(nèi)完成保護(hù)鏈路的倒切，避免出現(xiàn)業(yè)務(wù)的中斷。傳統(tǒng)的IP化網(wǎng)絡(luò)在出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)均需要進(jìn)行路由收斂計(jì)算，一旦涉及到計(jì)算過(guò)程則增強(qiáng)型IPRAN增強(qiáng)型IPRAN智慧列車(chē)

智慧乘客

智慧企業(yè)運(yùn)行

服務(wù)

管理CCTV電話(huà)時(shí)鐘PIS03

第一章

探索城軌IPRAN骨干承載網(wǎng)新應(yīng)用第一章

探索城軌IPRAN骨干承載網(wǎng)新應(yīng)用

04云城軌，智行遠(yuǎn)收斂時(shí)間就會(huì)受鏈路節(jié)點(diǎn)數(shù)量影響，往往節(jié)點(diǎn)越多，則鏈路倒切時(shí)間越長(zhǎng)。IPRAN方案底層基于SRv6技術(shù)，通過(guò)TI-LFA可支持任意拓?fù)涞逆溌泛凸?jié)點(diǎn)保護(hù)，當(dāng)某處鏈路或節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，結(jié)語(yǔ)未來(lái)的城市軌道交通一定是“云智原生”的，各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)基于云生出智慧。城軌系統(tǒng)內(nèi)流量會(huì)快速切換到備份路徑繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)，從的云、邊、端縱向交互和業(yè)務(wù)系統(tǒng)間的橫向交互紛繁復(fù)雜，業(yè)務(wù)的快速迭代，數(shù)據(jù)流量模型的不斷變化，要求骨干承載網(wǎng)也能夠靈活敏捷的滿(mǎn)足業(yè)務(wù)承載需求?；赟Rv6、FlexE等技術(shù)的IPRAN骨干承載網(wǎng)堪稱(chēng)專(zhuān)為業(yè)務(wù)快速變化的場(chǎng)景打造，同時(shí)基于iFIT等智能化的檢測(cè)技術(shù)也可以提升運(yùn)維的智慧化水平，在成本方面得益于技術(shù)的開(kāi)放性最大限度降低了客戶(hù)的投資規(guī)模，更加智能、更加靈活、更加開(kāi)放的IPRAN骨干承載方案應(yīng)用將是軌道交通行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。DUT2而最大程度上避免流量的丟失。TI-LFA會(huì)測(cè)試拓?fù)銬UT1DUT4預(yù)先計(jì)算出備份路徑，某處鏈路或節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)SID列表顯式指定備份路徑，將流量快速切換到備份路徑繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)。完全不需要在鏈路故障時(shí)進(jìn)行路由的計(jì)算，所以IPRAN方案的鏈路倒切時(shí)延并并不受鏈路節(jié)點(diǎn)數(shù)數(shù)量影響。中國(guó)信通院測(cè)試報(bào)告中顯示可在20ms內(nèi)完成故障鏈路的倒切。DUT3數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀AB1、按照如上測(cè)試拓?fù)浯罱y(cè)試環(huán)境，配置相應(yīng)IP地址及ICP協(xié)議，實(shí)現(xiàn)路由互通2、創(chuàng)建VPN實(shí)例，配置SRv6SID相關(guān)參數(shù)，配置IGP協(xié)議發(fā)布Locator3、DUT1、DUT4作為L(zhǎng)3VPN

PE配置MP-IBGP鄰居，與測(cè)試儀相連的端口綁定VPN。儀表A、B口模擬CE，接入VPN。配置鏈路COST使DUT1上不能形成到DUT4路由的FRR，R-LFA。使能IGPTI-LFA測(cè)試步驟4、查看MP-IBGP鄰居狀態(tài)，查看路由備份情況。測(cè)試儀A、B互發(fā)流量。有預(yù)期結(jié)果15、模擬故障，觀察流量，有預(yù)期結(jié)果21、步驟4中，鄰居狀態(tài)已建立，有備份路由，流量無(wú)丟包2、步驟5中，切換后流量無(wú)丟包。記錄收斂時(shí)間預(yù)測(cè)結(jié)果測(cè)試結(jié)果符合預(yù)期，通過(guò)收斂時(shí)間：16.41ms5.IPRAN方案相比傳統(tǒng)傳輸方案投資規(guī)模降低40%現(xiàn)有傳輸體系技術(shù)方案的技術(shù)封閉性較高，不具備兼容異構(gòu)的能力，極容易形成用戶(hù)與設(shè)備生產(chǎn)廠商的綁定關(guān)系，也因此導(dǎo)致了傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本居高不下。反觀IPRAN方案，由于其基于網(wǎng)為底層技術(shù)，開(kāi)放性非常強(qiáng)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)積極而和諧。良性的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也推動(dòng)了解決方案，提供商不斷優(yōu)化方案，為客戶(hù)提供更具性?xún)r(jià)比的解決方案。再加之IPRAN方案引入的SDN能力從業(yè)務(wù)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維層面，全面提升了城軌骨干承載網(wǎng)的智慧化水平，從運(yùn)維層面也實(shí)現(xiàn)了降本增效。主流技術(shù)應(yīng)用困境演進(jìn)趨勢(shì)新興技術(shù)應(yīng)用價(jià)值未來(lái)發(fā)展政策驅(qū)動(dòng)IPv6+降低TCOIP+光大帶寬降本＞40%支持SDN云智原生大模型數(shù)據(jù)傳輸靈活進(jìn)化投資成本高技術(shù)門(mén)檻高市場(chǎng)封閉MS-OTN智能運(yùn)維IPRANPTN/SPN兼容異構(gòu)生態(tài)友好智能開(kāi)放SRv6高可靠FlexE安全隔離承載網(wǎng)技術(shù)演進(jìn)|IPRAN成交通行業(yè)最佳選擇05

第一章

探索城軌IPRAN骨干承載網(wǎng)新應(yīng)用第一章

探索城軌IPRAN骨干承載網(wǎng)新應(yīng)用

06云城軌，智行遠(yuǎn)智慧城軌無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)的程度，可以分為四個(gè)不同的等級(jí)GOA1、GOA2、GOA3、GOA4。文/李婧列車(chē)緊急文本下發(fā)業(yè)務(wù)列車(chē)緊急文本是指地面PIS服務(wù)器傳送給車(chē)載PIS終端的緊急文本信息。伴隨著《中國(guó)城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》和《中國(guó)城市軌道交通綠色城軌發(fā)展行動(dòng)方案》的發(fā)布，城市軌道交通行業(yè)各類(lèi)智慧化、綠色化的應(yīng)用進(jìn)入快速發(fā)展階段，對(duì)于無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的需求越來(lái)越高。本文分析了智慧城軌無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)需求、無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀，旨在從不同角度探索智慧城軌無(wú)線(xiàn)通信發(fā)展趨勢(shì)，助力智慧城軌高質(zhì)量發(fā)展。列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)是指列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它主要是將傳感器采集到的列車(chē)關(guān)鍵參數(shù)實(shí)時(shí)傳送到地面監(jiān)測(cè)中心，列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)為周期性數(shù)據(jù)。IMS視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)一、背景介紹IMS視頻監(jiān)控是指將列車(chē)駕駛室、列車(chē)車(chē)廂的視頻監(jiān)控圖像通過(guò)無(wú)線(xiàn)的方式實(shí)時(shí)傳輸?shù)娇刂浦行幕虻孛姹O(jiān)控站，進(jìn)行集中監(jiān)控。中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)在2020年3月印發(fā)《中國(guó)城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》，綱要明確提出了智慧城軌的定義：應(yīng)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G、衛(wèi)星通信、區(qū)塊鏈等新興信息技術(shù)，全面感知、深度互聯(lián)和智能融合乘客、設(shè)施、設(shè)備、環(huán)境等實(shí)體信息，經(jīng)自主進(jìn)化，創(chuàng)新服務(wù)、運(yùn)營(yíng)、建設(shè)管理模式，構(gòu)建安全、便捷、高效、綠色、經(jīng)濟(jì)的新一代中國(guó)式智慧型城市軌道交通。智慧城軌是利用新興信息技術(shù)集成城軌交通各系統(tǒng)和集成各類(lèi)服務(wù)的結(jié)晶，是城軌交通領(lǐng)域信息化建設(shè)進(jìn)入新階段的集中體現(xiàn)，因而信息化建設(shè)是智慧城軌建設(shè)的核心和基礎(chǔ)。PIS視頻業(yè)務(wù)PIS視頻業(yè)務(wù)是指由地面將視頻或圖像信息通過(guò)組播傳輸?shù)杰?chē)廂內(nèi)播放。三、智慧城軌無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)現(xiàn)狀截至目前，國(guó)內(nèi)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)用到的技術(shù)包括WLAN、LTE-M、TETRA、物聯(lián)網(wǎng)IoT、5G等。地鐵車(chē)地?zé)o線(xiàn)通信系統(tǒng)目前所涉及的主要技術(shù)有如下幾種：無(wú)線(xiàn)通信是利用電磁波信號(hào)對(duì)可以在自由空間中傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通信方式。城市軌道交通的車(chē)地?zé)o線(xiàn)系統(tǒng)是支持業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行中重要的通信系統(tǒng)，城市軌道交通行業(yè)各類(lèi)智慧化、綠色化的應(yīng)用進(jìn)入快速發(fā)展階段，對(duì)于無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的需求越來(lái)越高。WLANWLAN車(chē)地?zé)o線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)采用工作在開(kāi)放頻段，通過(guò)公共開(kāi)放的非授權(quán)頻段，實(shí)現(xiàn)軌道交通的無(wú)線(xiàn)覆蓋。城市軌道交通無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)作為有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充，提供列車(chē)與地面的通信。隨著Wi-Fi

6技術(shù)和產(chǎn)品的成熟，從2020年開(kāi)始新建線(xiàn)路主要以Wi-Fi

6為主。WLAN方案的組網(wǎng)包括軌旁和車(chē)載兩部分，PIS系統(tǒng)中基于WLAN的無(wú)線(xiàn)通信，由車(chē)載AP經(jīng)過(guò)車(chē)地通信網(wǎng)絡(luò)與軌旁AP完成通信，車(chē)頭車(chē)尾的2臺(tái)車(chē)載AP進(jìn)行冗余，實(shí)現(xiàn)主備通信。二、智慧城軌無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)類(lèi)型城軌車(chē)地?zé)o線(xiàn)承載的業(yè)務(wù)主要包含信號(hào)系統(tǒng)和PIS乘客信息系統(tǒng)、IMS視頻監(jiān)控等業(yè)務(wù)系統(tǒng)。信號(hào)系統(tǒng)是列車(chē)安全、精準(zhǔn)運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)，與PIS、IMS等業(yè)務(wù)系統(tǒng)均為城市軌道交通重要的通信基礎(chǔ)設(shè)施，其系統(tǒng)性能直接影響到運(yùn)營(yíng)的效率和乘客的體驗(yàn)。城軌車(chē)地?zé)o線(xiàn)系統(tǒng)主要承載的業(yè)務(wù)類(lèi)型如下：TETRA列車(chē)運(yùn)行控制業(yè)務(wù)TETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng)是歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)為了滿(mǎn)足歐洲各國(guó)的專(zhuān)業(yè)部門(mén)對(duì)移動(dòng)通信的需要而設(shè)計(jì)、制訂的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放性系統(tǒng)。地鐵無(wú)線(xiàn)通信采用800MHz頻段的TETRA數(shù)字列車(chē)運(yùn)行控制是列車(chē)的間隔控制，是以保障行車(chē)安全與效率為核心的系統(tǒng)。根據(jù)自動(dòng)運(yùn)行07

第二章

智慧城軌無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)第二章

智慧城軌無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

08云城軌，智行遠(yuǎn)集群系統(tǒng)為地鐵運(yùn)營(yíng)的控制中心人員、車(chē)輛段人員，以及車(chē)站維護(hù)人員提供可靠的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)交換，是重要的通信手段，保障列車(chē)的安全行車(chē)，提高地鐵的整體運(yùn)輸效率以及改善地鐵的服務(wù)質(zhì)量，大幅提高地鐵運(yùn)營(yíng)管理水平。1.

LTE-M高可靠保證列車(chē)運(yùn)行安全根據(jù)軌道交通行業(yè)業(yè)務(wù)需求現(xiàn)狀和無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，與軌道交通生產(chǎn)安全相關(guān)的列車(chē)運(yùn)行控制業(yè)務(wù)由LTE-M系統(tǒng)承載。目前在建城市軌道交通線(xiàn)路CBTC系統(tǒng)均已采用LTE-M技術(shù)，寬帶集群采用LTE-M技術(shù)也已經(jīng)成為發(fā)展趨勢(shì)。城市軌道交通建設(shè)和運(yùn)營(yíng)正在從單線(xiàn)向互聯(lián)互通發(fā)展，為滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的跨線(xiàn)和并線(xiàn)運(yùn)營(yíng)的要求，不同線(xiàn)路的信號(hào)系統(tǒng)需要通過(guò)互聯(lián)互通實(shí)現(xiàn)對(duì)列車(chē)的調(diào)度控制。目前軌道交通領(lǐng)域內(nèi)已有對(duì)于鐵路信號(hào)系統(tǒng)互聯(lián)互通實(shí)現(xiàn)和測(cè)試方法、城市軌道交通CBTC系統(tǒng)互聯(lián)互通實(shí)現(xiàn)方法的研究。作為城市軌道交通CBTC系統(tǒng)的業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)，LTE-M系統(tǒng)互聯(lián)互通是實(shí)現(xiàn)CBTC業(yè)務(wù)互聯(lián)互通的前提。LTELTE是第四代無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信技術(shù)，采用更大的載波帶寬，并以O(shè)FDM與MIMO為基礎(chǔ)，致力于降低傳輸時(shí)延、提高傳輸速率、提升系統(tǒng)帶寬容量和增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。我國(guó)行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)采用TDD制式，即TD-LTE。TD-LTE行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)是相對(duì)于運(yùn)營(yíng)商建設(shè)的移動(dòng)通信公眾網(wǎng)絡(luò)而言的，所謂LTE行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)即各個(gè)行業(yè)用戶(hù)根據(jù)自己的使用需求而建設(shè)的獨(dú)立的、私有的TD-LTE制式的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。LTE-M互聯(lián)互通包括數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的互聯(lián)互通和寬帶集群業(yè)務(wù)的互聯(lián)互通，相比數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)互聯(lián)互通只在軌道交通列車(chē)跨線(xiàn)、共線(xiàn)或者延伸線(xiàn)場(chǎng)景中被需要，集群業(yè)務(wù)互聯(lián)互通應(yīng)用要廣泛得多，在換乘站、控制中心等都需用到。LTE-M寬帶集群互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)是以B-TrunC2.0標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)進(jìn)行深度行業(yè)定制，在本地組網(wǎng)的基礎(chǔ)上，支持跨核心網(wǎng)的規(guī)?；M網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理用戶(hù)數(shù)據(jù)、支持本地網(wǎng)之間的互通，以及在不同本地網(wǎng)之間漫游等功能，從而為城市軌道交通特定業(yè)務(wù)提供支撐。LTE-M標(biāo)準(zhǔn)是為了滿(mǎn)足軌道交通行業(yè)綜合承載業(yè)務(wù)需求，在3GPP、B-TrunC等標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上為軌道交通行業(yè)定制化的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。LTE-M基于TD-LTE制式，在滿(mǎn)足CBTC業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r(shí)，還支持列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)、集群調(diào)度業(yè)務(wù)等信息的綜合承載。5G5G技術(shù)具有大帶寬、低時(shí)延、廣連接的特性，可以為城市軌道交通提供所需的無(wú)線(xiàn)通信帶寬，成為L(zhǎng)TE-M系統(tǒng)的有效補(bǔ)充，助力綠色智慧城軌高質(zhì)量發(fā)展。目前中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)組織編制的《城市軌道交通

5G公專(zhuān)網(wǎng)》系列團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，提出基于運(yùn)營(yíng)商5G公網(wǎng)，利用網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，提供專(zhuān)屬網(wǎng)絡(luò)能力，承載軌道交通相關(guān)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，覆蓋軌道交通全場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)5G公網(wǎng)專(zhuān)用。2.城軌5G公專(zhuān)網(wǎng)仍試驗(yàn)探索智慧城軌無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)的需求還有很多：涉及智慧乘客服務(wù)的PIS業(yè)務(wù)、智能列車(chē)運(yùn)行的列車(chē)大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、智能運(yùn)維安全的視頻監(jiān)視業(yè)務(wù)和檢修業(yè)務(wù)等。這些智慧城軌無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量大，傳輸數(shù)據(jù)速率高，因LTE-M系統(tǒng)帶寬受限，需其他無(wú)線(xiàn)技術(shù)手段來(lái)解決。WLAN技術(shù)和5G技術(shù)是一種選擇。但因5G技術(shù)在城軌行業(yè)上還處于試驗(yàn)和探索階段，針對(duì)城軌行業(yè)5G公網(wǎng)專(zhuān)用的切片技術(shù)、商業(yè)合作模式、相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)均還不完善。目前中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)組織編制《城市軌道交通5G公專(zhuān)網(wǎng)》系列團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，提出5G公專(zhuān)網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)應(yīng)包含：集群調(diào)度業(yè)務(wù)、列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)、車(chē)載信號(hào)運(yùn)維數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、車(chē)輛健康管理業(yè)務(wù)、列車(chē)緊急文本下發(fā)業(yè)務(wù)、PIS視頻業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)采集類(lèi)業(yè)務(wù)、軌行區(qū)綜合巡檢業(yè)務(wù)、車(chē)輛基地綜合維修業(yè)務(wù)、信息管理業(yè)務(wù)、IMS視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)等。物聯(lián)網(wǎng)IoT現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)多樣化，不同的物聯(lián)網(wǎng)終端廠家采用不同的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、人員/設(shè)備定位、實(shí)時(shí)感知預(yù)警、資產(chǎn)實(shí)時(shí)定位等作用。常用的物聯(lián)網(wǎng)采用2.4G

RFID、BLE和UWB、ZigBee等物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。目前的物聯(lián)網(wǎng)也支持無(wú)線(xiàn)控制器管理，WLAN和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品融合管理，統(tǒng)一設(shè)備管理平臺(tái)，簡(jiǎn)化用戶(hù)管理難度。四、智慧城軌無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)3.WLAN+IoT物聯(lián)網(wǎng)融合，助力城軌智能運(yùn)維當(dāng)下，城市軌道交通行業(yè)各類(lèi)智慧化、綠色化的應(yīng)用進(jìn)入快速發(fā)展階段，對(duì)于無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的需求越來(lái)越高。車(chē)地?zé)o線(xiàn)支持高速移動(dòng)、高可靠、低時(shí)延、跨線(xiàn)運(yùn)營(yíng)，互聯(lián)互通。以智慧城軌為建設(shè)背景，城軌智慧無(wú)線(xiàn)可以提高運(yùn)維效率、降本增效，為城軌行業(yè)的綠09

第二章

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10云城軌，智行遠(yuǎn)城市軌道交通5G專(zhuān)網(wǎng)通信應(yīng)用探討智融合提供業(yè)務(wù)承載通道。智能運(yùn)維體系中需要實(shí)現(xiàn)后端智慧業(yè)務(wù)平臺(tái)與前端運(yùn)維人員的實(shí)時(shí)通信，運(yùn)維人員的智能終端設(shè)備需要無(wú)線(xiàn)接入服務(wù)。接入網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)目標(biāo)就是為了給各類(lèi)智慧業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)交互的通道，實(shí)現(xiàn)智能終端與業(yè)務(wù)后臺(tái)之間的實(shí)時(shí)交互。對(duì)運(yùn)維作業(yè)人員進(jìn)行高精度定位，實(shí)時(shí)了解運(yùn)維人員的位置信息。文/李婧5G是第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng)，ITU為5G定義了eMBB增強(qiáng)型移動(dòng)帶寬、mMTC海量物聯(lián)網(wǎng)通信和uRLLC超高可靠與低延時(shí)通信三大應(yīng)用場(chǎng)景。5G的愿景與需求是滿(mǎn)足未來(lái)爆炸性的移動(dòng)數(shù)據(jù)流量增長(zhǎng)、海量的設(shè)備連接、不斷涌現(xiàn)的新業(yè)務(wù)和應(yīng)用場(chǎng)景，滿(mǎn)足垂直行業(yè)終端互聯(lián)的多樣化需求，實(shí)現(xiàn)人人、人物、物物通信的真正“萬(wàn)物互聯(lián)”。與運(yùn)維相關(guān)的智慧類(lèi)業(yè)務(wù)會(huì)不斷的向城軌行業(yè)拓展，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的兩個(gè)大方向：一個(gè)是實(shí)現(xiàn)各類(lèi)終端的無(wú)線(xiàn)接入，一個(gè)是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)或Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)高精度定位。接入網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)目標(biāo)是為了給各類(lèi)智慧業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)交互的通道，實(shí)現(xiàn)智能終端與業(yè)務(wù)后臺(tái)之間的實(shí)時(shí)交互。WLAN+IoT物聯(lián)網(wǎng)融合，可以充分利用Wi-Fi方案與IoT方案的融合能力，在站廳站臺(tái)區(qū)域通過(guò)AP設(shè)備下掛物聯(lián)網(wǎng)基站滿(mǎn)足接入和定位需求，在軌行區(qū)則利用PIS系統(tǒng)建設(shè)的軌旁AP設(shè)備下掛物聯(lián)網(wǎng)基站滿(mǎn)足接入和定位需求。軌旁AP在提供MESH服務(wù)的同時(shí)還開(kāi)啟接入服務(wù)，在車(chē)輛運(yùn)營(yíng)結(jié)束后運(yùn)維人員可在軌行區(qū)實(shí)現(xiàn)手持終端的Wi-Fi接入。本文探討了5G技術(shù)在城市軌道交通中的應(yīng)用需求，針對(duì)業(yè)務(wù)與應(yīng)用需求，分析了城軌5G發(fā)展背景、運(yùn)營(yíng)商5G專(zhuān)網(wǎng)建網(wǎng)模式、城軌交通5G專(zhuān)網(wǎng)通信應(yīng)用存在的問(wèn)題，旨在從不同角度推動(dòng)探索5G在城軌行業(yè)的應(yīng)用，助力智慧城軌建設(shè)和城軌行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。結(jié)語(yǔ)一、背景介紹城市軌道交通安全、高效的運(yùn)營(yíng)，需要一個(gè)龐大且功能完善的通信網(wǎng)絡(luò)為之服務(wù)。智慧城軌無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)在列車(chē)運(yùn)行控制、維修指揮和客流疏導(dǎo)等工作中發(fā)揮著重要的作用。無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)為城市軌道交通內(nèi)部的固定工作人員和運(yùn)營(yíng)指揮人員提供了高效的數(shù)據(jù)及語(yǔ)音的通信。近年來(lái)，國(guó)家明確提出要加快“新基建”，發(fā)展以5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施，通信基礎(chǔ)設(shè)施中將5G置于首位；國(guó)家戰(zhàn)略中的5G為城軌行業(yè)帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，城軌交通行業(yè)也在大力發(fā)展軌道交通與傳統(tǒng)行業(yè)的深度融合，5G在城軌的探索和實(shí)踐，旨在建設(shè)智能交通等融合基礎(chǔ)設(shè)施。城市軌道交通行業(yè)各類(lèi)智慧化、綠色化的應(yīng)用對(duì)于無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的需求越來(lái)越高。車(chē)地?zé)o線(xiàn)通信系統(tǒng)要求支持高速移動(dòng)、高可靠、低時(shí)延、跨線(xiàn)運(yùn)營(yíng)，互聯(lián)互通等特點(diǎn)。信號(hào)系統(tǒng)LTE-M將長(zhǎng)期存在，除了因?yàn)榈罔F列車(chē)自身運(yùn)行高安全可靠的要求，另外還要考慮CBTC本身的互聯(lián)互通問(wèn)題。LTE+5G公專(zhuān)網(wǎng)是地鐵車(chē)地?zé)o線(xiàn)長(zhǎng)期存在的兩種技術(shù)路線(xiàn)，LTE-M承載與列車(chē)運(yùn)行直接相關(guān)的業(yè)務(wù)，5G作為補(bǔ)充LTE-M未來(lái)可能承載智能終端的視頻大帶寬業(yè)務(wù)。面對(duì)目前的智能運(yùn)維，智慧乘客服務(wù)，WLAN+IoT物聯(lián)網(wǎng)融合，接入網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)的融合，則可以給各類(lèi)智慧業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)交互的通道，實(shí)現(xiàn)智能終端與業(yè)務(wù)后臺(tái)之間的實(shí)時(shí)交互。中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)在2020年3月印發(fā)《中國(guó)城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》，綱要明確提出強(qiáng)力推進(jìn)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G等新興信息技術(shù)和城軌交通業(yè)務(wù)深度融合，推動(dòng)城軌交通數(shù)字技術(shù)應(yīng)用，推進(jìn)城軌信息化，發(fā)展智能系統(tǒng)，建設(shè)智慧城軌。國(guó)家戰(zhàn)略中的5G為城軌行業(yè)帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。在新基建背景下，5G是城軌行業(yè)實(shí)現(xiàn)“十四五”規(guī)劃中高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑?！督煌◤?qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》更是明確提出要瞄準(zhǔn)新一代信息技術(shù)、智能制造等世界科技前沿技術(shù)，加強(qiáng)有可能引發(fā)交通產(chǎn)業(yè)變革的前瞻性、顛覆性技術(shù)研究。毫無(wú)疑問(wèn)，5G是推動(dòng)新一輪城軌通信產(chǎn)業(yè)變革的重要角色。5G低延時(shí)、高帶寬、廣連接的特點(diǎn)將為城軌應(yīng)用場(chǎng)景的不斷豐富提供強(qiáng)有力的支撐，5G技術(shù)賦能城軌網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)革命性的改變，然而如何把5G網(wǎng)絡(luò)能力賦予城軌專(zhuān)網(wǎng)通信，5G如何助力智慧城軌建設(shè)運(yùn)營(yíng)，卻依然是目前電信運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商及行業(yè)客戶(hù)等共同探討的話(huà)題。11

第二章

智慧城軌無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)第三章

城市軌道交通5G專(zhuān)網(wǎng)通信應(yīng)用探討

12云城軌，智行遠(yuǎn)二、城市軌道交通5G專(zhuān)網(wǎng)通信場(chǎng)景及應(yīng)用需求各大運(yùn)營(yíng)商分別推出了針對(duì)垂直行業(yè)的5G專(zhuān)網(wǎng)模式，根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景和用戶(hù)需求，垂直行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)包括三種組網(wǎng)方式。5G通信技術(shù)在城市軌道交通中的應(yīng)用將有力推動(dòng)城市軌道交通朝著更加自動(dòng)化、智能化方向高速發(fā)展。相比于4G網(wǎng)絡(luò)，5G在繼續(xù)提升人與人之間通信服務(wù)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，更側(cè)重于滿(mǎn)足物與物之間的通信服務(wù)需求，致力于實(shí)現(xiàn)“增強(qiáng)寬帶、萬(wàn)物互聯(lián)”，從而保障未來(lái)新型信息產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用。5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)為了滿(mǎn)足不同業(yè)務(wù)對(duì)帶寬、時(shí)延、可靠性、連接數(shù)、吞吐量和移動(dòng)速度等多樣化需求，必須打破傳統(tǒng)，設(shè)計(jì)一種新的、靈活的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。5G從技術(shù)上使用新的編碼方式、更寬的無(wú)線(xiàn)頻譜、波束賦形、大規(guī)模天線(xiàn)陣列、超密集組網(wǎng)、新型多址，SDN/NFV、邊緣計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)切片等全新技術(shù)。未來(lái)的地鐵無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)必須具備更多樣化的性能保證以承載各種新興業(yè)務(wù)，從而促進(jìn)工業(yè)化和信息化的深度融合。5G的三大特性可以結(jié)合地鐵典型業(yè)務(wù)場(chǎng)景進(jìn)行深度融合，5G的特點(diǎn)就是最好的支撐架構(gòu)，能夠給軌道交通帶來(lái)無(wú)限可能。5G專(zhuān)網(wǎng)部署模式中國(guó)移動(dòng)中國(guó)電信中國(guó)聯(lián)通與公網(wǎng)完全共享與公網(wǎng)部分共享獨(dú)立部著優(yōu)享模式專(zhuān)享模式尊享模式致遠(yuǎn)模式比鄰模式如翼模式5G虛擬專(zhuān)網(wǎng)5G混合專(zhuān)網(wǎng)5G獨(dú)立專(zhuān)網(wǎng)●●●●●●●●●●●●圖1運(yùn)營(yíng)商專(zhuān)網(wǎng)部署模式對(duì)比運(yùn)營(yíng)商5G面向垂直行業(yè)的三大建網(wǎng)模式分別是虛擬切片、虛擬切片+邊緣計(jì)算和物理專(zhuān)網(wǎng)，探索各自的5G公有頻譜的專(zhuān)網(wǎng)化的新道路。虛擬切片虛擬切片+邊緣計(jì)算物理專(zhuān)網(wǎng)核心網(wǎng)核心網(wǎng)核心網(wǎng)低時(shí)延通過(guò)5G實(shí)現(xiàn)高速行駛下的列車(chē)信號(hào)控制系統(tǒng)通信，列車(chē)最高級(jí)別的全自動(dòng)運(yùn)行、車(chē)-車(chē)通信，使得整個(gè)列車(chē)控制的時(shí)間更短、列車(chē)行駛間隙更短，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)信息的高效傳輸，提升高速列車(chē)運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性，大力提升運(yùn)營(yíng)效率。傳輸網(wǎng)絡(luò)基站傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商機(jī)房本地機(jī)房邊緣計(jì)算基站本地核心網(wǎng)基站信令流數(shù)據(jù)流海量連接用戶(hù)設(shè)備用戶(hù)設(shè)備用戶(hù)設(shè)備用戶(hù)設(shè)備用戶(hù)設(shè)備用戶(hù)設(shè)備用戶(hù)設(shè)備用戶(hù)設(shè)備用戶(hù)設(shè)備將軌道的設(shè)備傳感器、各類(lèi)智能傳感器通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)整體接入聯(lián)網(wǎng)，更實(shí)時(shí)地監(jiān)控到全軌道狀況，解決危險(xiǎn)事件的發(fā)生，滿(mǎn)足大規(guī)模通信設(shè)備連接需求。圖2運(yùn)營(yíng)商提供垂直行業(yè)三種可選組網(wǎng)方案1.

虛擬切片大帶寬5G+云+AI，基于5G技術(shù)實(shí)時(shí)傳輸高清視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)等海量數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)輛內(nèi)部、車(chē)廂內(nèi)部的緊急情況；通過(guò)AI實(shí)現(xiàn)智能識(shí)別，代替人工巡檢，實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)維，提高運(yùn)維效率，構(gòu)建物與物、人與物、人與人相互溝通。5G時(shí)代業(yè)務(wù)需求多樣，對(duì)延遲、吞吐量、容量、可用性和安全隔離性有不同的要求。網(wǎng)絡(luò)切片提供了一種解決方案，在相同的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施下，通過(guò)切片滿(mǎn)足各業(yè)務(wù)的要求。5G的網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，則主要針對(duì)不同的業(yè)務(wù)應(yīng)用，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源的切片化處理，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上也完全類(lèi)似于一張獨(dú)立的專(zhuān)網(wǎng)。三、運(yùn)營(yíng)商垂直行業(yè)5G專(zhuān)網(wǎng)組網(wǎng)方案虛擬切片組網(wǎng)，對(duì)應(yīng)中國(guó)移動(dòng)的“優(yōu)享”、中國(guó)電信的“致遠(yuǎn)”及中國(guó)聯(lián)通的“虛擬專(zhuān)網(wǎng)”。將運(yùn)營(yíng)商5G大網(wǎng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)切片方式劃分出部分虛擬資源用于不同的垂直行業(yè)用戶(hù)，各個(gè)切片用戶(hù)和公眾用戶(hù)使用同一套物理資源，但在邏輯上是獨(dú)立的，通過(guò)業(yè)務(wù)邏輯隔離，滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)特定網(wǎng)絡(luò)速率、時(shí)延及可靠性的優(yōu)先保障需求，支持按需靈活配置。由于工信部目前只向四大運(yùn)營(yíng)商頒發(fā)了5G頻譜，所以國(guó)內(nèi)各垂直行業(yè)使用5G專(zhuān)網(wǎng)時(shí)并不能像WLAN非授權(quán)頻率一樣自主采購(gòu)設(shè)備建設(shè)，故垂直行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)必須通過(guò)運(yùn)營(yíng)商建設(shè)并使用運(yùn)營(yíng)商的頻率。5G賦能垂直行業(yè)是各大運(yùn)營(yíng)商在5G時(shí)代的重要戰(zhàn)略之一。13

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14云城軌，智行遠(yuǎn)優(yōu)勢(shì)：成本低、業(yè)務(wù)開(kāi)通速度快。通過(guò)對(duì)基站、頻率、核心網(wǎng)等專(zhuān)建專(zhuān)享，為企業(yè)構(gòu)建專(zhuān)用5G網(wǎng)絡(luò)，提供高安全性、高隔離度的尊享定制化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。5G網(wǎng)絡(luò)提供商可以為城軌行業(yè)及其他不同行業(yè)應(yīng)用在共享的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上，通過(guò)能力開(kāi)放、智能調(diào)度、安全隔離等技術(shù)分別構(gòu)建彼此隔離的5G網(wǎng)絡(luò)切片，提供差異化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。優(yōu)勢(shì)：數(shù)據(jù)安全性較高，時(shí)延低。這是城軌最理想的一種狀態(tài)，對(duì)于生產(chǎn)型的數(shù)據(jù)、乘客數(shù)據(jù)是最優(yōu)方式，時(shí)延也是最有保障的一種。2.虛擬切片+邊緣計(jì)算此種“物理專(zhuān)網(wǎng)”模式，新華三聯(lián)合交控科技股份有限公司、北京移動(dòng)，共同打造了“交控科技5G創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室”，進(jìn)行了行業(yè)成功創(chuàng)新應(yīng)用。中國(guó)移動(dòng)向交控科技該行業(yè)客戶(hù)提供了新華三的5G專(zhuān)網(wǎng)設(shè)備，在交控科技建設(shè)完整的5G網(wǎng)絡(luò)，與5G公網(wǎng)完全隔離，專(zhuān)網(wǎng)專(zhuān)用，此種方式，控制面和數(shù)據(jù)面均在本地，對(duì)于城軌應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)安全性及可靠性要求較高，5G獨(dú)立專(zhuān)網(wǎng)是較為符合城軌應(yīng)用場(chǎng)景的架構(gòu)。虛擬切片+邊緣計(jì)算，對(duì)應(yīng)中國(guó)移動(dòng)的“專(zhuān)享”、中國(guó)電信的“比鄰”及中國(guó)聯(lián)通的“混合專(zhuān)網(wǎng)”。將運(yùn)營(yíng)商5G大網(wǎng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)切片方式劃分出部分虛擬資源用于不同的垂直行業(yè)用戶(hù)，同時(shí)部署邊緣計(jì)算設(shè)備將行業(yè)用戶(hù)數(shù)據(jù)流本地卸載，只有信令流進(jìn)入運(yùn)營(yíng)商大網(wǎng)，數(shù)據(jù)流本地處理。通過(guò)邊緣計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流量卸載、本地業(yè)務(wù)處理，滿(mǎn)足數(shù)據(jù)不出場(chǎng)、超低時(shí)延等業(yè)務(wù)需求，為客戶(hù)提供專(zhuān)屬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)?；讵?dú)立核心網(wǎng)，打造行業(yè)5G專(zhuān)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：數(shù)據(jù)流本地處理，安全性提高，端到端時(shí)延減小。功能需求系統(tǒng)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)5G

MEC取決于一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備角色，即5G核心網(wǎng)的用戶(hù)面網(wǎng)元UPF。5G核心網(wǎng)采用服務(wù)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和SDN/NFV技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，將控制面功能（包括AMF和SMF等）和用戶(hù)面功能（UPF）分離。作為5G數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)發(fā)的核心，UPF常被形象地比喻為5G用戶(hù)數(shù)據(jù)流量接入行業(yè)客戶(hù)網(wǎng)絡(luò)的“橋梁”、運(yùn)營(yíng)商拓展5GToB市場(chǎng)的“鑰匙”。測(cè)試驗(yàn)證基于5G的軌交應(yīng)用場(chǎng)景，包括基于5G的車(chē)地通信、協(xié)同編隊(duì)、遠(yuǎn)程駕駛、智能監(jiān)控、軌旁檢測(cè)、智能感知等應(yīng)用整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由行業(yè)輕量化核心網(wǎng)5GC、交換機(jī)、基帶單元BBU、擴(kuò)展單元FSW、遠(yuǎn)端射頻單元pRRU組成5G核心網(wǎng)v5GC業(yè)務(wù)平臺(tái)新華三01交換機(jī)BBU提供端到端5G獨(dú)立專(zhuān)網(wǎng)設(shè)備02

北京移動(dòng)城軌專(zhuān)網(wǎng)私有數(shù)據(jù)流通過(guò)私有切片傳遞到城軌私有UPF；公網(wǎng)數(shù)據(jù)流通過(guò)公網(wǎng)切片傳遞給電信運(yùn)營(yíng)商邊緣云中的UPF。城軌內(nèi)部控制數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)等保留在城軌行業(yè)內(nèi)部，公眾語(yǔ)音和互聯(lián)網(wǎng)公共網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流則被傳輸至電信運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)中。MEC邊緣計(jì)算將數(shù)據(jù)緩存能力、流量轉(zhuǎn)發(fā)能力與應(yīng)用服務(wù)能力進(jìn)行下沉，網(wǎng)絡(luò)位置更接近用戶(hù)，能夠大幅降低業(yè)務(wù)時(shí)延，滿(mǎn)足軌道交通應(yīng)用場(chǎng)景中低時(shí)延業(yè)務(wù)需求，減少對(duì)傳輸網(wǎng)的帶寬壓力，降低傳輸成本，提升用戶(hù)體驗(yàn)。同時(shí)，采用5GMEC可實(shí)現(xiàn)地鐵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不出本地，提高地鐵數(shù)據(jù)安全性。FSWpRRU提供4.9GHz頻率5G獨(dú)立專(zhuān)網(wǎng)服務(wù)交控科技03…………最終客戶(hù)建網(wǎng)模式車(chē)載5GTAU圖3交控科技5G創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室新華三為該項(xiàng)目提供基于中國(guó)移動(dòng)4.9GHz頻段的5G專(zhuān)網(wǎng)整體解決方案，包括5G輕量化核心網(wǎng)v5GC、5G基帶處理單元BBU、光口皮站擴(kuò)展單元FSW、皮站射頻拉遠(yuǎn)單元pRRU及相關(guān)配套軟硬件產(chǎn)品，同時(shí)包含無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等服務(wù)，通過(guò)5G數(shù)字化室分實(shí)現(xiàn)交控科技大樓創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室區(qū)域內(nèi)的無(wú)線(xiàn)信號(hào)覆蓋，打造基于5G獨(dú)立核心網(wǎng)的交通行業(yè)解決方案，驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)5G軌道交通相關(guān)應(yīng)用的創(chuàng)新解決方案，包括基于5G的車(chē)地通信、協(xié)同編隊(duì)、遠(yuǎn)程駕駛、智能監(jiān)控、軌旁檢測(cè)、智能感知等應(yīng)用，為推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)在軌道交通領(lǐng)域的工程應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。3.物理專(zhuān)網(wǎng)物理專(zhuān)網(wǎng)組網(wǎng)架構(gòu)，對(duì)應(yīng)中國(guó)移動(dòng)的“尊享”、中國(guó)電信的“如翼”及中國(guó)聯(lián)通的“獨(dú)立專(zhuān)網(wǎng)”。運(yùn)營(yíng)商為垂直行業(yè)用戶(hù)建設(shè)獨(dú)立的本地輕量化核心網(wǎng)，針對(duì)行業(yè)終端的信令流和數(shù)據(jù)流都在本地處理，與運(yùn)營(yíng)商大網(wǎng)物理隔離。15

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16云城軌，智行遠(yuǎn)四、城軌5G專(zhuān)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀結(jié)語(yǔ)1.

運(yùn)營(yíng)模式面臨重構(gòu)全球信息化變革以及通信技術(shù)的發(fā)展日新月異，從2020年5G在國(guó)內(nèi)進(jìn)入商用部署元年開(kāi)始，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成為新基建的熱點(diǎn)，5G技術(shù)賦能城軌網(wǎng)絡(luò)更是一個(gè)革命性的改變，5G技術(shù)在城軌交通中應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走。5G技術(shù)不僅針對(duì)公眾用戶(hù)，而且要賦能百行百業(yè)，目前5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)主要由電信運(yùn)營(yíng)商來(lái)推動(dòng)，但電信運(yùn)營(yíng)商對(duì)城軌行業(yè)并不完全了解，在推動(dòng)行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)應(yīng)用上存在較大難度，因此，5G在城軌的應(yīng)用不僅是技術(shù)問(wèn)題，更是一個(gè)5G產(chǎn)業(yè)生態(tài)問(wèn)題。原有的通訊承載方式已經(jīng)形成了集成優(yōu)勢(shì)和成本優(yōu)勢(shì)，更換到5G，需要電信運(yùn)營(yíng)商、5G設(shè)備商和傳統(tǒng)城軌系統(tǒng)制造商一起協(xié)作，協(xié)會(huì)通過(guò)引導(dǎo)和制定標(biāo)準(zhǔn)來(lái)推進(jìn)。5G目前在軌道交通還處于起步階段，5G產(chǎn)業(yè)可能會(huì)影響城軌原有的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造，一些系統(tǒng)可能會(huì)出局。新的一些潛在合作商，如一些互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始深度介入城軌領(lǐng)域發(fā)展，整個(gè)城軌格局和運(yùn)用模式可能面臨重構(gòu)。城軌5G公網(wǎng)專(zhuān)用對(duì)于城軌運(yùn)營(yíng)的安全和效率尤為重要，5G是面向垂直行業(yè)和運(yùn)營(yíng)商深度融合的網(wǎng)絡(luò)，在安全性方面主要采用切片、邊緣計(jì)算等技術(shù)來(lái)保證安全性和不同的服務(wù)等級(jí)要求，5G能否滿(mǎn)足CBTC的要求還需進(jìn)一步研究。另外，城軌5G公專(zhuān)網(wǎng)和公眾用戶(hù)共享大網(wǎng)資源，在地鐵乘客無(wú)線(xiàn)接入終端大幅增加時(shí)將對(duì)系統(tǒng)的承載能力及信息安全性帶來(lái)極大壓力。5G系統(tǒng)由于頻率較高，無(wú)線(xiàn)信號(hào)的傳輸損耗也大幅增加，5G網(wǎng)絡(luò)部署較為密集，無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)的維護(hù)管理工作量將大幅增加。2.城軌5G公專(zhuān)網(wǎng)逐步推廣工信部目前只向四大運(yùn)營(yíng)商頒發(fā)了5G頻譜，以地鐵行業(yè)為代表的行業(yè)用戶(hù)目前暫無(wú)5G行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)頻譜資源，只能依賴(lài)運(yùn)營(yíng)商的5G網(wǎng)絡(luò)，即采用5G公專(zhuān)網(wǎng)。目前中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)組織編制的《城市軌道交通

5G公專(zhuān)網(wǎng)》系列團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，提出基于運(yùn)營(yíng)商5G公網(wǎng)，利用網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，提供專(zhuān)屬網(wǎng)絡(luò)能力，承載城市軌道交通語(yǔ)音、數(shù)據(jù)等各類(lèi)業(yè)務(wù)，覆蓋城市軌道交通全場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)5G公網(wǎng)專(zhuān)用。多個(gè)城市也都在進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)在城軌的應(yīng)用探索建設(shè)。作為地鐵眾多的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)之一，5G還需要進(jìn)一步與城軌業(yè)務(wù)系統(tǒng)相融合，發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)。5G在城軌行業(yè)普及，需要業(yè)主、設(shè)計(jì)院、廠商、運(yùn)營(yíng)商等“產(chǎn)、學(xué)、研、用”強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，合理、高效地共同推進(jìn)5G在城市軌道交通中的應(yīng)用落地。3.城軌上行業(yè)務(wù)帶寬受限城軌5G方案主要為公網(wǎng)專(zhuān)用，完全復(fù)用運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)。城軌行業(yè)客戶(hù)側(cè)部署專(zhuān)用邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)分流。但這種方案業(yè)務(wù)承載能力受運(yùn)營(yíng)商5G大網(wǎng)業(yè)務(wù)模型影響較大，城軌受5G公網(wǎng)時(shí)隙配比策略影響承載能力有限，即上行帶寬較低，與城軌行業(yè)客戶(hù)的業(yè)務(wù)模型存在不匹配的問(wèn)題。城軌行業(yè)客戶(hù)的業(yè)務(wù)大部分均為上行業(yè)務(wù)，而公眾用戶(hù)大都是下行業(yè)務(wù)，導(dǎo)致5G公網(wǎng)方案上行能力有限，業(yè)務(wù)需要去適應(yīng)5G網(wǎng)絡(luò)的能力。4.

產(chǎn)業(yè)鏈終端供給不足5G在城軌的產(chǎn)業(yè)鏈終端還處在初級(jí)階段，需要訂制城軌行業(yè)的專(zhuān)用5G終端，切片、MEP等在軌道交通應(yīng)用上也需要一些時(shí)間，需要不斷關(guān)注5G產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)軌道交通還沒(méi)有5G專(zhuān)用頻譜，要通過(guò)MEC邊緣計(jì)算等跟運(yùn)營(yíng)商一起合作。如5G智慧維修傳感器模塊，因?yàn)樾柽m應(yīng)不同專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，差異化環(huán)境的產(chǎn)品還不夠豐富。另外，5G模組目前價(jià)格較貴，針對(duì)智慧城軌需采用的大量5G終端模組，成本會(huì)較高。17

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城市軌道交通5G專(zhuān)網(wǎng)通信應(yīng)用探討第三章

城市軌道交通5G專(zhuān)網(wǎng)通信應(yīng)用探討

18云城軌，智行遠(yuǎn)Wi-Fi與IoT創(chuàng)新融合構(gòu)建城軌智能運(yùn)維體系建立人與系統(tǒng)的實(shí)時(shí)連接實(shí)現(xiàn)人員的高精度定位文/劉杰智能運(yùn)維管理體系通過(guò)寬帶接入網(wǎng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)維人員的實(shí)時(shí)在線(xiàn)，將原有的紙質(zhì)工單及流程體系全部進(jìn)行數(shù)字化改造通過(guò)窄帶物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)掌握運(yùn)維人員的位置信息，基于位置信息實(shí)現(xiàn)運(yùn)維人員的智慧化管理隨著我國(guó)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)線(xiàn)網(wǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張，整個(gè)軌道交通行業(yè)對(duì)于保障運(yùn)營(yíng)安全、提高服務(wù)質(zhì)量及降低運(yùn)營(yíng)成本需求愈發(fā)明顯，同時(shí)對(duì)設(shè)施設(shè)備的可靠性、高可用性及安全性提出了更高要求。如此大體量的設(shè)備運(yùn)維涉及到大量的人力投入及復(fù)雜的流程管理體系。而當(dāng)前城軌行業(yè)運(yùn)維管理體系仍然比較落后，仍存在大量以紙質(zhì)工單、表格為載體的管理手段。管理流程也基本基于人工進(jìn)行管理，缺乏自動(dòng)化、流程化、信息化的管理手段。相對(duì)較為落后的管理手段也導(dǎo)致在管理流程中存在諸多安全隱患。智慧城軌運(yùn)維管理體系建設(shè)兩大維度兩大維度的應(yīng)用需求主要通過(guò)Wi-Fi+IoT的寬窄帶融合網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行承載，其中Wi-Fi

6網(wǎng)絡(luò)支撐海量終端接入的需求，充分發(fā)揮Wi-Fi

6網(wǎng)絡(luò)的特性，在終端數(shù)量較多且頻繁漫游的環(huán)境下提供更優(yōu)異的接入體驗(yàn)。特別融合新華三自主研發(fā)的4i（iRadio、iStation、iEdge、iHeal）技術(shù)在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)空口性能、漫游接入、應(yīng)用保障、網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化等各個(gè)方面可以不斷的據(jù)中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，每公里城軌投資約8億元，根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，城市軌道交通運(yùn)維支出占總投資的2%～3%。如何進(jìn)一步提升運(yùn)維工作的管理效率、降低運(yùn)維成本成為城軌行業(yè)客戶(hù)普遍關(guān)注的核心需求。新華三深刻理解用戶(hù)需求，將Wi-Fi+IoT融合的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與運(yùn)維管理流程進(jìn)行深度融合，實(shí)現(xiàn)了城軌運(yùn)維管理的數(shù)字化變革。深入優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，讓無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)更適應(yīng)城軌應(yīng)用層平臺(tái)層運(yùn)維計(jì)劃運(yùn)維執(zhí)行運(yùn)維評(píng)價(jià)行業(yè)的復(fù)雜環(huán)境。同時(shí)在寬帶Wi-Fi

6接入網(wǎng)絡(luò)之上融合窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)UWB方案實(shí)現(xiàn)運(yùn)維人員的高精度定位，UWB技術(shù)以其較高的定位精度和低功耗特性著稱(chēng)，特別適合于城軌的站廳、站臺(tái)、軌行區(qū)等地下空間部署。無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)管理平臺(tái)綠洲物聯(lián)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)層感知層Wi-Fi

6+UWB寬窄帶一體化網(wǎng)絡(luò)一、城軌智能運(yùn)維需求智能終端（手機(jī)、PAD）定位終端（手環(huán)、胸卡、安全帽等）城市軌道交通是復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及車(chē)輛、信號(hào)、供電、通信、自動(dòng)售檢票等多個(gè)系統(tǒng)，包括眾多子系統(tǒng)及產(chǎn)品部件，線(xiàn)網(wǎng)級(jí)的城軌系統(tǒng)設(shè)施設(shè)備的數(shù)量超過(guò)數(shù)十萬(wàn)臺(tái)（套），零散分布于線(xiàn)網(wǎng)的延申區(qū)域，每天需要執(zhí)行大量的運(yùn)維任務(wù)，并且有大量的運(yùn)維人員參與其中。傳統(tǒng)的紙質(zhì)任務(wù)工單管理模式效率低、問(wèn)題回溯難。針對(duì)運(yùn)維人員的管控精細(xì)度差，特別是在軌行區(qū)，運(yùn)維人員基本屬于“半失聯(lián)”狀態(tài)，針對(duì)運(yùn)維工作進(jìn)行中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)無(wú)法做到及時(shí)感知。因此需要一套更加智能化的運(yùn)維管理系統(tǒng)針對(duì)流程、工單、人員進(jìn)行精細(xì)化管理，提高管理效率、降低管理難度、規(guī)避施工風(fēng)險(xiǎn)。寬窄帶一體化融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)三、復(fù)用PIS系統(tǒng)軌旁AP實(shí)現(xiàn)軌行區(qū)的雙網(wǎng)覆蓋軌行區(qū)是運(yùn)維作業(yè)的集中區(qū)域，運(yùn)維人員多，運(yùn)維工作復(fù)雜，是需要進(jìn)行高度精細(xì)化管理的區(qū)域。在軌行區(qū)域最優(yōu)化的部署方式就是將IoT物聯(lián)網(wǎng)關(guān)與車(chē)地通信系統(tǒng)既有的軌旁無(wú)線(xiàn)AP設(shè)備進(jìn)行融合部署，既滿(mǎn)足了網(wǎng)絡(luò)覆蓋的需求，又提高了設(shè)備的使用效率，降低了投資二、Wi-Fi與IoT技術(shù)結(jié)合改變傳統(tǒng)管理手段基于Wi-Fi與IoT網(wǎng)絡(luò)的智能運(yùn)維體系建設(shè)是基于兩個(gè)維度，一個(gè)維度是建立人與智能業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)，第二個(gè)維度是實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)維人員的高精度定位，并結(jié)合智能運(yùn)維平臺(tái)與人員的位置信息進(jìn)行運(yùn)維管理。軌旁AP與物聯(lián)網(wǎng)基站共站址部署站廳站臺(tái)采用室內(nèi)型物聯(lián)網(wǎng)基站成本。IoT物聯(lián)網(wǎng)關(guān)可支持靈活多樣的部19

第四章

Wi-Fi與IoT創(chuàng)新融合，構(gòu)建城軌智能運(yùn)維體系第四章

Wi-Fi與IoT創(chuàng)新融合，構(gòu)建城軌智能運(yùn)維體系

20云城軌，智行遠(yuǎn)署方案，滿(mǎn)足軌行區(qū)較為苛刻的安裝環(huán)境。在布線(xiàn)困難安裝條件受限的情況下可考慮IoT物聯(lián)網(wǎng)關(guān)與軌旁AP設(shè)備共站址的方案進(jìn)行部署。每臺(tái)軌旁AP下掛一臺(tái)IoT物聯(lián)網(wǎng)關(guān)，通過(guò)小型外置天線(xiàn)擴(kuò)大UWB網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，在150米間隔部署的環(huán)境下仍可以實(shí)現(xiàn)5米的定位精度。3.運(yùn)維評(píng)價(jià)階段當(dāng)天運(yùn)維工作結(jié)束后，可通過(guò)電子點(diǎn)名功能對(duì)所有定位終端的位置信息進(jìn)行刷新，由于人員已經(jīng)與定位終端進(jìn)行了強(qiáng)制綁定，則可以通過(guò)定位終端的位置，確保人出清、車(chē)安全。運(yùn)維平臺(tái)會(huì)記錄所有作業(yè)人員的行動(dòng)軌跡，一旦發(fā)現(xiàn)運(yùn)維遺留問(wèn)題及安全性風(fēng)險(xiǎn)可對(duì)運(yùn)維工作進(jìn)行全流程的追溯，責(zé)任落實(shí)到人。四、基于Wi-Fi+IoT的運(yùn)維體系實(shí)現(xiàn)全流程自動(dòng)化、智能化如何將新技術(shù)與實(shí)際的業(yè)務(wù)應(yīng)用需求結(jié)合是構(gòu)建城軌智能運(yùn)維體系的重點(diǎn)探索方向。新華三基于高精度的位置信息，為城軌行業(yè)客戶(hù)開(kāi)發(fā)了智能化的運(yùn)維管理軟件，貫穿了城軌運(yùn)維工作的各個(gè)流程環(huán)節(jié)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了監(jiān)督人員、管理人員、監(jiān)管人員、作業(yè)人員等運(yùn)維主體的有機(jī)整合?；诟呔任恢眯畔⒌闹腔圻\(yùn)維管理流程準(zhǔn)備工作運(yùn)維計(jì)劃運(yùn)維執(zhí)行運(yùn)維完成工班管理員負(fù)責(zé)定位終端生命周期管理工班管理員根據(jù)施工計(jì)劃清單錄入施工時(shí)間、責(zé)任人、施工區(qū)域和虛擬圍欄，工班組長(zhǎng)審核請(qǐng)銷(xiāo)點(diǎn)車(chē)站值班員確認(rèn)施工人員符合實(shí)施工要求（佩戴定位終端），并確認(rèn)施工條件銷(xiāo)點(diǎn)后，施工人員歸還定位終端給工班管理員為保證定位終端可用，地鐵運(yùn)營(yíng)公司制定管理辦法，安全管理部門(mén)負(fù)責(zé)定期督查控制中心調(diào)度員確認(rèn)具備行車(chē)條件工班管理員在“請(qǐng)點(diǎn)”前為施工人員發(fā)放定位終端施工人員按規(guī)定完成施工，并進(jìn)行安全管理1.

運(yùn)維計(jì)劃階段傳統(tǒng)運(yùn)維管理流程中在運(yùn)維計(jì)劃階段往往存在大量的紙質(zhì)臺(tái)賬、工單、記錄，管理效率低下等問(wèn)題?；谥悄苓\(yùn)維管理平臺(tái)可以將原有的流程全部實(shí)現(xiàn)電子化，將原有的臺(tái)賬、工單等全部轉(zhuǎn)化為電子流，不但大幅提高了運(yùn)維管理的效率，還可以在計(jì)劃階段將每一項(xiàng)運(yùn)維工作的人員配置信息、運(yùn)維工作內(nèi)容、運(yùn)維作業(yè)區(qū)域進(jìn)行精細(xì)化的編排。結(jié)語(yǔ)網(wǎng)絡(luò)化是智能城市軌道交通的基礎(chǔ)條件和支撐平臺(tái)，也是實(shí)現(xiàn)軌道交通資源共享和協(xié)同創(chuàng)新的重要途徑。智能城市軌道交通將進(jìn)一步利用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)軌道交通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成、信息互聯(lián)、服務(wù)互通等功能。而融合的網(wǎng)絡(luò)勢(shì)必成為網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)的重要標(biāo)準(zhǔn)，Wi-Fi與IoT技術(shù)的融合是目前應(yīng)用前景最廣闊、生態(tài)鏈最完善、性?xún)r(jià)比最高的融合方案。特別是IoT能力，將賦予無(wú)線(xiàn)網(wǎng)更加廣闊的應(yīng)用空間，不但可實(shí)現(xiàn)高精度的定位功能，還可以利用聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等傳感器采集到各種需要的城市軌道交通信息。通過(guò)采集到的數(shù)據(jù)支撐智慧運(yùn)維業(yè)務(wù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)軌道交通系統(tǒng)的自主學(xué)習(xí)、自適應(yīng)調(diào)整、自我優(yōu)化、自我診斷等功能，提高軌道交通的智能化程度和運(yùn)營(yíng)效果。在智能運(yùn)維平臺(tái)可以基于線(xiàn)路情況及每一項(xiàng)運(yùn)維作業(yè)的工作內(nèi)容，為每一項(xiàng)巡檢任務(wù)繪制具體的作業(yè)區(qū)域，再將高精度定位終端與運(yùn)維任務(wù)進(jìn)行綁定，即可實(shí)現(xiàn)人員、區(qū)域、任務(wù)的精細(xì)化管理。同時(shí)需要針對(duì)每一項(xiàng)運(yùn)維任務(wù)指定合理的告警規(guī)則，包括界內(nèi)/界外告警、聚眾告警、離群告警、徘徊告警、超員告警等。一旦出現(xiàn)與原運(yùn)維計(jì)劃不符的情況，管理人員可及時(shí)接收到告警信息。2.運(yùn)維執(zhí)行階段在運(yùn)維執(zhí)行階段，作業(yè)人員首先在電子流程中完成運(yùn)維任務(wù)的登記和確認(rèn)。按照運(yùn)維計(jì)劃佩戴好定位終端，之后進(jìn)入到計(jì)劃好的作業(yè)區(qū)域進(jìn)行運(yùn)維作業(yè)，管理人員可以在智能運(yùn)維平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控作業(yè)人員的位置，通過(guò)智能運(yùn)維平臺(tái)與視頻監(jiān)控平臺(tái)的對(duì)接，管理人員可以隨時(shí)調(diào)取作業(yè)區(qū)域周?chē)囊曨l終端實(shí)時(shí)調(diào)看作業(yè)區(qū)域的視頻圖像，在觸發(fā)告警時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)告警信息與視頻監(jiān)控的自動(dòng)聯(lián)動(dòng)。對(duì)于一些重要的運(yùn)維器材和儀器儀表也可以通過(guò)加裝定位終端避免設(shè)備遺落在軌行區(qū)影響運(yùn)營(yíng)安全。21

第四章

Wi-Fi與IoT創(chuàng)新融合，構(gòu)建城軌智能運(yùn)維體系第四章

Wi-Fi與IoT創(chuàng)新融合，構(gòu)建城軌智能運(yùn)維體系

22云城軌，智行遠(yuǎn)TSN在城軌行業(yè)的應(yīng)用展望2015年，互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）成立了確定性網(wǎng)絡(luò)（DetNet）工作組，致力于將TSN中開(kāi)發(fā)的技術(shù)擴(kuò)展到路由器，這樣在TSN中開(kāi)發(fā)的技術(shù)就可以擴(kuò)展到路由數(shù)據(jù)流。文/童修品2019年，成立了汽車(chē)等更多的TSN行業(yè)應(yīng)用工作組，同時(shí)成為確定性網(wǎng)絡(luò)的候選底層技術(shù)。TSN（Time

Sensitive

Networking，時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)），是IEEE

802.1工作組的時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)任務(wù)組制定的一組標(biāo)準(zhǔn)，具有時(shí)間同步、延時(shí)保證，以確保網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間確定性，以及智能開(kāi)放的運(yùn)維管理架構(gòu)，可以保證多種業(yè)務(wù)流量的共網(wǎng)高質(zhì)量傳輸，兼具性能及成本優(yōu)勢(shì)。相較于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的“盡力而為”傳輸，TSN可為網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)傳輸提供確定性的時(shí)延，被普遍認(rèn)為是下一代網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)方向，它將是未來(lái)汽車(chē)、軌道、工業(yè)4.0、電網(wǎng)、5G場(chǎng)景中的主要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之一。城市軌道交通統(tǒng)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)種類(lèi)繁多，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求差別較大。面對(duì)這種情況，實(shí)際項(xiàng)目中或采用劃分多個(gè)虛擬局域網(wǎng)，或采用建設(shè)多張物理網(wǎng)絡(luò)方式進(jìn)行傳輸各類(lèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng)不同的數(shù)據(jù)。無(wú)論采用哪種方式，對(duì)時(shí)延、安全性、可靠性以及建設(shè)成本都不能做到良好兼顧。利用TSN技術(shù)或許可以解決這一問(wèn)題。2.TSN主要功能特性TSN技術(shù)不是一個(gè)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，而是由一簇工作在MAC層的協(xié)議組成。在這些協(xié)議的支持下，一方面TSN能夠確保交換網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延，另一方面時(shí)間敏感數(shù)據(jù)流和非時(shí)間敏感數(shù)據(jù)流能夠在同一網(wǎng)絡(luò)中混合傳輸，非關(guān)鍵負(fù)載的并行傳輸不會(huì)影響到關(guān)鍵負(fù)載的傳輸時(shí)延。按照其功能可以歸納為時(shí)鐘同步、低時(shí)延、可靠性保證、資源預(yù)留4種。每一種功能特性都可應(yīng)用在城軌通信網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)特性時(shí)間同步技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間同步（IEEE802.1AS）一、TSN技術(shù)簡(jiǎn)介基于信用的整形器（IEEE802.1Qav3）幀搶占（IEEE802.3br&802.1Qbu1）流量調(diào)度（IEEE802.1Qbv1）循環(huán)隊(duì)列及轉(zhuǎn)發(fā)（IEEE802.1Qch1）異步整形（IEEEP802.1Qcr）1.

發(fā)展歷程確定性低延遲2006年2012年2015年2018年2019年QoS保障（IEEE802.1DC）幀復(fù)制（IEEE802.1CB）路徑控制（IEEE802.1Qca1）流過(guò)濾（IEEE802.1Qci1）IEEE

802.1工作組成立了AVB任務(wù)組，負(fù)責(zé)制定音視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)AVB任務(wù)組在其章程中擴(kuò)大了時(shí)Interworking任務(wù)組和TSN任務(wù)合并為新的TSN任務(wù)組IEEE和IEC聯(lián)合成立了IEC

60802工作組，目標(biāo)是定義TSN應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)成立802.1DF工作組，目標(biāo)是定義TSN應(yīng)用于服務(wù)提供網(wǎng)絡(luò)的方案類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)間確定性用范圍網(wǎng)的應(yīng)用需求和使高可靠性資源管理成立802.1DG工作組，目標(biāo)是定義TSN應(yīng)用于車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的方案類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)成立了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)性工作組，即IEEE802.1TSN任務(wù)組時(shí)間同步可靠性（IEEEP802.1AS-Rev）RFC8655：TSN成為DetNet的候選底層技術(shù)一流量預(yù)留協(xié)議（IEEE802.1Qat3）TSN配置（IEEE802.1Qcc2）圖1TSN技術(shù)發(fā)展歷程2004年7月1EEE

802.3研究組提出為家庭網(wǎng)中的音視頻業(yè)務(wù)提供精準(zhǔn)時(shí)間同步、有表1TSN相關(guān)協(xié)議界時(shí)延抖動(dòng)和帶寬保障等能力的技術(shù)研究，之后該研究項(xiàng)目由IEEE

802.3遷移至IEEE

802.1，并于2006年3月正式成立AVB任務(wù)組。時(shí)間同步：為列車(chē)通信網(wǎng)絡(luò)提供統(tǒng)一的時(shí)鐘基準(zhǔn)，用于流量調(diào)度和提供時(shí)間服務(wù)，為實(shí)現(xiàn)分布式功能同步提供支撐。實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步的是IEEE

802.1AS協(xié)議，它是TSN的核心協(xié)議，也是實(shí)現(xiàn)其他協(xié)議功能的基礎(chǔ)。而新華三在這一方面為用戶(hù)提供“SyncE頻率同步＋PTP相位同步”的綜合方案來(lái)實(shí)現(xiàn)高精度的時(shí)間同步，精度可達(dá)到納秒級(jí)別。2012年，AVB更名為T(mén)SN，標(biāo)志著其應(yīng)用方向不再局限于音視頻業(yè)務(wù)，而是面向?qū)鬏敃r(shí)延、丟包率等要求更嚴(yán)苛的工業(yè)控制等行業(yè)領(lǐng)域。23

第五章

TSN在城軌行業(yè)的應(yīng)用展望第五章

TSN在城軌行業(yè)的應(yīng)用展望

24云城軌，智行遠(yuǎn)確定性低延遲：流量調(diào)度、循環(huán)隊(duì)列及轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)端到端的確定性傳輸，傳輸信息經(jīng)過(guò)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的延時(shí)是在固定范圍內(nèi)的，保證控制信息傳輸延遲確定性。幀搶占技術(shù)可以保障緊急制動(dòng)等安全控制數(shù)據(jù)的最高傳輸優(yōu)先級(jí)和最低傳輸延遲。1.

TSN在信號(hào)系統(tǒng)地面網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用信號(hào)系統(tǒng)地面網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀與需求非集中站工業(yè)交換機(jī)非集中站工業(yè)交換機(jī)高可靠性：幀復(fù)制實(shí)現(xiàn)交換機(jī)和終端站的冗余傳輸幀的識(shí)別與復(fù)制、重復(fù)幀識(shí)別和消除重復(fù)幀，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)丟幀的線(xiàn)路冗余切換性能，支持環(huán)網(wǎng)線(xiàn)路冗余和并聯(lián)線(xiàn)路冗余，為網(wǎng)絡(luò)冗余提供統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，解決目前各個(gè)廠家網(wǎng)絡(luò)設(shè)備冗余協(xié)議不兼容的問(wèn)題。相比傳統(tǒng)的環(huán)網(wǎng)技術(shù)，節(jié)省了倒切的時(shí)間，進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。ATS環(huán)網(wǎng)設(shè)備集中站工業(yè)交換機(jī)設(shè)備集中站工業(yè)交換機(jī)車(chē)站有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)非集中站工業(yè)交換機(jī)MSS環(huán)網(wǎng)ATC環(huán)網(wǎng)資源管理：TSN遵循SDN體系架構(gòu)，配置從系統(tǒng)視角對(duì)TSN單元進(jìn)行集中配置，按照網(wǎng)設(shè)備集中站工業(yè)交換機(jī)設(shè)備集中站工業(yè)交換機(jī)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸需求劃分網(wǎng)絡(luò)資源，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能計(jì)算分析。非集中站工業(yè)交換機(jī)非集中站工業(yè)交換機(jī)TSN的研發(fā)重點(diǎn)是對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行特性增強(qiáng)，為關(guān)鍵性的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流提供確定的延時(shí)，進(jìn)而保證流量的確定性。設(shè)備集中站工業(yè)交換機(jī)設(shè)備集中站工業(yè)交換機(jī)二、TSN在城軌的應(yīng)用車(chē)輛無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)?車(chē)載工業(yè)交換機(jī)車(chē)載工業(yè)交換機(jī)未來(lái)新一代的城軌運(yùn)行系統(tǒng)整體采用“云-邊-端”三層架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)車(chē)-車(chē)、車(chē)-地、車(chē)-云的控制協(xié)同和安全協(xié)同，實(shí)現(xiàn)任何車(chē)輛任何時(shí)間任何地點(diǎn)互聯(lián)，將列車(chē)從單車(chē)智能過(guò)渡到列車(chē)/車(chē)隊(duì)/車(chē)軌協(xié)同的多智能體智能。然而多智能體的協(xié)同需要城軌通信網(wǎng)絡(luò)提供確定性的時(shí)延和可靠，才能真正提升新一代城軌運(yùn)行系統(tǒng)的效率與安全性。城軌通信網(wǎng)絡(luò)主要有車(chē)載網(wǎng)絡(luò)和地面網(wǎng)絡(luò)。目前城軌地面通信網(wǎng)絡(luò)主要有信號(hào)系統(tǒng)獨(dú)立建設(shè)的環(huán)網(wǎng)和其他多業(yè)務(wù)系統(tǒng)共用的通信傳輸網(wǎng)，本文主要討論TSN是如何為信號(hào)系統(tǒng)地面網(wǎng)絡(luò)和車(chē)載網(wǎng)絡(luò)提供確定性的時(shí)延和高可靠性的。車(chē)載交換機(jī)車(chē)載交換機(jī)TAUTAU圖3城軌信號(hào)系統(tǒng)地面網(wǎng)絡(luò)目前城軌信號(hào)系統(tǒng)地面網(wǎng)絡(luò)多采用五張獨(dú)立的環(huán)網(wǎng)，或七環(huán)網(wǎng)，分為ATS雙網(wǎng)、ATC雙環(huán)網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)雙環(huán)網(wǎng)（五環(huán)網(wǎng)時(shí)與ATC網(wǎng)合并建設(shè)）和一張MSS環(huán)網(wǎng)。ATS、ATC等采用A/B雙網(wǎng)冗余架構(gòu)，其中A網(wǎng)單獨(dú)用于信號(hào)系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)的傳輸，B網(wǎng)用于控制數(shù)據(jù)的備份并傳輸語(yǔ)音、CCTV等其他業(yè)務(wù)。同時(shí)ATC環(huán)網(wǎng)或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)需要支持1588V2時(shí)鐘同步協(xié)議為信號(hào)各終端提供統(tǒng)一的時(shí)鐘基準(zhǔn)。信號(hào)系統(tǒng)之所以獨(dú)立建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)，且采用多張物理隔離的環(huán)兩大場(chǎng)景兩大技術(shù)執(zhí)行→“四肢”效率中心層C-AVCOS線(xiàn)路容量增加65%運(yùn)輸能力提升100%虛擬連掛靈活編組車(chē)軌協(xié)同感知防護(hù)調(diào)度中心大數(shù)據(jù)中心軌旁層L-AVCOS網(wǎng)，就是因?yàn)閭鹘y(tǒng)網(wǎng)的“盡力而為”的傳輸模式無(wú)法保證業(yè)務(wù)低時(shí)延、高可靠、時(shí)鐘同安全障礙物檢測(cè)距離提升300m步的需求。多環(huán)網(wǎng)模式堆砌的可靠性、低時(shí)延也造成了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本較高，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。決策→“大腦”+“神經(jīng)”列車(chē)一體化平臺(tái)及網(wǎng)絡(luò)列車(chē)云T-AVCOSEUHT

5GEUHT

5G同時(shí)，信號(hào)系統(tǒng)也在不斷發(fā)展，未來(lái)車(chē)地通信可能采用5G技術(shù)來(lái)提供更低的時(shí)延，更大的帶寬，需要車(chē)載和地面網(wǎng)絡(luò)同步具有低時(shí)延、大帶寬的特性才能充分發(fā)揮5G等新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，為未來(lái)新一代的城軌運(yùn)行系統(tǒng)提供支撐。近年來(lái)，城軌信號(hào)系統(tǒng)廠家正在研究為信號(hào)系統(tǒng)各個(gè)終端設(shè)備建立實(shí)時(shí)數(shù)字孿生體，可以在后臺(tái)實(shí)時(shí)掌握各終端的狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)因終端感知→“眼睛”成本出行乘客零換乘時(shí)間V2X環(huán)境主動(dòng)感知建設(shè)成本降低50%改造成本降低60%圖2新一代的城軌運(yùn)行系統(tǒng)25

第五章

TSN在城軌行業(yè)的應(yīng)用展望第五章

TSN在城軌行業(yè)的應(yīng)用展望

26云城軌，智行遠(yuǎn)設(shè)備問(wèn)題帶來(lái)的城軌運(yùn)行安全隱患。以上的需求都需要城軌通信網(wǎng)絡(luò)具有低時(shí)延、高可靠、TCMS等列車(chē)控制數(shù)據(jù)的零影響，傳統(tǒng)的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)是將信號(hào)系統(tǒng)的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)和PIS車(chē)載網(wǎng)絡(luò)采用物理隔離的兩套設(shè)備構(gòu)建。這種模式布線(xiàn)成本高，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)復(fù)雜，占用有限的車(chē)上空間。大帶寬、良好的兼容性等特性，如果采用傳統(tǒng)協(xié)議體系的TSN技術(shù)或許可以解決這些問(wèn)題。網(wǎng)就略顯能力不足。而遵循標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)列車(chē)多網(wǎng)融合是指采用單一的網(wǎng)絡(luò)來(lái)連接列車(chē)上所有的設(shè)備，是未來(lái)主流的列車(chē)網(wǎng)絡(luò)形式。這就需要融合網(wǎng)絡(luò)能解決車(chē)上各業(yè)務(wù)系統(tǒng)單元數(shù)據(jù)在同一網(wǎng)絡(luò)中傳輸可以區(qū)別性地提供不同時(shí)延、不同帶寬、不同優(yōu)先級(jí)的問(wèn)題。TSN在信號(hào)系統(tǒng)地面網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用探討TSN網(wǎng)絡(luò)中的流量調(diào)度、循環(huán)隊(duì)列及轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)端到端的確定性傳輸，傳輸信息經(jīng)過(guò)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的延時(shí)是在固定范圍內(nèi)的，保證控制信息傳輸延遲確定性。幀搶占技術(shù)可以保障緊急制動(dòng)等安全控制數(shù)據(jù)的最高傳輸優(yōu)先級(jí)和最低傳輸延遲?；贗EEE

802.1Qbv或IEEE

802.1Qch標(biāo)準(zhǔn)的門(mén)控調(diào)度機(jī)制對(duì)特定標(biāo)識(shí)的數(shù)據(jù)幀加以控制，結(jié)合IEEE

802.1Qci標(biāo)準(zhǔn)對(duì)入口數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和過(guò)濾，是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全確定性傳輸?shù)讓拥募夹g(shù)基礎(chǔ)。TSN最關(guān)鍵的目的在于“同一”網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸，即周期性地控制通信數(shù)據(jù)與非周期的數(shù)據(jù)在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中傳輸。信號(hào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)所承載業(yè)務(wù)中的CBTC信息、緊急文本信息、視頻監(jiān)控等業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)和所需的帶寬各不相同，因此可以使用TSN交換機(jī)構(gòu)建有線(xiàn)網(wǎng)，給網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)業(yè)務(wù)規(guī)劃固定的傳輸時(shí)隙。具體而言，基于時(shí)分多址的思想，在循環(huán)周期內(nèi)根據(jù)各業(yè)務(wù)帶寬劃分指定時(shí)隙給對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)，時(shí)隙大小根據(jù)業(yè)務(wù)帶寬而定，如此規(guī)劃后，不僅各個(gè)業(yè)務(wù)的傳輸互不被干擾且時(shí)延可控，同時(shí)可將各業(yè)務(wù)集中在同一物理網(wǎng)絡(luò)上傳輸。七環(huán)網(wǎng)將可以減至2張TS