当5G遇上高铁，会让新基建跑出怎样的极致体验？5G应用于高铁还存在哪些挑战，有何应对措施？这次疫情为我国未来智能高铁的通信技术带来了什么样的思考？4月17日，在由中国科技网直播支持的FuTURE论坛上，北京交通大学、轨道交通控制与安全国家重点实验室常务副主任、二级教授艾渤进行了主题为《智能高铁中的5G新基建》的演讲，为我们提供了相关答案。
世界首条新建的高寒高铁哈大高铁，世界第一高隧高铁兰新高铁，世界上一次性建成里程最长的高铁兰新高铁……这些都是世界的高铁之最，也是我们的骄傲。这次新冠肺炎的战疫，高铁发挥了运量大、速度快、准时准点等突出优势，为抗击疫情做出了重要贡献。
“高铁已经成为中国的名片，具备与日本、德国、法国等高铁发达国家竞争国际市场的优势。”在谈到我国的高铁时，北京交通大学、轨道交通控制与安全国家重点实验室常务副主任、二级教授艾渤如此表示。
在艾渤看来，未来中国高铁的建设目标要在国际上做到引领。而要做到引领，就离不开包括5G、6G、大数据、AI在内的新的使能技术。他认为，发展5G一定是历史潮流，也是全球科技竞争的焦点，智能铁路发展也离不开5G的支持。借助5G等使能技术，可以让高铁在确保运行安全的前提下，运行速度更快、更平稳，更加绿色环保；可以让旅客有极致的出行体验。在具体技术上，比如用超可靠低时延技术使得全自动驾驶更加可靠；综合利用高铁物联网和基于空天地一体化的列车运行全方位监控，让高铁运行更加安全高效。
然而，5G应用于高铁，也存在着相当的挑战。
“5G应用于高铁的挑战有两大方面。”艾渤分析说。
在艾渤看来，挑战之一是频段和带宽问题。国铁集团的频率资源太过贫乏，目前使用sub-6G,也就是6G以下频段是最可行的，但这个频段比较拥挤，享有的带宽也不会太大，还存在与公网可能有的同频干扰问题，这本身就限制了5G的一些应用。要解决这一问题，就要在基站侧配置大规模天线阵列，终端侧配备多天线。如果能拥有像28GHz等毫米波频段资源，很多5G优势就能发挥出来，但国铁集团又很难拥有这样的频率资源。这种情况下，可以考虑向运营商租借频段、基于网络切片在公网上运营铁路非安全业务等方式进行。
第二个挑战，是5G与现有高铁通信网络的兼容问题。艾渤认为，高铁造价本身也高，如果当前阶段就采用5G独立组网的方式，再加上采用比如毫米波频段，那么网络架构、基站、核心网等都得重新建设，造价很高。因此，在这种情况下，5G应用于高速铁路建设需要采取分步骤、渐进的方式，先采用非独立组网，并与现有铁路通信网络兼容一段时间。在一些高铁典型应用场景和业务方面，比如高铁车站、铁路枢纽、铁路物联网的海量接入方面使用5G，然后逐步铺开。
那么，列车控制信息交互何时能基于5G支持呢？艾渤认为，列车控制信息交互不会很快基于5G支持。主要原因是，就当前列车控制系统的业务需求来讲，涉及的列车控制信息业务量并不是很大，现有通信网络就可以承载；而且在通信方面，高铁所需的5G支持的超可靠低时延技术方面现在并不成熟。
最后，艾渤还结合本次疫情，谈了对我国未来智能高铁通信技术的思考。他表示，未来智能高铁的通信技术在重大疫情期间首先要解决医护人员的输运问题，要快速、及时、大运量，因此，需要大力发展高速铁路网；其次要解决高铁的大运量货运问题，让大批医疗物资能够及时快速地运输；另外，需要通过5G、AI等技术手段，实现对高铁基础设施和运行状态的精准感知，在极端天气、恶劣环境以及突发事件情况下仍能够安全可靠运行，在确保列车安全运行的前提下，进一步提升高铁运输效率等。
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来源：创新中国
编辑：范琪
