5G NR地铁专网综合承载方案探讨

丁元锋; 吴卉; 李高科

5G NR地铁专网综合承载方案探讨

1.
北京经纬信息技术有限公司, 北京　100081
2.
中国铁道科学研究院集团有限公司　电子计算技术研究所, 北京　100081

基金项目: 中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所基础研究课题（2052DZ1101）

详细信息

作者简介:
丁元锋，工程师

吴　卉，高级工程师

中图分类号: U231.7 : TP39
计量
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出版历程
- 收稿日期: 2020-07-16
- 刊出日期: 2021-05-24

Discussion on comprehensive bearing scheme of metro private network based on 5G New Radio

1.
Beijing Jingwei Information Technologies Co. Ltd., Beijing　100081, China
2.
China Academy of Railway Sciences Corporation Limited, Institute of Computing Technologies, Beijing　100081, China

摘要

摘要: 为应对地铁无线专网多网并存, 单个网络无法综合承载的情况，分析了地铁应用系统的通信需求和地铁专网综合承载的现状，提出了5G新空口（5G NR，5G New Radio）地铁专网综合承载方案，重点研究了基于5G NR网络切片的业务适配和网络隔离方案。为满足地铁复杂的应用需求和安全隔离要求，提出了5G NR网络切片的扩展即双层网络切片方法。
- 5G NR /
- 地铁专网 /
- 综合承载 /
- 5G NR双层网络切片 /
- 安全隔离
Abstract: To cope with the situation that multiple networks coexist in the metro wireless private network, and a single network cannot be comprehensively carried, this paper analyzed the communication requirements of the metro application system and the current situation of the comprehensive carrying of the metro private network, put forward the comprehensive carrying scheme of the 5G New Radio (5G NR) metro private network, and focused on the service adaptation and network isolation scheme based on 5G NR network slice. For meeting the complex application requirements and security isolation requirements of metro, the paper proposed an extended method of 5G NR network slicing, that was, two-layer network slicing method.
- 5G New Radio(5G NR) /
- metro private network /
- comprehensive bearing capacity /
- 5G New Radio(5G NR) double layer network slice /
- safety isolation

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图 1 5G NR地铁专网组网模式

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图 2 5G NR基于双层网络切片的业务适配和网络隔离方案

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表 1 地铁应用系统车地通信需求

地铁应用系统	可靠性	带宽/Mbps	时延/ms	丢包率	漫游中断时间/ms
信号车—地CBTC-A	>99.999%	0.5下行/0.5上行	<50	<1%	<150
信号车—地CBTC-B		0.5下行/0.5上行	<50	<1%	<150
信号车—车CBTC		0.5下行/0.5上行	<10	<0.1%	<50
TETRA		双信道	<50	<1%	<150
B-TrunC		5.0下行/5.0上行	<50	<1%	<150
PIS	>99.99%	6.0下行/1.0上行	<50	<1%	<150
CCTV		0.5下行/100上行	<50	<1%	<150
TCMS		10下行/10上行	<50	<1%	<150
PA		1.0下行/0.5上行	<50	<1%	<150
WiFi		100下行/ 50上行	<100	<1%	<150
地铁IoT		1下行/ 10上行	<500	<1%	<150

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表 2 地铁无线专网综合承载现状

地铁无线专网	承载的地铁应用系统	现状及困难
WLAN	信号车—地CBTC-A	1. 信号应用逐渐被LTE-M替代； 2. 大宽带应用通过WLAN新标准实现； 3. 无法支持集群调度； 4. 无法支持物联网应用；
	信号车—地CBTC-B
	PIS
	CCTV
TETRA	TETRA	1. 被B-TrunC/LTE-M替代或并存； 2. 不支持其它任何应用；
LTE-M	信号车—地CBTC-A	1. 信号应用无法满足车—车通信； 2. 宽带集群应用，上行带宽受限，限制宽带集群并发用户数量； 3. 无法满足乘客信息系统、视频监控系统等移动性大宽带应用； 4. 无法支持物联网应用；
	信号车—地CBTC-B
	B-TrunC
EUHT	信号车—地CBTC-A	1. 信号应用在试验之中，无法满足信号车—车通信应用； 2. 移动性大宽带应用已规模应用； 3. 无法满足集群调度； 4. 无法满足物联网应用；
	信号车—地CBTC-B
	PIS
	CCTV
	PA

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参考文献(13)

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