5G公专网支撑城市轨道交通“绿智融合”发展
5G Public-Private Network Supporting Urban Rail Transit ′Green Smart Integration′ Development
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作者信息:中国城市轨道交通协会专家与学术委员会荣誉委员，正高级工程师
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Affiliation:Honorary Member of China Association of Metros Expert and Academic Committee, Senior Engineer
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栏目/Col:时评
大力推广5G的专业应用，是5G应用的国策。放眼未来，公网专用将助力更多企业拥抱5G，实现数字化转型。将5G的公网与专网的应用结合起来，我们称之为5G公专网。5G公专网的黄金时代已经到来。
通过城市轨道交通装备的国产化、自主化、网络化、智慧化、绿色化，中国城市轨道交通发展进入了一个新阶段。当前，一方面城市轨道交通仍处于高速发展期，另一方面各城市明显感到建设和运营方面所带来的经济压力。走数字化转型，向智慧、智能、绿色要效率和效能之路成为城市轨道交通可持续发展的不二选择。数字化的基础离不开移动终端，几乎所有的智慧应用，只要涉及到人就离不开无线移动网络。智能移动终端的连接具有全方位、全专业、大流量、高可靠的特点。5G公专网与Wi-Fi6等其他私有宽带无线网相比，更经济、可靠，更能支撑城市轨道交通的可持续发展。
2023年4月末，我国城市轨道交通日客流量首次超过一亿人次。城市轨道交通乘客几乎都在看手机，因此城市轨道交通是5G公专网最集中的使用场景，而且没有之一！大部分乘客在浏览网页、观看视频，网络上行通道还有很大的空间，而智慧城市轨道交通的应用正是以上行流量为主，如：上传车辆、设备的感知信息，上传图像、视频，上传作业反馈情况，等等。在新线建设时，就在公共区布置移动、电信、联通三家运营商合一的AP（无线访问接入点），在洞内铺设三家运营商统一承载的漏缆，可极大地方便5G进入城市轨道交通领域，同时也为5G公专网的应用创造了条件。
5G公专网的运行模式是城市轨道交通可持续运营的重点。可以设想移动、电信、联通三大运营商租用地铁的基础设施（机房、电源、线缆），城市轨道交通公司购买三大运营商的专网服务，双方均有经济收入；城市轨道交通公司以此降低建设和运营成本，并且构建可靠的运行维护体系。如果一个城市的轨道交通公司购买两家以上的电信运营商的专网服务，就需要运营商实现专网的互联互通。
5G专网应用需要采用MEC（边缘计算）技术，用MEC技术即可将城市轨道交通各专业传输数据落地，而不需要将数据传输到运营商的交换中心进行信息交换，因此可切出一部分5G专网频率资源给城市轨道交通在其应用范围内专用，这样既可以发挥5G技术的大带宽、低延时、广连接的优势，又能满足城市轨道交通各专业对5G专网通信质量和高可靠性的要求。
智慧城市轨道交通规划中的无线传输有两条通道，与列车运行安全相关的信息由LTE-M（城市轨道交通车地综合通信系统）传输，这是一条满足传输安全要求的专用通道；还有一条是宽流量的5G公专网通道。从长远看，5G公专网是更便捷、高效、经济的宽带无线传输通道，能够满足“绿智融合”发展城市轨道交通的所有应用需求。
为规范城市轨道交通5G公专网系统的网络规划、业务应用、产品设计、工程设计、工程验收等环节，中国城市轨道交通协会组织江苏铁塔，移动、电信、联通三家运营商，华为、中兴等装备供应商，中国通号、中铁四院等设计单位，以及武汉、深圳等地铁集团，由南京地铁集团牵头，在遵循3GPP（第三代合作伙伴计划）相关国际标准的基础上制定城市轨道交通5G公专网系列规范，包括城市轨道交通5G公专网的总体规范（其中包括需求和总体架构两部分）、设备技术规范、接口技术规范、测试技术规范、工程规范（其中包括设计和验收两个部分）等，并在南京地铁和武汉地铁进行试点。可以预见，5G公专网的广泛、深入应用及逐步推广，必将成为城市轨道交通可持续发展的必由之路。
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