未来铁路移动通信系统:未来之路

无线电在铁路通信中的应用始于战后时期的欧洲，但它在控制系统中的应用相对较晚(大约20年)，而铁路的引入(超过两个世纪)。第一代无线电通信- -全球铁路移动通信系统(GSM-R) - -仍在使用，并在一些国家继续进行新的部署。GSM-R的应用在欧洲的研发和工业上都取得了巨大的成功，以至于今天安装了GSM-R的铁路的数量，特别是中国和第三国，甚至比欧洲还要多。GSM-R已被证明是一个非常可靠和安全的系统。然而，它是基于2g的(还记得你那“语音和短信”的旧诺基亚吗?)，所以对无线电频谱的低效利用，而且，无论如何，这类过时硬件的生产将在这十年结束时停止。

以确保铁路能从更远的地方获得最大的利益数字化欧洲正在开发未来铁路移动通信系统(FRMCS)。在未来，这将支持自动列车操作、虚拟耦合、远程维护等，尽管在许多情况下，它们将首先使用GSM-R部署。

它是基于5g的，但目标是成为承载独立的-这应该允许未来的车载无线电模块的升级独立于车载系统的其余部分。其目标是尽可能接近标准的5G规格，允许在可能的地方使用标准电信设备。这将节省大量成本，并利用5G的未来发展。该规范还将允许基础设施管理者使用公共移动网络来提供铁路通信，而不是(或作为补充)建设自己的网络。重要的是，FRMCS将重用与GSM-R相同的频率范围，允许现有的基站和相关的轨道侧传输系统重用，并增加5G无线电收发器。

引入FRMCS最棘手的一个方面是，不可能一夜之间就从GSM-R转换到新系统。这两种制度将需要在相当长的一段时间内共存。因此，在这一令人兴奋的倡议中，迁移是一个关键过程。欧盟委员会(EC)、欧盟铁路署(ERA)和铁路部门组织已就此展开讨论，我们希望在未来几年内进一步发展。

那么，frmc是如何发展的呢?

关于FRMCS的工作在几个利益攸关方之间以协调的方式进行。为了在GSM-R的成功协调基础上，FRMCS也将被嵌入欧盟铁路法律框架。DG移动和铁路运输责任管理局负责协调与铁路运输系统规范和法律框架的发展有关的活动，以及与铁路运输系统和铁路运输工具有关的活动(在许多情况下，是建立在铁路研究联合工作的基础上的)Shift2Rail以及未来的欧洲铁路(JU)。

考虑到界定新制度的要素，预计将采取两步办法在法律框架内引入区域综合管理制度。

第一步是“FRMCS准备就绪”，用于欧洲列车控制系统(ETCS)和自动列车运行(ATO)，也需要其他架构元素。这需要FRMCS提供的通信服务的明确规范，以及FRMCS与ETCS/ATO之间的功能和技术接口。它也被预见到指定ETCS和ATO必须如何处理双模式的情况，其中GSM-R和/或FRMCS通信服务将被使用。

第二步是确定与车载和轨道侧FRMCS系统相关的其他FRMCS规范，并以车载FRMCS为重点。这些规范将包含通用通信原则的规范，以及不同功能(与通信系统和内部)之间的接口的规范。FRMCS规范将是新的规范，与GSM-R规范完全分开，因为它们描述的是一个新系统。

FRMCS的完整和最后一套规范预计不会在即将修订的《通信互操作性技术规范》之前完成。控制和信号系统(CCS TSI)) -但我们打算在2022年TSI修订版中包括车载单元和通信模块之间接口的完整规范，以便在新FRMCS模块可用时，允许快速改装，如果可能的话，不会触发重新授权。我们预计剩余的规格将包括在TSIs中，并在2025年开始网络部署。

UIC是功能需求规范(FRS)的重要贡献者。的FRMCS FRS指定泛型支持应用程序中指定的FRS和求职相关的语音功能(如紧急语音呼叫和signaller-driver通信)和数据集中的功能(如紧急警报消息或数据渠道比例和ATO),以及通用功能(例如用户角色管理、授权)。FRS中的描述是以技术中立的方式进行的;有关解决方案实现的技术描述，将载列于其他规格书内，以符合《财务报告》所表达的功能要求。

欧洲委员会(EC)已授权欧洲电信和标准化协会(ETSI)为新无线电系统开发必要的技术标准，并与GSM-R互通，将于2022年底交付。ETSI正在使用全球(3GPP)规范的最新发展，这意味着新的无线电系统将基于5G无线电技术和架构。

频谱显然是任何无线电系统的关键元素。在这种情况下，需要有足够的带宽来同时运行GSM-R和FRMCS，从而将频率的使用从前者逐步转移到后者。在这一领域，欧洲委员会依靠与欧洲邮政和电信管理会议的合作。一项新的欧盟委员会实施决议协调铁路移动无线电频谱(RMR= GSM-R + FRMCS):专用带宽将从8兆赫兹扩展到22.1兆赫兹。此外，如前所述，预计在某些情况下也将使用公共移动网络。

2020年11月1日5圣杯项目推出。该项目由18个成员(铁路、供应商和大学)执行，将持续到2023年4月。其目的是通过使用模拟和原型验证由Shift2Rail联合企业、谅解备忘录联盟和ETSI交付的规范的相关部分。预期将提供更新规范的重要投入，对FRMCS定义的第二步进行评估。S2R和5GRAIL已经交换了关于协调(防止重叠和差距)的想法。此外，已经举行了咨询委员会的启动仪式。

欧洲联盟铁路管理局(ERA)支持欧共体协调上述所有与FRMCS有关的举措，以防止出现可能妨碍互操作性的分歧或冲突的解决方案。协调无线电工作小组是一个平台，让所有持份者就技术和规管方面进行交流和同步，稍后会纳入CCS及TSI。