宽带移动信息通信铁路行业重点实验室：2023铁路5G-R可视技术应用白皮书_41页_2mb

铁路5G-R可视技术应用白皮书总结

核心内容

本白皮书系统阐述了铁路5G-R可视技术的研究背景、需求分析、应用体系、典型场景及发展建议，旨在推动5G-R技术在铁路通信领域的深度融合与应用创新。铁路5G-R可视技术是实现“六可”目标（可视、可管、可控、可测、可靠、可信）的基础，能够提升网络建设、运维、业务应用和网络安全的智能化水平。

主要观点

1. 5G-R是铁路通信发展的新阶段
   铁路通信正从GSM-R向5G-R演进，5G-R具备更广泛的应用、更复杂的业务、更多样的场景和更高的安全要求，对可视化提出更高需求。

2. 可视化是5G-R网络管理的关键手段
   通过可视化技术，铁路通信网络能够实现对资源、状态、运维、业务和安全的全面感知，提升网络管理的透明度、智能化和效率。

3. “三全一强”是5G-R可视应用的核心特征
   5G-R可视应用具备“全业务、全链接、全场景、强安全”特点，涵盖设备设施、逻辑资源、运维模式、外部环境和业务应用等五类可视对象。

4. 多种可视化技术支撑5G-R应用
   包括BIM、GIS、DPI、射线追踪、数据可视化、VR/AR/MR、数字孪生等技术，用于网络设计、施工培训、设备开通、运维管理、网络优化、安全管控等场景。

5. 可视化推动铁路通信智能化发展
   通过可视化技术，实现网络状态监控、业务质量分析、终端管理、安全态势感知等，为铁路通信的智能运维、安全防护和业务创新提供支撑。

关键信息

1. 5G-R可视需求

• 网络建设可视需求：包括勘察设计、施工培训、设备开通，通过三维可视化技术提升设计效率、施工质量及交付透明度。
• 网络运维可视需求：涵盖网络资源、流量、业务流程、终端管理、全网运维、网络性能、告警根因、干扰定位、信令跟踪、健康评估等，实现网络状态的全面感知。
• 业务应用可视需求：包括自助办理、运行状态报告、终端安全管控等，为各专业提供可视化服务界面，提升用户体验。
• 网络安全可视需求：包括内生安全与外部安全的可视化，通过态势感知、攻击模拟、特征分析、安全策略展示等手段提升网络安全防护能力。

2. 5G-R可视应用体系

• 可视对象：设备设施、逻辑资源、运维模式、外部环境、业务应用。
• 可视技术：BIM、GIS、DPI、射线追踪、数据可视化、VR/AR/MR、数字孪生。
• 可视能力：资源可视、网络状态可视、运维管理可视、业务应用可视、网络安全可视。
• 可视应用：覆盖勘察设计、施工管理、运维管理、网络优化、安全管控等系统，提升系统功能与用户体验。

3. 典型应用场景

• 勘察设计：基于BIM+GIS进行虚拟踏勘，提升选址效率和设计准确性。
• 施工培训：通过AR/VR/MR技术进行施工模拟，提高施工人员技能。
• 设备开通：实现自动配置、参数加载，通过可视化工具辅助开通过程。
• 系统运维：提供网络拓扑、设备配置、性能监控、告警分析、干扰定位、健康评估等功能，提升运维效率。
• 无线网络优化：基于射线追踪技术进行网络仿真与优化，提升覆盖与速率。
• 网络安全管控：通过态势感知、攻击模拟、流量分析、安全策略展示等手段，提升网络安全防护水平。

4. 发展建议

• 深化研究：推动5G-R可视技术的深入研究，挖掘新需求与新场景。
• 标准引领：在标准制定中融入可视化需求，提升系统功能与交互体验。
• 数据融合：加强数据治理与标准化，支撑可视化功能的实现。
• 协同创新：鼓励产业链企业开发具有自主知识产权的可视化工具与平台。

结构清晰总结

可视对象

• 设备设施：基站、网络设备、终端设备等。
• 逻辑资源：网络拓扑、虚拟网元、网络切片等。
• 运维模式：运维组织、流程、规章制度等。
• 外部环境：地形、光缆、通信机房、无线干扰等。
• 业务应用：列控、调度、维修等铁路关键业务。

可视技术

• BIM：构建三维模型，实现设备与业务可视化。
• GIS：展示设备地理位置和网络布局。
• DPI：深度分析网络流量与业务状态。
• 射线追踪：预测信号传播路径与覆盖效果。
• 数据可视化：展示网络性能、业务指标、告警信息等。
• VR/AR/MR：提供沉浸式培训与远程指导。
• 数字孪生：实现网络与业务的全生命周期仿真与管理。

可视能力

• 资源可视：展示网络资源与设备状态。
• 网络状态可视：呈现网络运行、流量、业务质量等信息。
• 运维管理可视：辅助运维流程与问题分析。
• 业务应用可视：提供业务状态、自助办理、终端管理等功能。
• 网络安全可视：实现安全态势感知、攻击模拟、流量分析等。

可视应用

• 网络建设：勘察设计、施工培训、设备开通。
• 系统运维：拓扑查看、性能监控、告警分析、干扰定位、健康评估。
• 业务应用：自助办理、运行状态报告、终端安全管控。
• 网络安全：态势感知、环境模拟、异常事件监测、安全响应。

未来展望

随着5G-R、大数据和人工智能技术的融合，铁路通信的可视化功能将逐步从基础展示发展为智能化、三维化、虚拟化和数字孪生化的全面应用，为铁路的智能化发展和安全运营提供更强大的支撑。