面向铁路系统中 FRMCS 与 GSM-R 网络共存的资源分配与调度优化
网络与互联网体系结构
2025-03-28 v1
摘要
欧洲高速列车使用的实际铁路通信系统称为 GSM-R 系统，这是一种基于 2G 基础设施的通信系统。该系统计划于 2030 年被一种基于 5G NR 基础设施的新系统取代，称为未来铁路移动通信系统（FRMCS）。在接下来的几年里，由于预算和安全限制，两套系统可能在相同的频率频段中共存，因为从 GSM-R 向 FRMCS 的迁移计划逐步进行，直至完全关闭 GSM-R 系统。本文研究了 FRMCS 系统在与已部署的 GSM-R 系统共享相同频率频段时的资源分配问题。我们将资源分配问题形式化为整数线性问题（ILP），已知其为 NP-hard 类型。为在合理时间内求解，我们提出了一种调度算法，称为智能流量调度抢占器（ITSP），该算法在 GSM-R 系统的相同频率频段中为所考虑的不同 FRMCS 业务类型（关键业务和性能业务）分配资源。我们的算法具有信道质量指示器（CQI）感知能力，利用 5G NR 标准中的抢占机制，在白色空间概念下优化 FRMCS 系统的资源分配，而不会影响实际的 GSM-R 资源分配。
引用
@article{arxiv.2503.21300,
title = {Optimizing Resource Allocation and Scheduling towards FRMCS and GSM-R networks coexistence in Railway Systems},
author = {Mohamed Aziz Aboud and Nawel Zangar and Rami Langar and Marion Berbineau and Jerome Madec},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.21300},
year = {2025}
}