面向2030，6G時代將構建空天地一體化網路通訊系統，實現面向全覆蓋、全場景的泛在網路；構建數字孿生網路，真實網路與數字網路實時互動；感知、通訊、計算一體化，在網路能力擴充的同時，實現網路的自分析、自最佳化、自部署和自維護。這對未來數字鐵路系統的可靠性、確定性、智慧化等提出了更高的要求。
（一）空天地一體化的鐵路通訊系統
未來6G時代，天基（高軌、中軌、低軌衛星）、空基（臨空、高空、低空飛行器）等網路將與地基（蜂窩、有線、WIFI）網路深度融合，組成空天地一體化網路，不僅能夠實現人口常駐區域的常態化覆蓋，而且能夠實現偏遠地區、海上、空中和海外的廣域立體覆蓋，滿足地表及立體空間的全域、全天候的泛在覆蓋需求。
未來鐵路通訊業務擴充套件方向是寬頻化、自動化、視覺化、多樣化，為滿足未來鐵路數字化的要求，需要一套具備大頻寬、低時延、高可靠能力的解決方案。鐵路系統可以採用北斗衛星定位替代傳統軌道電路及軌旁裝置，並實現列車與列車之間的直接通訊，保障行車安全，提高線路運輸能力。此外，天基、空基和地基的接入，在不同環境和業務場景下各有優勢，空天地一體化網路可以綜合利用固網資源和衛星資源，併發揮其優勢來擴充套件行動網路的覆蓋範圍，同時透過天基、空基和地基的多接入融合，提供更快的速率、更好的服務質量和更高的可靠性。我國在非洲援建或修建的鐵路，往往穿過原始森林、無人區等偏遠地區（如亞吉鐵路、坦贊鐵路等），甚至有些地區的通訊訊號系統容易遭到當地人為的破壞。基於上述問題，可以充分利用空天地一體化的通訊系統完成列車執行的指揮控制，保證列車安全執行。
（二）基於數字孿生平臺的智慧運維繫統
隨著感知、通訊和人工智慧技術的不斷髮展，物理世界中的實體或過程將在數字世界得到數字化映象複製，人與人、物與物、人與物之間可以憑藉數字世界中的對映實現智慧互動。
未來6G時代將進入數字孿生世界，數字孿生是物理實體在數字世界的實時映象，具備虛實結合與實時互動，迭代執行與最佳化，以及全要素、全流程、全業務資料驅動等特點，目前已在智慧製造、智慧城市、複雜系統運維等系統得到成功運用。透過在數字世界挖掘的豐富的歷史和實時資料，藉助先進的演算法模型產生感知和認知智慧，數字世界對物理實體或者過程實現模擬、驗證、預測、控制，從而獲得物理世界的最優狀態。
在鐵路領域，透過數字域和物理域的閉環互動、認知智慧以及自動化運維等操作，可以適應複雜多變的動態環境，實現規劃、監控、檢修、網路最佳化和自愈等運維全生命週期的“自治”，保障列車執行資料、機輛部件和鐵路運營的安全，提升運維效率，降低運維成本。
（三）基於無人機通訊網路的救援系統
無人機以其固有的靈活性、機動性、高度適應性等特點，被認為是未來無線網路中不可或缺的組成部分,是一項極具發展前景的技術。無人機不僅可以作為新的空中通訊平臺，而且可以在不同場景下作為新的空中使用者。根據不同高度的平臺對無人機進行分類，分別成為低空平臺（LAP）和高空平臺（HAP）。無人機應用於實際的特定無線網路時，除了考慮其本身的能力外，還必須考慮其環境狀況，如飛行高度等其他因素。根據無人機的飛行高度，相應的通訊網路將分為兩類，基於LAP的通訊網路和基於HAP的通訊網路。
與衛星通訊類似，在自然災害或嚴重地面塌陷的情況下，無人機是一種很有前景的應急無線系統解決方案。相比之下，無人機比衛星通訊具有更低的成本、更低的時延和更好的信噪比。不久的將來，無人機通訊系統將在鐵路救援中發揮重要的作用
（四）“算網一體”的鐵路綜合承載網
未來6G時代，網路不再是單純的通訊網路，而是集通訊、計算、儲存為一體的資訊網路，對內實現計算內生，對外提供計算服務，重塑通訊網路格局，提升行動通訊總體資訊交流能力，促進整個系統的可持續發展。
在鐵路通訊系統中，大量的業務場景對於策略控制、安全、移動性、計費等有著不同要求，同時也有互相隔離的要求。目前傳統鐵路網路的解決辦法是透過建立多個物理網路來滿足不同場景的訴求，投資及運維成本高昂。另外，現在鐵路業務、相關裝置、相關標準都在逐步向IP演進，現有的SDH網路無法滿足鐵路業務演進訴求。可以透過通訊與計算的融合，突破傳統行動通訊的限制，打通訊息傳輸管道和上層業務應用之間的聯絡，建立一張綜合鐵路承載網路以承載多種型別的業務，使鐵路生產經營相關的關鍵業務能夠實現電信級SLA，同時滿足這些業務之間既有需要互相隔離、也有互相統計複用的需求，最大程度降低建網成本和運維成本。
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