諾基亞與德國鐵路部署全球首個商用1900 MHz 5G 專網：以 FRMCS 銜接未來鐵路通訊標準

德國國鐵（Deutsche Bahn, DB）與諾基亞（Nokia）在薩克森州厄爾士山區（Erzgebirge）的數位鐵路測試場，部署以 1900 MHz（n101）頻段運作的 5G 專網，驗證可支援實際行駛列車與室外軌道環境的高可靠、低延遲通訊。該專網以 FRMCS（Future Railway Mobile Communication System）需求為設計基礎，目標逐步取代既有 GSM-R架構。

【案例背景】
DB 長期使用 GSM-R 作為列車調度與安全控制的語音與數據通訊系統。然而，面對鐵路數位化、列車自動化與智慧基礎設施發展，GSM-R 在頻寬、延遲與系統彈性上已難以支撐新一代應用需求。

【導入作法與技術架構】

本案在測試場導入 1900 MHz 專用頻譜 5G 專網，覆蓋列車行駛路段與室外軌道環境。DB 負責測試場運作與數位化應用驗證；Nokia 提供 AirScale 系列 5G 設備與 5G Standalone（SA）核心架構。同時透過 FP2-MORANE-2 專案推動鐵路數位化轉型與通訊標準化通信技術。具體導入目標為：

• 以5G取代GSM-R系統，建立支援FRMCS標準的通信架構
• 實現自動化列車控制與智慧調度管理
• 建立高可靠、低延遲的安全關鍵通訊網路
• 支援預測性維護與智慧基礎設施監控
• 強化跨國鐵路通訊標準化與互通性

圖1：諾基亞於德國鐵路數位鐵路測試場導入商用5G專網示意圖
圖片來源：本文作者以AI工具生成

【應用效益與成果】

• 技術特性
  
  •    低延遲：支援毫秒級即時控制，提升行車安全相關通訊品質
  •    高頻寬與高容量：可承載車載監控與基礎設施感測資料等大量即時傳輸
  •    自我修復與容錯機制：透過 Self-healing、Failover 降低通訊中斷風險
  •    即時監控與網路可視化：支援維運人員即時掌握系統狀態
   
• 應用場景
  
  •    自動化列車運行：利用 5G 低延遲支援精準自動駕駛與列車間距控制
  •    智慧維護管理：感測器與即時影像上傳雲端/平台，支援預測性維修、降低停駛風險
  •    智慧車站與基礎設施：號誌、電力與站體設施遠端監控與智慧化調整
  •    跨系統協同：透過標準化 FRMCS 協定，強化跨國鐵路通訊一致性與互通
   

效益預測

•    安全提升：即時控制通訊延遲降低，有助防止事故風險
•    效率提高：列車調度自動化後，平均行車間隔可望縮短約 20–30%
•    成本節省：藉由預測性維修與智慧管理，降低維護成本約 15–20%
•    營運永續性：減少人力操作負擔並提升能源使用效率
•    技術可延展性：提供歐洲鐵路營運商可擴充的 5G 專網參考模型

【FIND觀點】

5G專網導入標誌著歐洲鐵路通信正式進入工業級通訊轉型階段。藉由專用頻譜與低延遲架構，5G FRMCS可完全取代GSM-R的職能，並支撐自動化駕駛、智慧維修與即時安全監控等高需求應用。此舉不僅提升通訊效能，更建立關鍵任務型產業（如交通運輸）的專屬通訊生態。

該專網實現了從試驗到商用化的關鍵跨越，展現5G在安全性、可靠性與運營智慧化上的實際效益。Nokia的AirScale解決方案與FRMCS的結合，開啟了軌道交通中AI導向與雲端調度的創新應用，對未來智慧交通的可持續發展具有指標意義。

此案例為全球鐵路通信轉型樹立了重要參考範例。未來，其他國家（如法國、荷蘭、北歐各國）可參考此模式，透過5G專網強化運輸自動化與能源效率。更廣泛而言，該專網模式亦可延伸至地鐵、高速鐵路、港口物流與機場運輸系統，成為工業5G應用的標準藍本。

封面圖片來源：本文作者以AI工具生成
參考資料來源：Nokia and Deutsche Bahn Deploy Europe’s First Commercial 5G Railway Network Using Dedicated Railway Spectrum at https://www.privatelteand5g.com/nokia-and-deutsche-bahn-deploy-europes-first-commercial-5g-railway-network-using-dedicated-railway-spectrum/