軌交毫米波車地系統(tǒng)，一網(wǎng)雙享5G-A萬(wàn)兆體驗(yàn)

  ICC訊 截至2023年底，我國(guó)已在59個(gè)城市累計(jì)開(kāi)通338條軌道交通運(yùn)營(yíng)線路，運(yùn)營(yíng)線路總長(zhǎng)度超1.1萬(wàn)公里，全年累計(jì)完成客運(yùn)量294.66億人次，日均客運(yùn)量突破8000萬(wàn)人次大關(guān)。

  然而，隨著城市軌道線路和車站數(shù)量增加，線網(wǎng)客流持續(xù)增長(zhǎng)，城市軌道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)愈加復(fù)雜，運(yùn)營(yíng)壓力也隨之加大——安全隱患和風(fēng)險(xiǎn)無(wú)處不在；運(yùn)能與運(yùn)力難以匹配巨大的潮汐客流；傳統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本居高不下，城市軌道面臨著可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)。

  上網(wǎng)流量激增，地鐵5G覆蓋率不足導(dǎo)致卡頓、掉線遭網(wǎng)友吐槽：在上海、北京、廣州、深圳，人們超過(guò)6成的日常出行依靠地鐵，然而人們想在地鐵上刷刷視頻、玩玩游戲或者進(jìn)行一些移動(dòng)辦公，卻經(jīng)常遭遇卡頓、緩沖、掉線等尷尬，尤其是上下班高峰期，手機(jī)仿佛就是一個(gè)擺設(shè)，有網(wǎng)友無(wú)情地吐槽地鐵是“信號(hào)屏蔽器”。如何改善地鐵5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋一直是困擾業(yè)界的一大難題，全國(guó)地鐵綜合5G覆蓋率僅55%，地鐵5G覆蓋是“信號(hào)升格”的重點(diǎn)場(chǎng)景。

  地鐵巨量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)回傳、能耗和維保面臨壓力：地鐵運(yùn)營(yíng)會(huì)產(chǎn)生巨量數(shù)據(jù)。一個(gè)地鐵站往往有超過(guò)200個(gè)攝像機(jī)和數(shù)以萬(wàn)計(jì)的物聯(lián)傳感器，一列地鐵車廂內(nèi)一般配置有40路高清攝像頭與PIS（乘客信息顯示系統(tǒng)）視頻，運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)當(dāng)前需采用人工拷貝方式存留，耗時(shí)費(fèi)力。與此同時(shí)，增加的新運(yùn)營(yíng)線路也帶來(lái)了總體能耗的增長(zhǎng)，維保成本也隨之增長(zhǎng)。

  為解決上訴問(wèn)題，上海電信攜手中興通訊創(chuàng)新打造“5G-A車地系統(tǒng)”：在地鐵隧道內(nèi)部署毫米波AAU作為回傳系統(tǒng)，同時(shí)，在地鐵車廂內(nèi)部直接部署一套完整的5G數(shù)字室分系統(tǒng)。在滿足車廂內(nèi)乘客5G用網(wǎng)無(wú)憂的同時(shí)，毫米波超大帶寬、超高速率及低時(shí)延的特點(diǎn)還能同步滿足軌道交通數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求。

  地鐵隧道內(nèi)部署毫米波回傳：毫米波作為回傳系統(tǒng)可提供下行超15Gbps的回傳能力，可將站臺(tái)、車廂內(nèi)、隧道內(nèi)實(shí)時(shí)巨量運(yùn)營(yíng)信息傳輸至控制中心，通過(guò)圖像識(shí)別及目標(biāo)檢測(cè)，動(dòng)態(tài)采集車輛輪對(duì)、走行部、受電弓、軌道等關(guān)鍵部件圖像，替代80%以上的人工日檢內(nèi)容，提升30%運(yùn)維效率。同時(shí)毫米波與波束賦形技術(shù)結(jié)合，在較低輸出功率下依然能提供很好的信號(hào)質(zhì)量，從而大幅降低隧道內(nèi)信源數(shù)量，降低總能耗。

  車廂部署5G數(shù)字室分系統(tǒng)：列車內(nèi)采用中興通訊首創(chuàng)的輕量化BBU+pRRU二級(jí)極簡(jiǎn)架構(gòu)的數(shù)字室分系統(tǒng)，不僅解決了由隧道空間不足導(dǎo)致的5G新線纜安裝數(shù)量受限甚至無(wú)法安裝的問(wèn)題，也同步解決了車廂金屬車體帶來(lái)的信號(hào)穿損及高速運(yùn)動(dòng)時(shí)帶來(lái)的信號(hào)多普勒頻移問(wèn)題。該套系統(tǒng)小而精，BBU的大小僅是業(yè)內(nèi)BBU大小的一半，在有限的車體空間內(nèi)可實(shí)現(xiàn)安裝無(wú)憂，經(jīng)測(cè)試驗(yàn)證可匹配于現(xiàn)有超190種地鐵車型。

  目前“5G-A車地系統(tǒng)”已經(jīng)在上海地鐵4號(hào)線隧道內(nèi)分區(qū)段開(kāi)通，從整體實(shí)施效果來(lái)看，“四大創(chuàng)新”價(jià)值已初步顯現(xiàn)：

  網(wǎng)絡(luò)性能提升帶動(dòng)用戶體驗(yàn)躍升：4號(hào)線行駛車廂內(nèi)實(shí)測(cè)峰值速率2.1Gpbs，平均速率1.7Gbps，相較傳統(tǒng)漏纜覆蓋方案平均600Mbps的速率，性能提升280%+；

  隧道網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工期大幅縮減：無(wú)需鋪設(shè)泄露電纜，地鐵施工難度大幅降低，以4號(hào)線為例工期由原來(lái)1年縮減至6個(gè)月，工期縮短50%；

  有效降低投資提升收益比：毫米波提供的大帶寬回傳，可實(shí)現(xiàn)回傳系統(tǒng)共建共享，僅以上海4號(hào)線為例，相較于傳統(tǒng)覆蓋方式投資可降低20%，同時(shí)全線減少了78%的隧道通訊能耗，每年節(jié)約370萬(wàn)度電。

  兼顧ToC與ToB實(shí)現(xiàn)雙驅(qū)動(dòng)：在確保廣大5G用戶業(yè)務(wù)極致體驗(yàn)的同時(shí)，開(kāi)拓與城市軌道交通行業(yè)的跨行業(yè)合作共贏，促進(jìn)同類場(chǎng)景及其他行業(yè)與通信行業(yè)的完美融合。

  放眼未來(lái)，城市軌道交通不僅僅是基礎(chǔ)設(shè)施，在“萬(wàn)兆毫米波”地加持下，它還將是聯(lián)接乘客體驗(yàn)的綜合服務(wù)載體。從“交通大國(guó)”到“交通強(qiáng)國(guó)”，打通“大動(dòng)脈”，暢通“微循環(huán)”才能有力支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展。