軌交毫米波車地系統(tǒng)，一網(wǎng)雙享5G-A萬兆體驗

  ICC訊 截至2023年底，我國已在59個城市累計開通338條軌道交通運營線路，運營線路總長度超1.1萬公里，全年累計完成客運量294.66億人次，日均客運量突破8000萬人次大關(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，城市軌道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)愈加復雜，運營壓力也隨之加大——安全隱患和風險無處不在；運能與運力難以匹配巨大的潮汐客流；傳統(tǒng)的運營成本居高不下，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覆蓋率不足導致卡頓、掉線遭網(wǎng)友吐槽：在上海、北京、廣州、深圳，人們超過6成的日常出行依靠地鐵，然而人們想在地鐵上刷刷視頻、玩玩游戲或者進行一些移動辦公，卻經(jīng)常遭遇卡頓、緩沖、掉線等尷尬，尤其是上下班高峰期，手機仿佛就是一個擺設(shè)，有網(wǎng)友無情地吐槽地鐵是“信號屏蔽器”。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，全國地鐵綜合5G覆蓋率僅55%，地鐵5G覆蓋是“信號升格”的重點場景。

  地鐵巨量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)回傳、能耗和維保面臨壓力：地鐵運營會產(chǎn)生巨量數(shù)據(jù)。一個地鐵站往往有超過200個攝像機和數(shù)以萬計的物聯(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，運營數(shù)據(jù)當前需采用人工拷貝方式存留，耗時費力。與此同時，增加的新運營線路也帶來了總體能耗的增長，維保成本也隨之增長。

  為解決上訴問題，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，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)無憂的同時，毫米波超大帶寬、超高速率及低時延的特點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、車廂內(nèi)、隧道內(nèi)實時巨量運營信息傳輸至控制中心，通過圖像識別及目標檢測，動態(tài)采集車輛輪對、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%運維效率。同時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二級極簡架構(gòu)的數(shù)字室分系統(tǒng)，不僅解決了由隧道空間不足導致的5G新線纜安裝數(shù)量受限甚至無法安裝的問題，也同步解決了車廂金屬車體帶來的信號穿損及高速運動時帶來的信號多普勒頻移問題。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)可實現(xiàn)安裝無憂，經(jīng)測試驗證可匹配于現(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號線隧道內(nèi)分區(qū)段開通，從整體實施效果來看，“四大創(chuàng)新”價值已初步顯現(xiàn)：

  網(wǎng)絡(luò)性能提升帶動用戶體驗躍升：4號線行駛車廂內(nèi)實測峰值速率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：無需鋪設(shè)泄露電纜，地鐵施工難度大幅降低，以4號線為例工期由原來1年縮減至6個月，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，可實現(xiàn)回傳系統(tǒng)共建共享，僅以上海4號線為例，相較于傳統(tǒng)覆蓋方式投資可降低20%，同時全線減少了78%的隧道通訊能耗，每年節(jié)約370萬度電。

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

  放眼未來，城市軌道交通不僅僅是基礎(chǔ)設(shè)施，在“萬兆毫米波”地加持下，它還將是聯(lián)接乘客體驗的綜合服務(wù)載體。從“交通大國”到“交通強國”，打通“大動脈”，暢通“微循環(huán)”才能有力支撐經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展。