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(yùn)營線路，運(yùn)營線路總長度超1.1萬公里，全年累計完成客運(yùn)量294.66億人次，日均客運(yùn)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(fù)雜，運(yùn)營壓力也隨之加大——安全隱患和風(fēng)險無處不在；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(yùn)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(jī)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(yùn)營數(shù)據(jù)當(dāng)前需采用人工拷貝方式存留，耗時費(fèi)力。與此同時，增加的新運(yùn)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(yùn)營信息傳輸至控制中心，通過圖像識別及目標(biāo)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(yùn)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(dǎo)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(yùn)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(jìn)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(qiáng)國”，打通“大動脈”，暢通“微循環(huán)”才能有力支撐經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展。