地鐵4號線部分站區間目前已試點開通5G“車地系統”,本報記者實地體驗測試,在地鐵快速行駛過程中,5G網速最高超過1800Mbps,而在傳統網絡覆蓋下進行測試,在行駛的地鐵中網速只有幾十兆。
5G新型“車地系統”破解了地鐵網速慢的難題,這是上海電信全球首創的覆蓋方案,通過“數字室分+無線回傳”,為乘客帶來高速上網體驗。與此同時,該方案能有效降低投資、提升效益比,節能效果亦明顯。
地鐵的移動網絡建設,是為乘客提供高質量出行的重要一環,也是提升地鐵信息化、智能化的有力支撐。但一直以來,受限于特殊的環境,地鐵列車在隧道區間快速行駛時,用戶難以享受到更好的上網體驗,這成為通信業界想要解開的難題。
技術創新是破解難題的“鑰匙”。在6月底舉行的上海世界移動通信大會上,上海電信第一次公開展示了全球首創的5G新型“車地系統”覆蓋方案,受到業界高度關注。5G新型“車地系統”能讓乘客在疾馳的地鐵列車中享受到極速5G上網體驗,上海電信目前已在地鐵4號線外圈宜山路站至藍村路站區間開通試點,預計今年底前正式對市民開放。
5G“車地系統”到底能帶來多快的5G網速?7月5日上午,本報記者率先進行了體驗。結果讓人驚喜,記者多次測試后發現,在地鐵快速行駛過程中,5G網速普遍達到1700Mbps以上,甚至超過1800Mbps,看高清視頻毫無壓力,拖曳進度條也沒有卡頓狀況發生。
驚人!5G網速
超過1800Mbps
7月5日上午10點,上班高峰期剛過,不過地鐵4號線車廂內的乘客依然很多,大部分都低著頭在刷手機。
記者和上海電信云網發展部、移動互聯網部技術人員在寶山路站登上了地鐵4號線列車,駛往宜山路方向。在乘坐過程中,記者測試后發現,當地鐵列車停靠站臺時,5G速率普遍能達到400Mbps,上網使用體驗良好。這是因為,在2021年第四屆進博會舉行前夕,運營商完成了上海地鐵各線路站點(不含軌行區)的5G網絡建設工作,全面實現297座地下車站的5G網絡覆蓋。但地鐵列車在區間行駛過程中,記者發現手機網速出現明顯下降,下行速率只有30至40Mbps,上行速率只有10多Mbps。
當地鐵列車行駛至宜山路站至藍村路站區間后,“巨變”發生了。
上海電信技術人員在手機上打開測速軟件,頁面上很快跳出數字,“車地系統”帶來的5G實時下載速率達到1795Mbps,之后又躍升至1885Mbps。在之后的多次測試中,記者發現5G下載速率都在1700Mbps以上。在這樣的網速條件下,無論是看高清視頻,還是玩手游,都毫無壓力,十分流暢。
據技術人員介紹,根據他們最近多次實測結果,在100M帶寬單載波條件下,“車地系統”5G的下行峰值速率超過1.1Gbps,均值速率超過800Mbps;而在200M帶寬的雙載波條件下,下行峰值速率達到2.1Gbps,均值速率達到1.7Gbps。
同樣是在宜山路站至藍村路站區間,記者在傳統網絡覆蓋下進行測試,在地鐵列車行駛的過程中,網速只有32.9Mbps。
32.9Mbps Vs 1800Mbps!也就是說,在“車地系統”的加持下,乘客將能在飛馳的地鐵列車中所享受到的上網速率,是現有水平的數十倍。
首創!“車地系統”
破解地鐵網速慢難題
地鐵4號線是上海建成運營的第5條地鐵線路,全線開通至今已有16個年頭。而最“老”的地鐵1號線,運營開通至今正好30年。
在這樣老的地鐵線路中,原先鋪設的漏纜不支持5G,所以在地鐵列車區間行駛過程中,乘客只能使用4G網絡。另外的難題在于,漏纜被安裝在隧道墻壁上,在它將信號“打”進行駛的地鐵列車中,要穿越厚重的金屬廂體,不可避免會產生極大的衰減。加之老的漏纜頻率干擾現象較為突出,也給乘客上網體驗帶來不利影響。
如何能讓乘客在乘坐4號線這樣的老線路時,全程都有優良的5G上網體驗?
如果仍是采用傳統的漏纜覆蓋方式,矛盾依然突出,不僅是新增漏纜的安裝空間不足,而且要通過協調對電源進行改造,另外施工周期會遠遠大于新線。同時,“頑疾”未除,漏纜信號仍要穿越厚重的地鐵金屬廂體,不可避免會產生極大衰減,進而影響乘客上網體驗。
要高效為這些老線路提供5G全程覆蓋,急需新的建設方式。
為了破解難題,上海電信全球首創5G新型“車地系統”覆蓋方案,通過“數字室分+無線回傳”,為乘客帶來高速上網體驗。
具體而言,上海電信通過BBU+pRRU架構在地鐵車廂內部直接搭建一套完整的5G室分系統,在第一節車廂內安裝1臺BBU設備,在每節車廂內都安裝1臺pRRU設備。也就是說,乘客在地鐵行駛過程中所接收到的網絡信號不是從車廂外面“打”進來的,而是直接連接車廂內pRRU設備發出的信號,沒有了穿越金屬廂體所導致的信號衰減。
同時,上海電信利用5G大帶寬高速率的特點,在隧道內安裝5G AAU,在地鐵車輛的車頭和車尾分別安裝CPE,實現網絡數據“高速回傳”。
車外有大帶寬回傳,車內有完善的室分系統,內外結合,5G新型“車地系統”為用戶帶來更快的網速。
攻堅!突破難點
顯現創新價值
目前,5G“車地系統”已經在地鐵4號線隧道內部分區段開通,從整體實施效果來看,創新價值已初步顯現。
最明顯的效應就是,網絡性能提升帶來用戶體驗躍升,即使在地鐵這樣的特殊場景下,用戶能享受到甚至比地面5G更快的上網速率。其次是,新方案下隧道網絡建設工期大幅縮減,不用再鋪設泄漏電纜,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,縮短了50%。再者,新方案能有效降低投資、提升效益比,5G“車地系統”相較于傳統覆蓋方式投資可降低20%,如地鐵4號線預計一年可節約370萬度電,相當于455噸標準煤,節能效益明顯。更重要的是,5G“車地系統”在滿足乘客極速上網的同時,也可以提供更大帶寬滿足行業場景需求,助力城市數字化轉型。
5G“車地系統”的上場,為在全國范圍內加快地鐵場景下的5G覆蓋,尤其是解決地鐵存量老線的5G覆蓋及4G質量問題提供了有效抓手,同時,大帶寬也為地鐵行業車載應用帶來無限可能。
在這背后,技術人員克服了諸多挑戰,攻克了多個難題。
地鐵車廂內安裝空間有限,而且列車在行駛過程中會一直震動,所以技術人員對車載設備進行小型化定制開發,使其體積更小,并且具有更高的防震性能等。
更大的難題在于,地鐵列車由多節車廂構成,而且車廂有時會更換和重新組合,在這樣的情況下,無法用一根光纜將所有的車廂連接起來。否則,每更換一次車廂就要重新布設線纜,極不利于運行維護。為了確保地鐵車廂重新組合之后,連接依然穩定、暢通,技術人員定制開發了光纜盲插連接件,換了車廂后可以快速將光纜重新連接起來。經過這段時間的試點之后,證明了這種方式的可靠性。
建設人員同樣辛苦,要經常“挑燈夜戰”。和普通場景不同,地鐵場景下施工時間有限,必須是在地鐵停止運行的階段才能施工,通常是在深夜12點至凌晨3點之間。
在完成整體的設備安裝開通后,5G“車地系統”將進入動態調測階段,并在12月底實現網絡在地鐵4號線全線的正式運營,具備公眾客戶接入能力。屆時,乘客們就可以在飛馳的地鐵列車中使用飛速的5G網絡了。