根據(jù)交通運(yùn)輸部的統(tǒng)計(jì)，截至2024年3月31日，全國(guó)共有55個(gè)城市開(kāi)通運(yùn)營(yíng)城市軌道交通線路310條，運(yùn)營(yíng)里程達(dá)到10248公里，地鐵、輕軌、市域快速軌道等大運(yùn)量線路共269條，運(yùn)營(yíng)里程9542.2公里，完成客運(yùn)量27.5億人次，進(jìn)站量16.4億人次。地鐵因其快速、準(zhǔn)時(shí)、不受地面堵車影響，成為人們?nèi)粘３鲂械氖走x交通工具，地鐵客運(yùn)量占全國(guó)公共交通客運(yùn)總量的分擔(dān)比率逐年提高，以廣州為例，2023年廣州地鐵承擔(dān)了69%的公共交通客流。地鐵高人流量和高業(yè)務(wù)量使得地鐵成為電信運(yùn)營(yíng)商的重點(diǎn)口碑場(chǎng)景和工信部“信號(hào)升格”專項(xiàng)行動(dòng)的重點(diǎn)場(chǎng)景。

但隨著智能終端的普及和業(yè)務(wù)類型的豐富，地鐵乘客數(shù)據(jù)流量需求逐漸增加，日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)流量需求與地鐵網(wǎng)絡(luò)有限的帶寬資源之間形成了主要矛盾，一些客流量大的線路和站點(diǎn)已出現(xiàn)業(yè)務(wù)感知變差和流量壓抑的現(xiàn)象，直接影響了運(yùn)營(yíng)商營(yíng)收，同時(shí)感知差和流量壓抑也是“信號(hào)升格”專項(xiàng)行動(dòng)需要解決的主要問(wèn)題。

地鐵流量壓抑問(wèn)題分析

地鐵隧道5G建設(shè)不足

根據(jù)“移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量領(lǐng)航方陣”于2023年6月發(fā)布的《全國(guó)地鐵場(chǎng)景移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量狀況專刊》，全國(guó)15個(gè)城市的地鐵里程?hào)鸥窕C合5G覆蓋率達(dá)標(biāo)率僅有55%，這主要是由于存量地鐵5G建設(shè)進(jìn)展緩慢所致。以北京、上海為例，北京和上海的存量地鐵5G覆蓋率僅為4%和15%，覆蓋嚴(yán)重不足。

圖片

地鐵5G覆蓋不足導(dǎo)致地鐵用戶流量仍然由4G網(wǎng)絡(luò)承載，導(dǎo)致4G網(wǎng)絡(luò)持續(xù)高負(fù)荷運(yùn)行，用戶業(yè)務(wù)受阻，產(chǎn)生流量壓抑現(xiàn)象。如某城市地鐵10號(hào)線，地鐵隧道5G尚未建設(shè)，地鐵乘客業(yè)務(wù)依賴4G承載，全線共計(jì)1334個(gè)4G小區(qū)，高負(fù)荷小區(qū)占比26.99%，早晚高峰期4G空口容量更加受限，用戶業(yè)務(wù)感知差，具體現(xiàn)象為流媒體類業(yè)務(wù)卡頓，VoLTE類語(yǔ)音業(yè)務(wù)斷續(xù)、吞字等，嚴(yán)重影響了用戶體驗(yàn)，壓抑了網(wǎng)絡(luò)流量的增長(zhǎng)。

高需求導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷能力不足

根據(jù)某地鐵早高峰的5G業(yè)務(wù)模型，地鐵的上下行業(yè)務(wù)占比時(shí)長(zhǎng)最高的為視頻直播業(yè)務(wù)，其它業(yè)務(wù)主要是即時(shí)通信和視頻點(diǎn)播。將各業(yè)務(wù)時(shí)長(zhǎng)占比和業(yè)務(wù)感知速率基線標(biāo)準(zhǔn)加權(quán)可得要保證地鐵用戶的感知良好感知，需能向用戶提供下行速率3M、上行1.5M的速率。

圖片

圖片

分析某地鐵線路隧道區(qū)間15分鐘粒度KPI數(shù)據(jù)，隨著用戶數(shù)增多，上下行ue Throughput逐步下降，在350個(gè)左右用戶時(shí)達(dá)到單用戶上行1.5Mbps的業(yè)務(wù)保障速率標(biāo)準(zhǔn)，雖然此時(shí)下行仍能有良好的業(yè)務(wù)感知，但當(dāng)用戶數(shù)超350時(shí)用戶上行感知變差，影響用戶的業(yè)務(wù)感知。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，該地鐵線路有23個(gè)小區(qū)忙時(shí)用戶超過(guò)了350，占比18%。

圖片

圖片

單小區(qū)流量增長(zhǎng)達(dá)到瓶頸

跟蹤并分析某地鐵高峰期10S級(jí)流量與用戶數(shù)數(shù)據(jù)，流量在隨著用戶增加到一定程度時(shí)，繼續(xù)增加用戶并不會(huì)帶來(lái)流量的提升，說(shuō)明用戶的流量需求收到的壓抑。從該地鐵的數(shù)據(jù)看，用戶數(shù)達(dá)到160人時(shí)上行流量達(dá)到瓶頸，用戶數(shù)達(dá)到240人時(shí)下行流量達(dá)到瓶頸。

地鐵流量激發(fā)的策略和方法

工信部“信號(hào)升格”專項(xiàng)對(duì)城市地鐵場(chǎng)景要求：加快提升地鐵隧道、地上線路等移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)連續(xù)覆蓋，重點(diǎn)覆蓋地鐵檢票口、安檢區(qū)、站臺(tái)站廳、調(diào)度室等關(guān)鍵點(diǎn)位，保障復(fù)雜環(huán)境下通信服務(wù)體驗(yàn)。地鐵場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)建設(shè)重點(diǎn)完成站臺(tái)、站廳、隧道的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

基于地鐵5G網(wǎng)絡(luò)面臨的問(wèn)題，地鐵的流量激發(fā)需要從5G的建設(shè)和優(yōu)化兩方面入手。首先，通過(guò)研究新的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案加快地鐵5G的快速建設(shè)，并逐步實(shí)現(xiàn)地鐵5G的四流效果，提高地鐵的網(wǎng)絡(luò)承載能力。其次，通過(guò)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和載波資源實(shí)現(xiàn)地鐵容量的大幅提升，從而增加地鐵網(wǎng)絡(luò)的承載能力。

新型室分是首選方案

新型室分具備靈活擴(kuò)容、靈活組網(wǎng)等諸多能力，特別是5G新型室分帶來(lái)的新技術(shù)和新產(chǎn)品進(jìn)一步提高了5G網(wǎng)絡(luò)能力，可以有效滿足不斷增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)需求。

地鐵站臺(tái)站廳的無(wú)線覆蓋方案主要有新型室分和傳統(tǒng)室分兩種方案，其中5G更為推薦新型室分方案，新型室分可快速實(shí)現(xiàn)四流覆蓋，能提供更好的業(yè)務(wù)體驗(yàn)，同時(shí)具備靈活擴(kuò)容、易于管理等優(yōu)勢(shì)，而且隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，新型室分還能夠提供更豐富的增值服務(wù)，如AR/VR、定位等，目前新型室分已經(jīng)成為全國(guó)地鐵站臺(tái)站廳的5G首選方案。

SuperMIMO技術(shù)提高5G網(wǎng)絡(luò)能力上限

SuperMIMO技術(shù)在傳統(tǒng)解決方案基礎(chǔ)上利用Super LinkByLink智能算法，通過(guò)pRRU級(jí)精確聯(lián)合空口校準(zhǔn)，結(jié)合時(shí)頻資源的多方位復(fù)用，實(shí)現(xiàn)了小天線波束賦形及最大64TR的多天線效果。該技術(shù)在有效減小同頻干擾的同時(shí)，還使得系統(tǒng)容量、用戶感知和頻譜效率得到明顯提升，小區(qū)容量最大可提升400%，單用戶峰值逼近理論極限，整體性能較傳統(tǒng)解決方案提升50%以上。

圖片

SuperMIMO技術(shù)通過(guò)PRRU間信號(hào)互相接收來(lái)進(jìn)行AAC校準(zhǔn)過(guò)程，AAC校準(zhǔn)的通過(guò)與PRRU的位置密切相關(guān)，在部署時(shí)要求存在互相可視的pRRU對(duì)，而地鐵站臺(tái)站廳相對(duì)空曠，完全滿足SuperMIMO技術(shù)需要求，部署SuperMIMO可以有效的實(shí)現(xiàn)站臺(tái)站廳的網(wǎng)絡(luò)性能提升。某地鐵在實(shí)施SuperMIMO改造后，小區(qū)下行UE平均速率提高了77%，上行UE平均速率提高了137.1%，大幅提高了網(wǎng)絡(luò)性能。

DAS & Qcell融合組網(wǎng)減少小區(qū)間同頻干擾

一般地鐵站臺(tái)與隧道分別采用不同的方案建設(shè)，在站臺(tái)上可同時(shí)收到隧道和站臺(tái)的信號(hào)，兩者之間會(huì)造成干擾，尤其是列車停靠時(shí)已在列車上的乘客處于隧道和站臺(tái)的重疊覆蓋區(qū)域，業(yè)務(wù)體驗(yàn)感知下降，同時(shí)，在列車啟動(dòng)進(jìn)入隧道時(shí)，“拐角效應(yīng)”導(dǎo)致站臺(tái)小區(qū)信號(hào)快速衰落，導(dǎo)致切換異常，進(jìn)而影響用戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。

DAS&Qcell融合組網(wǎng)技術(shù)是一種將分布式天線系統(tǒng)（DAS）和Qcell兩種不同產(chǎn)品形態(tài)融合組成共同小區(qū)的技術(shù)，它避免了交疊區(qū)域的小區(qū)間干擾，根據(jù)信道條件自動(dòng)實(shí)現(xiàn)雙流/四流切換，實(shí)現(xiàn)頻譜資源的最大化利用，同時(shí)在地鐵使用該技術(shù)，也減少了站臺(tái)和隧道的切換需求，規(guī)避了“拐角效應(yīng)”帶來(lái)的信號(hào)陡降影響，為地鐵乘客提供了更穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡(luò)。

某地鐵在站臺(tái)和隧道小區(qū)進(jìn)行了DAS&Qcell融合組網(wǎng)后，網(wǎng)絡(luò)干擾得以抑制，網(wǎng)絡(luò)性能明顯提升。DAS點(diǎn)位下載速率提高了13.42%，Qcell點(diǎn)位下載速率提高了8.41%。

地鐵隧道建設(shè)方案改進(jìn)激發(fā)網(wǎng)絡(luò)流量

泄露電纜eDAS方案改進(jìn)

泄露電纜是地鐵隧道網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的傳統(tǒng)方案，通過(guò)泄露電纜將RRU的射頻信號(hào)均勻的分布在隧道內(nèi)，有效解決了隧道彎曲和列車車體損耗的影響，一般RRU間距可達(dá)500米，是最安全最有效的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案，在網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)時(shí)，只需要在合路端口增加或替換RRU即可增加地鐵的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)頻率，有效的支撐了地鐵隧道5G網(wǎng)絡(luò)低成本高效率的部署。

然而，地鐵隧道泄露電纜方案也存在一些局限性。地鐵隧道內(nèi)某單一運(yùn)營(yíng)商一般會(huì)建設(shè)一到兩條泄露電纜，僅能支持單流或雙流效果，無(wú)法充分發(fā)揮5G的四流優(yōu)勢(shì)，要實(shí)現(xiàn)四流效果，需要再建設(shè)兩條泄露電纜。在某地鐵線路的5G建設(shè)中，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商利用電信運(yùn)營(yíng)商新建設(shè)的5/4泄露電纜同時(shí)疊加2臺(tái)RRU采用eDAS技術(shù)實(shí)現(xiàn)地鐵5G四流，較原雙流速率提50%。

圖片

圖片

四條泄露電纜eDAS方案雖然可以實(shí)現(xiàn)5G的四流效果，但該方案投資較高，需要泄露電纜數(shù)量和施工時(shí)間加倍。考慮地鐵場(chǎng)景施工時(shí)間窗口較短以及隧道墻壁空間環(huán)境有限，該方案雖然性能優(yōu)勢(shì)明顯，但規(guī)模推廣依然困難重重。

貼壁天線eDAS方案便捷建設(shè)5G四流網(wǎng)絡(luò)

存量地鐵隧道在4G時(shí)已建設(shè)或合路泄露電纜，但由于供電、傳輸及空間資源不足，5G合路困難，導(dǎo)致建設(shè)緩慢，這在大型城市的老舊地鐵線路尤為明顯，因此在5G建設(shè)時(shí)需要泄露電纜方案之外的更便捷的建設(shè)方案。

我們?cè)谛孤╇娎|eDAS方案基礎(chǔ)上，針對(duì)隧道內(nèi)定向天線方案包括RRU+貼壁天線方案和一體化微站方案。通過(guò)在地鐵隧道內(nèi)壁安裝RRU+天線或一體化微站，可以向地鐵隧道兩端覆蓋，實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。相比泄露電纜方案，這種方案更加便捷，安裝一個(gè)區(qū)間的設(shè)備所需的時(shí)間比泄露電纜方案減少2/3，可以大幅提高地鐵建設(shè)的效率。同時(shí)，使用四端口天線或采用四流的一體化微站設(shè)備可以直接實(shí)現(xiàn)5G的四流效果，大幅提高網(wǎng)絡(luò)容量。

圖片

圖片

但由于地鐵隧道內(nèi)部一般非直線狀態(tài)，在信號(hào)經(jīng)過(guò)隧道彎曲部分時(shí)，直射部分信號(hào)會(huì)損失，只剩下折射和反射信號(hào)。這導(dǎo)致信號(hào)衰減大幅增加，導(dǎo)致在經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)彎區(qū)域后，信號(hào)覆蓋強(qiáng)度陡降，覆蓋距離大幅降低。

同時(shí)，信號(hào)進(jìn)入列車時(shí)的入射角隨著列車與天線的相對(duì)位置而不同，在靠近天線的車廂，信號(hào)入射角小，最小時(shí)信號(hào)垂直穿透玻璃覆蓋車廂，此時(shí)信號(hào)最強(qiáng)，距離天線較遠(yuǎn)的車廂，信號(hào)入射角大，入射角大時(shí)，信號(hào)反射會(huì)造成大量的能量損失，從而減少進(jìn)入車廂內(nèi)的信號(hào)能量。隨著距離的增加，反射損失也會(huì)進(jìn)一步增大。而且距離遠(yuǎn)時(shí)，直射信號(hào)進(jìn)入車廂需要穿透車體金屬，損耗更大。此外，當(dāng)距離較遠(yuǎn)時(shí)，直射信號(hào)需要穿透車體金屬才能進(jìn)入車廂，這會(huì)導(dǎo)致更大的損耗。因此，隨著列車遠(yuǎn)離天線位置，信號(hào)會(huì)急速下降。

圖片

根據(jù)對(duì)定向天線和泄露電纜方案信號(hào)的對(duì)比可以看出，泄露電纜信號(hào)整體平穩(wěn)，變化幅度低，而定向天線方案的信號(hào)波動(dòng)大，信號(hào)最小值低于泄露電纜的最小值，采用RRU+天線覆蓋方式，一般兩臺(tái)設(shè)備之間間距300米。

圖片

隧道壁定向天線方案的覆蓋能力和網(wǎng)絡(luò)性能相對(duì)于四路泄露電纜方案存在一定差距，但其工程實(shí)現(xiàn)便捷，能夠助力泄露電纜方案不具備施工的地鐵線快速的實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。而且相對(duì)于多數(shù)地鐵隧道僅能安裝兩條泄露電纜的情況，定向天線方案也能夠快速部署并實(shí)現(xiàn)5G四流效果，因此該方案得到了運(yùn)營(yíng)商和合作單位的支持。目前天線廠家已設(shè)計(jì)了專門的地鐵貼壁天線，可滿足地鐵安裝空間較小的環(huán)境要求。

圖片

同時(shí)，天線的大增益也緩解了隧道信號(hào)衰減對(duì)覆蓋的影響，可以快速實(shí)現(xiàn)四流，且成本低廉，具備一定的推廣價(jià)值。

地鐵頻率優(yōu)化激發(fā)網(wǎng)絡(luò)流量

在解決地鐵覆蓋后，隨著5G用戶比例增長(zhǎng)，部分線路或路段的5G網(wǎng)絡(luò)容量已出現(xiàn)不足的情況，影響了流量增長(zhǎng)。為了提高地鐵網(wǎng)絡(luò)的流量承載能力，避免因容量不足導(dǎo)致的流量倒流或流量抑制，需要引入更多的頻率資源。

D頻 160M改造激發(fā)地鐵流量

地鐵是一個(gè)地下封閉場(chǎng)景，受外部影響較小，因此可以獨(dú)立進(jìn)行NR D頻段的160M改造。然而，考慮到部分5G終端未打開(kāi)5G開(kāi)關(guān)以及大量4G終端仍將持續(xù)在線較長(zhǎng)時(shí)間，在地鐵隧道中進(jìn)行NR 160M擴(kuò)容改造之前，需要先對(duì)地鐵內(nèi)的4G容量需求進(jìn)行評(píng)估。根據(jù)評(píng)估結(jié)果確定是否可以進(jìn)行NR 160M改造。

地鐵NR 160M改造有兩種可情況。一是地鐵全程都具備NR 160M的條件，則全程統(tǒng)一部署，另一種是部分站點(diǎn)因4G容量分擔(dān)需求，無(wú)法清退D頻，則只能部分路段進(jìn)行NR 160M改造，改造時(shí)需要預(yù)留1-2個(gè)站臺(tái)區(qū)間作為隔離，避免產(chǎn)生系統(tǒng)間干擾。

在確定NR 160M改造范圍后，可以利用中興自研的室分160M重耕工具對(duì)相關(guān)站點(diǎn)進(jìn)行分析。該工具可以快速進(jìn)行硬件和組網(wǎng)分析，并輸出站點(diǎn)級(jí)的改造方案和設(shè)備清單，從而大大提高了效率。

地鐵場(chǎng)景160M NR改造可以有效的降低高負(fù)荷小區(qū)數(shù)量，提高5G承載流量，在某一線城市的地鐵試點(diǎn)中，改造完成后5G總流量提升了18%、高話務(wù)小區(qū)的最大用戶數(shù)下降了22%、下行感知速率提高了9%，有效緩解了繁忙路段的流量壓抑，釋放了流量需求。此外通過(guò)CA技術(shù)可以有效提高單用戶的速率，試點(diǎn)地鐵改造完成后5G平均速率提高了69%。

圖片

圖片

引入新的頻段滿足地鐵大帶寬需求

4.9GHz是目前中國(guó)移動(dòng)可用的最大帶寬的連續(xù)NR頻率資源，可用頻率為160MHz。4.9GHz由于頻率高，不滿足泄露電纜的合路頻段需求，4.9GHz的引入主要通過(guò)獨(dú)立建設(shè)方案，目前主要有三種方式：

方案一：站臺(tái)區(qū)4.9GHz頻段皮站疊加覆蓋。由于4.9GHz頻率較高，要求4.9GHz與2.6GHz頻率的皮站數(shù)量按照1.2：1的比例部署，以達(dá)到4.9GHz和2.6GHz同覆蓋的目的。

方案二：站臺(tái)區(qū)域采用同時(shí)支持2.6GHz和4.9GHz的設(shè)備覆蓋，中興通訊新推出的4頻皮站可同時(shí)支持5G的2.6GHz和4.9GHz及4G的FDD 1800MHz和TDD2.3GHz頻段，部署一臺(tái)設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)引入2.6GHz+4.9GHz NR的同時(shí)解決4G的覆蓋問(wèn)題，該方案相比方案一節(jié)省設(shè)備投資、工程投資和電力消耗，對(duì)新建的站臺(tái)可優(yōu)先使用。

方案三：隧道內(nèi)由于泄露電纜不支持4.9GHz頻段，可以通過(guò)定向天線的方案來(lái)引入4.9GHz。該方案工程簡(jiǎn)便，可快速實(shí)現(xiàn)隧道4.9GHz覆蓋，但也存在一些弱點(diǎn)：覆蓋距離不如泄露電纜，信號(hào)波動(dòng)大。在試點(diǎn)中，4.9G+定向貼壁天可滿足單向180米的覆蓋長(zhǎng)度，考慮到切換帶，兩信源間距要求300米左右，低于2.6GHz泄露電纜的500米間距。

地鐵網(wǎng)絡(luò)方案演進(jìn)

隨著技術(shù)的進(jìn)步和業(yè)務(wù)的豐富，地鐵網(wǎng)絡(luò)的需求將不再局限于基礎(chǔ)的無(wú)線通信覆蓋，還將涉及到網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的合理性、智慧化建設(shè)的推進(jìn)以及不同網(wǎng)絡(luò)之間的融合，這些需求的實(shí)現(xiàn)能夠提升地鐵系統(tǒng)的整體效能，改善乘客的出行體驗(yàn)，也能產(chǎn)生更高的流量。這些需求也對(duì)地鐵的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提出了挑戰(zhàn)，地鐵建設(shè)需要更加豐富的建設(shè)方案。

高頻回傳加小站上車方案

高頻回傳加小站上車方案包括高頻回傳系統(tǒng)和商用5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)兩套系統(tǒng)。高頻回傳系統(tǒng)的無(wú)線部分包含高頻AAU設(shè)備和車載CPE設(shè)備。高頻AAU安裝于隧道內(nèi)，CPE安裝與列車車頭和車位， CPE接收高頻信號(hào)并進(jìn)行轉(zhuǎn)化，向車載5G系統(tǒng)提供大帶寬回傳；車載商用5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是在車廂內(nèi)安裝小型化5G基站（含CU\DU），采用特質(zhì)的BBU和pRRU以適用列車的安裝環(huán)境，其中BBU安裝于車頭或車尾部車廂，pRRU安裝于需覆蓋的車廂內(nèi)，兩者通過(guò)光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，BBU的傳輸信號(hào)則由CPE提供，車載5G基站可向車廂內(nèi)用戶提供toc業(yè)務(wù)。高頻信號(hào)的剩余帶寬可以向地鐵公司提供toB業(yè)務(wù)，例如視頻廣告、實(shí)施監(jiān)控等。

圖片

在該方案下，隧道內(nèi)的高頻信號(hào)通過(guò)一體化基站或外接天線的方案安裝于隧道內(nèi)壁，對(duì)隧道進(jìn)行覆蓋，降低了隧道施工難度，車載CPE安裝于車頭和車位，減少了信號(hào)穿損，接收的信號(hào)更加穩(wěn)定。相比于貼壁天線方案，該方案還可以減少信源點(diǎn)位的數(shù)量。此外，車載的Qcell系統(tǒng)隨著列車的移動(dòng)而與用戶保持相對(duì)固定的位置，因此列車內(nèi)的5G信號(hào)也保持穩(wěn)定。

該方案在行駛車廂內(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，性能提升了280%+；地鐵施工難度大幅降低，以試點(diǎn)地鐵線為例工期由原來(lái)1年縮減至6個(gè)月，工期縮短50%，此外，高頻網(wǎng)絡(luò)大帶寬回傳、管道共建共享，相較于傳統(tǒng)覆蓋方式投資可降低20%，同時(shí)預(yù)計(jì)一年可節(jié)約370萬(wàn)度電，相當(dāng)于455噸碳排，有助于節(jié)能降耗。

圖片

地鐵網(wǎng)絡(luò)作為運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的重點(diǎn)口碑場(chǎng)景，需要持續(xù)關(guān)注和重點(diǎn)投入。小站上車方案將成為面向6G地鐵場(chǎng)景的重要解決方案之一，前景可期。特別是對(duì)于專業(yè)用戶的流量?jī)r(jià)值更是不可估量。目前，上海電信已經(jīng)完成了初步試點(diǎn)，但未來(lái)隨著業(yè)務(wù)的持續(xù)發(fā)展，仍然需要加大研究投入。

智能超表面技術(shù)應(yīng)用方案

智能超表面，也可稱為“可重配智能表面”，或“智能反射表面”，英文為RIS（Reconfigurable Intelligence Surface）或者IRS（Intelligent Reflection Surface）。智能超表面被認(rèn)為是6G關(guān)鍵技術(shù)之一。RIS 通常由大量精心設(shè)計(jì)的電磁單元排列組成，通過(guò)給電磁單元上的可調(diào)元件施加控制信號(hào)，動(dòng)態(tài)控制這些電磁單元的電磁性質(zhì)，進(jìn)而以可編程的方式對(duì)空間電磁波進(jìn)行智能調(diào)控，并形成幅度、相位、極化和頻率可控制的電磁場(chǎng)。RIS 天然具有低成本、低復(fù)雜度，以及易部署的突出特性，可以更好的應(yīng)對(duì)地鐵隧道場(chǎng)景的挑戰(zhàn)。

在隧道內(nèi)，由于空間狹小，安裝于隧道內(nèi)壁的天線距列車垂直距離很小，列車在天線附近時(shí)，信號(hào)垂直車體進(jìn)入車廂，入射角小，信號(hào)損失小，但隨著列車遠(yuǎn)離天線，入射角快速增加，無(wú)線信號(hào)進(jìn)入車廂穿透損耗增加，而同時(shí)由于天線距離列車遠(yuǎn)時(shí)，信號(hào)需要通過(guò)多次車體穿透才能覆蓋中間的車廂，穿透損耗大幅增加。因此，合理的控制入射角，能夠更好地降低穿透損耗，滿足車廂內(nèi)的信號(hào)覆蓋目標(biāo)。

智能超表面部署簡(jiǎn)單，可以考慮在隧道內(nèi)壁更多的部署, 利用超大規(guī)模RIS 天線陣元提升波束賦形增益，以更好地對(duì)齊車窗入射,降低信號(hào)入射角，減少損耗。同時(shí)，對(duì)于彎曲的隧道，可以在隧道彎曲處部署智能超表面，通過(guò)反射來(lái)增強(qiáng)彎曲部分之后的隧道內(nèi)的覆蓋，實(shí)現(xiàn)單站提高覆蓋距離，降低信源投資。

結(jié)束語(yǔ)

地鐵是高密度公共空間，地鐵乘客對(duì)高速、穩(wěn)定的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)需求日益增長(zhǎng)，本文對(duì)地鐵流量壓抑的原因進(jìn)行了分析，并給出了對(duì)應(yīng)的解決方案。針對(duì)地鐵的流量管理，我們總結(jié)了“三步走”的方案規(guī)劃： 

第一步要完成5G的基礎(chǔ)覆蓋。根據(jù)地鐵的環(huán)境和工程限制因素，因地制宜的進(jìn)行建設(shè)方案定制，快速完成地鐵的5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

第二步要提升容量上限。5G建設(shè)完成后，隨著5G終端的普及和乘客的業(yè)務(wù)需求增加，容量受限成為流量壓抑的又一個(gè)原因，本文介紹了通過(guò)四流建設(shè)、擴(kuò)容2.6GHz 160M和引入4.9GHz的方式實(shí)現(xiàn)地鐵容量上限提升的方案。

第三步實(shí)現(xiàn)流量經(jīng)營(yíng)綜合策略的演進(jìn)。在5G覆蓋完善和容量提升的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行流量經(jīng)營(yíng)策略創(chuàng)新，在保障乘客網(wǎng)絡(luò)使用體驗(yàn)的同時(shí)，開(kāi)辟新的商業(yè)機(jī)會(huì)和服務(wù)模式，研究智能流量調(diào)度、邊緣計(jì)算的應(yīng)用、以及與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的集成等流量?jī)?yōu)化的關(guān)鍵要素，建設(shè)一個(gè)高效、可靠的5G流量管理體系。

地鐵場(chǎng)景的5G流量激發(fā)是一個(gè)多維度、動(dòng)態(tài)發(fā)展的領(lǐng)域，它要求我們持續(xù)的去發(fā)現(xiàn)并解決方案的局限性，深入研究探討5G技術(shù)在不同地鐵系統(tǒng)中的應(yīng)用差異，分析不同文化和經(jīng)濟(jì)背景下用戶的行為模式，評(píng)估新興技術(shù)如5G-A對(duì)地鐵流量激發(fā)的潛在影響，不斷的進(jìn)行流量激發(fā)方案創(chuàng)新演進(jìn)。