高鐵通信亟需專有頻譜支持經營權應向運營商傾斜

特約撰稿人 | 何廷潤

高鐵通信亟需專有頻譜支持經營權應向運營商傾斜

特約撰稿人 | 何廷潤

技術問題對運營商來說是可以通過有效的方案解決的，而頻譜資源的主導權和運營模式才是解決高鐵通信問題的難點所在。

高鐵通信不暢問題，往往直接影響著旅客的感知度。

觀點

就目前而言，國內未來究竟會形成高鐵通信的何種運營模式尚無法確定，但是鐵路部門與電信運營商進行合作是必然趨勢，而其中主導權歸屬問題也將成為合作的重點。

近日，人們在關注京滬高鐵接連發生停運事故的同時，也對旅客普遍反映的乘坐高鐵時通信不暢等問題展開了熱議。號稱速度快、服務優的高鐵，竟然無法為旅客提供優質的手機通信、寬帶無線上網等服務功能，令人不解。在筆者看來，雖然高鐵通信的實現在技術上有一定難度，但究其原因，對體制和管理問題的解決才是關鍵。

通信不暢事出有因

對運營商而言，要將現有公眾移動通信網絡很好地覆蓋在高鐵上的確存在一定技術難度。具體而言，一是由于高速列車車體采用全封閉式結構，密封性好，但隨著列車的高速運動信號衰減現象嚴重，最高車體穿透損耗達24dB以上；二是300km/h以上的時速使用戶在短時間內穿越多個信號小區，這就引發了用戶在通信過程中頻繁切換、掉話等諸多問題；三是在高速場景下，移動通信中的多普勒效應尤其明顯，在行駛速度高達200km/h甚至更高時，掉話率將上升到25%以上。

據鐵路權威通信專家透露，高鐵通信系統是由14個子系統組成的，其中包括高鐵列車控制、安全保障、客票及旅客服務、辦公自動化、防災及安防等系統。這些系統可提供有線、無線一體化的移動調度指揮通信平臺、運營維護公務聯絡通信手段、高質量視頻會議業務等，但并未包括對旅客通信服務功能的提供。所以，目前運行的高鐵不能為旅客提供寬帶接入的信息服務是可預知的。

在筆者看來，盡管電信運營商為進入高鐵旅客市場，在技術、網絡、工程等方面進行了大量的試驗、研究和改進，但是作為高鐵建設和運營主體的鐵路部門，其內部體制和管理方面的缺失問題，才是造成高鐵旅客通信服務不暢的主因。

專網覆蓋并非根本

在用現有公網的2G、3G技術解決高鐵旅客通信仍存在難題的情況下，采用專網覆蓋則能獲得較好的效果。比如，GSM-R系統是2G系統技術，應用在900MHz頻段。高鐵采用GSM-R系統后，在列車最大時速為500km/h的情況下仍能滿足高鐵調度指揮等通信業務的要求，這成為了鐵路數字移動通信的主流模式。

但與此同時，專網覆蓋也存在著網絡規劃的困難。一方面，車廂外密集的專網覆蓋可能導致更為嚴重的群切換問題；另一方面，車廂內用戶仍然需要通過車廂外基站接入。此外，三家電信運營商的專網、基站投資成本也十分巨大。由此可見，由多家電信運營商自行建設覆蓋高鐵的專網，不但會造成選址困難和彼此干擾，而且會造成網絡資源的重復建設，進而導致無序競爭。

因此，筆者認為，解決高鐵旅客通信問題的理想方案是統一建設移動通信專網和列車內綜合接入系統，即Himocell（High Speed Mobile Cell）方案。該系統主要包括車內接入、回傳和外網處理系統。車內接入系統整合了多制式基站、視頻監控、電視轉播、Wi-Fi寬帶接入功能，可支持各種無線接入方式，提供車廂內各種信息化服務功能；回傳系統主要由車載臺、基站及基站控制器構成，完成車地之間的無線高速寬帶回傳；車載基站通過回傳系統與地面的控制器系統建立雙向高速寬帶連接；外網處理系統則包括各接入制式的基站控制器、計費、網管以及鐵路地面客服系統，通過該系統可完成對整個專網和車內綜合接入系統的管理、運營和監控。

就Himocell方案的優點而言，一是能較好地避免高速鐵路無線寬帶覆蓋的重復建設和共址建設的干擾，提高高速鐵路寬帶無線接入的有效性和可靠性；二是能為GSM-R列控系統提供通信備份，支持未來寬帶無線接入技術的發展和演進。但是，這種方案的發展離不開專用的頻譜支持。

難點在哪里？

目前看來，技術問題對運營商來說是可以通過有效的方案解決的，而頻譜資源的主導權和運營模式才是解決高鐵通信問題的難點所在。

統一的移動通信專網需要新的頻譜支持。我國為鐵路部門分配的專用頻率有4項，一是鐵路GSM-R數字移動通信系統，頻率為900MHz頻段（930MHz～934MHz）；二是450MHz列車調度通信系統，頻率為457.5MHz～458.65MHz/467.5MHz～4 68.65MHz；三是800MHz列車安全預警系統，頻率為821.2375/866.2375MHz；四是800MHz機車同步控制系統頻率，頻率為822.2375/867.2375MHz和822.7375/823.7375MHz。除此之外，鐵路部門沒有其他專用頻率可以用來建設高鐵旅客通信的覆蓋專網，而電信運營商的2G頻率資源當前也已十分緊張，3G頻率雖可通過優化為專網覆蓋配置相應的頻點，但前提是運營商獲得高鐵旅客通信的經營權。

在國際上，高鐵旅客通信主要有三種運營模式：在德國，由獨家移動運營商為主導，提供所有的系統建設和服務運營，并獲得運營收入中的95%，鐵路部門則提供車廂和鐵軌空間等獲得5%的分成；在法國由鐵路部門為主導，因提供通信基礎設施和提供車廂鐵軌空間等而獲得40%的收入分成，獨家通信運營商負責通信網絡的維護和運營服務而獲得60%的收入分成；日本則是由4家移動運營商共同主導市場，獲取65%的收入分成，而國有鐵路運營商則獲得35%的收入分成。就目前而言，國內未來究竟會形成何種運營模式尚無法確定，但是鐵路部門與電信運營商進行合作是必然趨勢，而其中主導權歸屬問題也將成為合作的重點。