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作 者：特約撰稿人 何廷潤(rùn)
近日，人們?cè)陉P(guān)注京滬高鐵接連發(fā)生停運(yùn)事故的同時(shí)，也對(duì)旅客普遍反映的乘坐高鐵時(shí)通信不暢等問(wèn)題展開(kāi)了熱議。號(hào)稱速度快、服務(wù)優(yōu)的高鐵，竟然無(wú)法為旅客提供優(yōu)質(zhì)的手機(jī)通信、寬帶無(wú)線上網(wǎng)等服務(wù)功能，令人不解。在筆者看來(lái)，雖然高鐵通信的實(shí)現(xiàn)在技術(shù)上有一定難度，但究其原因，對(duì)體制和管理問(wèn)題的解決才是關(guān)鍵。
通信不暢事出有因
對(duì)運(yùn)營(yíng)商而言，要將現(xiàn)有公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)很好地覆蓋在高鐵上的確存在一定技術(shù)難度。具體而言，一是由于高速列車車體采用全封閉式結(jié)構(gòu)，密封性好，但隨著列車的高速運(yùn)動(dòng)信號(hào)衰減現(xiàn)象嚴(yán)重，最高車體穿透損耗達(dá)24dB以上；二是300km/h以上的時(shí)速使用戶在短時(shí)間內(nèi)穿越多個(gè)信號(hào)小區(qū)，這就引發(fā)了用戶在通信過(guò)程中頻繁切換、掉話等諸多問(wèn)題；三是在高速場(chǎng)景下，移動(dòng)通信中的多普勒效應(yīng)尤其明顯，在行駛速度高達(dá)200km/h甚至更高時(shí)，掉話率將上升到25%以上。
據(jù)鐵路權(quán)威通信專家透露，高鐵通信系統(tǒng)是由14個(gè)子系統(tǒng)組成的，其中包括高鐵列車控制、安全保障、客票及旅客服務(wù)、辦公自動(dòng)化、防災(zāi)及安防等系統(tǒng)。這些系統(tǒng)可提供有線、無(wú)線一體化的移動(dòng)調(diào)度指揮通信平臺(tái)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)公務(wù)聯(lián)絡(luò)通信手段、高質(zhì)量視頻會(huì)議業(yè)務(wù)等，但并未包括對(duì)旅客通信服務(wù)功能的提供。所以，目前運(yùn)行的高鐵不能為旅客提供寬帶接入的信息服務(wù)是可預(yù)知的。
在筆者看來(lái)，盡管電信運(yùn)營(yíng)商為進(jìn)入高鐵旅客市場(chǎng)，在技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)、工程等方面進(jìn)行了大量的試驗(yàn)、研究和改進(jìn)，但是作為高鐵建設(shè)和運(yùn)營(yíng)主體的鐵路部門，其內(nèi)部體制和管理方面的缺失問(wèn)題，才是造成高鐵旅客通信服務(wù)不暢的主因。
專網(wǎng)覆蓋并非根本
在用現(xiàn)有公網(wǎng)的2G、3G技術(shù)解決高鐵旅客通信仍存在難題的情況下，采用專網(wǎng)覆蓋則能獲得較好的效果。比如，GSM-R系統(tǒng)是2G系統(tǒng)技術(shù)，應(yīng)用在900MHz頻段。高鐵采用GSM-R系統(tǒng)后，在列車最大時(shí)速為500km/h的情況下仍能滿足高鐵調(diào)度指揮等通信業(yè)務(wù)的要求，這成為了鐵路數(shù)字移動(dòng)通信的主流模式。
但與此同時(shí)，專網(wǎng)覆蓋也存在著網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的困難。一方面，車廂外密集的專網(wǎng)覆蓋可能導(dǎo)致更為嚴(yán)重的群切換問(wèn)題；另一方面，車廂內(nèi)用戶仍然需要通過(guò)車廂外基站接入。此外，三家電信運(yùn)營(yíng)商的專網(wǎng)、基站投資成本也十分巨大。由此可見(jiàn)，由多家電信運(yùn)營(yíng)商自行建設(shè)覆蓋高鐵的專網(wǎng)，不但會(huì)造成選址困難和彼此干擾，而且會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)資源的重復(fù)建設(shè)，進(jìn)而導(dǎo)致無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)。
因此，筆者認(rèn)為，解決高鐵旅客通信問(wèn)題的理想方案是統(tǒng)一建設(shè)移動(dòng)通信專網(wǎng)和列車內(nèi)綜合接入系統(tǒng)，即Himocell(High Speed Mobile Cell)方案。該系統(tǒng)主要包括車內(nèi)接入、回傳和外網(wǎng)處理系統(tǒng)。車內(nèi)接入系統(tǒng)整合了多制式基站、視頻監(jiān)控、電視轉(zhuǎn)播、Wi-Fi寬帶接入功能，可支持各種無(wú)線接入方式，提供車廂內(nèi)各種信息化服務(wù)功能；回傳系統(tǒng)主要由車載臺(tái)、基站及基站控制器構(gòu)成，完成車地之間的無(wú)線高速寬帶回傳；車載基站通過(guò)回傳系統(tǒng)與地面的控制器系統(tǒng)建立雙向高速寬帶連接；外網(wǎng)處理系統(tǒng)則包括各接入制式的基站控制器、計(jì)費(fèi)、網(wǎng)管以及鐵路地面客服系統(tǒng)，通過(guò)該系統(tǒng)可完成對(duì)整個(gè)專網(wǎng)和車內(nèi)綜合接入系統(tǒng)的管理、運(yùn)營(yíng)和監(jiān)控。
就Himocell方案的優(yōu)點(diǎn)而言，一是能較好地避免高速鐵路無(wú)線寬帶覆蓋的重復(fù)建設(shè)和共址建設(shè)的干擾，提高高速鐵路寬帶無(wú)線接入的有效性和可靠性；二是能為GSM-R列控系統(tǒng)提供通信備份，支持未來(lái)寬帶無(wú)線接入技術(shù)的發(fā)展和演進(jìn)。但是，這種方案的發(fā)展離不開(kāi)專用的頻譜支持。
難點(diǎn)在哪里？
目前看來(lái)，技術(shù)問(wèn)題對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)是可以通過(guò)有效的方案解決的，而頻譜資源的主導(dǎo)權(quán)和運(yùn)營(yíng)模式才是解決高鐵通信問(wèn)題的難點(diǎn)所在。
統(tǒng)一的移動(dòng)通信專網(wǎng)需要新的頻譜支持。我國(guó)為鐵路部門分配的專用頻率有4項(xiàng)，一是鐵路GSM-R數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)，頻率為900MHz頻段(930MHz~934MHz)；二是450MHz列車調(diào)度通信系統(tǒng)，頻率為457.5MHz~458.65MHz/467.5MHz~468.65MHz；三是800MHz列車安全預(yù)警系統(tǒng)，頻率為821.2375/866.2375MHz；四是800MHz機(jī)車同步控制系統(tǒng)頻率，頻率為822.2375/867.2375MHz和822.7375/823.7375MHz。除此之外，鐵路部門沒(méi)有其他專用頻率可以用來(lái)建設(shè)高鐵旅客通信的覆蓋專網(wǎng)，而電信運(yùn)營(yíng)商的2G頻率資源當(dāng)前也已十分緊張，3G頻率雖可通過(guò)優(yōu)化為專網(wǎng)覆蓋配置相應(yīng)的頻點(diǎn)，但前提是運(yùn)營(yíng)商獲得高鐵旅客通信的經(jīng)營(yíng)權(quán)。
在國(guó)際上，高鐵旅客通信主要有三種運(yùn)營(yíng)模式：在德國(guó)，由獨(dú)家移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商為主導(dǎo)，提供所有的系統(tǒng)建設(shè)和服務(wù)運(yùn)營(yíng)，并獲得運(yùn)營(yíng)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(guó)由鐵路部門為主導(dǎo)，因提供通信基礎(chǔ)設(shè)施和提供車廂鐵軌空間等而獲得40%的收入分成，獨(dú)家通信運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)通信網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和運(yùn)營(yíng)服務(wù)而獲得60%的收入分成；日本則是由4家移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商共同主導(dǎo)市場(chǎng)，獲取65%的收入分成，而國(guó)有鐵路運(yùn)營(yíng)商則獲得35%的收入分成。就目前而言，國(guó)內(nèi)未來(lái)究竟會(huì)形成何種運(yùn)營(yíng)模式尚無(wú)法確定，但是鐵路部門與電信運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行合作是必然趨勢(shì)，而其中主導(dǎo)權(quán)歸屬問(wèn)題也將成為合作的重點(diǎn)。
