截至4月30日,北京地鐵首都機場線EUHT-5G綜合承載研發(fā)試驗線圓滿完成了階段工作目標(biāo),成功實現(xiàn)1.8GHz + 5.8GHz(授權(quán)頻段 + 開放頻段)車地?zé)o線通信系統(tǒng)雙頻組網(wǎng),為我國城市軌道交通新一輪智慧地鐵建設(shè)開啟了全新通道。
無線頻率資源一直以來都是城市軌道交通車-地?zé)o線通信系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸,從十幾年前開始采用2.4GHz開放頻段的WLAN技術(shù),到近幾年采用1.8GHz授權(quán)頻段的LTE-M技術(shù),都無法滿足城市軌道交通發(fā)展的需求。“北京地鐵首都機場線EUHT綜合承載研發(fā)試驗線項目” 采用EUHT-5G技術(shù),創(chuàng)新性地提出地鐵1.8GHz + 5.8GHz雙頻組網(wǎng)方案,實現(xiàn)了列控CBTC、PIS旅客信息系統(tǒng)、VMS視頻監(jiān)控系統(tǒng)、中心列車廣播、乘客緊急對講、航班信息列車實時發(fā)布等多種業(yè)務(wù)的綜合承載,在軌道交通領(lǐng)域首次實現(xiàn)無線通信頻率授權(quán)頻段和開放頻段綜合運用。
“北京地鐵首都機場線EUHT綜合承載研發(fā)試驗線項目”在北京市交通委推動下,由北京市基礎(chǔ)建設(shè)投資有限公司和北京地鐵運營公司立項,中鐵電氣化局集團有限公司總承包、京投新岸線技術(shù)有限公司通信系統(tǒng)集成。至2020年4月30日,完成正線28公里和停車場地面網(wǎng)絡(luò)建設(shè)改造,以及兩列運營車輛綜合改造,順利完成多種業(yè)務(wù)綜合承載聯(lián)調(diào)聯(lián)試,成功實現(xiàn)地鐵車-地?zé)o線通信1.8GHz+5.8GHz雙頻組網(wǎng),5月12日項目通過階段驗收,驗收組專家一致認為“首都機場線EUHT研發(fā)試驗工程實現(xiàn)了CBTC、PIS、VMS、PA及乘客緊急對講、航班信息實時顯示等業(yè)務(wù)的綜合承載,達到了本工程階段建設(shè)目標(biāo)”。注:京投新岸線技術(shù)有限公司由北京市基礎(chǔ)建設(shè)投資有限公司和新岸線(北京)科技集團公司于2019年合資設(shè)立。
此次北京地鐵首都機場線采用1785-1795MHz地鐵專用授權(quán)頻段頻率組建A網(wǎng)(紅網(wǎng)),工作頻寬10MHz,主要承載列控CBTC等安全相關(guān)高可靠業(yè)務(wù);采用5725-5850MHz開放頻段組建B網(wǎng)(藍網(wǎng)),工作頻寬80MHz,承載VMS車廂視頻監(jiān)控、PIS旅客信息服務(wù)等非安全相關(guān)大帶寬業(yè)務(wù),同時備份承載列控CBTC業(yè)務(wù)。
為解決地鐵1.8GHz頻率使用不能進入機場地區(qū)的問題,京投新岸線公司創(chuàng)新提出了A網(wǎng)(紅網(wǎng)) 1.8GHz+5.8GHz分區(qū)域混合組網(wǎng),即機場外區(qū)域使用1785-1795MHz專用頻率,進入機場區(qū)域后使用5830-5850MHz開放頻率,運行列車在過渡區(qū)間切換時間小于100ms,滿足列控CBTC業(yè)務(wù)承載需求,有效地解決了城市軌道交通1.8GHz頻率在機場等區(qū)域使用受限問題。
首都機場線依靠EUHT-5G自主領(lǐng)先技術(shù),不僅實現(xiàn)“1.8GHz + 5.8GHz”雙頻組網(wǎng),解決了頻率資源瓶頸,而且直接采用小型板狀天線,實現(xiàn)空口無線信號覆蓋,不使用漏纜、波導(dǎo)管,大大降低了施工難度。與LTE-M技術(shù)相比,EUHT-5G技術(shù)性能高,而且工程造價低,是軌道交通“智慧地鐵”下一代車地?zé)o線通信技術(shù)發(fā)展的方向。
什么是EUHT
EUHT(Enhanced Ultra High Throughput)技術(shù)直譯為增強型超高吞吐率,也就是滿足高可靠、低時延、大容量、高移動性等需求設(shè)計的超高速無線通信系統(tǒng)。
什么是5G
第五代移動通信,5th Generation International Mobile Telecommunication,簡稱5G,是面向未來的移動寬帶通信技術(shù),致力于實現(xiàn)全社會萬物的無縫連接,將人、物、數(shù)據(jù)、應(yīng)用、交通和城市帶入到一個智慧化、網(wǎng)絡(luò)化的通信平臺,即所謂:“4G改變生活,5G改變社會”。
ITU(國際電信聯(lián)盟)確定了IMT-2020(5G)無線接口技術(shù)(RIT)性能目標(biāo)。
峰值數(shù)據(jù)速率:下行速率20 Gbps,上行速率每個移動基站10 Gbps
平均(現(xiàn)實場景)速度:用戶下載速度為100 Mbps,上傳速度為50 Mbps
延遲:對于關(guān)鍵業(yè)務(wù),小于1 毫秒
用戶終端(UE)移動性:支持高速UE移動,最高可達500公里/小時(311英里/小時)
連接密度:每平方公里可同時連接100萬臺設(shè)備
功率效率:在空閑時間10毫秒內(nèi)切換到低功率模式
頻譜效率:下行30bits/Hz,上行15bit/Hz,頻譜效率高于LTE
EUHT-5G:實現(xiàn)5G承諾性能
EUHT-5G是由新岸線開發(fā)的面向工業(yè)垂直領(lǐng)域應(yīng)用的超高速無線通信系統(tǒng),具有“三高三低三精”技術(shù)特點,“三高”即在高速移動背景下實現(xiàn)高可靠切換,在高頻譜利用率背景下實現(xiàn)高吞吐;“三低”即在高速移動背景下實現(xiàn)低時延、低重傳、低成本;“三精”即在高速移動背景下實現(xiàn)精準同步、精確調(diào)度和控制、精確定位。
2019年7月EUHT-5G技術(shù)成為ITU IMT-2020(5G)候選技術(shù)提案;2020年2月EUHT-5G技術(shù)按照ITU 5G標(biāo)準化進程和技術(shù)評估規(guī)則要求,完成第三方獨立技術(shù)評估,評估結(jié)果表明EUHT-5G技術(shù)滿足全部要求,成為全球四個ITU 5G候選技術(shù)標(biāo)準之一。
EUHT-5G技術(shù)重點面向未來工業(yè)垂直領(lǐng)域應(yīng)用,包括軌道交通、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng),支撐5G應(yīng)用多樣性,實現(xiàn)5G技術(shù)對全球工業(yè)界的承諾。