高鐵通信面臨三大難題：別讓生命去等候

作為列車(chē)控制和運(yùn)行的重要支撐，保障通信系統(tǒng)暢通至關(guān)重要，公網(wǎng)通信可以成為鐵路通信的應(yīng)急備份手段，鐵路部門(mén)應(yīng)該更開(kāi)放利用公網(wǎng)通信資源。

7月23日甬溫線特大鐵路事故令人們對(duì)高鐵的安全性更加關(guān)注。如何保障高鐵安全運(yùn)行？作為列車(chē)控制和運(yùn)行的重要支撐，保障通信系統(tǒng)暢通不僅是鐵路系統(tǒng)，也是所有通信企業(yè)責(zé)無(wú)旁貸的責(zé)任。

隨著高鐵線路密度持續(xù)加大，目前僅4M頻帶的鐵路GSM-R專(zhuān)網(wǎng)通信系統(tǒng)有無(wú)法充分覆蓋的危險(xiǎn)，中國(guó)電信集團(tuán)公司高層日前表示，應(yīng)該將公眾移動(dòng)通信作為鐵路通信的應(yīng)急備份手段。

GSM-R頻帶不足

與普通移動(dòng)通信不同，高鐵移動(dòng)通信要面臨三大難題：列車(chē)是全封閉鋼鐵結(jié)構(gòu)，信號(hào)穿透性差；列車(chē)高速移動(dòng)，信號(hào)面臨瞬間切換；存在多普勒頻移。

目前，高鐵專(zhuān)用移動(dòng)通信主要采用GSM-R系統(tǒng)。GSM-R是基于GSM平臺(tái)，增加了調(diào)度通信功能和適合高速環(huán)境下使用的無(wú)線集群通信系統(tǒng)，理論上能滿(mǎn)足運(yùn)行速度為0-500km/h的無(wú)線通信要求。GSM-R最早于1997年由歐洲建設(shè)，目前在英國(guó)、瑞士、荷蘭、西班牙等歐洲國(guó)家被大量應(yīng)用。我國(guó)在青藏鐵路上首次使用了GSM-R通信系統(tǒng)。

根據(jù)鐵道部《鐵路GSM-R數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)規(guī)劃》，未來(lái)將逐步建成和完善GSM-R核心網(wǎng)北京、武漢、西安、廣州、上海、哈爾濱、南昌、成都等城市節(jié)點(diǎn)，中國(guó)鐵路GSM-R網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將基本搭建完畢。

然而，隨著鐵路不斷提速以及建設(shè)線路的增加，GSM-R無(wú)線覆蓋也面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。尤其是在鐵路并線、交叉線路、大型車(chē)站、隧道橋梁等弱場(chǎng)區(qū)域，以及鐵路編組場(chǎng)等匯集點(diǎn)，無(wú)線覆蓋問(wèn)題日益突出。受制于有限的4M頻率資源，傳統(tǒng)基站無(wú)法為這些區(qū)域提供可靠覆蓋。

當(dāng)前的GSM-R頻帶只有4M，移動(dòng)站到基站為876～880MHz，基站到移動(dòng)站為921～925MHz。據(jù)北京交通大學(xué)教授、中國(guó)鐵路GSM-R首席專(zhuān)家鐘章隊(duì)介紹，國(guó)際鐵路聯(lián)盟、諾西、德鐵、法鐵等8家已經(jīng)聯(lián)合向國(guó)際電磁兼容和無(wú)線頻率事務(wù)管理部門(mén)提交正式文件，申請(qǐng)?jiān)黾?MHzGSM-R工作帶寬。

在高鐵的實(shí)際應(yīng)用中，還配備了450MHz手持終端，作為GSM-R終端的補(bǔ)充。根據(jù)《辦法》規(guī)定，進(jìn)入客運(yùn)專(zhuān)線的列車(chē)司機(jī)等均應(yīng)配備GSM-R手持終端和450MHz手持終端。辦理客運(yùn)業(yè)務(wù)的集控站，車(chē)站客運(yùn)作業(yè)人員應(yīng)配備與司機(jī)通信聯(lián)絡(luò)用的450MHz手持終端。

專(zhuān)網(wǎng)醞釀升級(jí)

在此次甬溫線動(dòng)車(chē)追尾事故中，微博等公網(wǎng)移動(dòng)通信應(yīng)用形式的作用凸顯。23日晚事故發(fā)生后僅4分鐘，就有D301次列車(chē)上的乘客發(fā)出了第一條相關(guān)微博。

實(shí)際上，此次事故發(fā)生后，第一時(shí)間涌上公眾心頭最直接的疑問(wèn)，就是為何調(diào)度不直接打電話(huà)通知后車(chē)司機(jī)停車(chē)。盡管根據(jù)鐵道部最新的聲明，事故是因?yàn)樾盘?hào)燈故障造成，與通信系統(tǒng)無(wú)關(guān)。但在有識(shí)之士看來(lái)，利用公網(wǎng)通信作為鐵路專(zhuān)網(wǎng)通信的補(bǔ)充和安全備份，仍應(yīng)引起重視。

中國(guó)電信集團(tuán)公司總經(jīng)理助理郭浩認(rèn)為，列車(chē)運(yùn)行中應(yīng)該建立一個(gè)鐵路通信信號(hào)系統(tǒng)之外的、最簡(jiǎn)單的利用公網(wǎng)移動(dòng)通信的聯(lián)絡(luò)機(jī)制。“有時(shí)往往是最簡(jiǎn)單、最普通的通信手段最能解決大問(wèn)題。公眾移動(dòng)通信應(yīng)該作為鐵路通信的應(yīng)急備份手段。”郭浩呼吁。

根據(jù)鐵道部《鐵路客運(yùn)專(zhuān)線技術(shù)管理辦法(試行)》(200～250km/h部分)，無(wú)線通信系統(tǒng)應(yīng)與調(diào)度運(yùn)行系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)行車(chē)憑證、調(diào)度命令、接車(chē)進(jìn)路預(yù)告信息、調(diào)車(chē)作業(yè)通知單等向司機(jī)的書(shū)面可靠傳送，并能通過(guò)無(wú)線通信系統(tǒng)獲取車(chē)次號(hào)校核、調(diào)車(chē)請(qǐng)求及簽收回執(zhí)等信息。同時(shí)，通信系統(tǒng)應(yīng)為客運(yùn)專(zhuān)線運(yùn)輸生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理提供穩(wěn)定、可靠、暢通的通信手段，提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和圖像等綜合業(yè)務(wù)，滿(mǎn)足高速、寬帶通信業(yè)務(wù)的需要。

然而，由于GSM-R在寬帶數(shù)據(jù)通信能力方面較弱，要實(shí)時(shí)地傳送一些視頻、圖像等寬帶數(shù)據(jù)信息，仍有困難。同時(shí)，由于GSM-R頻率帶寬的限制，系統(tǒng)容量受到一定的限制。

北京交通大學(xué)教授、軌道交通控制與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任艾渤表示，GSM-R并不是落后的系統(tǒng)，在我國(guó)還將不斷的發(fā)展。據(jù)介紹，2010年中國(guó)鐵路在第七屆世界高速鐵路大會(huì)上提出了發(fā)展LTE-R鐵路寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)，2011年國(guó)家重大專(zhuān)項(xiàng)設(shè)立了“基于TD-LTE的高速鐵路寬帶通信的關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用驗(yàn)證”的研究課題。

“我國(guó)鐵路具有150MHz、450MHz和900MHz等頻率資源，相關(guān)研究機(jī)構(gòu)考慮采用跨頻段頻率資源聚合的方式，研究多載波LTE-R系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高速鐵路列車(chē)安全運(yùn)行車(chē)地?cái)?shù)據(jù)的高效傳輸。”艾渤表示。

更開(kāi)放利用公網(wǎng)資源

目前，中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通以及中國(guó)移動(dòng)都表示，其移動(dòng)通信信號(hào)已經(jīng)覆蓋了包括京滬高鐵在內(nèi)的所有高鐵線路。不過(guò)，據(jù)媒體報(bào)道，仍有很多旅客在乘坐京滬高鐵后表示通信體驗(yàn)不佳。

某不愿透露姓名的網(wǎng)優(yōu)專(zhuān)家表示，高鐵通信覆蓋從技術(shù)上根本不是問(wèn)題，問(wèn)題在于鐵路、電信等不同部門(mén)的利益分割上。據(jù)了解，在技術(shù)上，為了解決高鐵公網(wǎng)信號(hào)切換、接入、覆蓋等問(wèn)題，目前運(yùn)營(yíng)商主要通過(guò)在高鐵沿線增加宏基站和直放站的方式，加大基站覆蓋密度。

但鐵路運(yùn)營(yíng)部門(mén)出于安全性的考慮，在高鐵線路兩側(cè)設(shè)置了紅線區(qū)域，在紅線區(qū)域內(nèi)，除了鐵路設(shè)施外，禁止其他物理建設(shè)。對(duì)于平原地區(qū)這一規(guī)定影響還不太大，因?yàn)榛镜母采w范圍可以達(dá)到5-6公里。但是對(duì)于隧道，基站無(wú)法進(jìn)入，而且隧道對(duì)信號(hào)有削弱作用，因此會(huì)造成信號(hào)不佳。

高鐵3G通信覆蓋，實(shí)際上對(duì)運(yùn)營(yíng)商和鐵路部門(mén)都是好事。對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，3G網(wǎng)絡(luò)對(duì)高鐵的覆蓋，可以幫助其留住或吸引高ARPU值的用戶(hù)，而對(duì)于鐵路部門(mén)來(lái)說(shuō)，良好的通信服務(wù)，是高鐵相對(duì)于航空的重要競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。然而受制于鐵路和電信不同部門(mén)間的利益糾葛，提高公網(wǎng)信號(hào)質(zhì)量進(jìn)展緩慢。

“一個(gè)政府最大的責(zé)任就是保護(hù)人的生命安全。”溫家寶總理7月28日在甬溫線動(dòng)車(chē)追尾事故現(xiàn)場(chǎng)對(duì)中外記者表示。在現(xiàn)實(shí)的安全要求面前，鐵路部門(mén)應(yīng)該盡快放下單個(gè)部門(mén)的利益，更開(kāi)放利用公網(wǎng)通信資源，促進(jìn)鐵路通信應(yīng)用及旅客通信體驗(yàn)。