高铁通信亟需专有频谱支持经营权应向运营商倾斜

特约撰稿人 | 何廷润

高铁通信亟需专有频谱支持经营权应向运营商倾斜

特约撰稿人 | 何廷润

技术问题对运营商来说是可以通过有效的方案解决的，而频谱资源的主导权和运营模式才是解决高铁通信问题的难点所在。

高铁通信不畅问题，往往直接影响着旅客的感知度。

观点

就目前而言，国内未来究竟会形成高铁通信的何种运营模式尚无法确定，但是铁路部门与电信运营商进行合作是必然趋势，而其中主导权归属问题也将成为合作的重点。

近日，人们在关注京沪高铁接连发生停运事故的同时，也对旅客普遍反映的乘坐高铁时通信不畅等问题展开了热议。号称速度快、服务优的高铁，竟然无法为旅客提供优质的手机通信、宽带无线上网等服务功能，令人不解。在笔者看来，虽然高铁通信的实现在技术上有一定难度，但究其原因，对体制和管理问题的解决才是关键。

通信不畅事出有因

对运营商而言，要将现有公众移动通信网络很好地覆盖在高铁上的确存在一定技术难度。具体而言，一是由于高速列车车体采用全封闭式结构，密封性好，但随着列车的高速运动信号衰减现象严重，最高车体穿透损耗达24dB以上；二是300km/h以上的时速使用户在短时间内穿越多个信号小区，这就引发了用户在通信过程中频繁切换、掉话等诸多问题；三是在高速场景下，移动通信中的多普勒效应尤其明显，在行驶速度高达200km/h甚至更高时，掉话率将上升到25%以上。

据铁路权威通信专家透露，高铁通信系统是由14个子系统组成的，其中包括高铁列车控制、安全保障、客票及旅客服务、办公自动化、防灾及安防等系统。这些系统可提供有线、无线一体化的移动调度指挥通信平台、运营维护公务联络通信手段、高质量视频会议业务等，但并未包括对旅客通信服务功能的提供。所以，目前运行的高铁不能为旅客提供宽带接入的信息服务是可预知的。

在笔者看来，尽管电信运营商为进入高铁旅客市场，在技术、网络、工程等方面进行了大量的试验、研究和改进，但是作为高铁建设和运营主体的铁路部门，其内部体制和管理方面的缺失问题，才是造成高铁旅客通信服务不畅的主因。

专网覆盖并非根本

在用现有公网的2G、3G技术解决高铁旅客通信仍存在难题的情况下，采用专网覆盖则能获得较好的效果。比如，GSM-R系统是2G系统技术，应用在900MHz频段。高铁采用GSM-R系统后，在列车最大时速为500km/h的情况下仍能满足高铁调度指挥等通信业务的要求，这成为了铁路数字移动通信的主流模式。

但与此同时，专网覆盖也存在着网络规划的困难。一方面，车厢外密集的专网覆盖可能导致更为严重的群切换问题；另一方面，车厢内用户仍然需要通过车厢外基站接入。此外，三家电信运营商的专网、基站投资成本也十分巨大。由此可见，由多家电信运营商自行建设覆盖高铁的专网，不但会造成选址困难和彼此干扰，而且会造成网络资源的重复建设，进而导致无序竞争。

因此，笔者认为，解决高铁旅客通信问题的理想方案是统一建设移动通信专网和列车内综合接入系统，即Himocell（High Speed Mobile Cell）方案。该系统主要包括车内接入、回传和外网处理系统。车内接入系统整合了多制式基站、视频监控、电视转播、Wi-Fi宽带接入功能，可支持各种无线接入方式，提供车厢内各种信息化服务功能；回传系统主要由车载台、基站及基站控制器构成，完成车地之间的无线高速宽带回传；车载基站通过回传系统与地面的控制器系统建立双向高速宽带连接；外网处理系统则包括各接入制式的基站控制器、计费、网管以及铁路地面客服系统，通过该系统可完成对整个专网和车内综合接入系统的管理、运营和监控。

就Himocell方案的优点而言，一是能较好地避免高速铁路无线宽带覆盖的重复建设和共址建设的干扰，提高高速铁路宽带无线接入的有效性和可靠性；二是能为GSM-R列控系统提供通信备份，支持未来宽带无线接入技术的发展和演进。但是，这种方案的发展离不开专用的频谱支持。

难点在哪里？

目前看来，技术问题对运营商来说是可以通过有效的方案解决的，而频谱资源的主导权和运营模式才是解决高铁通信问题的难点所在。

统一的移动通信专网需要新的频谱支持。我国为铁路部门分配的专用频率有4项，一是铁路GSM-R数字移动通信系统，频率为900MHz频段（930MHz～934MHz）；二是450MHz列车调度通信系统，频率为457.5MHz～458.65MHz/467.5MHz～4 68.65MHz；三是800MHz列车安全预警系统，频率为821.2375/866.2375MHz；四是800MHz机车同步控制系统频率，频率为822.2375/867.2375MHz和822.7375/823.7375MHz。除此之外，铁路部门没有其他专用频率可以用来建设高铁旅客通信的覆盖专网，而电信运营商的2G频率资源当前也已十分紧张，3G频率虽可通过优化为专网覆盖配置相应的频点，但前提是运营商获得高铁旅客通信的经营权。

在国际上，高铁旅客通信主要有三种运营模式：在德国，由独家移动运营商为主导，提供所有的系统建设和服务运营，并获得运营收入中的95%，铁路部门则提供车厢和铁轨空间等获得5%的分成；在法国由铁路部门为主导，因提供通信基础设施和提供车厢铁轨空间等而获得40%的收入分成，独家通信运营商负责通信网络的维护和运营服务而获得60%的收入分成；日本则是由4家移动运营商共同主导市场，获取65%的收入分成，而国有铁路运营商则获得35%的收入分成。就目前而言，国内未来究竟会形成何种运营模式尚无法确定，但是铁路部门与电信运营商进行合作是必然趋势，而其中主导权归属问题也将成为合作的重点。