京張高鐵：“鑿壁偷光”實現5G全覆蓋

京張高鐵作為北京2022年冬奧會的重要交通干線，自誕生之初，5G就是這輛智能化動車組的亮眼“招牌”。

然而，想在京張高鐵上實現5G全覆蓋并非易事。用中國聯通北京市分公司網絡優化中心技術人員曾偉的話說，這是一項“鑿壁偷光”的工程。

然而，“科技冬奧”的技術專家們，不僅在京張高鐵上構建了高速穩定的5G專網環境，而且還實現了賽事的高清轉播。

讓5G信號覆蓋高鐵

隨著轟隆的汽笛聲，搭載5G超高清演播室的G8801次京張高鐵冬奧列車從清河站極速駛出。僅用55分鐘，便一站直達終點站太子城。

在飛馳的G8801次7號車廂上，曾偉曾經一次次在往返測試中進行數據的積累與分析。快速變化的電子屏幕上，儀表的指針在零與峰值間不斷徘徊，沿線覆蓋、信號質量、時延抖動等一系列指標清晰可見。

“團隊的工作成果能在冬奧賽事中得到應用，再多的辛苦和勞累都是值得的。”回首這段艱辛的建設歷程，曾偉十分感慨。

自2019年國家發放5G商用牌照后，中國聯通快速部署數十萬基站，建立了全面覆蓋的5G網絡，實現了對行業用戶的賦能。

“在智能鐵路技術體系中，5G是最重要的信息交換樞紐和基礎支撐條件。”中國聯通北京市分公司網絡優化中心總經理蔡凱介紹，依托5G技術，可助力城市軌道交通實現室內導航、換乘指引、車廂分流以及客流分析預測等效果，在“新基建”的風口上大有所為。

“京張高鐵北京段沿途經過四段聲屏障，總長度達到2.5公里，墻壁厚度都在30公分左右，對信號的屏蔽型很強。” 蔡凱表示，由于高鐵采用了先進復合材料碳纖維車身，5G信號在穿透車廂的過程中，衰減度達到30dB以上。

為最大限度提高信號強度，一方面，相關單位積極部署車頂天線，引入5G信號；另一方面，中國聯通召集專家團隊進行技術攻關，圓滿完成了5G SA獨立組網的搭建工作。

“京張高鐵是全球首個全線部署5G SA網絡的高鐵線路。”曾偉介紹，SA網絡是承載各類“黑科技”的底座，充分滿足5G高清回傳、超低時延、網絡切片等各類SA特色應用需求。

至此，在京張高鐵上開展4K超高清直播成為可能。

開啟5G超高清賽事直播

在這輛時速350公里的高速列車上，與之同步“奔馳”的，還有中國聯通與中央廣播電視總臺合作打造的高鐵5G超高清演播室。

中國聯通北京市分公司網絡優化中心技術人員王佐介紹，演播室采用全IP技術構建，可以實現嘉賓訪談、全車廂移動直播報道。同時，還能為大屏小屏提供虛擬制作、多方連線等服務。

在他看來，構建高速穩定的5G專網環境是實現賽事高清轉播的關鍵。

“我們在京張高鐵沿線基站開通了兩個100M帶寬的5G載波，將其中一個100M帶寬載波提供給公眾旅客，另一個100M帶寬載波作為本次冬奧直播的頻率專網。”王佐表示，運行在該頻率專網上的5G信號可避免受到其他周邊基站的干擾，實現長時間的穩定傳輸。

那么，央視媒體又是如何完成視頻的直播呢？這一切都離不開中國聯通打造的專用信號卡——冬奧節目直播專網卡。

“就像給手機插入SIM卡一樣，我們也為連接轉播設備的車載終端配備了專用信號卡。”王佐手持著一枚指甲蓋大小的芯片展示說，為最大限度保證視頻上傳質量，當冬奧節目直播專網卡注冊到頻率專網并進行數據收發業務時，網絡將優先調度頻率資源，提供最高的傳輸速率和更低的時延。

“就好比在擁擠的高速公路上開辟了一條專用的奧運綠色通道。”王佐說。

在此過程中，每當架設在高鐵上的移動演播設備開始作業，拍攝的視頻都將通過車載終端以5G信號的方式發送給沿途基站。接收信號后，基站將進一步進行信號處理并通過網絡轉發到央視總臺，完成視頻的實時傳輸。

“高鐵、5G和超高清視頻編解碼技術，三大中國‘名片’合為一體，在全世界尚屬首例。”談及中國聯通為京張高鐵打造的5G超高清演播室，蔡凱自豪地說。

實現更多冬奧應用

據了解，自1月6日京張高鐵冬奧列車暨5G超高清演播室在清河站上線至今，視頻直播的測試工作非常穩定，未曾出現卡頓和花屏現象。

與此同時，依托中國聯通5G網絡的支撐，更多智慧應用也將在這輛冬奧列車上得到體現。

相關負責人透露，京張高鐵不僅將實現車站自動發車、區間自動運行、車站精準自動對標停車、自動開門防護等服務，包括調度和運維等也將實現全面智能化。

“京張高鐵全線采用電子客票，通過‘刷身份證＋人臉識別’就能實名核驗乘車，旅客可實現一證通行、一秒刷臉進站。”蔡凱對此充分贊許。

冬奧會開幕在即，蔡凱已按捺不住高昂的斗志，從人員的指揮調度到產品的測試體驗，一刻也沒有休息。

“5G不僅僅代表更高速率、更大帶寬、更強能力的接口技術，還是面向業務應用和用戶體驗的智能網絡。”蔡凱表示，下一步，團隊將加快對現有應用的升級換代，不斷為科技冬奧注入新動能。