導(dǎo)讀:在高鐵WiFi系統(tǒng)與5G技術(shù)的融合方案中,利用了邊緣計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)切片、虛擬化等關(guān)鍵技術(shù)解決高鐵對5G信號的屏蔽問題。
在高鐵WiFi系統(tǒng)與5G技術(shù)的融合方案中,利用了邊緣計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)切片、虛擬化等關(guān)鍵技術(shù)解決高鐵對5G信號的屏蔽問題。
圖片來自“東方IC”
關(guān)于高鐵上為何沒有WiFi這個(gè)問題在近幾年已經(jīng)被熱議過多次,呼聲由來已久,每逢節(jié)假日這種呼聲尤為迫切。但在如今,高鐵WiFi或許迎來了破局的好機(jī)會。
日前,據(jù)每日經(jīng)濟(jì)新聞等媒體消息指出,作為中國鐵路動車組Wi-Fi系統(tǒng)唯一的建設(shè)和運(yùn)營主體,國鐵吉訊已組建專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì),在高鐵Wi-Fi系統(tǒng)技術(shù)儲備、高鐵Wi-Fi系統(tǒng)與5G融合、定制開發(fā)車載5G設(shè)備等三個(gè)方面進(jìn)行了戰(zhàn)略部署。
據(jù)介紹,國鐵吉訊與華為、中興等5G設(shè)備商正聯(lián)合開發(fā)車載5G設(shè)備,并計(jì)劃于2019年底完成測試工作。在高鐵WiFi系統(tǒng)與5G技術(shù)的融合方案中,利用了邊緣計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)切片、虛擬化等關(guān)鍵技術(shù)解決高鐵對5G信號的屏蔽問題。
在4G時(shí)代,盡管高鐵WiFi的呼聲很高,但之所以遲遲無法等待春天,源于4G通信技術(shù)的短板問題存在。此前有高鐵內(nèi)部人士稱,“4G信號轉(zhuǎn)WiFi后速率不穩(wěn)定。而當(dāng)時(shí)國外最先進(jìn)的做法是發(fā)射衛(wèi)星WiFi?!辈⒈硎緩?fù)興號應(yīng)該是通過4G與衛(wèi)星WiFi相結(jié)合的方式建立的。但盡管如此,復(fù)興號WiFi依然不完美。
此前,不少普快列車已經(jīng)在提供免費(fèi)WiFi上網(wǎng),一般會采用LTE或者4G技術(shù),為列車提供WiFi信號,而且運(yùn)營的還不錯(cuò),比如廣鐵集團(tuán),沈陽鐵路局、昆明鐵路局也已開通部分車次的免費(fèi)WiFi服務(wù)。但高鐵的難題在于它的速度過快,達(dá)到每小時(shí)300公里,這樣快的速度給基站切換、通信延時(shí)帶來了極大的挑戰(zhàn)。
去年6月,高鐵WiFi引入了騰訊與吉利。兩家去年曾發(fā)布消息,雙方組成的聯(lián)合體成功中標(biāo)動車網(wǎng)絡(luò)科技有限公司49%的股權(quán)轉(zhuǎn)讓項(xiàng)目,成交價(jià)為43億。而動車網(wǎng)絡(luò)是中鐵總公司確定的下屬企業(yè)中唯一經(jīng)營動車組WiFi的企業(yè)。這意味著,騰訊和吉利控股自去年正式加入到高鐵WiFi建設(shè)中。
而互聯(lián)網(wǎng)公司的介入,它的想象空間在于,可以以提供內(nèi)容和消費(fèi)的合作形式,介入到這一產(chǎn)業(yè)中,繼而嫁接一系列產(chǎn)品和服務(wù),通過這種方式,他們從內(nèi)容消費(fèi)與娛樂、游戲、O2O服務(wù)等層面產(chǎn)業(yè)鏈層面可以打造一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的“高鐵服務(wù)平臺”,從而最大限度的占有乘客在高鐵上的時(shí)間,進(jìn)行商業(yè)上的轉(zhuǎn)化。但互聯(lián)網(wǎng)公司的介入,更多是帶來多元化的商業(yè)模式與盈利上的想象空間,可能依然不能化解其技術(shù)與燒錢難題。
因此我們看到,過去在復(fù)興號上已經(jīng)提供了免費(fèi)WiFi,但實(shí)際的體驗(yàn)效果卻差強(qiáng)人意。有人說,復(fù)興號提供的免費(fèi)WiFi打開網(wǎng)頁都很卡,更別說看視頻了。
因?yàn)閺募夹g(shù)原理上來看,目前火車上WiFi一般是通過車載WiFi設(shè)備,把沿線的3G或4G信號轉(zhuǎn)換為WiFi。通俗的說就是,通過設(shè)備接收沿途三大運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)信號,將其轉(zhuǎn)化為列車上的熱點(diǎn),以供乘客使用。
由于高鐵的速度遠(yuǎn)大于普通火車,而速度太快會產(chǎn)生一種多普勒效應(yīng)。也就是說,目前火車上WiFi一般是通過車載WiFi設(shè)備,把沿線的3G或4G信號轉(zhuǎn)換為WiFi。通俗的說就是,通過設(shè)備接收沿途三大運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)信號,將其轉(zhuǎn)化為列車上的熱點(diǎn),以供乘客使用。因?yàn)榛疖囁俣嚷?,確保信號穩(wěn)定應(yīng)該問題不大,網(wǎng)絡(luò)之間頻繁切換也不會有太大影響。但高鐵的難點(diǎn)就在于速度達(dá)到每小時(shí)200公里以上,甚至超過300公里時(shí)候,網(wǎng)絡(luò)切換導(dǎo)致信號衰減而且變得極不穩(wěn)定。
加之高鐵由于速度非??欤焖亳傁蛞粋€(gè)又一個(gè)不同運(yùn)營商的基站,高鐵內(nèi)車載設(shè)備在接收這些信號時(shí)會頻繁的切換不同的網(wǎng)絡(luò),涉及不同的運(yùn)營商。三大運(yùn)營商的信號頻段不一樣,信號穿透力與基站覆蓋率、核心網(wǎng)資源不一樣,不同的基站發(fā)出來的信號質(zhì)量不一樣,在高速下網(wǎng)絡(luò)頻繁切換極易導(dǎo)致信號衰減,而且丟包率高、延遲大。
而5G技術(shù)帶來了更大的想象空間。據(jù)此前消息透露,中國移動數(shù)年來沿著鐵道線建設(shè)了一個(gè)相對龐大的5G基站和塔臺群,已經(jīng)可以隨時(shí)輕松地傳輸大量數(shù)據(jù)。目前高鐵車頂天線支持2.6GHz、3.5GHz和4.9GHz頻段,已滿足5G網(wǎng)絡(luò)接入需求,無論是終端設(shè)備網(wǎng)絡(luò)通信模塊與車內(nèi)局域網(wǎng)設(shè)備也支持平滑切換至5G并滿足5G網(wǎng)絡(luò)信號傳輸?shù)囊蟆_@將帶來什么?
其一,前面說到,3G、4G網(wǎng)絡(luò)在高鐵上覆蓋,其技術(shù)難題在于,高鐵速度快,不同基站間信號切換不及時(shí),許多時(shí)候,切換不及時(shí)而導(dǎo)致了掉線與網(wǎng)絡(luò)延遲問題。而5G網(wǎng)絡(luò)的低時(shí)延、高可靠性特征或能化解這個(gè)問題。
其次,5G高鐵站項(xiàng)目用的是CPE(Customer Premise Equipment,5G用戶接入網(wǎng)關(guān)),當(dāng)前的CPE客戶終端技術(shù)已經(jīng)可將5G信號轉(zhuǎn)為WiFi信號,而5G技術(shù)與WiFi的融合,更有利于兩種信號的互相轉(zhuǎn)化。
此外,5G背后的技術(shù)包括波束成形與毫米波技術(shù)。而波束成型可以使信號的能量集中在接收端所在的方向,可以有效改善頻譜利用效率,這將改善高速情況下的信號的接收能力。而相對4G,5G具有超高帶寬、超低時(shí)延和海量連接、更快數(shù)據(jù)傳輸速率,更高頻譜效應(yīng)等特征,它接收網(wǎng)絡(luò)信號的能力更強(qiáng)。
再次,5G技術(shù)對高鐵的實(shí)時(shí)監(jiān)測與故障排查也帶來了新的利好。據(jù)香港《亞洲時(shí)報(bào)》的觀點(diǎn)稱,這將使高鐵駕駛室與控制中心之間通過超高清實(shí)時(shí)視頻流和會議實(shí)現(xiàn)更好的監(jiān)測及故障排查首次成為可能,即使是在高鐵以350公里時(shí)速飛馳的時(shí)候。
5G基于波束成形和毫米波技術(shù),這些優(yōu)勢特征是為司機(jī)和乘客提供可靠的WiFi等服務(wù)的關(guān)鍵能力。一方面,因?yàn)橹С?00KM/H高速移動狀態(tài)的無線接入,大密集接入的優(yōu)勢又能保證穩(wěn)定帶寬。這樣一來,高鐵不用擔(dān)心WIFI熱點(diǎn)的連接和網(wǎng)速問題,使用5G的毫米波技術(shù),讓網(wǎng)絡(luò)速度比4G時(shí)代大幅提升。
此外,毫米波技術(shù)破除了WiFi調(diào)制解調(diào)器的短板。瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院教授Leuthold曾經(jīng)談到,WiFi 調(diào)制解調(diào)器產(chǎn)生的無線電波或者微波,是均勻地朝著所有方向傳播。而毫米波則不同,它能被強(qiáng)聚焦地傳輸至室外,并且只在屋頂天線與燈桿之間的直徑為20厘米的波束中傳輸。這項(xiàng)技術(shù)很大程度上減少了傳輸所需的功率,也避免了 WiFi 調(diào)制解調(diào)器的信號在傳輸過程中相互妨礙所帶來的問題。
回過頭來看,4G技術(shù)下的高鐵WiFi遲遲不能破局是源于,高鐵部署的4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋在高速行駛下的信號接收體驗(yàn)與能力仍然差強(qiáng)人意,高速出行卡頓,長時(shí)間緩沖等情況在所難免,信號狀況頗為雞肋,但5G網(wǎng)絡(luò)因?yàn)槭褂萌碌募夹g(shù)、基站和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),能夠讓問題得以解決。
但它的難題同樣存在,比如說與4G通信設(shè)備相比,5G通信設(shè)備的耗電量大約是4G設(shè)備的的8到10倍以上。而高鐵的場景尤其是礦山、隧道內(nèi)的設(shè)備供電可提供的電力資源有限,無法滿足5G設(shè)備的電力需求,這需要對鐵路既有箱變和電力電纜進(jìn)行改造,成本與實(shí)現(xiàn)難度頗大,這是制約運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)高鐵的5G覆蓋的主要原因之一,當(dāng)然,這需要看如何實(shí)現(xiàn)5G與WiFi的融合互補(bǔ)了。
業(yè)內(nèi)也談到了這個(gè)難題,由于5G頻段較高、單基站覆蓋范圍較小等特點(diǎn),對于大型樓宇、高鐵、礦山等相對封閉場景,5G基站很難進(jìn)行無縫覆蓋,但Wi-Fi將會是5G的最好補(bǔ)充,兩者的融合開啟了一個(gè)更好的時(shí)代。
盡管它指向的是一個(gè)更好的未來,但是5G對高鐵的全面覆蓋與實(shí)現(xiàn)難題依然存在,要實(shí)現(xiàn)對高鐵的全線覆蓋,需要鐵路公司,運(yùn)營商等多方的利益協(xié)調(diào)與努力,進(jìn)行提前規(guī)劃。
早在多年前,一個(gè)19歲的男孩在火車上賣WiFi的事情曾經(jīng)廣為流傳,據(jù)說他把火車車廂變成網(wǎng)吧,在半小時(shí)內(nèi)就賺取了500元。什么是剛需?這就是。
高鐵WiFi與5G技術(shù)的融合,瞄準(zhǔn)的或許是一個(gè)更有想象力的大市場。高鐵高頻次、穩(wěn)定、封閉的特點(diǎn),接入WiFi,其運(yùn)營場景與盈利模式的想象空間很大,盡管當(dāng)前已經(jīng)在引入外界互聯(lián)網(wǎng)資本,但在高鐵WiFi與5G融合解決體驗(yàn)短板與技術(shù)上的難題之后,能不能賺錢、如何將復(fù)雜的利益分配格局厘清,能否打開消費(fèi)市場的商業(yè)前景,才是高鐵能否成為線下超級流量入口的關(guān)鍵。