中国移动内蒙古公司2024年5G高铁工程可行性研究

完成单位：中国移动通信集团设计院有限公司内蒙古分公司

一、项目背景与概述

在当今数字化时代，高速稳定的通信网络对于提升高铁运营效率、改善旅客出行体验至关重要。本项目聚焦于内蒙古自治区境内的5条高速铁路路线（呼包动车专线、包银高铁专线、赤喀高铁专线、呼准鄂快速铁路、集大高铁专线）的5G室外专网覆盖工程。项目分5个批次进行可行性研究报告文件批复，总投资达1.05亿元。

各条线路均有其独特的重要意义和现状需求。呼包动车专线部分路段因4G业务量负荷较高，急需升级为5G网络；包银高铁是京呼银兰大通道的关键组成，对于促进区域经济联动发展意义重大；赤喀高铁是京哈高速铁路的重要部分；呼准鄂铁路是呼包鄂城市群的重要交通线路，该城市群战略地位突出；集大原高铁则是我国“八纵八横”高铁网呼南通道的关键环节。随着高速上网、移动视频类业务需求的暴增，现有网络面临巨大容量压力，迫切需要进行分流以增强竞争力。

 二、成果特点

 （一）技术复杂性

1. 多频段技术融合运用

本项目采用了2.6G、700M + 900M、700M + 1800M等多种技术实现高速铁路专线专网覆盖。不同频段具有不同的特点和优势，2.6G频段具有较高的数据传输速率，能够满足高速移动状态下的大流量数据业务需求，如高清视频播放、高速文件下载等。700M频段具有信号传播损耗小、覆盖范围广的特点，适合用于长距离的铁路沿线覆盖，减少基站建设数量，降低建设成本。而900M和1800M频段在网络覆盖和容量方面也有各自的优势。将这些频段进行有机融合，需要解决频段间干扰、信号协同等一系列复杂的技术问题。项目团队通过深入的理论研究，制定了科学合理的频段规划和组网方案，确保了不同频段之间的协同工作，实现了高速铁路沿线5G网络的无缝覆盖。

2. 高速移动环境下的信号稳定技术

高铁运行速度快，列车在高速行驶过程中会导致信号快速衰落、多普勒频移等问题，严重影响通信质量。为了解决这些问题，项目团队采用了先进的自适应天线技术、信道估计技术和多普勒频移补偿技术。自适应天线技术能够根据列车的移动方向和速度自动调整天线的辐射方向和增益，增强信号的接收强度；信道估计技术可以实时准确地估计信道状态，为后续的信号处理提供依据；多普勒频移补偿技术则能够有效补偿因列车高速移动产生的频率偏移，保证信号的正确解调。通过这些技术的综合应用，在高铁时速高达250公里甚至更高的情况下，依然能够保持稳定可靠的通信连接，为旅客提供流畅的上网体验和列车运营提供稳定的通信保障。

3. 复杂地理环境下的网络部署技术

内蒙古自治区地域广阔，地形复杂多样，包括山脉、草原、沙漠等不同地理环境。在这些复杂地理环境下进行5G网络部署面临着诸多挑战，如信号遮挡、基站建设难度大等。项目团队针对不同的地理环境特点，采用了差异化的网络部署策略。同时，为了确保基站在恶劣环境下的稳定运行，还采用了防风、沙、尘、雨、雪等防护措施，以及智能后备电源管理系统，保障了基站的可靠供电。

 （二）成果的科学性体现

1. 全面深入的调研分析

在项目可行性研究阶段，项目团队进行了全面深入的调研分析。对各条高铁线路的现有通信网络状况进行了详细的勘察和调研，包括网络覆盖范围、信号强度、业务流量等指标。同时，对沿线的地理环境、人口分布、经济发展状况等进行了充分的了解。通过对大量数据的收集和分析，准确把握了项目的需求和面临的问题。

2. 严谨的技术方案设计

基于调研分析结果，项目团队制定了严谨的技术方案。在网络架构设计方面，采用了分层分布式架构，将核心网、接入网和传输网进行合理布局，提高了网络的可靠性和可扩展性。在基站选型和配置方面，根据不同线路的特点和需求，选择了合适的基站设备，并进行了精确的参数配置。同时，为了确保网络的安全性，采用了多层次的安全防护体系，保障了通信数据的安全传输。

3. 科学的成本效益分析

项目团队对项目的投资成本和预期效益进行了科学的分析。在投资成本方面，详细核算了基站建设、设备采购、网络部署、运营维护等各个环节的费用，并考虑了技术更新等因素的影响。在预期效益方面，从社会效益和经济效益两个方面进行了评估。社会效益包括提升旅客出行体验、促进区域经济发展、加强铁路运营管理等方面；经济效益包括增加通信业务收入、带动相关产业发展等方面。通过成本效益分析，确定了项目的可行性和投资回报率，为项目的决策提供了科学依据。

 （三）其他特性

1. 创新性

本项目在多个方面具有创新性。在技术创新方面，多频段融合技术和高速移动环境下的信号稳定技术处于国内领先水平，为解决高铁通信难题提供了新的思路和方法。在运营模式创新方面，采用了与广电公司合作共建的模式，充分整合了各方资源，实现了优势互补，提高了项目的实施效率和运营效益。同时，项目还引入了智能监控管理系统，实现了对网络设备的实时监控和故障预警，提高了运维管理的智能化水平。

2. 实用性

项目成果具有很强的实用性。5G室外专网覆盖工程的实施，有效解决了高铁沿线通信网络容量不足、信号不稳定等问题，为旅客提供了高速稳定的上网服务，提升了旅客的出行满意度。同时，稳定可靠的通信网络也为铁路运营管理提供了有力支持，如列车调度指挥、安全监控等系统可以更加高效地运行，提高了铁路运营的安全性和效率。此外，项目成果对于促进区域经济发展也具有重要意义，为沿线地区的信息化建设和产业升级提供了基础保障。

3. 可推广性

本项目的技术方案和实施经验具有很强的可推广性。我国高铁网络建设不断推进，类似的高铁通信网络覆盖需求广泛存在。本项目所采用的多频段融合技术、高速移动环境下的信号稳定技术和复杂地理环境下的网络部署技术等，以及与其他通信运营商合作共建的运营模式，都可以为其他地区的高铁5G网络覆盖项目提供借鉴和参考。通过推广本项目的成果，可以加快自治区高铁通信网络的建设步伐，提升高铁通信服务质量。