打造铁路5G走廊，旅途尽享千兆网络

由Deutsche Bahn（DB）、网络设备供应商爱立信、电信运营商O2 Telefónica和无线电天线桅杆运营商Vantage Towers合作开展的一项在列车上建立千兆移动与数据连接的项目取得里程碑式成就。该项目名为“千兆创新轨道”（GINT），于2023年5月启动，得到了德国联邦数字化和交通部约640万欧元的资助。

在5G移动技术的助力下，未来的铁路乘客将尽享如同居家一般的网络体验，在旅途中观看电影、进行交流、开展工作或休息放松。专家预测，到2030年代初，每列列车的数据传输速率将达到每秒5千兆比特，较当前的LTE技术所能达到的数据传输速率高出数倍。

这意味着移动通信扩展的范式转变：高数据传输速率需要较大的信道带宽，这只有在较高频率下才能实现。所以，除了在该地区开展普通5G扩展工程之外，铁路线还需要高性能的5G连接。O2 Telefónica提供的3.6千兆赫频率和GINT项目使用的工业频谱可实现高速移动数据传输。但由于无线电天线桅杆的覆盖半径约为一公里，其传输距离短于目前4G移动通信所使用的较低频率。

因此，GINT项目正在通过轨道沿线特殊的无线电天线桅杆测试5G移动无线覆盖范围。未来的5G铁路无线系统，即未来铁路移动通信系统（FRMCS）也需要这样的桅杆。未来几年，德国铁路沿线将需要约20000根用于FRMCS的新桅杆。这些桅杆将为铁路乘客提供高性能移动无线信号与数据连接奠定基础。该项目的中期成果令人鼓舞：

如果相关各方以目标为导向齐心协力，就能快速、轻松地建成移动无线走廊。

• Vantage Towers在该项目中开发的创新无线电天线桅杆由标准化金属结构件制成，能够以低成本批量生产并在地面上预先组装；无需为每根桅杆设立施工现场
• 标准化底座可补偿斜坡倾斜度等；将底座固定在地面上以节省时间。
• 一个施工队每天最多可安装三个底座和三根桅杆。只需一台轨道挖掘机，就能在准备好的基架上架设包含天线的桅杆。也可以从陆地上或通过直升机架设。
• 由于项目合作伙伴，包括基础设施运营商Regio Infra Nordost (RIN)、地方政府和出资方BMDV之间的密切合作和相互信任，梅克伦堡-西波美拉尼亚州约12公里长的测试轨道从项目启动到投入使用，只用了不到八个月的时间。

铁路沿线的移动电话走廊既高效又节省资源。

• 新型桅杆固定在地面上，因此无需浇筑昂贵的地基，这样可以节省混凝土并减少二氧化碳排放。
• 约15米高的沿轨移动无线走廊桅杆与周围景观融为一体。在许多地方甚至不需要冗长的审批程序
• 这些桅杆可同时用于移动无线系统和未来的铁路无线系统FRMCS，可在铁路运营数字化与乘客高速数据连接之间实现巨大的协同作用。

初步实测证实了计算和前期工作。

• 靠近轨道的超现代化天线将无线信号传输到列车上和列车内。
• 理论上的网络配置已在实际测试环境中成功实现。轨道上的数据传输初步测量结果为进一步的详细测试提供了乐观的依据。

在接下来的几个月中，该项目计划使用Deutsche Bahn (DB)的实验列车——先进列车实验室（aTL）进行时速高达140公里的试运行，以便深入了解高速网络在高速行驶过程中的运行情况。此外，项目还将研究手机透明面板的效果：在先进列车实验室（aTL）的部分车厢中，透明面板已采用了创新的激光工艺进行处理，使手机信号能够更好地通过。

此外，项目还对多输入多输出（MIMO）天线技术和波束赋形进行了测试。测试中，移动无线信号被引导至行驶中的列车上，并随列车一路前行。该方法可以优化无线信号，实现传输系统的节能运行。为了展示如何减少无线小区之间的切换，从而实现更加稳定的连接（尤其是在高速行驶时），项目将多个无线小区连接成一个小区（即“复合式无线产品”）进行测试。

BMDV议会国务秘书 Daniela Kluckert表示：“前人栽树后人乘凉，是政府肩负的一项重要使命。当前，我们尤其不能放松移动通信的发展，毕竟在可预见的未来，旅客对数据传输速度的需求将显著增长。更重要的是，未来的列车运营将更加数字化，数据密度也会更高。而从该项目中获得的洞察将帮助我们精准把握发展方向，实现与下一代移动通信的无缝衔接。毫无疑问，我们必须付出巨大的努力才能消除人们多年来因大量信号盲区而带来的失望与不满，这种情况绝对不能再发生。”