地铁的移动网络建设，是服务乘客提供高质量出行的重要一环，也是提升地铁信息化、智能化的有力支撑。日前，工信部等十一部门发布了《关于开展“信号升格”专项行动的通知》（简称《通知》），明确表示要“加强重点场景网络覆盖”，其中一个重点场景就是城市地铁。
“信号升格”的号角已经吹响。上海正在加快行动，面向存量地铁线路“啃硬骨头”，推进上海市地铁隧道5G网络100%覆盖，全面提升地铁5G网络覆盖能级。
地铁乘客的烦恼
经常乘坐上海地铁2号线出行的市民，以往在站台上等车时网速都很快，刷抖音、看视频，一点都不耽误。但地铁开动后，在隧道区间内网速就慢了许多，经常链接都点不开，看视频非常卡顿。
这几乎是全国各大城市地铁乘客都会遇到的烦恼。
中国信息通信研究院2022年发布的一份报告显示，存量地铁的5G综合覆盖率普遍比新建地铁低很多。报告显示，2019年底以后开通的所有地铁线路5G覆盖率均超过85%；部分城市2019年前开通的地铁线路在正式运营后，网络部署存在建设施工维护困难等情况，导致5G覆盖率较低，上下行接入速率达标占比不足。
对地铁开通时间较长、老线路相对较多的上海来说，挑战更大。
1993年，上海地铁1号线南段（徐家汇－锦江乐园）开通观光试运营，从此上海正式步入地铁时代。2019年，我国开始5G规模化商用，此时，上海已拥有17条地铁线路，里程达到705千米。如今，上海地铁网络已扩大至20条线路508座站点831千米规模。同时，越来越多市民在日常出行中选择地铁。
为了给地铁乘客带来高质量的通信体验，今年，上海不仅要推动新建线路4G/5G同步覆盖，还要推动存量地铁的隧道区间实现5G覆盖，从而实现地铁全线5G全覆盖。
啃5G覆盖“硬骨头”
城市轨道交通具有客流密集、环境封闭等特殊性，系统高度集成，协调联动复杂，且长期高强度客流、高负荷运行，施工改造难度大、要求高。对于网络建设者们来说，这是块“硬骨头”。
施工“天窗”时间短就是一大挑战。地铁作为骨干公共交通工具，投入运营后仅在夜间可以施工，每天施工窗口期通常只有两三个小时。
“3月10日，我们晚上12点左右开始进场，先要将电缆、光缆、5G设备等运送进地铁区间隧道内，才能开始施工。凌晨3点15分左右，就得准备收工。”中国电信上海公司（下称“上海电信”）相关人士说道。而且，网络建设人员并不是每天都能进场施工，因为地铁线路还有其他日常维护需在夜间进行。
地铁隧道内的施工难度和复杂度可能超出许多人的预期，包括机房设备安装、RRU设备安装、隧道内箱体布放、漏缆和光电缆布放等等，涉及20道左右工序。
建设人员需要先将又长又重的漏缆、光电缆盘好，从站外运送至站台，再通过自制的工程车在区间隧道内运送，然后进行CUDU、RRU、电源箱、光纤箱等各种设备安装。
据悉，在今年推进上海地铁全线5G覆盖过程中，由不同运营商牵头负责不同地铁线路的5G建设。
“车地系统”实现“人人高清”
3月中旬以来，乘坐上海地铁4号线的乘客发现，即使在地下空间，无论是站厅站台还是地铁列车行驶过程中，移动上网感受都变好了，观看高清视频时没有出现卡顿现象，拖曳进度条也没有出现缓冲、停顿现象，即拖即播。
地铁4号线于2005年12月底开通，是上海建成运营的第5条地铁线路。一直以来，受限于特殊的环境，地铁列车在隧道区间快速行驶时，用户难以享受到更好的上网体验。
在4号线这样老的地铁线路中，原先铺设的漏缆不支持5G，所以在地铁列车区间行驶过程中，乘客只能使用4G网络。另外的难题在于，漏缆被安装在隧道墙壁上，将信号“打”进行驶的地铁列车中，要穿越厚重的金属厢体，不可避免会产生极大的衰减。此外，老的漏缆频率干扰现象也较为突出。
如何能让乘客在乘坐4号线这样的“高龄”线路时，全程都有优良的5G上网体验？
如果仍采用传统的漏缆覆盖方式，矛盾依然突出。不仅是新增漏缆的安装空间不足，而且要多方协调，对电源进行改造，另外施工周期会远远大于新线。同时，“顽疾”未除，漏缆信号仍要穿越坚固的地铁金属厢体。
为破解老线路5G全覆盖难题，上海电信首创5G新型“车地系统”覆盖方案，通过“数字室分+无线回传”，为乘客带来高速上网体验。
具体而言，通过BBU+pRRU架构在地铁车厢内部直接搭建一套完整的5G室分系统，在第一节车厢内安装1台BBU设备，在每节车厢内都安装1台pRRU设备。也就是说，乘客在地铁行驶过程中接收到的网络信号不是从车厢外面“打”进来的，而是直接连接车厢内pRRU设备发出的，没有了穿越金属箱体导致的信号衰减。
同时，上海电信利用5G大带宽高速率的特点，在隧道内安装5G AAU，在地铁车辆的车头和车尾分别安装CPE，实现网络数据“高速回传”。
上海地铁5g设备机房
“设备上车+高速无线回传”，内外结合，5G新型“车地系统”为用户带来更快的网速。
不再铺设泄漏电缆
新方案下，隧道网络建设工期大幅缩减，不用再铺设泄漏电缆，地铁施工难度大幅降低。以4号线为例，工期由原来的1年缩减至6个月，缩短了50%。
再者，新方案能有效降低投资、提升效益比，5G“车地系统”相较于传统覆盖方式，投资可降低20%。如地铁4号线预计一年可节约370万度电，相当于455吨标准煤，节能效益明显。更重要的是，5G“车地系统”在满足乘客极速上网需求的同时，也可提供更大带宽满足各行业场景需求，助力城市数字化转型。
5G“车地系统”上场，为在全国范围内加快地铁场景下的5G覆盖，尤其是解决地铁存量老线的5G覆盖及4G质量问题提供了有效抓手。同时，大带宽也为地铁行业车载应用带来无限可能。
在这背后，技术人员克服了诸多挑战，攻克了多个难题。
针对地铁车厢内安装空间有限，且列车在行驶过程中会一直震动，技术人员对车载无线基站进行小型化定制开发，使其体积更小，并具有更高的防震性能等。
更大的难题在于，地铁列车由多节车厢构成，而且车厢有时会更换和重新组合，在这样的情况下，无法用一根光缆将所有的车厢连接起来。否则，每更换一次车厢就要重新布设线缆，极不利于运行维护。
为确保地铁车厢重新组合后连接依然稳定、畅通，技术人员定制开发了光缆盲插可拆连接件，换车厢后可以快速将光缆重新连接起来。经过近一段时间的试点，已经验证了这种方式的可靠性。
多次测试后发现，在地铁快速行驶过程中，5G网速普遍超过1800Mbps，看高清视频毫无压力。最明显的效应就是，网络性能提升带来用户体验跃升，在地铁这样的特殊场景下，用户能享受到甚至比地面5G更快的上网速率。
在国外地铁还在建设开通4G的时候，上海的地铁正全面进入5G时代。
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