开往冰雪世界的“极智特快”——纪京张高铁的5G创新与应用

随着轰隆的汽笛声，搭载5G超高清演播室的G8801次京张高铁冬奥列车从清河站极速驶出。仅用55分钟，便一站直达终点站太子城。

在飞驰的7号车厢，中国联通北京市分公司网络优化中心曾伟正在一次次往返测试中进行数据的积累与分析。快速变化的电子屏幕上，仪表的指针在零与峰值间不断徘徊，沿线覆盖、信号质量、时延抖动等一系列指标清晰可见。

“团队的工作成果能在冬奥赛事中得到应用，再多的辛苦和劳累都是值得的。”回首这段艰辛的建设历程，曾伟十分感慨。

曾伟与技术人员分析高铁5G测试数据

全球首条5G全覆盖高铁

京张高铁并非寻常高铁，作为北京2022年冬奥会的重要交通干线，自诞生之初，5G就是这辆智能化动车组的亮眼“招牌”。

“在智能铁路技术体系中，5G是最重要的信息交换枢纽和基础支撑条件。”中国联通北京市分公司网络优化中心总经理蔡凯介绍，依托5G技术，可助力城市轨道交通实现室内导航、换乘指引、车厢分流以及客流分析预测等效果，在“新基建”的风口上大有所为。

他表示，自2019年国家发放5G商用牌照后，中国联通快速部署数十万基站，建立了全面覆盖的5G网络，实现了对行业用户的赋能。

然而，想在京张高铁上实现5G全覆盖并非易事。用曾伟的话说，这是一项“凿壁偷光”的工程。

“京张高铁北京段沿途经过四段声屏障，总长度达到2.5公里，墙壁厚度都在30公分左右，对信号的屏蔽型很强。”她表示，由于高铁采用了先进复合材料碳纤维车身，5G信号在穿透车厢的过程中，衰减度达到30dB以上。

为最大限度提高信号强度，一方面，相关单位积极部署车顶天线，引入5G信号。另一方面，中国联通召集专家团队进行技术攻关，圆满完成了5G SA独立组网的搭建工作。

“京张高铁是全球首个全线部署5G SA网络的高铁线路。”曾伟介绍，SA网络是承载各类“黑科技”的底座，充分满足5G高清回传、超低时延、网络切片等各类SA特色应用需求。

至此，在京张高铁上开展4K超高清直播成为可能。

5G超高清赛事直播

在这辆时速350公里的高速列车上，与之同步“奔驰”的，还有中国联通与中央广播电视总台合作打造的高铁5G超高清演播室。

中国联通北京市分公司网络优化中心王佐介绍，演播室采用全IP技术构建，可以实现嘉宾访谈、全车厢移动直播报道。同时，还能为大屏小屏提供虚拟制作、多方连线等服务。

在他看来，构建高速稳定的5G专网环境是实现赛事高清转播的关键。

“我们在京张高铁沿线基站开通了两个100M带宽的5G载波，将其中一个100M带宽载波提供给公众旅客，另一个100M带宽载波作为本次冬奥直播的频率专网。”王佐表示，运行在该频率专网上的5G信号可避免受到其他周边基站的干扰，实现长时间的稳定传输。

那么，央视媒体又是如何完成视频的直播呢？这一切都离不开中国联通打造的专用信号卡——冬奥节目直播专网卡。

“就像给手机插入SIM卡一样，我们也为连接转播设备的车载终端配备了专用信号卡。”王佐手持着一枚指甲盖大小的芯片向大家展示说，为最大限度保证视频上传质量，当冬奥节目直播专网卡注册到频率专网并进行数据收发业务时，网络将优先调度频率资源，提供最高的传输速率和更低的时延。

“就好比在拥挤的高速公路上开辟了一条专用的奥运绿色通道。”王佐解释说。

在此过程中，每当架设在高铁上的移动演播设备开始作业，拍摄的视频都将通过车载终端以5G信号的方式发送给沿途基站。接收信号后，基站将进一步进行信号处理并通过网络转发到央视总台，完成视频的实时传输。

“高铁、5G和超高清视频编解码技术，三大中国‘名片’合为一体，在全世界尚属首例。”谈及中国联通为京张高铁打造的5G超高清演播室，蔡凯自豪地说。

为科技冬奥注入新动能

据了解，自1月6日京张高铁冬奥列车暨5G超高清演播室在清河站上线至今，视频直播的测试工作非常稳定，未曾出现卡顿和花屏现象。

与此同时，依托中国联通5G网络的支撑，更多智慧应用也将在这辆冬奥列车上得到体现。

相关负责人透露，京张高铁不仅将实现车站自动发车、区间自动运行、车站精准自动对标停车、自动开门防护等服务，包括调度和运维等也将实现全面智能化。

“京张高铁全线采用电子客票，通过‘刷身份证＋人脸识别’就能实名核验乘车，旅客可实现一证通行、一秒刷脸进站。”蔡凯对此充分赞许。

距离冬奥会开幕还有5天，这位年轻的经理已按捺不住高昂的斗志，从人员的指挥调度到产品的测试体验，一刻也没有休息。

“5G不仅仅代表更高速率、更大带宽、更强能力的接口技术，还是面向业务应用和用户体验的智能网络。”蔡凯表示，下一步，团队将加快对现有应用的升级换代，不断为科技冬奥注入新动能。