2011年9月7日，“2011中国Femtocell高峰会议”在北京隆重召开。
主持人：下面我们首先欢迎来自上海通号轨道交通工程技术研究中心技术研发部的张晓钧为我们做介绍，大家欢迎。
张晓钧：各位专家下午好，我来自上海通号轨道交通工程技术研究中心，很高兴能在这跟大家分享交流一下Femto技术在高速铁路行业的应用。首先我介绍一下我们研究中心，上海通号轨道交通工程技术研究中心是中国铁路通信信号集团在上海新成立的以通信研发为主的全资子公司。中心专注于轨道交通行业新技术和新产品开发，致力于成为轨道交通行业内具有一流专业研究开发能力的高科技企业。
我演讲内容主要分以下五个部分，包括中国铁路发展介绍，高铁通信需求与难点，现有覆盖案例及问题，Femto应用方案及可行性，Femto体验及关注点。
中国铁路十二五规划发展目标是要到十二五末运营里程由现在9.1万公里增加到12万公里左右。其中我们关注快速铁路达到4.5万公里左右。左边这个图是08年调整之后中长期铁路网规划图。快速铁路网主要建设是四纵四横快速铁路骨干网建设。他们建设标准以时速300公里为基础，四纵北京到上海客运专线，北京到武汉、广州、深圳客运专线，北京到沈阳、哈尔滨客运专线，上海、杭州、宁波、福州、深圳客运专线。四横包括徐州、郑州、兰州客运专线，杭州、南昌、长沙、贵阳、昆明客运专线，青岛、石家庄、太原客运专线、南京、武汉、重庆、成都的客运专线。
快速铁路包括还有另外一个重要组成部分，包括城际的铁路系统，11年8月有如下铁路实现通车。新建城际铁路规划建成京津冀、长江三角洲、珠江三长脚三大城市群城际交通网络，推进重点开发区域城市群的城际干线建设。通常来讲快速铁路有以下优势，速度比较快，骨干网按照时速300公里建设，城际按照200-250公里建设，1000公里以内快于民航，200公里以上快于高速公路。输送能力大，正点率较高，非极端天气条件下一高速铁路自动化控制可全天后运营。经济效益好，日本东海到新干线开通7年收回全部建设资金。85年每年春利润达到2千亿日元。能耗比较低，相对轿车、大客车、飞机而言，高速铁路能耗相对比较低，利用电力牵引，不消耗宝贵石油等液体燃料，可以利用多种形式的能源，环境影响轻，低碳环保符合当今时代潮流。舒适方便，随到随走，车厢布置豪华，运行期间比较平稳，相对而言安全性挺好。然后在高铁上旅客对通信服务最优先是通话需求，第二是上网，然后是其他的娱乐应用。我们考虑当中是以优先通话为主。高铁通信现在面临以下几个问题，一个动车组车厢是密闭，车体穿透损耗比较大，能达到24dB以上。第二是高速带来频繁切换容易引起信令风暴，导致掉话。第三是重叠区域难以满足切换和重选需求，手机基本往往无法正常完成切换，易引起掉话。第四是高速移动带来多普勒效应难以克服，容易使动车组车厢成为信息孤岛。
三大运营商在现有一些高速铁路网络线路上进行了一些专门针对高铁的覆盖。对于现有高铁网络覆盖存在的一些问题，普遍公网没有考虑到高速移动场景，没有办法满足高铁特殊场景下的网络覆盖，普通覆盖效果比较差。一般性开始要考虑专网覆盖的问题，在专网面临问题是一个是网络规划方面，一方面他需要缩短基站之间距离，来抵御车厢穿透损耗以保证信号质量。第二他又同时需要增加基站间距离来满足减少切换的次数。第二主要的问题是群切换和多普勒频移问题，用户终端仍通过地面基站接入，地面密集专网覆盖导致更为严重的群切换问题，终端无法应用先进算法以应对复杂多普勒频移。第三个问题是巨额经济成本，使用专网覆盖，2G网络间距大概1-1.5公里，3G是500-800米。十二五末中国快速铁路里程将达到4.5万公里左右，完全使用专网覆盖高铁，三家运营商六张网络，需要30-40万台基站或者直放站，具有全球最大GSM网络中国移动基站总数也不过40万台，随着后续高铁继续建设，所需基站数量还将持续攀升。我们估算一下，要完成对高铁的信号覆盖，估算大概是每百公里增加1亿投资。这是我们提出的一个高铁利用Femto技术在高铁车厢进行信号覆盖的问题，覆盖的方案。我们在每节车厢上安装2G、3G的Femtocell，通过车载基站，在利用车无线宽带接入地面基站，接入核心网，最后接入各家运营商Femto网关，可以实现300公里时速高铁车厢内2G、3G各种知识通信，我们希望包括3G的三种制式，然后包括2G的GSM和CDMA的支持，还有包括对最后LTE的Femto。到2017年高铁动车组的列车将要达到2500列，我们希望在这些列车上都覆盖上Femto技术。
我们认为这个方案可行性依据是运营商对Femto进行了一系列的测试，结果表明Femto具备了在中国初步实现商用的技术条件。第二是截至2010年，Femto论坛成员达到120余家，整个产业链也在逐步完善当中。
下面介绍一下这个方案当中车地高速无线宽带介绍回传网络的问题。研究中心现在已经完成或即将完成的合作研发项目，能够为高铁车地通信提供>10兆稳定带宽。我们车载基站针对高速环境进行了优化算法，然后对整个硬件配置进行了优化调整来适应高速环境。在未来，中国通号牵头承担新一代宽带移动通信网的国家重大专项的主要课题。这个时候将进一步对高速算法进行优化，目标是要实现在不高于350公里每小时移动环境下，彻底无线宽带的最大吞吐量达到60兆。这个是大概在2013年前后，应用这个方案因为我们的车载基站和对普通终端来说有一定优势。首先它可以适用我们自己开发的高速算法来应对高速环境下的多普勒频偏，可以采用车载天线和增加功放来增加发射功率，这是普通终端不具备的优势。
这个方案当中可能存在一些问题，运营商对我们提出一些Femto对语音业务的QoS要求，但是由于高铁环境有一些特殊的复杂性，车地的高速移动宽带就可能存在着延时过长或者抖动过大因素，这样会影响整个IP网络语音通信质量。我们也对Femto进行了体验，某运营商向我们提供试用Femto，我们能听到对方声音，对方听不到我们的声音。这个Femto开机时间比较长，Femto的设备质量有待提高，建议是在设计或者是生产的时候逐步需要引入铁路机车车辆设备规范，规范包括以下大致这些。我们关心的问题一个是切换的问题，因为每个车厢都要布Femto，涉及到一个是车厢与车厢之间Femto之间的切换。另外一个就是车厢Femto与车站宏基站之间的切换。包括从宏基站切入车厢Femto和车厢Femto切入车辆宏基站这两个方向的问题。第二个是网络规划问题，如何避免和运营商现有网络形成干扰。车体虽然对信号有损耗，但这个信号还会漂进来，我们要考虑信号之间干扰问题。第三个是我们寻找GSM Femto，昨天有嘉宾讲了中国现有手机用户9亿多，但是3G用户8000多万，剩下大多数应该是2G用户，希望寻找GSM Femto在高铁上对GSM进行信号覆盖。然后我们也希望知道LTE Femto什么时候能试商用或者是能达到商用地步。然后第四个主要问题就是Femto接口标准化和公开化，这里主要关心的问题是一个多制式Femto的集成，因为车厢上的空间是有限的，我们希望是一个Femto带有多种制式，常见2G、3G通信最好还要加上WIFI。
我们对Femto技术的一个希望是能不能是一种集团内部的应用或者不去接上运营商的Femto网关的一些应用。大概就这些，谢谢大家。
