Успішний експеримент в Японії: мобільний зв’язок стандарту 5G стійко працює на високошвидкісному поїзді

Японська залізнична компанія East Japan Railway (JR East) і оператор мобільного зв’язку NTT Docomo провели успішний експеримент по передачі сигналу стандарту 5G на експериментальний потяг Alfa-X, що рухається зі швидкістю 360 км / год на ділянці Сендай – Сін-Аоморі лінії Тохоку Сінкансен.

Робота над проектом використання мобільного зв’язку нового покоління на високошвидкісних лініях почалася в 2017 р. Дослідні поїздки відбулися в період з жовтня по грудень 2020 р. Плануванням експерименту займалися обидва учасники. Docomo забезпечив будівництво та експлуатацію базових станцій 5G, постачання мобільних терміналів, а також функціонування системи передачі відео високої чіткості 4К і 8К. JR East надала експериментальну апаратуру в поїзді Alfa-X, провела випробування і спільно з Docomo виконала аналіз результатів.

Для організації мобільного зв’язку стандарту 5G використовується високочастотний діапазон, однак через вплив доплерівського ефекту і перешкод в результаті відображення радіосигналу від розташованих уздовж дороги об’єктів зв’язок при високій швидкості руху стає нестійкою. Випробування проходили в частотному діапазоні 4,85 ГГц при ширині смуги 100 МГц. Була досягнута швидкість прийому 500 Мбіт/с і передачі – 100 Мбіт/с.

На відстані 1 – 1,5 км від шляху з розносом близько 900 м встановили дві базові станції. Комутаційне обладнання, яке відповідає специфікаціям консорціуму 3GPP, розмістили в поїзді. Система побудована з використанням спеціальної технології формування променя, що дозволяє сконцентрувати енергію випромінювання в певному напрямку. Вона оснащена також функцією супроводу променя для контролю напрямку радіовипромінювання і компенсації трансформацій частоти, обумовлених доплеровским ефектом. Розроблена також функція передачі абонентського з’єднання для безобривного переходу між базовими станціями.

Випробування продемонстрували, що система здатна стійко передавати зображення з високою роздільною здатністю 4К/8К в режимі потокового відео як на шляхову інфраструктуру, так і на рухомий склад. Дві базові станції формують зону дії мережі 5G протяжністю близько 5 км.