科普：为何高铁列车越跑越快手机信号却比以前好

  IT之家 10 月 29 日消息现在高铁列车慢慢的变快，途经的隧道慢慢的变多，但手机却没有像以前那样出现信号不稳定的情况，4G、5G 信号还是满格，这是怎么回事呢？IT之家了解到，今天中国铁路对此进行了科普，一起看一下。

  以前，火车上信号不好是常有的事情，火车行驶在山区，别说刷个网页，打电话都费劲，这是怎么回事呢？个中原因远比你想的要复杂！

  当列车高速行驶时，手机和车外信号塔之间传输信号是相对运动，而传输的信号就是电磁波。在车内高速运动的手机发出的电磁波和接收的电磁波波长不一致，有可能超出车外信号塔识别的范围，接收不到信号，这种现象就是 “多普勒效应”。

  为了保证高速行车安全，高铁车体采用全封闭结构。部分高铁的车窗玻璃采用金属镀膜技术，用来减少热量损失。但这些涂层也会阻碍电磁信号的进入，封闭的金属车体会使手机信号迅速衰减。

  列车高速行驶，手机会迅速切换不同信号覆盖区域，这样快速切换轻易造成信号丢失。按人的运动速度，越区切换的时间是充足的。但是，在高铁列车上，根据切换算法时间的估算，3 至 6 秒就要发生一次切换。这样的频率，是非常考验系统覆盖和性能的。

  简单来说，坐火车时手机信号不稳定，是因为手机运动的速度太快，信号都追不上了，当信号到达的时候，已经错位了。

  为什么手机网络叫做 “蜂巢移动网络”？每个信号塔的覆盖区域是六边形，全国的移动信号网络由无数个六边形组成，就像蜂巢一样。

  为了让大家在高铁列车上 “不掉线”，高铁沿线进行信号覆盖时，基站和钢轨之间最佳间距是 100 至 500 米，方便信号到达旅客的手机。天线的高度也有讲究，不能太低，也不能太高，一般是天线 米，保证天线朝向正对车窗。

  在山区或丘陵地带，铁路沿线有大量的隧道，那么，隧道中如何保证信号覆盖呢？

  如果是短隧道，能够最终靠隧道口的天线，向隧道内进行定向辐射覆盖，如果是长隧道，就要使用到 “泄漏电缆”。

  跟普通的电缆不同，这种电缆在金属屏蔽层的外导体上周期性地开有一定形状的槽孔，所以又称为开槽电缆，相当于连续发射无线信号的小天线。

  目前很多高铁线路已经率先实现手机信号全线覆盖，如张呼高铁、西成高铁、海南环岛高铁等线G 信号全线覆盖。

  以张呼高铁（乌兰察布至呼和浩特东段）为例，该线路首次在建设中实现手机信号同步覆盖，每个涵洞室内都安装了公用无线网络通信设施，也就是三大运营商的通信设备。

  呼和浩特通信段根据山区地形变化 “量体裁衣”，在铁路线路两侧铺设通信光缆、架设通信铁塔，通过光缆和铁塔装置不断 “接力”，即使在 4560 米长的东土村隧道里，手机信号依然满格。

  泄漏电缆一般铺设于高于轨面 2.1 米和 2.6 米的洞壁上，刚好与飞驰的高铁车窗上下沿对齐，将受控的电磁波能量沿线路均匀有效地辐射出去再接收进来。

  让旅客出行体验更美好，是铁路人共同的努力目标，未来，旅客们乘坐列车时，不仅能享受到高铁速度，还能更好地体验无线网络无缝覆盖。

  目前，铁路部门快速推进 5G 技术探讨研究应用，加快 5G 覆盖工程，不断打造便捷、温馨、舒适的旅客乘车环境。

  5G 能给旅客带来哪些享受？在时速 350 公里的动车组里，5G 用户可享受流畅的通信服务。在线看电影、商务办公、阅读新闻更高效流畅，使高铁旅行体验更加美好。

  在车站候车室等场所，旅客可利用 5G 高带宽、低时延的特性，体验 VR、AR、云游戏乃至 8K 视频。

  高铁列车移动信号优化，是一项很复杂的工作，既要投入大量的资金，又要克服很多技术困难，离不开铁路通信工程师的辛勤付出。