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眾所周知，我們國(guó)家有目前世界上最發(fā)達(dá)的高速鐵路網(wǎng)絡(luò)。高鐵，拉近了城市之間的時(shí)間距離，徹底改變了我們的生活。

不過(guò)，你經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)，手機(jī)信號(hào)很不穩(wěn)定，時(shí)好時(shí)壞，甚至有時(shí)候干脆徹底無(wú)信號(hào)。

那么問(wèn)題來(lái)了，為什么在高鐵上手機(jī)信號(hào)會(huì)這么差？這個(gè)難題真的無(wú)法解決嗎？

今天，小編就詳細(xì)和大家聊聊這個(gè)問(wèn)題。

普速列車(chē)，運(yùn)行速度基本上在80-120km/h左右。

2008年8月1日，中國(guó)第一條真正意義上的高鐵——京津城際，正式開(kāi)通，時(shí)速350公里。由此，正式宣告中國(guó)進(jìn)入高鐵時(shí)代。

經(jīng)過(guò)十年的發(fā)展，從京津城際，到武廣客專(zhuān)，再到京滬高鐵，新的高鐵線路不斷開(kāi)通，如今中國(guó)高鐵運(yùn)營(yíng)里程已經(jīng)接近3萬(wàn)公里。

而通信方面，經(jīng)過(guò)短暫的3G時(shí)代，中國(guó)很快邁入了4G時(shí)代�，F(xiàn)在，4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了全國(guó)覆蓋。

以上是背景知識(shí)鋪墊。接下來(lái)，進(jìn)入具體分析。

首先我們來(lái)看看影響信號(hào)的最主要因素之一——基站數(shù)量。

2008年，全國(guó)基站總數(shù)大約是641100個(gè)。

看上去這個(gè)數(shù)量很多，但實(shí)際上，按面積平均一下，就不多了——平均每平方公里僅0.07個(gè)基站。

而且，這些基站主要集中在城區(qū)和村鎮(zhèn)。鐵路所經(jīng)過(guò)的區(qū)域，多為人煙稀少地區(qū)，基站密度更小。尤其是山區(qū)，受地形影響，信號(hào)會(huì)更差。

所以，除了極少數(shù)非常偏僻的地區(qū)之外，大部分鐵路沿線，我們也都實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的覆蓋。

高鐵沿線的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，主要有兩種方式，分別是公網(wǎng)方式和專(zhuān)網(wǎng)方式。

公網(wǎng)方式，是將高鐵沿線的覆蓋，融入周邊大網(wǎng)統(tǒng)一規(guī)劃和考慮。也就是說(shuō)，利用周邊已有的基站進(jìn)行覆蓋，只不過(guò)稍加優(yōu)化和調(diào)整。

專(zhuān)網(wǎng)方式，采用的是單獨(dú)組網(wǎng)，即高鐵專(zhuān)網(wǎng)和周邊大網(wǎng)分開(kāi)，除車(chē)站外，高鐵專(zhuān)網(wǎng)基站和周邊大網(wǎng)基站不設(shè)鄰區(qū)關(guān)系，避免發(fā)生切換。

公網(wǎng)方式（紅色為周邊常規(guī)基站）

專(zhuān)網(wǎng)方式�。ňG色為高鐵專(zhuān)用基站）

這里解釋一下，什么叫鄰區(qū)和切換。

我們?cè)谧呗坊蜃��?chē)時(shí)，是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。從一個(gè)區(qū)域，移動(dòng)到另一個(gè)區(qū)域。也就會(huì)從一個(gè)基站范圍，到另一個(gè)基站范圍。

如果你正在打電話，或者正在上網(wǎng)追劇，為了不讓你的電話或網(wǎng)劇中斷，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行自動(dòng)切換。

看這個(gè)圖，就明白了：

專(zhuān)網(wǎng)下的高鐵信號(hào)（藍(lán)色塊=高鐵列車(chē)行駛模擬）

切換的成功率，受很多方面的影響。其中很重要的因素，就是速度。

我們來(lái)看一組數(shù)據(jù)：

一個(gè)普通WCDMA基站的覆蓋范圍（1950Hz，郊區(qū)，天線掛高45米），是979米。

按人的運(yùn)動(dòng)速度，跨區(qū)切換的時(shí)間是充足的。汽車(chē)也問(wèn)題不大。但是，高鐵的話，根據(jù)切換算法時(shí)間的估算，3~6秒就要發(fā)生一次切換。這樣的頻率，是非�？简�(yàn)系統(tǒng)覆蓋和性能的。

多普勒和多普勒效應(yīng)公式

最痛恨公式，我就不介紹了哈！簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，多普勒效應(yīng)的意思，就是手機(jī)運(yùn)動(dòng)的速度太快，信號(hào)都追不上了。。。當(dāng)信號(hào)到達(dá)的時(shí)候，已經(jīng)錯(cuò)位了。。。

OFDM的情況下，是這樣▼

除了多普勒效應(yīng)之外，還有多徑效應(yīng)等，也影響信號(hào)的傳輸。

雖然3G/4G會(huì)通過(guò)專(zhuān)門(mén)算法對(duì)這些效應(yīng)進(jìn)行抑制，但是效果有限。

不過(guò)，好消息是，到了5G時(shí)代，情況就不一樣了。5G的性能指標(biāo)里面，明確指出，可以支持終端最高移動(dòng)速度為500km/h。除非是超級(jí)高鐵（時(shí)速1000km/h），不然5G都能hold住。

除了基站數(shù)量和密度之外，站址的選擇，也是很大的一門(mén)學(xué)問(wèn)。

高鐵線路，呈狹長(zhǎng)帶狀分布，區(qū)域跨度大，沿途經(jīng)過(guò)車(chē)站、地面、高架橋、地塹、隧道和橋梁等多種地形、地貌。

高鐵車(chē)廂都是金屬合金，無(wú)線信號(hào)的衰減很大。

所以，基站和鐵軌之間的距離，要保持在50米以上，最佳間距是100-500米。

現(xiàn)在大家明白為什么坐高鐵的時(shí)候，總是能看到基站天線了吧。它們就是故意這么架設(shè)的，方便信號(hào)能到達(dá)你的手機(jī)。

在直線軌道路段，相鄰站點(diǎn)宜交錯(cuò)分布于軌道的兩側(cè)，呈“之”字狀分布。在彎道路段，站點(diǎn)宜設(shè)置在彎道的內(nèi)側(cè)，提高入射角，保證覆蓋的均衡性。

如果是短隧道，可以通過(guò)隧道口的天線，向隧道內(nèi)進(jìn)行定向輻射，進(jìn)行覆蓋。

如果是長(zhǎng)隧道，就需要用到“泄漏電纜”。就是下面這個(gè)：

泄露同軸電纜

泄漏電纜的信號(hào)效果還是不錯(cuò)的，即使在非隧道環(huán)境下，也可以考慮使用（前提是不差錢(qián)，因?yàn)檫�要修擋風(fēng)墻或屏蔽罩）。

擋風(fēng)墻

在隧道里，通常也有小型機(jī)房，里面有RRU和一些信號(hào)中繼設(shè)備。