以前坐火车的时候
我们经常能听到这样的大声喊话:
“喂?喂!我过山洞呢!信号不好!”
在人们的认知中
一般在无遮挡的平原地区
手机信号比较好
当列车进入隧道时
信号就容易不稳定
不过,现在高铁列车越来越快
途经的隧道越来越多
手机4G、5G信号却还是满格
(小编亲身体验,信号满格呀~)
这是怎么做到的呢?
小编要来一波硬核科普啦!
曾经
坐火车时手机信号为何断断续续
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,这是为什么呢?个中原因远比你想的要复杂!
01
火车跑太快 影响信号传输
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”。
02
全封闭车体结构阻隔信号
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。
03
信号覆盖区域不停切换
列车高速行驶,手机会迅速切换不同信号覆盖区域,这样快速切换容易导致信号丢失。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。
冷知识:
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。
现在
“漏缆”技术让信号在涵洞里穿梭
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
一般是天线高出轨面至少15米
保证天线朝向正对车窗
现在大家明白为什么坐高铁列车的时候,总是能看到基站天线了吧!
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
可以通过隧道口的天线
向隧道内进行定向辐射覆盖
如果是长隧道
就需要用到“泄漏电缆”
就是它↓↓↓
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、海南环岛高铁等线路都实现了4G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备,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。
未来
期待无线网络信号
全面无缝覆盖
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,铁路部门加快推进5G技术研究应用,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、阅读新闻更加高效流畅,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
是一项非常复杂的工作
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
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来源:中国铁路