坐高铁手机没信号？原因远比你想的要复杂！

来源：鲜枣课堂（ID：xzclasscom）

众所周知，我们国家有目前世界上最发达的高速铁路网络。高铁，拉近了城市之间的时间距离，彻底改变了我们的生活。

不过，你经常会发现，手机信号很不稳定，时好时坏，甚至有时候干脆彻底无信号。

那么问题来了，为什么在高铁上手机信号会这么差？这个难题真的无法解决吗？

今天，小编就详细和大家聊聊这个问题。

普速列车，运行速度基本上在80-120km/h左右。

2008年8月1日，中国第一条真正意义上的高铁——京津城际，正式开通，时速350公里。由此，正式宣告中国进入高铁时代。

经过十年的发展，从京津城际，到武广客专，再到京沪高铁，新的高铁线路不断开通，如今中国高铁运营里程已经接近3万公里。

而通信方面，经过短暂的3G时代，中国很快迈入了4G时代。现在，4G网络已经基本实现了全国覆盖。

以上是背景知识铺垫。接下来，进入具体分析。

首先我们来看看影响信号的最主要因素之一——基站数量。

2008年，全国基站总数大约是641100个。

看上去这个数量很多，但实际上，按面积平均一下，就不多了——平均每平方公里仅0.07个基站。

而且，这些基站主要集中在城区和村镇。铁路所经过的区域，多为人烟稀少地区，基站密度更小。尤其是山区，受地形影响，信号会更差。

所以，除了极少数非常偏僻的地区之外，大部分铁路沿线，我们也都实现了信号的覆盖。

高铁沿线的网络覆盖，主要有两种方式，分别是公网方式和专网方式。

公网方式，是将高铁沿线的覆盖，融入周边大网统一规划和考虑。也就是说，利用周边已有的基站进行覆盖，只不过稍加优化和调整。

专网方式，采用的是单独组网，即高铁专网和周边大网分开，除车站外，高铁专网基站和周边大网基站不设邻区关系，避免发生切换。

公网方式（红色为周边常规基站）

专网方式　（绿色为高铁专用基站）

这里解释一下，什么叫邻区和切换。

我们在走路或坐车时，是处于运动状态。从一个区域，移动到另一个区域。也就会从一个基站范围，到另一个基站范围。

如果你正在打电话，或者正在上网追剧，为了不让你的电话或网剧中断，系统会进行自动切换。

看这个图，就明白了：

专网下的高铁信号（蓝色块=高铁列车行驶模拟）

切换的成功率，受很多方面的影响。其中很重要的因素，就是速度。

我们来看一组数据：

一个普通WCDMA基站的覆盖范围（1950Hz，郊区，天线挂高45米），是979米。

按人的运动速度，跨区切换的时间是充足的。汽车也问题不大。但是，高铁的话，根据切换算法时间的估算，3~6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。

多普勒和多普勒效应公式

最痛恨公式，我就不介绍了哈！简单来说，多普勒效应的意思，就是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。。。

OFDM的情况下，是这样▼

除了多普勒效应之外，还有多径效应等，也影响信号的传输。

虽然3G/4G会通过专门算法对这些效应进行抑制，但是效果有限。

不过，好消息是，到了5G时代，情况就不一样了。5G的性能指标里面，明确指出，可以支持终端最高移动速度为500km/h。除非是超级高铁（时速1000km/h），不然5G都能hold住。

除了基站数量和密度之外，站址的选择，也是很大的一门学问。

高铁线路，呈狭长带状分布，区域跨度大，沿途经过车站、地面、高架桥、地堑、隧道和桥梁等多种地形、地貌。

高铁车厢都是金属合金，无线信号的衰减很大。

所以，基站和铁轨之间的距离，要保持在50米以上，最佳间距是100-500米。

现在大家明白为什么坐高铁的时候，总是能看到基站天线了吧。它们就是故意这么架设的，方便信号能到达你的手机。

在直线轨道路段，相邻站点宜交错分布于轨道的两侧，呈“之”字状分布。在弯道路段，站点宜设置在弯道的内侧，提高入射角，保证覆盖的均衡性。

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，进行覆盖。

如果是长隧道，就需要用到“泄漏电缆”。就是下面这个：

泄露同轴电缆

泄漏电缆的信号效果还是不错的，即使在非隧道环境下，也可以考虑使用（前提是不差钱，因为还要修挡风墙或屏蔽罩）。

挡风墙

在隧道里，通常也有小型机房，里面有RRU和一些信号中继设备。