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高鐵移動網路克服多普勒效應

發布時間: 2023-02-13 12:53:50

A. 為什麼高鐵上網速慢

經常坐火車的人都會遇到同一個問題,那就是車上的手機信號很差,而且時有時無,打電話都很困難,更不用說上網了。

我自己也經常遇到過這種問題。我從事的是通信行業,項目都在外地,需要經常出差,這時候就需要兩地跑,出行交通工具就是火車。

以前做的都是普通列車速度很慢,而且經常是一個人坐很久的車。這時候沒事做就想刷刷網頁和看看電影,估計很多人都跟我一樣的想法。我們想法太天真了,事實很打擊人。上車了打開手機一看信號一般都是一兩格,別說是上網了,刷個小說都得反應半天,就連打電話都是斷斷續續的,讓人很無奈。
現在鐵路提速了,很多地方都通高鐵了。但做過高鐵的朋友們都知道,車上的手機信號變得越來越差了。很多人都想不通,科技這么發達,連飛機上都能上網了,反而是作為地面交通工具的火車網路這么差,到底是為什麼呢?

我總結了一下,原因主要有以下幾點:
1、中國鐵路網較長,而且大部分都分布在農村和郊區,基站少,覆蓋不足;
2、鐵路提速,多普勒效應、多徑效應會對信號質量產生很大影響;
3、列車高速運行時,手機信號需要在不同基站間快速切換,切換不及時就可能掉話和斷網;
4、火車經過的地形較復雜,高山、隧道、河流和沙漠地帶都不利於基站建設,這些地區很容易出現手機無服務現象;
5、一般火車都是鐵質車廂,車體穿透損耗大。不同位置損耗不一樣,靠窗處信號較好。

其實這些年鐵路有關部門一直在想辦法解決這個問題,之前就推出過車載wifi系統,主要是在車上增加無線路由網關等設備,通過鐵路沿途的2-4G網路連接至運營商基站。但這種方案最終還是要靠運營商鐵路周邊基站來實現,不用我說,大家也都知道效果很差。

圖片來源:微博

今天我刷微博時看到一個好消息,那就是首列WiFi全覆蓋和諧號動車組上線運營,這次採用的wifi技術是由國鐵吉訊全程參與建設的。國鐵吉訊是由中國鐵路投資有限公司、浙江吉利控股集團和騰訊公司聯合組建,是目前中國鐵路動車組WiFi系統唯一的建設和運營主體。

圖片來源:網路

攻克了列車運行速度快、車體信號衰減等技術難題,完成了首列和諧號動車組WiFi系統改造工作,交付使用。將為更多的旅客提供優質的出行服務,高速上網、視頻點播、移動辦公都將一一實現。

與此同時,國鐵吉訊還將推動高鐵WiFi與5G應用的融合。在首批擁有5G網路全覆蓋的鐵路線路中,國鐵吉訊將負責車內微基站的建設和運營,為廣大高鐵出行旅客提供免費、高速的上網服務。

雖然媒體沒有報道這次採用的是什麼技術實現的車載wifi(信號源沒有指出),但想必還是利用的現有運營商基站作為接入點,只是在車載wifi技術上實現了突破。

畢竟另外一種方法需要鐵路沿線自建光纖網路,使用室外wifi熱點取代運營商基站,這種方法雖然能夠解決信號強度和覆蓋率問題,但工程浩大,技術難度高,實現起來很難。

B. 為什麼坐動車時手機信號會很差

首先肯定是沿線信號覆蓋的問題。

由於高鐵運行的路徑多數都是在郊外,有些地區會有信號覆蓋不佳的情況,特別是過隧道、經四面環山地區的時候。信號覆蓋是需要時間和成本的,畢竟還得考慮投入產出比的問題。

2高速運行高速切換基站

動車的最高時速會去到250公里每小時,高鐵去到300公里每小時,即將投入運營的復興號將達到350公里每小時。高速運行時會頻繁在不同基站之間切換,而高速切換如果系統有些許延誤的話就會斷線。即便移動網路覆蓋了高鐵全線,你的手機也可能因為信號變化太快,來不及切換,會暫時失去連接。

3多普勒效應

車和之間存在著相對運動,車向你運動的速度越快,彼此之間的聲波就被擠得越扁,也就是頻率變高了;而車遠離你的速度越快,彼此之間的聲波拉得越長,也就是頻率變低了。

C. 高鐵上行動電話信號如何克服多普勒效應

高鐵上打電話時由於這些基站和基站之間的切換不能夠及時,從而會導致我們的手機連不上可用的基站就會在切換信號的時候導致斷線,從而使通話中斷,所以還是不要打電話了

D. 高鐵上的手機信號為什麼特別差

一、高鐵運行在郊外,有些地區會有信號覆蓋不佳的情況

二、高鐵運行速度非常快,多普勒效應、多徑效應會對信號質量產生比較大的影響,再一個,高速運行時會頻繁在不同基站之間切換,這種切換如果系統有些許延誤的話就會斷線。

回答不容易,希望能幫到您,滿意請幫忙採納一下,謝謝

E. 為什麼高鐵現在越來越快,手機信號卻越來越好

因為針對在列車上手機信號不好的問題,建設高鐵的時候已經專門做出了解決方案,完美解決了列車在高速行駛時手機信號容易受“多普勒效應”影響的問題。在高鐵沿線建設信號基站時,對基站與鐵路之間的距離、基站天線的高度和朝向都做出了相應調整,使乘客在高速列車內能夠收到持續且較強的手機信號。

高鐵過隧道時的信號覆蓋

高速列車過隧道的時候,由於山體的覆蓋和封閉會使信號變得很差,為了解決這個問題,就在隧道的洞壁上鋪設了專門的“泄漏電纜”。這種電纜在金屬屏蔽層的外殼上開有許多規則形狀的槽孔,並且按一定的周期性排列,能夠起到發射無線電信號的作用。電纜的高度在2米1到2米6,剛好和高速列車的車窗上下沿相對,這就使高速列車中的乘客剛好能接收到電纜發出來的信號。

F. 在高鐵這種移動狀態下打電話會不會有影響為什麼

通信人來答題。結論是會有影響

這個問題的來源主要有兩點:

受影響的第一個原因是基站的頻繁切換

我們手機能夠打電話、發簡訊、使用流量,背後與基站密切相關。基站是服務於手機無線通信而組建的站台,手機接收到的移動數據信號就是由基站產生、通過天線發射出去的高頻信號。手機要打電話或者上網的第一件事就是發送一個信號向基站請求打電話或者上網功能,基站接收到請求信息後傳送給伺服器,伺服器經過一系列操作後再由基站反饋信息給手機提供打電話或上網功能。

受影響的第二個原因是多普勒效應。

多普勒效應的一個簡單解釋是當你和基站間存在相對運動速度時,兩者之間收發的電磁波信號的頻率會發生偏移,進而導致信號發生失真。在人們走路,跑步等低速的相對運動下這種效應體現的不明顯,而由於高鐵時速超過了200公里的臨界情況,導致多普勒效應愈加突出,從而導致通信信號質量惡化,甚至斷線的情況發生。

以上就是我的回答啦,希望能給你帶來幫助!

G. 高鐵網路信號怎麼

高鐵網路信號很差。
一、高鐵沿途經過區域信號消失。手機和網路信號都是來源於「基站」,都是由運營公司如電信,聯通,移動搭建的信號覆蓋的基站,基站主要負責信號的傳輸,就目前來說,運營公司還無法做到基站的完全覆蓋,比如高鐵經常要經過一些荒無人煙的地區。而在這些地區,要去建立一個信號基站的成本是非常大的。工作人員要翻山越嶺,而且很多地方甚至還沒有路。都需要人工把線纜扛到山上去。這就導致了高鐵在運行過程中,我們的手機信號時好時壞的情況。
二、行車速度快,需要不斷切換基站。高鐵運行速度很快,每小時可達200-300公里,所以就算運營商在高鐵沿線都建立了基站,但是因為一個基站的覆蓋范圍是有限的,要保證信號不斷只有通過不斷地切換基站來滿足。就像接力賽一樣,一個基站斷線了另外一個基站趕緊接上。在基站切換的過程中,如果我們的速度慢,是感覺不到延遲的。但是高鐵的速度很快,在不斷地切換時,切換過程中難免會有信號丟失的情況。
三、室內空間封閉。高鐵車廂的玻璃窗配備的是金屬塗層,可以減少熱量損失,但這些塗層也會阻礙電磁信號的進入,這也就導致了信號變差。這個很好理解,在家裡裝了個WIFI,買的路由器號稱可以穿牆多少米,但是你會發現有時你在封閉的衛生間,或者離得遠一點的卧室,信號就會變得很差。

H. 為什麼火車上網速超級慢,並且信號極差

一般來說,高鐵經過的區域非常廣,不僅有網路發達的城市,也有荒無人煙的地帶,特別是那些遍布崇山峻嶺的地區,覆蓋的信號本來就不佳,這是很難改變的客觀因素。

內部空間封閉

另外,高鐵的內部空間比較封閉,類似於一個鐵盒子,這樣對信號肯定有屏蔽影響,就像某些電梯一樣,同樣信號會比較不好。為啥封閉就不好了呢?

因為手機是用電磁波來傳遞的,但封閉的金屬物體會使得電磁場的傳遞受到衰減;而且,為了幫助高鐵車廂內部控制溫度,車廂的玻璃窗配備的是金屬塗層,可以減少熱量損失,但這些塗層也會阻礙電磁信號的進入。這樣信號自然就會變差了。

多普勒效應

不知道你有沒有注意到一種情況:對面有一輛警車從遠到近駛來,聲音會先變尖,當經過你之後就會變得低沉。這種現象就叫做「多普勒效應」。

這個效應的原理是「物體輻射的波長因為波源和觀測者的相對運動而產生變化,在運動的波源前,波被壓縮,波長變短;在運動的波源後面,波長變長,頻率變低;波源的速度快,所產生的效應就越大」。

好吧,相信你已經看到一個頭兩個大了,簡單來說就是「車和人之間存在相對運動,車向你駛來的速度越快,你和車之間的聲波就會被擠壓得越扁,這樣頻率就變高了;當車逐漸遠離你,你和車之間的聲波又會被拉得越來越長,頻率就變低了。」

同樣的道理,當高鐵高速行駛的時候,你的手機和信號塔之間也有相對運動,造成你的手機發出的電磁波,和剛剛接收到的波長不一致,頻率也不一致,從而超出了信號塔能識別的范圍,這樣信號塔就接收不到數據了。

I. 高鐵上信號差怎麼解決

高鐵上信號差,應該是沒有什麼好的辦法解決的呀,只能說是等勾出高鐵站以後信號恢復了才可以的

J. 小米4C的高鐵模式到底是個什麼鬼

【本文原載於C114中國通信網,作者為本人,發表日期2015年9月24日】

C114訊 9月24日消息(張宇鋒)近日,雷軍一直在其微博上為小米4c造勢。在他介紹小米4c新功能的微博中,我發現了一個很有意思的新功能——高鐵模式。

看到這個微博,我心理的想法和圖中評論區的@loneizhao前輩一樣,抹淚飄過……

下面我先簡單介紹一下 手機 在高鐵上為什麼不好上網。

舉個栗子:一輛車高速向你的方向駛來時,你會感覺到車的聲音越來越尖銳;開過你的位置並高速駛離的時候,你會感覺到車的聲音越來越低沉。根據初中的物理知識我們可以知道,音調是人對聲音頻率的主觀感受。所以,車駛向你的時候,聲音的頻率是在升高,而駛離時聲音頻率則是在降低。但是司機在車內不會有這種感覺,這是因為音源(汽車)的振動頻率並沒有改變。物理上對這種波源與觀測者位置發生變化時頻率隨之改變的現象稱作「多普勒效應」。由於無線電也是一種波(電磁波),所以無線電通信中也會產生多普勒效應。同一頻率下, 移動 速度越大,多普勒效應造成的頻率偏移越大, 無線通信 越不穩定。也就是說,在時速350的高鐵上可能沒法上網,但是在時速300或者250的高鐵上還是可以在低速率下使用的。(感謝盛光祖部長為高鐵 網路 優化做出的巨大貢獻。)

目前高鐵附近的網路優化以增加 基站 密度為主要方式,然而成效有限。最有效的方式應該是在車輛上安裝 直放站 ,通過微波鏈路與 運營商 傳輸網連接,這樣可以徹底解決多普勒效應造成的頻率偏移;但這涉及到幾個問題,第一,鐵路對於這種解決方式持何種態度暫不明朗,第二,安裝方案需要車輛製造廠商設計,第三,長途列車會橫跨若干省份,目前三大運營商各省公司處於各自為政的狀態,不同省份的微波傳輸採用的是不同型號甚至不同品牌的設備,列車上安裝的微波鏈路可能在部分省份不可用。所以目前高鐵沿線網路優化仍以砸錢加基站為主。

下面我們來談談小米4c。

一個 4G 終端設備——或者叫做手機——的無線電頻率是由基帶決定的,而基帶是由處理器決定的,如果小米能在 射頻 模塊層面上解決多普勒效應,那麼採用同一處理器的所有手機都應該支持這一功能。根據小米和雷軍本人的微博,小米4c採用的是 高通 驍龍808處理器。這種處理器是驍龍去年底推出的一款4G全 網通 處理器,目前採用此處理器的手機包括 LG 旗艦G4、 摩托羅拉 Moto X Style、錘子T2、 微軟 Lumia950和即將上市的LG Nexus 5X。有意思的是這幾種手機在宣傳中都沒有提到自己支持「高鐵模式」。而且高通官網上並沒有提出高通研發了此類技術(高通一向喜歡高調宣傳新技術)。因此,我們可以認定,驍龍808這款處理器並不能解決多普勒效應。

如果硬體不能解決問題,那隻能軟體解決了。但是軟體並不能改變無線電模塊的發射頻率——因為小米手機不是 SDR 電台。那軟體可以改變什麼?看到雷軍微博中那句「基站切換失敗率降低約90%」我突然明白了:不切換就不會切換失敗了。通過公開資料,我的一位同事推測小米的「高鐵模式」是通過軟體,讓信號質量即使處於一個非常低的狀態時,仍然不切換小區,讓用戶在極低的速率下保持連接,以達到「不斷網」的宣傳目標。

不管技術上有沒有革新,也不管軟體作沒作弊,只要雷軍這條微博發出來,以後用戶乘坐高鐵使用小米4c時,如果網路好,用戶會說小米手機好,而網路不好,用戶會罵運營商。這是教科書式的一次宣傳。

在我為了寫本文查閱資料時,發現有一篇叫《 偽專家遭打臉,工程師科普小米手機4c高鐵模式 》的文章,此文對通信界的質疑做出了反擊,然而文中大部分篇幅都是在介紹為什麼高鐵上信號不好,只有最後三行提到了「高鐵模式」,而且也沒有給出原理。更有意思的是,在這篇文章的網頁上點擊作者「極客鏢局」進入 作者主頁 後,我發現這位作者寫的所有文章都是在誇小米、踩其它品牌,因此我個人認為該文章的實為小米公司所發。

結論:小米「高鐵模式」的誠意還不如360「孕婦模式」。(本文作者張宇鋒系C114中國通信網特約記者)