侵权投诉
搜索
更多>> 热门搜索:
订阅
纠错
加入自媒体

5G技术上高铁,坐车再也不用担心信号差了!

2019-06-11 10:54
我的极刻
关注

刚刚结束的端午小长假,很多人都选择高铁出行,去看看外面的世界,呼吸下新鲜空气。高铁高效、安全、便捷,是很多旅客中短途出游的首选。在漫长的旅途当中,寂寞难耐,大家都会拿出手机看视频听音乐,以此打发时间。玩手机的时候,大家通常会发现,手机信号很不稳定,看视频会卡,听音乐会断,玩游戏根本想都不敢想,大部分时间我们只能刷刷网页聊聊天,在无聊与乏味中度过这段旅程!

不过,这样的困境即将发生改变。据每日经济新闻等媒体消息,作为中国铁路动车组Wi-Fi系统唯一的建设和运营主体,国铁吉讯已组建专业技术团队,在高铁Wi-Fi系统技术储备、高铁Wi-Fi系统与5G融合、定制开发车载5G设备等三个方面进行了战略部署。

速度与基站

坐在飞速奔驰的高铁上,总会有种一日千里的感觉。可谁能想到,远高于普通列车的行驶速度,有一点会也成为高铁信号差的根源。众所周知,手机信号需要各个基站之间的传递才能发送出去,比如你给朋友发的微信,会先发到离你比较近的基站,经过多个基站层层传递之后,离你朋友比较近的基站才会把微信发给他。一般来说,基站的信号覆盖范围只有几公里,当列车在铁轨上行驶的时候,基站就会不断的切换。也就是说,我们的手机信号会从一个基站小区信道转到另一个基站小区信道。

通常,我们在步行或乘坐汽车时,感受不到信号的切换。因为人走路的速度只有每小时6-7公里,汽车的速度也只有每小时60-120公里,有这足够的时间在两个基站重叠覆盖范围内完成切换。但高铁不一样,高铁的奔驰速度达到250-400公里每小时。这样通过两个小区之间的重叠覆盖范围时间会少很多,当无法满足切换的所需的时间开销时,越区切换就失败了。切换一旦失败,我们的手机也就掉线了。

另外,高铁在高速运行过程中造成的多普勒效应也会严重影响到信号接收。所谓多普勒效应,即物体间的相对运动会造成信号的收发频率不一致,也就是会出现频偏。速度越快,频偏问题越明显。物理知识理解起来太复杂,简单的说,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,当信号到达的时候,已经错位了。

根据专业人士测算,物体在200公里每小时以上速度移动时,接收器对信号的正确接收与解调就变成了大问题。如果采用的是4G LTE技术,问题会更严重,因为4G LTE采用的正交频分复用(OFDM)调制体制对频移相当之敏感。

想要解决上面这些问题,最简单的办法就是多建基站,扩大基站重复覆盖面。可运营商建基站得考虑成本因素,高铁经过的区域非常广,不仅有人口密集的城市,也有荒无人烟的地带。在人烟稀少的地区大建基站,显然得不偿失。好在5G时代就要来了,有了5G技术,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,完全不用担心切换失败和多普勒效应。

5G与高铁Wi-Fi

很多人认为5G的特点就是比4G网速快,其实这种理解过于单一。5G与4G相比,最大的特征在于5G能针对特定场景和需求,与不同的场景融合,发挥更多优势。据介绍,国铁吉讯与华为、中兴等5G设备商正联合开发车载5G设备,并计划于今年底完成测试工作。在高铁Wi-Fi系统与5G技术的融合方案中,利用了边缘计算、网络切片、虚拟化等关键技术解决高铁上网信号差难题。

事实上,高铁Wi-Fi并不是刚刚弄出来的新概念,很多高铁上都有Wi-Fi,只不过用的人很少而已。高铁上的Wi-Fi一般分两种,一种是纯局域网,在服务器上存储大量视频,游戏等内容,用于局域网娱乐,这种车载Wi-Fi功能单一,乘客大多不买账。另一种就是要连接互联网了,也就是大家真正需要的Wi-Fi。

众所周知,Wi-Fi技术指的是通过Wi-Fi无线路由器把有线网络信号和移动网络信号转换成无线信号。我们家里用的无线路由器,通常是将有线光纤信号转换成无线信号。但是在高铁上,接入有线信号成本过于昂贵。除了在铁路沿线部署光纤和电网,还要每隔几百米就要布一个室外AP(无线访问节点,也叫无线接入点,可以理解成最末端的无线交换机)。

这种模式实际上就是用室外AP热点取代运营商基站。车厢内的热点和室外的热点连通,从而实现高铁Wi-Fi上网。可惜这种模式技术难度太大,它要求车厢内AP热点能够与所有室外AP无缝切换,按照高铁300公里左右的时速,4秒钟就要切换一次AP热点连接。可以想象一下,家里每隔4秒就要换一个路由器上网是什么概念。

有线网络信号网络信号不可行,高铁Wi-Fi只剩下移动数据信号转无线信号这一个选择了。事实上,现在部分高铁上提供的免费Wi-Fi,都是通过车载路由器,把沿线的4G信号转换成无线Wi-Fi信号。本质上,4G技术下的高铁WiFi与直接接收4G信号并无区别,使用起来还是会遇到掉线、高延迟等问题。而5G技术特有的低延迟、高可靠性正好可以解决这些难题。

前文说过,5G可以支持终端最高移动速度为500km/h,因此5G技术加持下的高铁Wi-Fi并不用担心掉线问题。另外,5G增强移动宽带(eMBB)场景具有高清视频的大带宽无线接入能力,乘客可以轻松通过高铁Wi-Fi享受4K甚至8K高清视频,以及VR、AR体验。等以后5G基站普及,我们在高速运行的高铁上,不仅上网看高清视频不会卡顿,或许还能打破时间和环境的限制,轻松开无延迟网络视频会议,戴着VR头盔在玩游戏……

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号