“我在高鐵上，手機信號不好?！痹诟哞F上打電話的人經(jīng)常會說這句話，但這種說法即將成為歷史。

11月22號，我受中國鐵塔公司的邀請乘坐了55251次測試高鐵，參加了西城高鐵陜西段4G網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場體驗。

1.通信工程同步完工

西成高鐵陜西段全長300多公里，線路穿越秦嶺山脈，橋梁隧道占比高達93.5%，而隧道內(nèi)的移動通信覆蓋是個大難題。

以往三大運營商建設(shè)高鐵公網(wǎng)通信工程時，需要分別跟鐵路業(yè)主方和鐵路局進行協(xié)調(diào)溝通，由于各家運營商所采用的制式頻率各有差異，覆蓋目標也不同，再加之各運營商年度投資計劃管控，很難做到在高鐵建設(shè)之初就納入通信基站的規(guī)劃。

可是等高鐵開通后，再進入隧道建設(shè)基站就難了，只能等凌晨4點前的短暫無通車時間施工，沒干一會列車就來了，工人就得提前撤出。

更關(guān)鍵的是，高鐵的安全標準很高，一旦隧道的安全審核達標后，就是打個眼接根線都要經(jīng)過復雜的論證和審批，通信效果很難達到理想狀態(tài)。

其實這跟我們家庭裝修是一個道理，各種管線的安裝要統(tǒng)籌安排，如果等地板墻面都裝修好后再改造水電，那就會麻煩的要死。

隧道已經(jīng)建好了，那信號覆蓋問題咋解決呢？以前的做法是在隧道口外設(shè)立一個基站，把電波信號打到隧道里。但這招只適用于幾百米的短隧道，而秦嶺山脈隧道動輒十幾公里，這個方法肯定不靈。

高鐵隧道完工交驗收后再搞通信建設(shè)就會非常困難，陜西鐵塔王保副總給我介紹，在隧道內(nèi)增加通信設(shè)備需要解決供電問題，但鐵路方在做供電測算時僅考慮自身需要，很難有冗余。建設(shè)后，根據(jù)鐵路部門安全規(guī)范，禁止從紅線外向紅線內(nèi)進行電力引入，因此為了增加容量不得不更換昂貴的變壓器，從而造成了巨大的浪費。

現(xiàn)在有了鐵塔公司，它統(tǒng)籌了三大運營商的公網(wǎng)通信建設(shè)，形成了行業(yè)對外一種聲音，極大的提高了與相關(guān)部門的溝通效率和效果。

在西成高鐵建設(shè)之初，鐵塔公司就跟鐵路部門深度溝通，將公網(wǎng)建設(shè)納入高鐵建設(shè)統(tǒng)一管理，和鐵路建設(shè)同步規(guī)劃、同步設(shè)計、同步施工、同步開通、同步驗收，開創(chuàng)了通信基礎(chǔ)建設(shè)的新模式。

2.隧道里面看直播

高鐵列車自西安北站開出后不久，就進入了連續(xù)近一個小時的隧道里程，長長的隧道一個接一個，剛從上一個隧道鉆出來，就進入了下一個隧道，整個就是在秦嶺山脈的肚子里穿行。

既然是4G網(wǎng)絡(luò)的體驗，大家都掏出了手機進行上網(wǎng)驗證，然后發(fā)現(xiàn)網(wǎng)速是杠杠的，看高清直播非常流暢毫無卡頓，完全顛覆了以往對隧道的認知。

科普人士最講究的就是測試數(shù)據(jù)，而且還是多批次對比性的測量數(shù)據(jù)。我召集同行的記者拿出移動、聯(lián)通、電信三部4G手機，在同樣地點和同樣時間進行同步對比測速。

多次測量后，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)速能達到40Mbps，最差時也能接近20Mbps，出了隧道后也進行了測試，發(fā)現(xiàn)速率還不如在隧道內(nèi)部的時候高。

隧道里的信號是咋來的呢？它采用的是漏泄電纜（簡稱“漏纜”）技術(shù)，在正對著窗戶的2.1米和2.6米處有兩條平行的電纜，由它們把信號從窗戶打進車廂。

為啥叫“漏泄”電纜？跟普通的電纜不同，這種電纜在金屬屏蔽層上在其外導體上沿長度方向周期性地開有一定形狀的槽孔，所以又稱為開槽電纜，主要用于較長距離的無線覆蓋，相當于連續(xù)發(fā)射無線信號的小天線。

如果兩個隧道距離近，在隧道出口處就會有下圖黃色的天線，將漏纜的信號射入到下一個隧道的入口，起到了信號接力棒的作用。

如果兩個隧道距離遠，就會在洞口處設(shè)置場坪站，電波信號會追著遠離的列車再送上一程，直到被路邊的鐵塔基站接管，從而實現(xiàn)隧道內(nèi)外信號的切換。

進入平原地區(qū)就得依靠鐵塔基站了，在鐵路沿線50-100米的地方，每隔450米就有一座鐵塔。鑒于列車的高速度和鐵塔基站的密集度，您從窗口向外望去，一個接一個的鐵塔基站連綿不斷，陜西鐵塔公司管這個叫做“塔陣”。

有時候會發(fā)現(xiàn)兩座鐵塔距離的非常近，這是不是規(guī)劃不科學造成浪費了？鐵塔公司的人告訴我，這是服務(wù)村民的老基站與服務(wù)高鐵的新基站碰巧在一起了，每隔450米一個的鐵塔基站是高鐵專用的，其天線的下傾角度調(diào)的非常精準，使得電波的最強波瓣正好能打入高鐵的窗戶。

還有一個問題，那就是高鐵速度太快了，你在車上打三分鐘的電話，就會經(jīng)過30多個基站，很容易因頻繁的過區(qū)切換而掉線。

西成高鐵采用了“軟切換”技術(shù)，把連續(xù)7、8個鐵塔基站串聯(lián)起來，從技術(shù)上做成一個“小區(qū)”，等效成長條形基站，這就解決了頻繁切換的問題。

3.高鐵4G的未來趨勢

每隔450米就有一座高鐵專用基站，這種巨大投資已經(jīng)很令人感嘆了，但下載速度居然還不如隧道內(nèi)，令包括我在內(nèi)的很多來賓感到更驚訝。

“既然隧道漏纜的效果這么好，為什么還在平原地區(qū)建設(shè)昂貴的密集鐵塔陣？在鐵軌兩邊繼續(xù)掛漏纜不好嗎？不僅便宜而且網(wǎng)速更快?！蔽蚁蛲醣８笨偺釂枴?/p>

王保副總對這個問題感到很興奮，稱這的確是個好主意，但因為鐵軌兩側(cè)處于安全管控紅線之內(nèi)，其桿塔不允許掛載任何鐵塔設(shè)施外的線路，而未來的高鐵線路可能會加裝全封閉玻璃罩，那時候就可以安裝漏纜了。

在鐵軌上加罩子？這可不是天方夜譚，例如蘭新高鐵的強風段就加裝了擋風墻，可以應(yīng)對12級大風。

高速列車未來的趨勢就是“真空高溫超導磁懸浮列車”，隧道抽成真空，車廂懸浮無摩擦力， 內(nèi)部加壓供氧， 時速10000公里，比飛機等傳統(tǒng)交通工具更安全、快速、高效、綠色，中國已有專門機構(gòu)研究此技術(shù)多年。

參與西成高鐵4G測試的運營商員工介紹，就在西安北站至第一個隧道口之間的短暫距離上，原來有18個基站，為了高鐵的4G全覆蓋，不僅對原基站做了升級改造，又增加了101個新基站。

整個西成高鐵的隧道300多公里，洞內(nèi)漏纜和洞外密集鐵塔陣的施工難度很高，工作量也非常巨大，結(jié)果八個月就全部完工，中國“基建狂魔”的稱號不是蓋的。

西成高鐵馬上就要正式通車了，西安到成都的通行時間將從原來的13小時縮短到3小時，陜西鐵塔公司主導建設(shè)的沿線4G專網(wǎng)也同期完工，乘客不僅會享受高車速，還將享受到高網(wǎng)速。愛玩手機的旅客有福了，每次進隧道他們都會很高興，因為洞里的網(wǎng)速太快了。

作者：奧卡姆剃刀通信專業(yè)博士，工科副教授