德国高铁：5G技术提升信号质量的创新实践

德国高铁：5G技术提升信号质量的创新实践

德国高铁正在通过5G技术提升车厢内的信号质量，以解决高速运行时信号衰减严重的问题。这一系列创新措施不仅提升了乘客的网络体验，也为铁路系统的智能化运营奠定了基础。

高铁作为现代化交通工具的代表，极大地方便了人们的出行。然而，对于移动通信网络建设和优化工作而言，高铁场景却是一块难啃的硬骨头。由于高铁运行速度快导致多普勒频移大、车厢封闭性好带来的无线信号穿透损耗大等原因，要确保高铁车厢内始终保持较好的信号质量和网络体验是一项极具挑战的工作。

为应对这些挑战，德国采取了多项创新措施。其中最引人注目的是更换新型车窗玻璃的设计。传统上，火车、高铁的车厢窗户采用带有金属涂层的双层玻璃，这种玻璃虽然能提供良好的隔热、隔音效果，但会大幅降低无线信号强度。数据显示，带有隔热涂层的双层玻璃的蜂窝网络信号穿透损耗高达30dB，这意味着只有0.1%的外部无线信号能穿透进车厢内。

德国高铁采用了一种特殊设计的玻璃，通过激光技术将隔热玻璃上均匀覆盖的金属涂层处理为呈网状结构的涂层。这种设计既保持了原有的隔热、隔音性能，又显著降低了信号穿透损耗。测试显示，采用这种特殊玻璃后，5G无线信号衰减可降低25dB。

除了更换车窗玻璃，德国还在沿线建设5G站点，以实现无缝覆盖。在汉堡至柏林的铁路线上，德国铁路公司计划利用线路大修的机会，架设新的轨旁无线电桅杆。这条全长278公里的铁路线是德国最繁忙的线路之一，每天有230列火车和30,000名乘客使用。通过共享新的轨旁无线电桅杆，移动网络运营商将研究如何为铁路旅客提供千兆带宽的移动和数据连接。

另一个重要的技术创新是将传统的GSM-R网络升级为基于5G的FRMCS系统。GSM-R是基于2G技术的窄带通信系统，仅支持语音和小数据量传输。而FRMCS是面向未来可持续演进的铁路移动通信系统，具有大带宽、低时延、高可靠、高安全等特性。

FRMCS不仅能通过高性能的5G网络提升旅客出行体验，还能确保列车控制和调度等信号更及时、更可靠、更安全传输。它支持大量传感器连接和多路高清视频回传，从而帮助铁路系统实现智能化运营。

这些创新措施的效果显著。在120公里/小时的行驶速度下，使用3.5GHz/3.6GHz频段上的100M带宽，车厢内的最高网速可达1Gbps。测试还显示，该方案对于网络上行速率的提升尤其明显。

到2035年，FRMCS将取代目前的GSM-R铁路无线电系统，成为整个欧洲铁路通信的标准。这一变革不仅将提升乘客的出行体验，还将推动铁路系统的数字化、智能化转型，为未来的智慧交通奠定坚实的基础。