日前，上海電信聯合中興通訊啟動了全球第一個5G 磁懸浮高速線路商用網絡測試，在急速行駛的磁懸浮列車中，5G表現穩定，標志著5G網絡可為磁懸浮列車提供理想的寬帶通信服務。
“98kmh、198kmh??390kmh、431kmh”，磁懸浮車廂內的顯示屏上，數字在不斷跳動，乘客感受著它帶來的速度與激情，紛紛拍照留念。
“102Mbps、230Mbps??371Mbps、405Mbps”，在高速行駛的磁懸浮列車中，技術人員緊盯著測試終端屏幕，看著5G速率不斷飆升。
這是第一次，當今世界上最快的陸上交通工具和最快的移動通信技術交匯在一起。
隨著磁懸浮5G網絡覆蓋的進一步完善，在不久的將來將為乘客在快捷旅程中提供穩定的高速率數據接入服務，也為之后為各種高速鐵路和磁懸浮線路提供5G服務樹立了樣板、夯實了基礎。
初體驗!
最快車速和最快移動網速的交匯
串聯起2號線龍陽路站和上海浦東國際機場，30公里路程只要8分鐘就能到達，從2002年啟用至今，磁懸浮就成為了上海速度的象征，被吉尼斯認證為“現今世界上最快的陸上交通工具”。
5G和磁懸浮的交匯，會是怎樣的體驗?
12月9日早上，記者和中興通訊技術人員一起來到龍陽路，乘坐磁懸浮列車現場感受5G速度。
磁懸浮列車的啟動速度和途中加速都極快，在車廂內的顯示屏上，秒鐘數字的跳動頻次明顯趕不上速度的提升。當時速達到300公里時，遇到轉彎還可以感受到離心力，車廂也會有明顯的傾斜。
在高速行駛的列車中，技術人員拿著手機和電腦，測試5G速度和穩定性。電腦屏幕上，測試軟件實時在監測手機5G上網的各項數據：網速、位置、信令、信號強度……
“結果還可以，性能表現穩定。”此時，磁懸浮行進速度越來越快，車廂內稍微晃動，技術人員一邊保持身體的穩定一邊說道。記者在電腦屏幕上看到，5G速率達到405Mbps。
更讓人“驚艷”的是，技術人員現場定點測試結果顯示，5G峰值速率最大達到959Mbps,平均速率達到驚人的857Mbps。
“隨著網絡建設的不斷完善和持續優化，峰值速率可達1Gbp。值得注意的是，我們采用的是3.5GHz高頻段，相對低頻段來說挑戰更大，在同等組網情況下，低頻段更有優勢。3.5G是全球5G主流頻段，我們在這個頻段上對高速線性覆蓋的性能驗證具有廣泛的示范效應。”技術人員補充介紹說。
過三關!
破解“車速快、車體厚、切換頻”難題
為高速列車提供高質量的網絡覆蓋，是全世界運營商、設備商共同面對的難題，何況還是為“當今世界上最快的陸上交通工具”——磁懸浮列車提供最先進的5G網絡服務，情況更為復雜。
中興通訊和上海電信技術人員經過多次探討、不斷實驗，闖過“車速快、車體厚、切換頻”這三道關口，解決磁懸浮列車高速移動造成的多普勒頻移、列車金屬車體且較大厚度帶來信號大幅衰減、用戶終端與基站頻頻切換這些難題。
補償“多普勒”頻移 “在同一個頻道說話”
在日常生活中，我們經常聽到“我和你不在同一個頻道”這句話，形容雙方交流很困難。移動通信更是如此，終端、基站之間的信號發射和接收需要在同一個頻率上，才能正常通信。
但是因為多普勒效應的存在，運動速度越快，終端和基站之間的收發頻率偏差越大，所以在高速運動的磁懸浮中，想要終端和基站保持在“同一個頻道”上通話不是件容易事。
中興通訊通過專利的頻偏補償算法，可檢測并補償終端高速運動中的多普勒頻偏，讓終端和基站在同一個頻率上收發信號，從而大幅改善無線鏈路性能。
“擴音器”解決信號衰減大難題
在對磁懸浮進行5G覆蓋時，碰到的第二個難題就是列車擁有厚厚的金屬車體，會產生極大的信號衰減。
針對這個難題，技術人員采取高增益天線來解決，這就如同擴音器，將外面的聲音放大一些，從而讓屋子里的人也能聽見。“這中間還是存在不小挑戰，比如我們該選取哪一種天線、需要有多大的增益、天線的角度該是多少等，需要精確計算和綜合判斷，需要精確的鏈路預算。”
基站“合并”大幅降低信號切換頻次
基站有一定的覆蓋范圍，兩個基站之間會有重疊覆蓋區域。
當用戶處于低速移動狀態時，有足夠的時間在兩個基站重疊覆蓋區域內完成切換，手機可以從容地從一個基站小區切換到另一個基站小區，從而保持通信不中斷。
但是在高速移動的狀態下，手機通過兩個基站之間的重疊覆蓋區域時間會很短，當無法滿足切換所需的時間時，切換就會失敗，手機就會掉線。
為了解決這一難題，技術人員采取了“基站合并”辦法，將多個基站“變成”一個基站。
“物理上，這些基站小區都是獨立的，但是通過后臺參數設置，邏輯上將這些基站變成一個覆蓋范圍更大的小區。”技術人員介紹。
如此一來，可以大幅減少小區切換的次數，而且在兩個小區之間加大重疊覆蓋范圍，留下充足的時間，讓手機能夠順利切換到下一個小區，從而解決信號頻繁切換的難題，保證用戶體驗。
向未來!
推動5G走向高鐵
目前，高速軌道交通進入快速發展時期，全球高鐵里程已超過 40000公里。在中國，2018 年的高鐵客運量已達到 20.3 億，是民用航空客運量的三倍以上。
人們在高鐵出行時，對于高速上網有著普遍需求，高質量的寬帶網絡不僅能為乘客帶來更好體驗，也在提升運營商的品牌競爭力。
上海磁懸浮列車是目前全世界第一條，也是唯一的一條磁懸浮列車商業運營線，最高時速是全球商業運營的高速列車中最高的。
而且，此次用于磁懸浮線路的 5G 網絡方案可以為高速列車寬帶通信提供一整套的網絡設備，基站系列產品能夠支持全球主流的 5G 頻段，這意味著該方案可推廣到各種高速鐵路和磁浮線路，具有巨大的市場潛力。