2008年8月1日，隨著一列名為C2275次的列車從北京南站緩緩駛出，我國首條高標準、設計時速達350公里的高速鐵路——京津城際鐵路正式通車，標志著交通出行開始走入高鐵時代。

十年之后，截至2018年底全國鐵路營業(yè)里程為13.1萬公里，其中高鐵營業(yè)里程達2.9萬公里。最矚目的成就是，中國高鐵里程已經(jīng)占到世界高鐵里程的2/3，位居世界第一。

十年發(fā)展，中國高鐵營業(yè)里程一路飛升

數(shù)據(jù)來源：數(shù)據(jù)統(tǒng)計局

“基建狂魔”在高鐵上的建設速度，使這一兩年來中國高鐵在網(wǎng)絡上漲了一大波“鐵粉”，承載起強烈的民族自豪感。

但正是因為運行速度太快，高速列車和地面之間沒有辦法建立大容量穩(wěn)定可靠的通信通道。高鐵上手機網(wǎng)絡信號不好，用戶上網(wǎng)體驗不佳，成為一項老大難的問題，民眾對網(wǎng)絡的呼聲也就成為高鐵服務上升的巨大壓力。

圖片來源：柴知道

科研界和產(chǎn)業(yè)界很早就對車地通信的難度總結出了四大要點，分別是：

1、多普勒頻移問題

2、信號在車體中的穿透損耗問題

3、高速運動狀態(tài)下信號越區(qū)切換頻繁問題

4、隧道場景下的通信問題

受限于技術，受限于成本，這些問題解決起來并不容易。

但從宏觀層面看，中國高鐵已經(jīng)成為可以進行輸出的國家名片，被網(wǎng)友和媒體自發(fā)推舉為新四大發(fā)明之一。高鐵上面的信號質(zhì)量，不僅普通民眾有需求，眾多品牌企業(yè)也在關注，并且是愿意為之投入研發(fā)和資金的。

比如去年12月，華為上市了一款移動路由產(chǎn)品5G隨行WiFi Pro，宣傳策略中就強調(diào)了產(chǎn)品的AI高鐵模式，意為通過AI技術智能預測并提前切換高鐵沿線更好信號，尤其保證商旅人士高鐵出行中的信號穩(wěn)定性。

基站建設與車載WiFi，雙管齊下

在解決上網(wǎng)信號問題這件事上，基本有兩個思路：

改善高鐵沿線的基站覆蓋信號，一般就是要建設更多的基站，提高基站數(shù)量和密度;

建設高鐵WiFi，從手機直連基站信號變成通過車載WiFi進行連接，為乘客提供無車廂穿損信號，從另外一個角度改善上網(wǎng)體驗。

若是光建基站，太費成本，并且仍然無法抵抗車體穿損、多普勒頻移的問題;

若是光考慮高鐵WiFi，這種簡單來說可以理解為“通過部署車載WiFi設備接收沿途三大運營商的網(wǎng)絡信號，將其轉(zhuǎn)化為列車上的熱點，提供外部互聯(lián)網(wǎng)接入服務”的方式，之所以多年試點車內(nèi)信號依然存在不穩(wěn)定的情況，最終還是與高鐵沿線的基站信號覆蓋、幾百人并發(fā)上網(wǎng)的通道擁擠有關。

據(jù)筆者了解，現(xiàn)在的策略是雙管齊下，互相補充。

有數(shù)據(jù)表示，4G時代高鐵沿線基站建設成本已達到千億，到5G時代，高鐵沿線5G基站的密度要比4G基站翻一倍，且5G基站的建設成本是4G基站的2-3倍，這對運營商來說成本是巨大的，壓力也是巨大的。

為此，各大運營商、設備商、高校以及高鐵營運單位正在合作探討高鐵WIFI與5G結合的合作方案。利用現(xiàn)有的高鐵WiFi網(wǎng)絡，一方面為乘客提供優(yōu)質(zhì)的5G信號，另一方面，盡量縮小運營商在高鐵沿線的建站密度，節(jié)約更多成本。

高鐵WiFi正在發(fā)展

2019年12月6日，首列WiFi全覆蓋的和諧號動車組列車上線運營，這是高鐵WiFi在覆蓋全國715組復興號動車組的基礎上，首次擴圍至和諧號動車組。

預計到2020年年底，搭載WiFi系統(tǒng)的動車組將達1500組，預計到2022-2023年將實現(xiàn)所有動車組WiFi系統(tǒng)覆蓋。

在動車組上實現(xiàn)WiFi覆蓋，無疑是鐵總方改善乘客上網(wǎng)體驗的重要工作內(nèi)容。

在技術實現(xiàn)層面，目前主要的方式是4G轉(zhuǎn)WiFi。當然系統(tǒng)結構上，從和諧號動車WiFi設備的大量改造工作中可以發(fā)現(xiàn)，這其中需要建立起一套由車頂天線、中心服務器、交換機、單車服務器、信號發(fā)射器AP、網(wǎng)線等組成的高鐵WiFi系統(tǒng)。

只不過如上文所述，高鐵WiFi的狀態(tài)是受限于鐵路沿線的基站信號覆蓋情況的，有些地段仍然會出現(xiàn)信號不穩(wěn)定的情況。

但一切并不是沒有改善辦法。

此前國鐵吉訊(由中鐵總公司、吉利控股、騰訊三方組建成立的智慧高鐵服務商)CTO李世平向媒體表示，高鐵WiFi在軟硬件方面都有優(yōu)化手段正在開展。包括強化動車組車頂?shù)腗IMO4x4天線信號接收、優(yōu)化長鏈路信號衰減、智能選擇最優(yōu)鏈路、為高優(yōu)先級的應用提供帶寬匯聚和多通道冗余傳輸?shù)确绞健?/p>

而5G可以支持終端最高移動速度為500km/h的這一特性，正在為5G轉(zhuǎn)WiFi方案帶來極大的想象空間。根據(jù)此前新聞，預計在2020年春節(jié)前后，5G轉(zhuǎn)WiFi方案首先將在廣深港高鐵進行測試。

到此我們其實是有疑問的，為什么飛機可以實現(xiàn)WiFi，高鐵卻有難度?

筆者認為，這里涉及到兩種不同的技術形態(tài)。

空中WiFi通常有兩種上網(wǎng)方式：一種是通過衛(wèi)星實現(xiàn)地空通信，另一種是基于ATG(地面基站方式)實現(xiàn)地空寬帶通信。前者盡管通訊帶寬有限，用戶僅能進行簡單上網(wǎng)應用服務，但通訊范圍廣泛，可實現(xiàn)國際漫游;后者雖然需要部署地面基站，難以實現(xiàn)跨國部署，但帶寬足夠，上網(wǎng)體驗更優(yōu)。

而高鐵WiFi基于車-地通信的方式，高速運動下的局限性難以突破。此前也有方案提議采用衛(wèi)星通信，但這種方案成本高昂且并不成熟，比如容易受隧道橋梁、樹枝遮擋、列車運行產(chǎn)生的電磁等干擾，實際難以大規(guī)模推廣。

如此一來，高鐵WiFi目前只能在提升基站覆蓋和提升技術水平上堅持尋找出路。當有一天車載WiFi對高速場景做出有效優(yōu)化，能以比較穩(wěn)定的方式和地面實現(xiàn)連接，那這一直以來的付出就沒有白費。

高鐵WiFi服務的“錢景”

我國大部分路線的高鐵運營都長年處于虧損狀態(tài)，一直以來都有很多這樣的新聞見諸報端。雖然作為國家的重大基礎設施，向來不能單以營利、虧損、投入產(chǎn)出比這些指標衡量高鐵，但高鐵本身，確實是正在有變化發(fā)生的。

在此不妨先對上文提到的國鐵吉訊進行一些背景介紹：

2018年6月6日，騰訊和吉利控股聯(lián)合宣布，雙方組成的聯(lián)合體成功中標動車網(wǎng)絡(中鐵總確定的下屬企業(yè)中唯一經(jīng)營動車組Wi-Fi的企業(yè))49%股權轉(zhuǎn)讓項目，轉(zhuǎn)讓底價30.49億元，三方未來將共同經(jīng)營鐵路增值服務。

同年7月，三方正式組建成立定位為智慧高鐵服務商的國鐵吉訊，其中中鐵總公司占股51%，吉利控股占股39%，騰訊占股10%。

各方對此也有不同的分工：

騰訊方面，一方面保證WiFi連接的安全性，另一方面將投入大數(shù)據(jù)、云計算、AI等技術和內(nèi)容資源，推動智能高鐵建設。

吉利控股方面，發(fā)揮自身在交通出行、智能生態(tài)和用戶體驗的優(yōu)勢經(jīng)驗，為乘客提供線上線下高度融合的移動出行服務。

聯(lián)想到此前中國高鐵第一股“京滬高鐵”的掛牌上市，我們能夠感受到的是：中國鐵路正在實行一種市場化運營機制，希望鐵路資本與社會資本融合發(fā)展，創(chuàng)造更大的價值收益。

以WiFi為接口進行商業(yè)運作，提供增值服務便是首選。

尤其是交通WiFi具有高頻次、高密度、剛需、封閉等特點，流量價值突出，一直以來都被稱為WiFi理想的殺手級運營場景。

騰訊主席馬化騰曾經(jīng)說過相關的一段話：“當過去的綠皮車換成了今天的高鐵，為什么坐在時速三百公里的列車上，我們卻仍覺得自己在接受傳統(tǒng)行業(yè)的服務?我覺得這里的關鍵是信息流拖了后腿，沒有跟上人流、物流的發(fā)展速度?！?/p>

對比起此前公布的一項數(shù)據(jù)：截至2019年一季度末，我國高鐵已累計運輸旅客超過100億人次。從商業(yè)的角度來說，這背后蘊藏了多么巨大的流量想象空間，多么巨大的用戶潛在需求呢，并且他們依然是尚未被發(fā)掘的。

而這其實和空中WiFi為航空公司、內(nèi)容提供商、酒店出行服務商、廣告商等帶來全新機遇是同樣道理，所以我們也能看到2019年國內(nèi)各大航空公司都在籌備空中WiFi的事。

“互聯(lián)網(wǎng)+鐵路”的未來

雖然在高鐵WiFi出現(xiàn)前就有普快列車提供上了WiFi服務，但因為商業(yè)模式不清晰、缺乏內(nèi)容生態(tài)、用戶體驗不佳，未被乘客買單。

國鐵吉訊成立后，迅速推出了首款產(chǎn)品“掌上高鐵”APP，從用戶體驗上說效果還不錯。我們也可以就此感受到，如今具有不同優(yōu)勢的各方組合形成的實力更強，增加了我們對其未來成功打造出優(yōu)質(zhì)鐵路互聯(lián)網(wǎng)服務開放平臺的信心。

雖然僅看現(xiàn)在，一切都還沒定論。

最終，“啤酒飲料礦泉水，花生瓜子八寶粥，來，腿讓一讓啊”會不會也成為時代印記呢?

參考資料：

高鐵WIFI技術之探討

澎湃新聞，《國鐵吉訊CTO：預計4年內(nèi)將實現(xiàn)動車組WiFi全覆蓋》

鮮棗課堂，《坐高鐵手機沒信號?原因遠比你想的要復雜!》

同花順財經(jīng)，《動車組WiFi全覆蓋什么時候?qū)崿F(xiàn)?動車組WiFi全覆蓋的原理是什么》