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(guó)首條高標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)時(shí)速達(dá)350公里的高速鐵路——京津城際鐵路正式通車，標(biāo)志著交通出行開始走入高鐵時(shí)代。

十年之后，截至2018年底全國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程為13.1萬(wàn)公里，其中高鐵營(yíng)業(yè)里程達(dá)2.9萬(wàn)公里。最矚目的成就是，中國(guó)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(guó)高鐵營(yíng)業(yè)里程一路飛升

數(shù)據(jù)來(lái)源：數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)局

“基建狂魔”在高鐵上的建設(shè)速度，使這一兩年來(lái)中國(guó)高鐵在網(wǎng)絡(luò)上漲了一大波“鐵粉”，承載起強(qiáng)烈的民族自豪感。

但正是因?yàn)檫\(yùn)行速度太快，高速列車和地面之間沒(méi)有辦法建立大容量穩(wěn)定可靠的通信通道。高鐵上手機(jī)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不好，用戶上網(wǎng)體驗(yàn)不佳，成為一項(xiàng)老大難的問(wèn)題，民眾對(duì)網(wǎng)絡(luò)的呼聲也就成為高鐵服務(wù)上升的巨大壓力。

圖片來(lái)源：柴知道

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

1、多普勒頻移問(wèn)題

2、信號(hào)在車體中的穿透損耗問(wèn)題

3、高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下信號(hào)越區(qū)切換頻繁問(wèn)題

4、隧道場(chǎng)景下的通信問(wèn)題

受限于技術(shù)，受限于成本，這些問(wèn)題解決起來(lái)并不容易。

但從宏觀層面看，中國(guó)高鐵已經(jīng)成為可以進(jìn)行輸出的國(guó)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(hào)質(zhì)量，不僅普通民眾有需求，眾多品牌企業(yè)也在關(guān)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(dòng)路由產(chǎn)品5G隨行WiFi Pro，宣傳策略中就強(qiáng)調(diào)了產(chǎn)品的AI高鐵模式，意為通過(guò)AI技術(shù)智能預(yù)測(cè)并提前切換高鐵沿線更好信號(hào)，尤其保證商旅人士高鐵出行中的信號(hào)穩(wěn)定性。

基站建設(shè)與車載WiFi，雙管齊下

在解決上網(wǎng)信號(hào)問(wèn)題這件事上，基本有兩個(gè)思路：

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

建設(shè)高鐵WiFi，從手機(jī)直連基站信號(hào)變成通過(guò)車載WiFi進(jìn)行連接，為乘客提供無(wú)車廂穿損信號(hào)，從另外一個(gè)角度改善上網(wǎng)體驗(yàn)。

若是光建基站，太費(fèi)成本，并且仍然無(wú)法抵抗車體穿損、多普勒頻移的問(wèn)題;

若是光考慮高鐵WiFi，這種簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)可以理解為“通過(guò)部署車載WiFi設(shè)備接收沿途三大運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，將其轉(zhuǎn)化為列車上的熱點(diǎn)，提供外部互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)”的方式，之所以多年試點(diǎn)車內(nèi)信號(hào)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(hào)覆蓋、幾百人并發(fā)上網(wǎng)的通道擁擠有關(guān)。

據(jù)筆者了解，現(xiàn)在的策略是雙管齊下，互相補(bǔ)充。

有數(shù)據(jù)表示，4G時(shí)代高鐵沿線基站建設(shè)成本已達(dá)到千億，到5G時(shí)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(shè)成本是4G基站的2-3倍，這對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)成本是巨大的，壓力也是巨大的。

為此，各大運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商、高校以及高鐵營(yíng)運(yùn)單位正在合作探討高鐵WIFI與5G結(jié)合的合作方案。利用現(xiàn)有的高鐵WiFi網(wǎng)絡(luò)，一方面為乘客提供優(yōu)質(zhì)的5G信號(hào)，另一方面，盡量縮小運(yùn)營(yíng)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(hào)動(dòng)車組列車上線運(yùn)營(yíng)，這是高鐵WiFi在覆蓋全國(guó)715組復(fù)興號(hào)動(dòng)車組的基礎(chǔ)上，首次擴(kuò)圍至和諧號(hào)動(dòng)車組。

預(yù)計(jì)到2020年年底，搭載WiFi系統(tǒng)的動(dòng)車組將達(dá)1500組，預(yù)計(jì)到2022-2023年將實(shí)現(xiàn)所有動(dòng)車組WiFi系統(tǒng)覆蓋。

在動(dòng)車組上實(shí)現(xiàn)WiFi覆蓋，無(wú)疑是鐵總方改善乘客上網(wǎng)體驗(yàn)的重要工作內(nèi)容。

在技術(shù)實(shí)現(xiàn)層面，目前主要的方式是4G轉(zhuǎn)WiFi。當(dāng)然系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，從和諧號(hào)動(dòng)車WiFi設(shè)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(wù)器、交換機(jī)、單車服務(wù)器、信號(hào)發(fā)射器AP、網(wǎng)線等組成的高鐵WiFi系統(tǒng)。

只不過(guò)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(hào)覆蓋情況的，有些地段仍然會(huì)出現(xiàn)信號(hào)不穩(wěn)定的情況。

但一切并不是沒(méi)有改善辦法。

此前國(guó)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(wù)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(qiáng)化動(dòng)車組車頂?shù)腗IMO4x4天線信號(hào)接收、優(yōu)化長(zhǎng)鏈路信號(hào)衰減、智能選擇最優(yōu)鏈路、為高優(yōu)先級(jí)的應(yīng)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(dòng)速度為500km/h的這一特性，正在為5G轉(zhuǎn)WiFi方案帶來(lái)極大的想象空間。根據(jù)此前新聞，預(yù)計(jì)在2020年春節(jié)前后，5G轉(zhuǎn)WiFi方案首先將在廣深港高鐵進(jìn)行測(cè)試。

到此我們其實(shí)是有疑問(wèn)的，為什么飛機(jī)可以實(shí)現(xiàn)WiFi，高鐵卻有難度?

筆者認(rèn)為，這里涉及到兩種不同的技術(shù)形態(tài)。

空中WiFi通常有兩種上網(wǎng)方式：一種是通過(guò)衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)地空通信，另一種是基于ATG(地面基站方式)實(shí)現(xiàn)地空寬帶通信。前者盡管通訊帶寬有限，用戶僅能進(jìn)行簡(jiǎn)單上網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)，但通訊范圍廣泛，可實(shí)現(xiàn)國(guó)際漫游;后者雖然需要部署地面基站，難以實(shí)現(xiàn)跨國(guó)部署，但帶寬足夠，上網(wǎng)體驗(yàn)更優(yōu)。

而高鐵WiFi基于車-地通信的方式，高速運(yùn)動(dòng)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(yùn)行產(chǎn)生的電磁等干擾，實(shí)際難以大規(guī)模推廣。

如此一來(lái)，高鐵WiFi目前只能在提升基站覆蓋和提升技術(shù)水平上堅(jiān)持尋找出路。當(dāng)有一天車載WiFi對(duì)高速場(chǎng)景做出有效優(yōu)化，能以比較穩(wěn)定的方式和地面實(shí)現(xiàn)連接，那這一直以來(lái)的付出就沒(méi)有白費(fèi)。

高鐵WiFi服務(wù)的“錢景”

我國(guó)大部分路線的高鐵運(yùn)營(yíng)都長(zhǎng)年處于虧損狀態(tài)，一直以來(lái)都有很多這樣的新聞見諸報(bào)端。雖然作為國(guó)家的重大基礎(chǔ)設(shè)施，向來(lái)不能單以營(yíng)利、虧損、投入產(chǎn)出比這些指標(biāo)衡量高鐵，但高鐵本身，確實(shí)是正在有變化發(fā)生的。

在此不妨先對(duì)上文提到的國(guó)鐵吉訊進(jìn)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(biāo)動(dòng)車網(wǎng)絡(luò)(中鐵總確定的下屬企業(yè)中唯一經(jīng)營(yíng)動(dòng)車組Wi-Fi的企業(yè))49%股權(quán)轉(zhuǎn)讓項(xiàng)目，轉(zhuǎn)讓底價(jià)30.49億元，三方未來(lái)將共同經(jīng)營(yíng)鐵路增值服務(wù)。

同年7月，三方正式組建成立定位為智慧高鐵服務(wù)商的國(guó)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(duì)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(jì)算、AI等技術(shù)和內(nèi)容資源，推動(dòng)智能高鐵建設(shè)。

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(yàn)的優(yōu)勢(shì)經(jīng)驗(yàn)，為乘客提供線上線下高度融合的移動(dòng)出行服務(wù)。

聯(lián)想到此前中國(guó)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(guó)鐵路正在實(shí)行一種市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)機(jī)制，希望鐵路資本與社會(huì)資本融合發(fā)展，創(chuàng)造更大的價(jià)值收益。

以WiFi為接口進(jìn)行商業(yè)運(yùn)作，提供增值服務(wù)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(diǎn)，流量?jī)r(jià)值突出，一直以來(lái)都被稱為WiFi理想的殺手級(jí)運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景。

騰訊主席馬化騰曾經(jīng)說(shuō)過(guò)相關(guān)的一段話：“當(dāng)過(guò)去的綠皮車換成了今天的高鐵，為什么坐在時(shí)速三百公里的列車上，我們卻仍覺(jué)得自己在接受傳統(tǒng)行業(yè)的服務(wù)?我覺(jué)得這里的關(guān)鍵是信息流拖了后腿，沒(méi)有跟上人流、物流的發(fā)展速度。”

對(duì)比起此前公布的一項(xiàng)數(shù)據(jù)：截至2019年一季度末，我國(guó)高鐵已累計(jì)運(yùn)輸旅客超過(guò)100億人次。從商業(yè)的角度來(lái)說(shuō)，這背后蘊(yùn)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(shí)和空中WiFi為航空公司、內(nèi)容提供商、酒店出行服務(wù)商、廣告商等帶來(lái)全新機(jī)遇是同樣道理，所以我們也能看到2019年國(guó)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(lái)

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

國(guó)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(yàn)上說(shuō)效果還不錯(cuò)。我們也可以就此感受到，如今具有不同優(yōu)勢(shì)的各方組合形成的實(shí)力更強(qiáng)，增加了我們對(duì)其未來(lái)成功打造出優(yōu)質(zhì)鐵路互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)開放平臺(tái)的信心。

雖然僅看現(xiàn)在，一切都還沒(méi)定論。

最終，“啤酒飲料礦泉水，花生瓜子八寶粥，來(lái)，腿讓一讓啊”會(huì)不會(huì)也成為時(shí)代印記呢?

參考資料：

高鐵WIFI技術(shù)之探討

澎湃新聞，《國(guó)鐵吉訊CTO：預(yù)計(jì)4年內(nèi)將實(shí)現(xiàn)動(dòng)車組WiFi全覆蓋》

鮮棗課堂，《坐高鐵手機(jī)沒(méi)信號(hào)?原因遠(yuǎn)比你想的要復(fù)雜!》

同花順財(cái)經(jīng)，《動(dòng)車組WiFi全覆蓋什么時(shí)候?qū)崿F(xiàn)?動(dòng)車組WiFi全覆蓋的原理是什么》