涨知识| 高铁WiFi是怎样连接的？

瑞影

复兴号动车组集成了大量现代国产高新技术，多项关键技术实现重要突破，被誉为中国科技创新的一项重大成果。但乘坐复兴号的你是否体验过高铁WiFi？如果你用过，一定会发现车厢里的WiFi就算能连接，也可能没法用。这是为什么呢？今天我们就来说说高铁WiFi的接入问题。



有的网友透露，第一次乘坐复兴号，看到车厢里面有WiFi标志，用手机试了一下，可以连上。再往下试试，网页能打开，微信消息也能回复，但是打开视频时的速度就不行了。后来再试试，发现网速越来越慢，甚至WiFi干脆连不上了，最后也就不用了。



部分微博网友对高铁WiFi的评论

在高速移动的列车上，旅客是如何连接到互联网的？是通过光纤连接？是通过卫星通信？还是依赖移动通信基站呢？为了探讨这个问题，我们先来了解高铁WiFi的核心组件和网络优化。

基本连接原理

我们知道，网络连接有有线和无线两种模式，有线网络在固定区域内的带宽和稳定性是无线网络无法取代的，但是它最大的缺陷就是需要连接光纤，这种方式肯定不适合装在高铁等交通工具上。高铁WiFi技术实现和手机上网原理类似，列车通过连接到铁路线路附近的基站接收信号，然后通过WiFi设备转换成无线网络供乘客使用。



高铁WiFi的三大核心组件是中心服务器、单车服务器和无线接入点。中心服务器作为系统的核心，它像一个中枢，负责管理和分发数据，保证信息的顺畅流动。单车服务器是给每节车厢都配备了一个本地管理器，它与中心服务器合作，处理车厢内的乘客请求，以提升响应的效率。车厢内分布的无线接入点如同看不见的纽带，它们接收来自中心服务器和单车服务器的信号，并将其转换为无线网络信号，使我们常用的移动设备（如手机、电脑等）能够连接到互联网。



高铁WiFi信号传输过程

根据相关资料，除了核心组件以外，高铁WiFi还配置了网络优化的方法。首先是均衡负载分配，自动调节各个无线接入点的连接负载，防止因用户密集而引发的网络拥塞。其次是扩展带宽，通过汇聚多家运营商提供的带宽资源，实现带宽的最大化利用，确保即使在网络高峰时段也能维持流畅的网络服务。第三是链路优化，能够自动识别并选择当前最佳网络连接路径，保证用户始终享受到最快速的网络连接。

既然高铁WiFi这么厉害，为什么很多旅客还觉得高铁WiFi是个鸡肋呢？不会是忽悠人呢吧？我们来看看影响高铁WiFi信号的几种可能。



可能1：环境影响

WiFi信号是通过无线电波进行传播的，而无线电波的传播受到许多因素的影响，如距离、障碍物、干扰等。在高铁上，由于列车行驶速度快，周围环境复杂多变，可能导致WiFi信号不稳定。

为了实现无线网络全覆盖，高铁车载WiFi需要将铁路沿线基站发射的信号转换成无线信号，车载WiFi实现这一转换功能的核心部件就是通信运营商的物联网卡。通过这个设备，基站的信号可以转换成无线信号在列车上进行分发，最终实现列车信号全覆盖。



但是现在的技术所能造出的基站信号覆盖范围还不够大，运营商官方宣称5G基站覆盖半径在250-300米，4G基站覆盖半径约为1至3公里。有网友对5G基站的实际覆盖范围进行了实地测试，得出了结论是在较空旷的320米半径范围内5G手机和5G基站可以相互通信。



高铁在高速行驶下，几秒钟就会从这个基站范围进入下一个基站范围，两个基站之间的信号传输和转换都需要时间，这个时间大约和我们平时连接一个WIFI网络的时间差不多。例如，列车在350km/h速度行驶过程中，大约10s切换一次网络，而LTE采用先断开再连接的切换策略，每次切换都会造成网络服务暂时不可用，如此频繁地切换基站给网络服务质量带来巨大挑战限。

制约铁路沿线基站信号之间转换速度的因素也有很多，铁道知识局之前的科普里讲过，这里就不展开说了。（延伸阅读可戳：高速铁路通信的基本问题与一些延伸）



从经济方面考虑，即便可以实现信号的快速切换，要在高铁沿线布设一定数量的基站，也需要付出巨大的成本。例如，如果每公里设置两个基站，按照20米矮塔的最低成本（约20万元）计算，每公里的高铁基站造价就要40万元。这还是平原地区的算法，如果要保证山区地段的信号覆盖，就需要加密设置基站，同时，在桥梁地段建设基站还需要加高铁塔，成本更高。

上述只是建设成本，还不包括运维方面的花费。另外，如果三大运营商无法做到统一，那么高铁沿线基站该用哪家的也是一个问题，不可能每个运营商都建一遍。

可能2：用户过多

旅客普遍反映高铁上的无线网络网络连接不稳定，上网体验不顺畅，这有可能是用户过多造成的。高铁WiFi的拥堵状况可能是由于列车上的乘客太多，无线网络未能充分满足这样的高流量需求。结果就是，即使用户成功连接到WiFi，也难以获得满意的上网速度，有时甚至无法打开网页，需要长时间等待。



当多个用户同时连接到一个WiFi网络时，他们就需要共享这个WiFi网络的带宽资源。如果带宽是固定的，每个用户能够获得的带宽就会相应减少，从而导致网速变慢。



例如，如果一个WiFi网络的带宽是100Mbps，只有一个用户连接，那么这个用户可以享受到接近100Mbps的网速。但是如果有10个用户同时连接，并且都在进行数据传输，那么每个用户平均只能分配到10Mbps左右的带宽，网速就会明显下降‌。

除了网速变慢，用户过多还会导致WiFi的稳定性下降。网络设备需要处理更多的数据请求，可能会导致网络延迟增加、连接中断等问题。

可能3：流量限制

流量限制对许多人来说并不陌生，为了缓解网络拥堵，运营商通常会对用户的上网流量进行限制。高铁WiFi可能也是如此，通过限制每个连接的流量，减少网络拥堵，提升网络服务品质。



掌上高铁APP

几年前复兴号刚投入运营时，车上有免费高铁WiFi，每人可以享受免费流量600M，手机可下载一个APP后通过做任务增加流量。当时有报道称，复兴号的WiFi速度较快，刷微信微博毫无压力，观看视频也比较流畅。目前复兴号基本全面覆盖WiFi，不用密码即可连接，但是可能会限流，很多旅客反映还不如用自己的数据流量来的方便。



旅客在连接高铁WiFi时，手机等设备上的自动更新、云同步、后台数据、应用程序可能自动会有流量消耗，虽然表面上看起来并没有做什么，但实际上连接WiFi时就已经在占用网速。很多设备可能默认在连接移动网络时不更新，但在连接WiFi时会自动更新。

可能4：穿透损耗

穿透损耗是指在无线信号穿过不同介质时，由于介质对信号的吸收和反射而导致的信号强度减弱。影响穿透损耗的主要因素包括信号的频率、介质的性质以及信号传播的角度。



‌根据研究表明，无线信号穿过水泥墙‌可衰减10~12dB，传送距离低于5米。‌穿过木板墙‌衰减5~6dB，穿过玻璃窗户衰减5~7dB，传送距离低于15米。



相对于普速铁路列车，全封闭的高速动车组穿透损耗更高。若再考虑实际覆盖时基站入射角度与列车夹角等问题，实际穿透损耗会更大，从而导致列车内覆盖严重下降，影响正常切换，产生掉话和通话质量差的问题。研究表明，信号穿过列车车厢时，当掠射角（入射角的余角）小于10度时，穿透损耗增加10dB以上，掠射角小于5度时，穿透损耗增加15dB以上。



如今我国高铁线路的不断延伸，5G建设已经启动，由于5G基站的通信频率更高，路径损耗、穿透损耗将更大，对运营商的要求也会更高。未来要真正实现高铁WiFi速度快，可能还需要进一步打破行业界限，推动跨界合作，真正实现高铁建设与移动网覆盖的有效融合、实现多方共赢。

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高铁WiFi通过车载无线局域网（WLAN）与沿线地面基站网络协同实现。列车顶部天线接收4G/5G公网信号，经车载服务器转换为WiFi信号覆盖车厢。为应对高速移动和信号切换，系统采用智能天线与多网聚合技术，确保稳定连接。

复兴号动车组集成国产化通信、牵引及控制技术，实现了车地间高速数据传输与低延迟切换，体现了我国在轨道交通通信领域的系统性突破。这一设计不仅提升旅客体验，也为未来智能铁路发展奠定了技术基础。

[本文内容由铁道职培APP平台与人工智能深度求索 - DeepSeek辅助生成，仅供参考]

刑天

高铁WiFi通过车载无线局域网（WLAN）与沿线地面基站网络协同实现。列车顶部天线接收4G/5G公网信号，经车内通信系统转换为WiFi信号覆盖车厢。复兴号采用自主研发的以太网控制交换技术，实现高速移动下的稳定切换与低延时传输，确保旅客流畅上网。这一集成体现了我国在轨道交通通信领域的技术突破与系统化创新能力。

[本文内容由铁道职培APP平台与人工智能深度求索 - DeepSeek辅助生成，仅供参考]