图3-6 CCU内部结构 26

图3-7 光交换结构 27

表清单

   表序号 表名称 页码

   表1-1 欧洲Thalys高铁测试结果 5

   表2-1 各种车厢的穿透损耗 15

变量注释表

ROF 光载无线通信

CCU 集中控制单元

RAU 远端天线单元

V 用户终端的移动速度

f 中心载频

1  绪 论

1。1 课题研究背景及意义

随着人们的物质追求和生活水平的提高，人们对出行交通工具的需求不再是简单地空间上位置移动的功能，而是有了更高的服务要求与期望，这时高铁便应运而生，相信高铁乘客总是会遇到这样的尴尬，在列车运行中手机平板电脑等电子产品没有移动信号，因而无法体验互联网的乐趣。

    基于这种现状，为更好的实现服务的升级，并且为旅客提供更好的乘车环境体验，实施高铁Wifi的免费全覆盖正当其时。一旦高铁上覆盖了Wifi，游客们便可以一边享受路途的美景，一边把旅途见闻通过Wifi联网与同学家人分享，这便使得原先漫长无聊的旅行变成一次愉快的体验。而免费覆盖列车Wifi这一利民措施毫无疑问地体现出了高速铁路服务意识的不断发展。

    无线网是在互联网时代发展出来的新兴产物，在国内的诞生时间并不是很长，但是随着最近几年互联网技术的快速发展，人们的生活出行早就离不开互联网。所以针对高铁Wifi这一盲区，积极提出探索方案具有很深远的意义。

根据实验测试的结果，当高铁行驶速度为200千米每小时时，无线电的覆盖率就会从原先的98%以上，直降到85%附近，语音的连通率从原先的94% 以上下降到82%左右，通话掉线率也从原先1%上升到30%以上，其他通话的指标及数据业务等指标均出现了一定程度的下降，甚至有一些情况出现了拖网以及无法正常呼叫和切换等技术现象[1]。由此可见，如果使用现有的处于低频段的移动蜂窝系统（如 GSM全球移动通信系统、UMTS通用移动通信系统等），无法满足提供高速移动用户以及高速传送质量的要求，当高铁高速运行至350km/h时，现有的技术以及正处于研究阶段的技术都无法达到满意的无线网络接入速率，因此无法支持即时通信，所以，有必要对高速铁路Wifi接入体制进行有效的创新，加快建设高铁Wifi接入系统，以满足人们在快速移动的情况中，对无线网络接入互联网的需求，研究新的高铁网络接入技术，以及无线网络覆盖的解决方案，现已成为行业里的重点话题之一。

如图1-1所示，不同的速度其对网络的传输速率有着不同的要求，目前的几种无线网传输标准在技术上很难达到高速环境中的传输速率。

图1-1 移动性和速率比

1。2 国内外研究现状

自从20世纪信息以来，信息技术的进步，带动了整个铁路技术的极快发展。1997年，世界上20几个国家共同签署了一份协议，协议规定采用国际铁路联盟 UIC 推荐使用的铁路专用移动通信系统GSM-R。最近几年，世界上的主要国家和地区结合自身高速铁路的发展现况，已经开始进行高铁无线接入机制和相关主要问题的课题探索，现已提出了许多的网络覆盖解决方法，本节将通过介绍高铁宽带无线接入技术探索所面对的难点问题的基础上，简述国内外目前在高速铁路无线网接入研究方面的相关现状。