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。77646

1 卫星通信技术覆盖网络方案 

卫星通信具有很多的优点，例如通信的容量大，高可靠性，不受地理和环境因素的约束，全球可覆盖范围广阔，以及良好的经济收益等优点，并且目前拥有非常多的新兴技术来提高信号质量的接收[2]。因此，FIFTH工程[3]提出了一种，利用同步地球卫星来接入互联网的覆盖方案，并且在意大利的高速铁路上进行实验论证，实验结果证实了这种方案的可能性，意大利NTV目前已与21NET 公司、Alstom等公司进行技术合作，希望在意大利的首辆高速列车AGV上实现通信与多媒体交互，提供看电视和网络视频的服务，以满足游客上网娱乐的愿望，该系统分成车地子系统以及车厢子系统两个部分，其中车厢子系统利用 Wifi 网络来覆盖，每个车厢安装两个可以提供54Mbps 的IEEE 802。11b/g节点，在车地系统中，高铁在车厢顶部安装了蜂窝天线还有卫星天线，以及 Wifi 接收天线来与地面的控制中心进行网络数据的传输[4]。

AGV列车运行

另一方面，基于同步地球卫星通信的网络覆盖方法，在其他国家的高速铁路上也有实际运用与调试。其实地球同步卫星通信网络覆盖的方案具体可以表示为:通过卫星通信的方法，将地面和列车之间进行连接，从而有效地进行信息传输与交换，但是有的地方卫星信号是无法覆盖的，例如隧道，以及车站，这些上方的遮蔽物都可以遮蔽卫星信号，所以在这些区域信号可以切换到UMTS（通用移动通信系统）地面网络，在列车的里面则采用Wifi网络的覆盖方式，如图1-3所示，可以分为四个部分，核心网提供基本的网络条件，通过卫星地面站与同步卫星连接，在通过卫星把信号最终传输到高速运行的列车，每个部分独立存在却又共同实现用户的上网功能。论文网

欧洲的Thalys高铁的测试结果，如表1-1所示，时间延迟是卫星通信的缺点之一。并且当高铁进入到卫星信号不能够覆盖的地方而要切换另一个 UMTS 网络时，会产生很大的切换时延，这也是影响车地通信系统的一个主要问题[5]。由此可见，高速铁路，利用卫星通信系统来接入网络的方案，也很难提供完善的网络服务，所以，旅客们也就无法享受高速的上网体验，但是卫星通信系统可以在其它无法覆盖信号的地方发挥他的专利优点。 

表1-1 欧洲Thalys高铁测试结果

测试项目 测试结果

上行最大传输速率 4mbps

下行最大传输速率 2mbps

下行平均传输速率 1mbps

往返平均时延 616ms

IP电话时延 4

2  同轴电缆泄漏覆盖网络方案

    泄漏同轴电缆的意思是，把一段同轴电缆的纵深方位的部分，以相等的距离，打造一些形式各异的槽孔，可以使一些电磁波信号从这些开设的槽孔中外泄到附近的空间去。基于这种方式的覆盖方法就是将接受信息和发送信息的设备和泄露同轴电缆一起铺设到高铁轨道沿线，用户终端别，可以利用高铁上的 IEEE802。16–IEEE802。11两个接口节点连入到互联网[6]，如图1-4所示，这种方案其实日本早就在2007年就已经开始投入使用了，这就是日本大阪到东京线路的东海旅客铁路。文献[7]里面提到的实验结果数据显示了这个用户终端设备，可以实现最大的传输速度为758kbps，并且每条泄漏电缆的接收信号和发射信号设备，可以覆盖的公里数为17。3公里，整条线路一共需要铺设的发射器个数为 62个，当这些发射器全部工作的时候，整个系统需要48Mbps的速率支持，但是这个方案也有许多目前达不到的要求，比如，泄露同轴电缆的铺设工艺非常严格，尺寸的把握也非常困难，并且在传输的过程中，电信号的传播损耗率非常大，所以需要利用很多的，中继器设备来弥补这个传输过程中所产生的损耗，建设的成本比较高。并且产生的信号也存在不稳定的特征，容易被外界的环境条件所影响。所以在一定程度上对电缆功能的发挥有所限制。