高铁切换--数字通信

1、中南民族大学 电子信息工程学院 智能光通信技术实验室SmartOptComLab South-Central University For Nationalities数字通信中南民族大学 电子信息工程学院 智能光通信技术实验室SmartOptComLab South-Central University For Nationalities高速铁路通信高速铁路：一般指运行时速不低于250km/h的铁路线。中南民族大学 电子信息工程学院 智能光通信技术实验室SmartOptComLab South-Central University For Nationalities试验之最高速度试验之最高速度

2、钢轮式钢轮式574.8 km/h ：法国，TGV- LGV东欧线(2007年)487.3 km/h ：中国，CRH380BL- 京沪客运专线(2011年1月)443 km/h ：日本，JR500型电车- 东海道新干线山阳新干线(1996年7月)406 km/h ：德国，ICE(1988年)磁浮式磁浮式581 km/h ：日本，JR磁浮MLX01(2003年)501 km/h ：德国，TransrapidTR-08(2003年)中南民族大学 电子信息工程学院 智能光通信技术实验室SmartOptComLab South-Central University For Nationalities 铁

3、路通信系统GSM-R系统：在GSM公众移动通信系统平台上增加了铁路运输专用调度通信功能。GSM：全球移动通信系统（2G）GSM移动通信网的传输速度为9.6K/s。属于数字移动通信技术。中南民族大学 电子信息工程学院 智能光通信技术实验室SmartOptComLab South-Central University For NationalitiesGSM 是一个蜂窝网络，GSM网络一共有4种不同的蜂窝单元尺寸：巨蜂窝，微蜂窝，微微蜂窝和伞蜂窝1，巨峰窝：一般指基站天线安装在天线杆或者建筑物顶上那种,2，微蜂窝：微蜂窝则是那些天线高度低于平均建筑高度的那些，一般用于市区内3，微微蜂窝：那种很小的

4、蜂窝只覆盖几十米的范围，主要用于室内4，伞蜂窝：用于覆盖更小的蜂窝网的盲区，填补蜂窝之间的信号空白区域蜂窝半径范围与天线高度、增益和传播条件，信号发射机功率，信号扩展等等因素有关。中南民族大学 电子信息工程学院 智能光通信技术实验室SmartOptComLab South-Central University For NationalitiesGSM系统主要由移动台（MS）、移动网子系统（NSS）、基站子系统（BSS）和操作支持子系统（OSS）四部分组成。在现网中，GSM-R比公网的功能多增加了3个主要功能，即语音组呼业务VGCS, 语音广播业务VBS和增强的多优先级和强拆eMLPP。中南民族

5、大学 电子信息工程学院 智能光通信技术实验室SmartOptComLab South-Central University For Nationalities高速铁路现状：目前高速铁路专网GSM-R移动通信系统为了保证列车行车安全已进行了无缝隙的全线无线信号覆盖，在空阔地带采用基站、天线覆盖，而在隧道环境下全部采用了漏泄同轴电缆进行覆盖。高速铁路现存在的主要问题：1，高速情况下导致的频繁越区切换2，高速下的多普勒效应影响严重3，电波快衰落严重，穿透损耗4，地形复杂、天气恶劣等等导致的电磁干扰5，频谱资源有限中南民族大学 电子信息工程学院 智能光通信技术实验室SmartOptComLab Sou

6、th-Central University For Nationalities 现有问题主要解决方案切换问题切换问题：1，使用软切换代替硬切换，减少掉话率2，同步预测算法等各种算法的提出缩短切换准备时间3，波束赋形及智能天线技术的使用增强小区边缘的信号质量4，多天线技术的使用缩短小区重叠区域，拉远小区间距离5，射频拉远技术的使用增加小区覆盖范围，减少切换次数中南民族大学 电子信息工程学院 智能光通信技术实验室SmartOptComLab South-Central University For Nationalities 现有问题主要解决方案多普勒问题：1，一般以频移补偿算法为主，最大似然估计

7、算法得到频偏值，然后进行频谱补偿2，多普勒频域分集，多径多普勒分集中南民族大学 电子信息工程学院 智能光通信技术实验室SmartOptComLab South-Central University For Nationalities 现有问题主要解决方案穿透损耗：车载中继站解决。信道资源有限：信道分离策略解决。OFDM减少信道信号间干扰未来高铁通信系统发展方向 1，通信速率更快，频谱效率更高，通信容量更大 2，延迟更低，掉话率更低 3，抗干扰能力更强 GSM-R向LTE-R的过渡中南民族大学 电子信息工程学院 智能光通信技术实验室SmartOptComLab South-Central Uni

8、versity For Nationalities LTE以OFDM/MIMO为核心的技术，通信速率较大提高，频谱效率较大提升LTE采用由ENodeB构成的单层结构，这种结构有利于简化网络和减小延迟，实现了低时延，低复杂度和低成本中南民族大学 电子信息工程学院 智能光通信技术实验室SmartOptComLab South-Central University For Nationalities 在高铁中的应用技术特点变化：，切换过程中采用位置引起切换触发，车地同步列车行进位置，依据位置切换，同时辅助以信号质量触发切换，切换方式由软切换回归到硬切换，简化的系统结构可以使信令传递时延降低，同时也减少了控制信令的传递次数。，车体增加控制器及车载中继器，解决与网络的联合通信问题中南民族大学 电子信息工程学院 智能光通信技术实验室SmartOptComLab South-Central University For