高速鐵路應(yīng)急通信及其關(guān)鍵技術(shù)仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、近些年，中國(guó)高速鐵路技術(shù)快速發(fā)展，在國(guó)際高鐵研究領(lǐng)域中也占有一席之地。隨著我國(guó)高速客運(yùn)專線的不斷擴(kuò)建，目前鐵路運(yùn)力緊張的局面將被大大緩解，高速鐵路的安全便捷等特性將會(huì)逐漸體現(xiàn)，未來(lái)將有更多的人選擇高速鐵路出行，為此高速列車上旅客的通信需求以及列控信息的高效傳輸需求將與日俱增，對(duì)現(xiàn)有的通信系統(tǒng)將提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
　　 本文首先分析了目前高速鐵路應(yīng)急通信技術(shù)，雖說(shuō)其能滿足國(guó)際鐵路聯(lián)盟(UIC)提出的鐵路專用調(diào)度通信的要求，但隨著鐵路

2、運(yùn)輸業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，對(duì)鐵路專網(wǎng)通信的研究從系統(tǒng)穩(wěn)定可靠性、沿途高質(zhì)量的無(wú)線覆蓋、高速運(yùn)行中的系統(tǒng)性能、系統(tǒng)可擴(kuò)展與可演進(jìn)性等方面有更高的要求。面對(duì)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，GSM-R系統(tǒng)已在很多方面顯示出諸多的局限性，未來(lái)GSM-R將向LTE平滑遷移，最終成功演進(jìn)到LTE-R，所以本課題主要研究下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)在鐵路應(yīng)急通信中的應(yīng)用，當(dāng)GSM-R系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時(shí)能切換至LTE系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)必要的行車調(diào)度功能，從而保證鐵路運(yùn)營(yíng)的安全性。
　　

3、 本文一個(gè)研究?jī)?nèi)容和貢獻(xiàn)就是針對(duì)高鐵場(chǎng)景GSM-R存在故障可能性的前提下，提出了一種運(yùn)用公網(wǎng)LTE作為GSM-R崩潰時(shí)的接管網(wǎng)絡(luò)輔助鐵路應(yīng)急通信的方案，從而繼續(xù)保證鐵路通信的可靠性。研究通過(guò)終端同時(shí)收發(fā)GSM和LTE網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)雙卡雙待的功能，終端具有應(yīng)急通信呼叫鍵，保證GSM-R系統(tǒng)和LTE公網(wǎng)系統(tǒng)同時(shí)在線，系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置GSM-R作為呼叫最高優(yōu)先級(jí)，LTE網(wǎng)絡(luò)呼叫為次優(yōu)先級(jí)。通過(guò)在GSM-R網(wǎng)絡(luò)端增加一個(gè)ILR網(wǎng)元對(duì)于移動(dòng)終端的信息進(jìn)

4、行實(shí)時(shí)更新，LTE公網(wǎng)可以通過(guò)ILR中的信息暫時(shí)接管GSM-R故障時(shí)的鐵路應(yīng)急通信功能，從而提升鐵路應(yīng)急通信的可靠性。
　　 本文另一個(gè)研究?jī)?nèi)容和貢獻(xiàn)就是構(gòu)建一個(gè)綜合的高鐵無(wú)線傳輸仿真環(huán)境，包含LTE增強(qiáng)系統(tǒng)的切換機(jī)制、容量增強(qiáng)機(jī)制的關(guān)鍵技術(shù)仿真評(píng)估平臺(tái)系統(tǒng)，例如基于CoMP的切換技術(shù)、高鐵車載中繼技術(shù)、高鐵MIMO多天線技術(shù)，用戶可以根據(jù)自己的需求自行設(shè)定參數(shù)和仿真模式，從而實(shí)現(xiàn)高鐵場(chǎng)景下LTE關(guān)鍵技術(shù)的仿真、分析，以達(dá)到技術(shù)