陈泽川文献综述

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1、单位代码（）1学号1101100020分类号TN915.852密级讣利％薄itHUANGHES&TCOLLEGE文献综述LTE高铁覆盖技术分析与实现院（系）名称信息工程学院专业名称通信工程学生姓名陈泽川指教师柴远波2015年4月26日黄河科技学院毕业论文第I页LTE高铁覆盖技术分析与实现摘要我国高速铁路如今止在快速的发展当中，根据我国“十二五”发展目标，到2020年，我国将建成15000km的高速铁路，武广、京沪、沪杭等高速铁路达到了360km/h,由于高铁列车速度快，LTE的一些关键技术对速度又是相当的敏感，鉴于此

2、基础上本文就当下高铁的LTE覆盖所面临的问题与关键技术进行描述。木文将由于高铁的快速性带來的穿透损耗大，多普勒偏移，切换频繁等一系列问题进行系统的阐述，说明其主要原因与高铁覆盖所面临的主要难题。关键词：高铁，LTE,关键技术1铁路通信的发展当前，铁路通信中大量应用的是窄带的语音和数据业务，但随着视频和宽带业务的迅速发展，窄带的应用已显得力不从身，如何在铁路通信屮通过技术捉升来满足口益发展的业务需求是摆在通信工作者面前光荣而艰巨的任务。由铁路通信目前的GSM-R向LTE的演进是适应市场需求的一种重大变化，这种变化将对技

3、术更新、通信产业升级产生巨大的推动与影响，GSM-R121系统是口前广泛采用的铁路通信手段，其强大的来自第三代合作伙伴项目(3GPP)的标准通信制式基础，良好的对铁路业务的适配能力，众多厂商Z间持续的技术开发与协作，在商业上的成功应用等，都充分说明GSM-R系统的成熟性与可靠性。但随着铁路运输业务的不断发展，对通信领域的要求从系统稳定可靠、沿途高质量无线覆盖、高速运行屮的优秀系统性能，系统可扩展、可演进，满足更高的生产通信需求及旅客的通信需求等，面对这些未来发展趋势，GSM-R系统己在很多方而显示出诸多的局限性。因此

4、，国际铁路联盟(UIC)已基本确认长期演进技术(LTE)作为下一代铁路无线通信技术。铁路通信系统既需要提供目而GSM-R系统所能提供的一切铁路通信标准功能，同时还应该提供独具的扩展业务，如视频监控、信息共享及旅客的无线接入等。从通信制式方面看，GSM-R立足于二代窄带技术，本身数字承载能力冇限：电路交换数据业务(CSD)速率低，为kbps级别，仅能承载流量要求较小的专用列控数据⑶；而通用分组无线服务(GPRS)可供使用的带宽有限，无法满足F1益增长的上层应用需求。目前，车■地间人员只能通过语音交流，地面人员缺少远程直

5、接了解现场情况的渠道，支撑决策的准确信息采集比较困难。这一缺陷在发生重特大事故或旅客纠纷等问题时表现得特别突出。若在车厢内提供无线宽带通信服务，如视频监控系统，通过无线及时传递现场视频信息，促进车一地人员协同二作；遇到旅客纠纷时，利用视频监控可及时发现和阻止事态扩展，也可在事后进行现场回放和回溯。这些都将提升铁路运营的安全性。另外，作为常规化服务，车厢内的宽带业务述应包括车载信息系统,向旅客提供实时交通路况、列车时刻和天气预报等信息，提升旅行的便捷度。2高铁LTE发展及其趋势GSM-R应用都是基于视频传输。由语音交流

6、到图像和视频交流，对传输速率的要求从kb/s级上升到Mb/s级其至GBO/S级，都是基于二代技术的GSM—R无法克服的技术瓶颈。实现这些业务需求，需要更先进的数字宽带通信制式作为支撑，LTE正是能满足该要求的更加有效的系统。LTE是GSM阵营目前最先进的网络系统，在设计上同吋考虑了移动性和宽带性[4],从1.4M〜20M的灵活信道带宽要求，保证LTE网络可提供百兆级别的数据传输能力。目前，LTE□在公网运营屮获得大量成功经验，是一种成熟的移动通信制式。英上述特点都非常适合于应用于未來的铁路。LTE主要采用OFDM(正

7、交频分多路复用技术)和MIMO(多入多出技术)核心的技术⑸。OFDM通过将宽带变为较窄的子带，并保持其正交性，从而允许子带之间有一定的重叠，这样既减少了子带之间的相互干扰，同时乂提高了频谱利用率。MIMO在发射端和接收端分别设置多副发射天线和接收天线，利用多天线来抑制带宽的衰落。另夕卜，在网络结构上也做了优化，将RNC和NodeB功能合并，实现扁平化，趋近于IP宽带网络结构。按照双工方式的不同，LTE分成FDD和TDDoLTE/FDD是基于频分的双工模式，主要是WCDMA的演进目标。WCDMA是多数欧洲国家和中国联通

8、使用的3G技术，演进路线是：WCDMA->HSPA(P1)-HSPA(P2)-HSPA+—LTE/FDD-LTE・A°LTE/TDD,即TD-LTE,时分双工模式，是TP-SCDMA的演进目标。TP-SCDMA是中国移动使用3G技术，也是具冇中国自主知识产权的技术，演进路线是:TP-SCDMA-HSxPA-HSPA+-TD・LTE-LTE・A路