高速铁路宽带接入体系分析

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1、高速铁路宽带接入体系分析1引言我国轨道交通建设正处于并将长期处于快速发展时期。铁路作为轨道交通领域的重要组成部分，既是国民经济发展的基础，又是当前经济运行中的较薄弱环节。所以，发展铁路交通行业符合我国近期发展以及长期可持续发展的要求⑴。1.1选题背景及意义随着信息化社会的发展，旅客愈发需要快速、随时、随地交换所需的各种信息。但目前，行进中的旅客仍然是信息孤岛，通常要在列车上渡过数小时甚至数十小时的空闲时光。大多旅客非常希望能在旅途中使用移动、互联网、移动电视并接受与旅行有关的公共信息服务等宽带无线接入业务。同时，旅客列车宽带无线接入

2、业务也是一个巨大的潜在市场，根据BMB、DMB-T、DAB等数字广播和数字电视接入服务。(3)运输通信业务服务运输通信业务主要负责运输列车运行调度、安全监测、诊断维护及自动控制等专业信息，该部分信息主要用于列车自身运行及与调度站之间的通信。未来的高速铁路运输系统一方面应具有极高的运行速度，另一方面应该是一个高度智能化、自动话、信息化的平台。为了在保证高速列车行车安全的同时保证列车在路网中快速合理的调度，现有的高速铁路大多应用了一系列电子信息技术成果，包括列车网络技术、自动运行控制技术和自动诊断技术等。上述技术都要求行进中的列车、轨道

3、沿线以及铁路控制中心之间建立具有实时性、高可靠性、高移动性以及高安全保密性的宽带无线通信。2高速铁路宽带无线接入特点分析2.1现有无线通信技术特点及问题目前，陆地无线接入主要有以下三种方式：一是利用蜂窝移动通信系统；二是利用大区制通信系统（如集群通信、数字微波通信和卫星通信）；三是专用无线本地环路系统。这三种接入方式若用于高速铁路宽带接入，各具优点和不足。(1)现有2G、3G无线蜂窝系统现有的2G、3G无线蜂窝系统，利用现有轨旁基站直接和高速列车上的旅客进行通信，主要具备如下优点：A.使用现有软硬件及相关技术，较揚实现；B.可使用现

4、有频段，无需重新申请。但现有的无线蜂窝系统如表2-1所示，是针对固定和较低速的无线接入系统设计的，在高速移动环境下也存在一些固有缺点：A.带宽较低；B.越区切换次数过多，大大影响通信质量；C.若使用现有2G、3G无线蜂窝方式直接接入高速列车，各运营商为抢占客户并实现品牌效应，一定会大量建设无线蜂窝网络，浪费资源，导致重复投资。(2)卫星通信采用卫星接入的优点是电波传输不受地表环境的影响，且覆盖范围大，可提供较大范围内的宽带无线接入服务。但是卫星接入也存在一些现有技术难以解决的问题:A.比较典型的一点就是存在较大时延，大概有500?6

5、00ms，对于一些对实时性要求很高的移动通信业务（如话音业务）來说，是难以接收的；B.带宽难以满足现有无线通信系统的需求；C.覆盖质量很差。卫星宽带无线接入方式在室内和山区等较复杂环境下覆盖质量很差，在燧道内几乎无法提供宽带无线接入服务；D.较易受恶劣天气的影响。当碰到雨雪、大雾等恶劣天气时，卫星提供的宽带无线服务质量大大降低；E.通信费用较传统方式要高得多。泄漏同轴电缆通信的基本设想，最初是由英国人于1948年提出来的。20世纪60年代以后，伴随着电子信息技术的不断发展，在英、法、日等国相继研制成功，直至今日它已成为矿井、隧道通信

6、的一枝独秀。泄漏电缆是一种在同轴电缆外导体纵向方向以一定间隔和不同形式开槽特制的同轴电缆。开槽旨在其电信号能量能从电缆槽口处福射出来，同样，外来无线电波也可通过开槽进行接收。开槽方式取决于所使用的无线电波频段。泄漏电缆存在如下优点：泄漏电缆信号覆盖均勾，较适合隧道等狭小空间；泄漏电缆本质上是宽频带通信系统，某些型号可同时用于CDMA800、GSM900、GSM1800、A、ax技术网络架构分析及传播模型校正..........30-444.1ax技术简介..........304.2ax技术的特点与优势..........30-33

7、4.3ax系统架构及存在的问题..........33-354.4无线电波传播模型..........35-374.4.1HATA模型..........35-364.4.2ax网络传播模型的选择..........37-394.6传播模型校正的目的和原理..........39-414.6.1传播模型校正的目的..........39-404.6.2传播模型校正的原理..........40-414.7传播模型校正实验..........41-434.8本章小结..........43-445ax网络系统架构..........4

8、5-465.4ax网络信道分配方案..........46-485.5本章小结..........48-49结论本文以高速移动环境下宽带无线接入系统架构及关键技术为研究对象，总结介绍了国内外对高速铁路宽带无线接入领域的研究现状及存在的