下一代铁路移动通信系统关键技术研究课题合同0210提交

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1、合同编号密级中国铁路总公司科技研究开发计划课题合同课题名称：下一代铁路移动通信系统关键技术研究课题合同课题类别：重大课题■重点课题□引导课题□承担单位：太原铁路局课题负责人：起止年限：2014年至2015年中国铁路总公司制填写说明：1、本合同由铁道部科学技术司与课题承担单位签订,甲方为铁道部科学技术司，乙方为课题承担单位。2、本合同一式六份，铁道部科学技术司2份；财务司1份；课题承担单位1份；课题承担单位的上级单位1份；课题负责人1份。3、合同应用A4纸打印填报，宋体小4号字体。4、合同编号由铁道部科学

2、技术司统一规定。5、合同密级由课题承担单位提出建议，铁道部科学技术司审查后，按规定程序报批。一、国内外现状及简要说明GSM-R作为全球铁路无线通信的主流技术，承担了铁路列车语音调度和列车控制数据承载的重要责任。但GSM-R面临频率紧张、容量受限、支撑新业务能力不足等问题；另一方面，无线技术发展日新月异，被GSM-R作为基础技术的GSM已逐步从产品项峰向生命周期末期走下坡路，必须考虑铁路无线系统的后续演进问题。国际铁路标准组织UIC认为，GSM技术的生命周期已近结束，GSM-R必须开始考虑后续替代技术，遂

3、于数年前开始进行下一代铁路无线通信技术的研究：1、2009年发布一份技术分析报告，研究LTE技术是否可以满足铁路无线通信需求；2、2010年启动TheFutureRailwaysMobileTelecommunicationsSystemsStudy；3、2011年发布RailwayMobileCommunicationSystemUserRequirementsSpecification国际通信标准组织3GPP已于2013年启动”LTEGroupCommunications”课题研究，进行LTE群组呼

4、叫流程的3GPP标准化工作。从当前形势来看，国际上都将LTE当作GSM-R的演进技术方向来研究。GSM-R属于2G窄带系统，业务范畴有限，而未来的通信制式LTE属于宽带系统，不仅可以承载原2G所有业务，并且支持有如实时视频监控、高速上网等宽带业务，在时延、吞吐率方面的性能也较2G系统更加出色，并且支持同频组网，可以缓解当前2G系统频率紧张的问题。GSM-R向LTE演进后给铁路运输带来的好处：(1)LTE以更小的端到端传输时延，进一步缩短列控传输时延，提升列控安全性，支撑信号系统向ETCS3／CTCS-4

5、级移动闭塞迈进。(2)更大的数据传输速率，为旅客提供丰富的数据体验。(3)代表未来的技术方向，可以获得业界主流厂商的支持，保证产品成熟度和产业链完善，保障了铁路通信的稳定发展和长期服务。(4)LTE应用于铁路，相对于GSM制式，性能更优越，网络制式更先进，业务易拓展。二、主要研究内容、关键技术及研究方法（课题研究的创新点和内容，要解决的主要技术难点以及采用的研究试验方法等）1.主要研究内容1)研究铁路运输生产调度指挥、列车运行控制、车地宽带数据通信等应用对铁路下一代移动通信系统的需求；2)研究铁路下一代

6、移动通信技术体制、网络架构等关键技术；3)研究铁路下一代移动通信系统的频率需求、带宽需求；4)研究提出铁路下一代移动通信总体技术方案；5)研究GSM-R与铁路下一代移动通信系统混合组网技术。2.主要关键技术课题一：研究铁路运输生产调度指挥、列车运行控制、车地宽带数据通信等应用对铁路下一代移动通信系统的需求初步分析铁路业务需求，下一代铁路无线通信系统应继承现有GSM-R所有业务，同时应支撑新的业务需求；现有GSM-R业务：1、语音业务列车调度通信、客运调度通信、货运调度通信、牵引供电（电力）调度通信及其他

7、调度通信；2、数据业务调度命令信息传送、列尾装置信息传送、车次号校核信息传送等新业务：1、车地宽带业务(安全提升类)列车车厢视频监控列车完整性检测司机可视前方危险路段监控2、车地宽带业务(效率提升类)设备远程维护本次试验拟选取大西线太原到原平段，约100km做下一代移动通信系统的试验段，该试验段为高铁线路，可以验证LTE系统在高速铁路下的性能，并且通过试验测试，确定下一代铁路移动通信系统的QoS验收标准。课题二：研究铁路下一代移动通信技术体制、网络架构等关键技术1、下一代移动通信技术体制现有的无线技术体

8、制中，GSM后续的无线技术主要有3G和4G技术。3G技术为UMTS、EVDO、TD-SCDMA，其中UMTS技术应用比较广泛，产业链成熟。4G技术为LTE、Wimax，其中LTE技术应用广泛，产业链成熟，是公认的未来各种无线制式的统一演进方向。UMTS与LTE两者对比，LTE作为更新的4G技术，更有利于铁路通信系统的生命周期要求；技术更先进，频谱利用率更优；网络架构扁平化，减少了维护工作量；LTE商用网络也已经建成很多，属于成熟的商用技术，