高速鐵路應(yīng)急通信及其關(guān)鍵技術(shù)仿真平臺設(shè)計研究.pdf

1、近些年，中國高速鐵路技術(shù)快速發(fā)展，在國際高鐵研究領(lǐng)域中也占有一席之地。隨著我國高速客運專線的不斷擴建，目前鐵路運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逐漸體現(xiàn)，未來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)，雖說其能滿足國際鐵路聯(lián)盟(UIC)提出的鐵路專用調(diào)度通信的要求，但隨著鐵路

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

3、 本文一個研究內(nèi)容和貢獻就是針對高鐵場景GSM-R存在故障可能性的前提下，提出了一種運用公網(wǎng)LTE作為GSM-R崩潰時的接管網(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。研究通過終端同時收發(fā)GSM和LTE網(wǎng)絡(luò)，實現(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)同時在線，系統(tǒng)默認設(shè)置GSM-R作為呼叫最高優(yōu)先級，LTE網(wǎng)絡(luò)呼叫為次優(yōu)先級。通過在GSM-R網(wǎng)絡(luò)端增加一個ILR網(wǎng)元對于移動終端的信息進

4、行實時更新，LTE公網(wǎng)可以通過ILR中的信息暫時接管GSM-R故障時的鐵路應(yīng)急通信功能，從而提升鐵路應(yīng)急通信的可靠性。
　　 本文另一個研究內(nèi)容和貢獻就是構(gòu)建一個綜合的高鐵無線傳輸仿真環(huán)境，包含LTE增強系統(tǒng)的切換機制、容量增強機制的關(guān)鍵技術(shù)仿真評估平臺系統(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，從而實現(xiàn)高鐵場景下LTE關(guān)鍵技術(shù)的仿真、分析，以達到技術(shù)