高速鐵路環(huán)境GSM-R系統(tǒng)性能研究.pdf

1、GSM-R無線通信系統(tǒng)作為我國鐵路專用數(shù)字通信系統(tǒng)，對列車通信和行車安全起著至關重要的保障作用。為了確保GSM-R系統(tǒng)能夠正常有效的工作，就需要對GSM-R系統(tǒng)在不同鐵路環(huán)境下的工作性能進行評估。這是鐵路通信領域一直以來的研究熱點。影響GSM-R系統(tǒng)性能的因素很多，路測可以給出各種因素的綜合影響效果，但是研究各個因素單獨對GSM-R系統(tǒng)的作用需要用到新的方法。另一方面，GSM-R系統(tǒng)工作場景種類多樣，現(xiàn)場測試受人力物力影響較大，需要一種

2、新的方法作為補充和替代。
　　本文針對上述研究需求，結合通信系統(tǒng)性能評估相關理論和評估體系，采用半實物仿真的方法，在實驗室實現(xiàn)對鐵路環(huán)境的模擬。結合電波傳播原理和工程實踐，研究了GSM-R電路域數(shù)據(jù)在高速鐵路環(huán)境中傳輸產(chǎn)生誤幀的原因、GSM-R系統(tǒng)的最小可用接收電平，多種環(huán)境因素對GSM-R系統(tǒng)的影響等一系列課題。本文的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在：
　　1.通過半實物仿真在實驗室模擬鐵路環(huán)境，借助無線信道仿真平臺和GSM R網(wǎng)絡設備，結

3、合高斯白噪聲、覆蓋電平、多普勒頻移等要素的仿真，搭建出四基站仿真環(huán)境，并可根據(jù)需要進行一定程度的擴容。
　　2.系統(tǒng)分析不同種類場景下GSM-R系統(tǒng)最小可用接收電平，發(fā)現(xiàn)實際覆蓋電平平均比最小可用接收電平高10dB以上，對今后的網(wǎng)絡規(guī)劃優(yōu)化工作有一定借鑒意義。
　　3.在明確影響GSM-R性能因素(覆蓋電平、移動速度、干擾、小尺度模型)的基礎上，研究了不同因素對GSM-R系統(tǒng)影響的特點，并在深入討論統(tǒng)計學意義上的數(shù)據(jù)處理方法