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高速铁路公众宽带通信接入体制与关键技术综述

2016-12-30文龙

科学家 2016年3期
关键词:高速铁路

文龙

摘要为了让高速列车的乘客提供了稳定的宽带无线,其接入的网络服务应该作为去解决的麻烦。这篇文章最关键是想表达国内外当下存在的几种现象,就是几种高速铁路宽带无线接入的方案,而这里边还包含了一些问题,同时也存在着一些麻烦,就比如说是多普勒频移、多径效应、穿透消耗与高速度转换等等,而最终的结果就是研究认知无线电、压缩感知、OFDM、MIM0、ROF等等技术在高速铁路公众宽带通信接入网络内部使用的可行性。

关键词高速铁路;宽带无线接入;网架结构

伴随着高速铁路的快速进步,给高速度列车的乘客提供可靠、实时、高效率的宽带无线网络接入服务,已经变成了国内外的移动宽带通信探究的焦点。飞速进步的客运专线建造在铁路运行的方面找出了新的要求。第一个层面是列车的运行,在安全上的监控与设备上的保护各方面信息都需要运输到控制中心,从而实现整个路网每一时刻的状态表达。再一个方面就是,社会信息化的发展尤其快速,大家都需要通过各式各样的通讯手段来进行设计,无时无刻不联系着和网络的接触。高速运行的列车,特别是乘客更不想在好几个小时旅行中和外界的联系受到阻碍。

1高速铁路移动通信包含的整个技术方案

在最近的阶段,世界上每一个国家和区域依照本身的高速度铁路的发展特征,已经在逐步的展开高速度铁路公众宽带接入体制与主要的技术专探析,从而根据这些提出了众多的探究办法。

1.1卫星通信案例

卫星通信方案即列车和地表之间是运用卫星网络来进行联系,在隧道,车站等等的卫星信号涵盖不到的地方就会转化到地表通用移动门户通信网络系统,车型内部的全部使用无线网。

而这种方案多数是使用比较贵重的卫星链路来进行车地无线通信。卫星通信本来就含有的比较大的运输延时和比较低的数据运输速度也成为了不可原谅的劣势。当高速列车进入卫星信号涵盖不到的地方时,就一定会转换到地表的UMTS网络,而引发的较大转化也会给通信的结果造成较深的影响。

1.2泄漏的电缆方案

漏泄电缆是在同一条轴上开设一系列的槽孔,从而使得电缆内部的电磁波中的一段能量从槽孔内部流露出来延展到沿线空间,它的辐射场强受到电缆附近的影响,能够在比较广的时间段上多次的使用多个频点,所以频段使用的强度比较高,而且不会被彼此打扰。而漏泄的电缆拥有适应性强的优点,数据运输的速度比较大,在数字化,大容量的移动通信层面拥有比较大的长处。

这个方案在日本东京到大阪的路线上已经实施。铁路使用者也已经沿着铁路线铺设电缆和手法设备,使用者在移动设备上进行使用。

1.3 UMTS技术方案

UMTS技术方案即为在单元的处理上能够掌控很多个远端射频拉远单元RRU不一样的位置能够配置同样的小区无线资源。这里边涵盖了载波的频点,数量,此类的列车能够经过一个BBU的多个RRU来进行随时的转换。

1.4 RoF技术方案

这种方案在铁路周围的地方建设远端的无线单元RAU,把光纤和中央的掌控站点相联系,和UMTS方案使用的光纤直放站不一样,RoF网络应用的RAU仅仅是简单的射频收发单元。从而更好的为列车提供通信服务。

2高速铁路宽带无线接入在时间过程中遇到的技术麻烦

为了适应高速列车乘客的宽带无线接入要求,高速铁路公众宽带通信接入体制的最关键的技术问题涵盖了多普顿频移校正,飞速的跨越地区来转换和降低网络的投入资金。

2.1多普顿频移

移动台和基站之间的相对应的移动而引发的接收信号频率偏移即为多普顿频移。要想减少多普顿频移,一般是在网络规划时就要使之与线路的距离变长。所以,高速铁路公众宽带通信接入网中的第一个要解决的麻烦就是多普顿频移校正。

2.2多径效应

在移动通信的过程中还有一个比较棘手的麻烦就是怎样解决因为无线电波引发的反射与散射有关的多径效应。多径信号拥有不一样的到达时间,与之相对应的相位和幅度逐渐衰退,从而出现码间干扰与信号失真的现象,从而直接影响了列车上的信号接收。

2.3芽透消耗

就现在的形式来看,中国的高速铁路运行的CHR系列高速列车都使用完全闭塞的车体构造,封闭性能强,大多数的车都使用的镀膜玻璃,信号的穿透能力比较大,从而使得信号的接收能力减弱。

3高速铁路宽带无线接入的主要任务

列车上要使用装好的车载直放站通过往下走的频偏预置算法来补充车外基础站点的不断变化。车内部使用的漏泄电缆遮盖的办法,使得车内部的信号强度匀称,为了用户的终端能够进行稳定的信号,而且还要减少车内部的相互打扰。

多个BS分别与很多个种类一一对应。此类方式集中解决了网络建设成本高的缺点,而且,更重要的是还方便的管辖治理了BS的维护措施,从而提升了整个系统的性能。在这个问题的探讨上,就是为了解决此类麻烦,因此不仅要设计优秀的高速铁路公众宽带通信接入体制,更重要的是要使用不一样的类别的无线通信技术。分别是认知无线电等各方面。

4结论

这篇文章的观点主要是根据高速铁路的发展来进行论述的,阐释了国家内部外部的高速铁路宽带无线接入网络的分析情况与出现的主要麻烦,分别了解了无线电、压缩感知、OFDM与MIMO等等,在不久的将来可能会在高铁网络中应用的新型技术,在接下来的任务就是对于每一种宽带接入方式在高速铁路上的使用来进入更加深刻的探究。

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