文/陶曦明

1 概述

随着现代通信技术的高速发展，LTE网络已经逐渐成为现在主流的通信网络。它的发展也给铁路通信带来了挑战，特别是给高速铁路通信带来了巨大的挑战。现有的铁路通信网络虽然能够满足人们日常语音业务的需求，但在追求高数据率、多媒体综合业务数字化的今天却是望而止步。MIMO（Multiple-Input Multiple-Output多输入多输出）作为LTE（Long Term Evolution）的关键技术，极大地提高了通信系统的信道容量，为铁路通信技术的“数字化”、“无线移动化”、“宽带综合业务”奠定了坚实的基础。相对于高速铁路的大力发展，自2000年以来，随着我国低空领域的逐步开放，民用飞机在低空空域的限制也将放开，民用低空飞行器将会越来越得到普及。同样是在接近地面的高速运动物体，如何实现大流量的数据通信和低空空地通信，本文针对于这个领域进行了粗浅的研究和进一步发展的探讨。

图1：数据链系统终端设备的组成

2 低空高速移动通信的概况

2.1 LTE理论基础

正交频分复用（OFDM）技术，是由多载波调制（MCM）技术发展而来。该技术 20 世纪六十年代就已经提出，但在较长一段时间内，由于技术条件的限制，OFDM 技术并未广泛使用。90 年代，随着 DSP 和大规模集成电路发展日趋成熟，OFDM 技术开始迅速发展。现在，该技术广泛运用于如 DAB、DVB 等无线通信系统中。LTE 也将 OFDM 作为其下行链路传输方案。OFDM 技术主要是将高速的宽带数据信号的传输由多路并行相对低速的窄带数据信号传输代替。并行传输法使信号周期增长，时延扩展变短，频率选择性衰落信道被分解为不同平坦衰落信道，能有效对抗多径衰落。……