崔新雨 刘玲 周一青 潘振岗

摘要：通过对高铁车载缓存系统的概念、在工作流程的各个阶段遇到的问题以及相应的智能化解决方案进行详细介绍，指出高铁车载缓存可以有效地减少移动设备与路边基站直连通信的次数，提升乘客的内容服务体验。但是，高铁车载缓存系统在实际的应用中仍然存在诸多问题，具体包括高铁与路边基站的协同缓存、乘客请求数据缺失下的请求规律挖掘，以及通信、计算、缓存资源的联合管控。

关键词：高铁通信；车载缓存；智能

Abstract： An overview of the basic idea of the high-speed railway onboard caching system is presented. The main challenges at each stage of the workflow and the corresponding intelligent solutions are detailed. It is pointed out that the high-speed railway onboard caching can effectively reduce the number of direct communications between mobile devices and roadside base stations， improving the quality of service of passengers. However， there are still many problems to be solved in practice， including the collaborative caching of high-speed railway and roadside base stations， the mining of request features when passenger request data is missing， and the joint management and control of communication， computing， and caching resources.

Keywords： high-speed railway communications； onboard caching； intelligence

近年来，高铁凭借其较高的行驶速度、舒适的乘车体验等优点，逐渐成为人们优选的远途出行方式。同时，随着移动通信技术的飞速发展[1-6]，在搭乘高铁时，乘客出于娱乐、办公等目的，可以通过手机等移动通信设备发起对视频等多媒体业务内容的请求[7]。不同于用户在静止或低速移动状态下通过移动通信设备与基站建立通信连接，高铁场景下移动通信设备与路边基站的直连通信面临着3个主要问题[8]。

（1）封闭式金属车厢引起的信号衰减。高铁车厢多采用金属全封闭式的结构，无线信号在穿过金属车厢时会受到较大的穿透损耗。

（2）高速移动引起的连接不稳定。由于路边基站的覆盖范围有限，高铁的高速移动将引起频繁的基站切换，从而影响移动设备与路边基站连接的稳定性。

（3）高速移动引起的多普勒频移。高铁与路边基站之间的相对运动会引起严重的多普勒频移，从而会影响无线信号的正确接收与解调。……