高铁通信多种场景无线信道建模

发布时间：2021-09-24 23:01

　　中国提出了第五代（The Fifth Generation,5G）移动通信技术的商用时间为2020年,其中高速移动的特性作为5G的六大性能指标之一,使得高速火车（High-Speed Train,HST）无线通信场景、车对车无线通信场景等成为5G应用的典型场景。高铁运行线路的总长度预估在2025年会达到3.8万千米,最新研制的复兴号动车组列车的持续时速可达350千米每小时,更多人可以乘坐高铁出行。这会带来高铁无线通信数据流量的爆炸式增长,乘客需要牢靠稳固、高效率的通信服务。为了满足乘客对于无线通信质量的需求,高铁无线通信系统需要克服许多问题,例如运行场景的多变性、快速越区切换和多普勒频移。传统列车所面对的穿透损耗高、隧道场景可见性差以及严峻的电磁传播环境等问题,也是高铁通信系统设计中不得不考虑的问题。可切确高效的描述统计特征的信道模型有助于高铁通信系统的研发、性能优化和参数设置。大尺度衰落特性有利于对于整体设计的把握,小尺度衰落特性则对于接收机的设计、调制解调方式的选择具有重要价值。然而,目前对于高铁信道特性的研究并不十分充足。在本文中,基于随机信道建模和确定性隧道建模两种方式,对高铁... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１移动通信系统的发展历程??美国研发的作战专用无线通信设备拉开了无线通信时代的序幕，１９７６年美国??

通过糅合多种无线通信技术，以满足用户不同的需求的新型通信技术集合体。??ＩＭＴ２０２０?（５Ｇ）推进工作组在５Ｇ的研发的总体方案中给出了５Ｇ之花的概念【４］，??提出了５Ｇ工作中的六大性能指标和三大效率指标，如图１－２所示。从图中可以看出，??高速移动性作为重要的性能指标，使高速铁路成为５Ｇ典型的应用场景。??２??

息被调制为恰当传送的形式发送至无线信道。信号经无线信道到达接收端后，接??收端依次完成解调、信道译码、信源译码等过程，最终尝试重新构造原始信号。??常见的无线通信系统的结构框架如下图２－１所示。??发送端??一??ｉ??－信源编码?？信道编码?？调制?—）￣??、、、、、＾＾??一，??、、、???输，，Ｔ??????—??—输出变换器—信源译码＾—信道译码＾—?解调?——??４、、、、、』、？？．」???Ｉ?一：：＞上’’?????一??图２－１无线通信系统的基本组成??信道便是可以存储或传导信息的介质，又可以分成有无线和有线信道。无线??信道中最终到达接收一侧的无线信号是由多条路径合成的。由于信号经由不同路??径的距离有差别，因此各个路径的时延也存在分歧，最终会导致时延扩展、多径??衰落等现象。当接收侧处于不断行进的过程中时，接收到的信号频率会受移动速??率和移动角度的影响而发生变更，这就是多普勒效应。尤其在火车快速行进的情??１０??


本文编号：3408600