面向下一代铁路无线通信的数字化协同设计研究

随着通信行业飞速发展，我国铁路无线通信系统即将迎来5G-R新时代，而伴随着技术的更新迭代，设计方法也向着更加先进的数字化协同设计发展。为实现下一代铁路无线通信的数字化协同设计，迫切需要在现有基站布点设计方法的基础上，研究并解决无线仿真技术、边界场强计算、动态过程检验、协同数据流转、BIM快速布点5个难题。首先通过有线和无线传播损耗的计算，研究对比5G-R和数字无线列调与GSM-R的无线覆盖特性差异。然后，利用分层设色法进行无线覆盖特性仿真，并绘制无线信号场强覆盖曲线、基站切换过程的动态特性分析曲线，提出针对前3个问题的解决方案，简要分析了多普勒效应对下一代铁路无线通信的影响和解决思路。针对第4个问题，利用集合空间理论证明了无线通信系统设计上、下序专业间数据流转的无损性。同时，在BIM设计空间中，构造出与设计里程相对应的通信铁塔模型姿态旋转矩阵，作为第5个问题的解决方案。最后，综合上述问题的解决方案，提出一种面向下一代铁路无线通信数字化协同设计的新方法，能够实现通信基站布点设计过程的可视化、数字化、动态化、协同化和高效化。