基于低时延高可靠的城市轨道交通车地自组网关键技术

城市轨道交通已经成为人们不可或缺的出行方式，随着新型通信技术的发展，城市轨道交通也朝着智能化的方向迈进，这不可避免地带来了更高的通信需求。当前的城轨车地通信技术采用有中心式的网络，已经无法满足未来的车地通信需求，而基于无线自组网的车地通信网络将有效节省布网成本，提高网络抗毁性，提高通信系统性能。文章就城轨车地通信的需求与低时延、高可靠的车地自组网关键技术展开了研究。     

面向下一代城市轨道交通的无线自组织网络关键技术研究

当前城市轨道交通车-地通信采用的大区制覆盖方式已经无法满足未来的通信需求,将新兴信息技术与城市轨道交通业务深度融合成为下一代城市轨道交通的研究趋势。文章从下一代城市轨道交通车-地通信系统的通信需求出发,基于无线自组织网络技术,研究满足城市轨道交通综合业务承载要求的无线自组织网络架构,针对城市轨道交通场景的特殊性以及通信业务的多样性,研究城市轨道交通无线自组网的拓扑控制、资源调度、路由协议以及容错机制等关键技术,为下一代城市轨道交通通信系统的发展提供助力。     

高速铁路宽带无线信道测量方法研究

高速铁路的发展要求与之配套的车地宽带无线通信系统得到相适应发展。一方面为乘客提供通信服务,除基本语音服务外,宽带数据业务的需求呈上升趋势;另一方面为保障列车安全运行,列车关键部件的大量实时状态信息需要及时传输到地面监控中心。因此,构建适应高铁环境的宽带无线接入系统势在必行。高铁无线信道模型是通信系统设计的基础,本文以高速铁路宽带无线接入为应用场景,分析高铁无线信道测量的特殊性,讨论经典信道测量方法和设备在高铁场景下的优缺点,研究了基于无线蜂窝的高铁宽带无线信道的测量方法。     

全球车载通信DSRC标准发展及应用

研究了新一代车车、车路之间通信标准协议,即专用短程通信(Dedicated Short Range Communications,DSRC)和车载环境下的无线接入协议。调研了欧洲、日本、美国和中国车载通信标准的最新发展情况,阐述了DSRC系统架构、技术原理以及通信标准,重点分析了DSRC物理层和MAC层关键技术,比较了IEEE 802.11和IEEE 802.11p异同点,最后展望了DSRC技术在汽车工业、汽车通信上的发展前景。本文全面深入讲述DSRC技术特点,为下一步我国制定车载通信发展战略提供参考依据。     

高速铁路平原场景无线信道小尺度衰落特征的研究

研究高速移动条件下无线信道特性是发展高铁新型通信系统的基础。本文基于标准信道探测仪Propsound在高速移动条件下平原场景的无线信道探测数据,分析此场景下的小尺度衰落特征。K因子在列车靠近接收天线时最大值为20dB,远离天线时取值为8dB～10dB;时间色散特性上,多径延时随着列车先靠近又远离接收天线而变化;区别于经典的Doppler功率谱,高速条件下无线信道在列车穿越基站的过程中呈现快速Doppler特性,并无Doppler扩展。     

双选择衰落信道下OFDM系统基于梳状导频的变换域频率分集式信道估计

由于高速铁路无线信道表现出频率选择性和时间选择性衰落(双选择性衰落),正交频分复用(OFDM)在该信道上传输,需要实时跟踪估计信道变化,降低估计噪声。由于离散傅里叶变换具有快速算法IFFT/FFT,基于变换域的信道估计技术逐渐受到关注。通常,OFDM系统的梳状导频数多于信道冲击响应长度,导致变换域信道估计方法降噪比较困难。本文提出一种梳状导频变换域频率分集式信道估计方法,它通过联合若干分组的变换域信道估计,明显降低估计噪声,从而降低信道估计的均方误差(MSE)和系统的误码率(BER)。理论分析和仿真结果表明,在时不变信道中,当分集数为L,该方法对MSE的增益是10lg(L);在时变信道中,该方法出现"错误平底",但相对于传统变换域信道估计方法,性能仍有改善。     

真空管道高速飞行列车车地宽带无线通信关键技术的思考

真空管道高速飞行列车(以下简称高速飞行列车)是一种新型轨道交通技术,可实现磁浮列车在接近真空的低压管道内全天候以低机械磨擦、低空气阻力、低噪声模式超高速(超过1 000km/h)运行。保障高速飞行列车安全运行的关键是列车-地面无线通信系统,一方面,列车运行控制、牵引控制、在途监测等安全类数据需要在车地间实时双向通信,并满足"低延时高可靠"的传输要求;另一方面,需要满足乘客的移动电话、互联网业务等非安全数据通信需求,并满足"大容量高移动"的传输要求。总结高速飞行列车车地无线通信的需求,分析高速飞行列车车地无线通信的特点,针对高速飞行列车无线宽带接入应用场景,研究新型漏波近场耦合、基于云端的集中式无线接入网络(C-RAN)、免切换移动小区等关键技术,探讨一种有效解决超高速移动无线宽带接入的理论与增强技术体系,从而为高速飞行列车的宽带接入提供理论与技术支撑。     

FPGA软件无线电平台实现OFDM关键问题的研究

在软件无线电平台上快速实现原型样机,已成为评价通信新技术的重要方法．本文以基于FPGA的软件无线电平台实现OFDM收发信机为例,分析了浮点数与定点数仿真的基本方法及原型样机的设计流程,针对802．11a突发分组OFDM收发信机中的帧同步、符号定时和信道估计等在FPGA中的实现问题,提出了适合于硬件实现的优化算法,节省了硬件资源．最后,在验证平台上实现了全数字OFDM收发信机．测试结果表明,新方法设计合理,收发信机在中频能稳定的无误帧传输．     

真空管道高速飞行列车综合承载业务需求分析

真空管道高速飞行列车(以下简称高速飞行列车)是一种新型轨道交通技术,可实现磁浮列车在接近真空的低压管道内以低机械磨擦、低空气阻力、低噪声模式全天候超高速(超过1 000km/h)运行。保障高速飞行列车安全运行的关键是列车-地面无线通信系统,一方面,安全类数据(包括列车运行控制、牵引控制、在途监测等数据)需要在车地间实时双向通信,并满足"低延时高可靠"的传输要求;另一方面,列车上用户的移动性多媒体服务需求也在不断增长,这类非安全类数据需要满足"大容量高移动"的传输要求。基于现有轨道交通车地通信系统综合承载业务需求,结合高速飞行列车的特点,分析高速飞行列车车地通信综合承载业务需求,从而为高速飞行列车的宽带接入提供先验知识。