高铁环境下LTE的切换研究

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

高铁环境下LTE的切换研究

作者：黄欣荣

来源：《消费电子·理论版》2013年第09期

摘 要：由于LTE系统采用扁平化的网络架构和精简的信令流程，大大减小了用户面的传输时延和控制面的时延，我们可以采用LTE技术来对高速铁路进行专网覆盖，提供稳定的高速宽带传输系统。因此本文对高铁环境下LTE的切换解决方案进行研究，来满足高速铁路环境下LTE切换的要求。 关键词：高铁；LTE；切换

中图分类号：TP31 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 08-0000-01 一、引言

随着我国高速铁路的迅速发展，为了满足高铁旅客对于数据通信和数字娱乐的通信需要，在高铁车厢内应能够同时支持WiFi、3G、2G等无线通信技术制式，使得我们可以使用专网覆盖的方式，达到更好的覆盖效果，为高铁的旅客提供高速的数据通信服务。 二、高铁环境的特征和对切换的影响

由于高速铁路列车的运行速度比较高，当高速铁路列车在350公里/小时及以上的速度运行时，在3GHz的载波频率下，最大多普勒频移将达到1kHz以上。更加恶劣的是多普勒频移是时变的，尤其是当列车与基站间的距离较近时。列车运动速度的提高导致的较大时变多普勒频移和信道的多样性结合导致信道的动态衰落特征更加恶劣，给通信带来了很多问题。问题主要如下有：（1）车体穿透损耗大；（2）高速带来的频繁切换；（3）小区重叠区难以满足切换和重选的需求；（4）高速带来的多普勒效应难以克服；（5）复杂的电磁环境。 三、针对高铁问题的切换解决方案

（一）基于TD-LTE的高速铁路宽带无线通信系统方案

为解决高速铁路通信的覆盖方案，可以采用基于TD-LTE的高速铁路宽带无线通信系统。基于TD-LTE的高速铁路宽带无线通信系统是在高铁车厢内支持多种无线通信技术制式（如2G/3G、WiFi），车厢到路边的数据传输系统采用TD-LTE技术的通信系统。系统共分为车载子系统，地面子系统和核心网三个部分。采用基于TD-LTE的高速铁路宽带无线通信系统解决了如下问题：（1）解决了车体穿透损耗的问题。车载子系统中的车载终端的天线放置在列车车厢外顶端，与地面系统的eNodeB通信，进行数据的回传；列车内的不同通信制式的用户终端分别通过车载子系统的车载2G/3G微基站单元、WIFi热点覆盖设备接入不同的网络，无车体损耗问题。（2）消除了频繁群切换问题。列车内的用户直接与列车内部的车载2G/3G微基

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/0tgh.html