铁路下一代移动通信系统业务需求分析

万方数据

铁路下一代移动通信系统业务需求分析

作者：蒋志勇，左自辉，殷亚勋，孙照辉

作者单位：蒋志勇,左自辉(中国铁道科学研究院通信信号研究所通信事业部)，殷亚勋(广州铁路(集团)公司电务处510080广州)，孙照辉(济南铁路局 250001济南)

刊名：

铁道通信信号

英文刊名：Railway Signalling & Communication

年，卷(期)：2013,49(z1)

参考文献(7条)

1.中华人民共和国铁道部铁路技术管理规程 2006

2.NING Bin;TANG Tao;Gao Zi you Intelligent railway systems in China 2006

3.UIC E-TRAIN project team E-TRAIN-Broadband Communication with Moving Trains Technical Report 2010

4.夏云琦铁路无线通信技术向LTE-R的演进[期刊论文]-中国铁路 2012(08)

5.黄韬LTE/SAE移动通信网络技术 2009

6.李晓辉;崔伟演进分组系统(EPS):3G UMTS的长期演进和系统结构演进 2009

7.辛伟演进分组系统(EPS)业务应用技术 2011

本文链接：https://www.360docs.net/doc/6f11358465.html,/Periodical_tdtxxh2013z1001.aspx

高速铁路移动通信系统关键技术发展分析

摘要：移动通信系统参与高速铁路的运营对提升运营效率和服务水平具有十分重要的意义。本文笔者结合移动通信系统在高速铁路中的发展现状，分析高铁中移动通信技术的关键技术要点，为移动通信系统更好地服务高速铁路提出一定的技术参考。关键词：高速铁路；移动通信系统；关键技术；发展一、高速铁路移动通信系统概述高速铁路移动通信系统是以高速列车计算机系统为主要载体，通过无线设备以及有线的接入，从而形成列车内部信息有效接收与发送的网络。高速铁路移动通信系统本身既可以用于对列车的控制，又可以作为一种现代化的服务手段服务于大众。就实际应用来说，针对目前的高铁移动通信系统的运行现况，加强高铁移动通信是改善高铁通信系统的主要内容。二、高速铁路移动通信系统技术发展国内外现状对比 1、国外高铁移动通信系统技术发展现状相比国内高铁移动通信系统技术的发展，国际高速铁路移动通信系统技术发展相对较成熟。比如，国际高速铁路除了能实现移动通信系统控制列车运营之外，还具备了面向提供旅客的无线网络服务，实现列车内部无线网的全面覆盖。不少国家已经可以运用周围环境中的无线网络来支持运营与服务。在实际中，许多国家利用一些先进技术，降低列车运行环境对无线信号的磨损，完善列车的网络服务。当列车内部缺乏良好的网络支持环境时，往往还可以利用卫星技术达到网络覆盖，弥补列车网络运行的不足。当卫星技术可以协助无线网络覆盖之后，就可以充分地满足列车运行和旅客的需求，保证数据传递的全面性和完整性。还有一些在高铁行业发展较为先进的国家，例如日本，为了完善列车的网络服务，还使用了泄露电缆实现网络传递，可以使无线网络进行良好的覆盖，充分做到列车运营的交流工作。总的来看，国际高速铁路的移动通信系统技术的发展因为起步早，相关科技也较为先进，因此在高铁运行过程中实现了良好的网络服务，为旅客提供了更为优质的现代化服务。 2、国内高铁移动通信系统技术发展现状新型的移动通信技术在国内高铁行业正处于不断研发的阶段。为了更好满足高铁旅客的现代化需求，提升高铁的整体服务水平，积极更新移动通信技术在高铁运营中的使用水平已经成为高铁行业未来发展的重要目标和趋势。三、高铁专用移动通信系统的发展为了满足高铁移动通信系统网络的需求，专业移动通信系统（简称gsm-r）程序应运而生。作为专业的应用程序，gsm-r系统可以有效地为高速铁路提供较为稳定的移动通信技术。gsm-r在经历了长期检验和试用之后，已经投入实际使用，有效地降低了高铁移动通信系统的成本投入，同时成功地提升了旅客服务水平以及工作人员的工作效率。随着高铁移动通信技术要求越来越高，传统的网络服务已经难以满足高铁发展的要求，gsm-r已经落后于当下的发展环境。无线网络技术支持成为高铁移动通信系统技术发展的新理念。拓展无线网络技术支持，实现对现代科技的改革。这样才能够成功的解决历史遗留的数据狭隘问题，将原本低效率的数据传导工作升级，达成网络传递操作的目标。随着现代化生活人们对生活品质的追求越来越高，高速列车在运营过程中的业务也越来越多样化，传统的网络服务已经难以满足实际的需求，新型的网络移动通信服务，终将取代传统的gsm-r系统以供高速铁路长久使用。当前为了满足越来越多的网络需求，为了使新的移动通信系统得到更好的应用，在实际中，需要加强对该系统技术的要点控制，主要技术要点包括：（1）完善无线网络支持平台。为了满足通信系统的需求，无线平台必须拥有良好的信息传递通道，能够有效地实现对环境的无差别传递和对待，降低环境对网络信号的影响。因为高速铁路可能经过的道路环境非常复杂，充斥着各种导致信号网络中断的因素，保证信号的

卫星移动通信系统设计

卫星移动通信系统设计方案指导老师：刘祖军小组成员： 01114016 屈晓芳 01114024 郝静 01114025 刘小彤 01114027 赵琨 01114040 李琦

一、卫星通信的起源和发展 1945年，英国科幻大师 Arthur. C. Clarke 在英国《无线电世界》杂志第10期上发表了一篇具有历史意义的无线通信科学设想论文，题为《地球外的中继》，这篇论文详细地论证了卫星通信的可行性。按照他的这一设想，研究人员开始利用人造地球卫星实现通信的探索。1957年，前苏联发射了一颗名为Sputnik Ⅰ的小型卫星，这标志着卫星通信的开始。近几年来，卫星移动通信系统的研制和开发取得了很大的进展。美、加、日和欧洲国家都已或计划建立卫星移动通信系统。卫星移动通信系统可以构成陆、海、空的立体化移动通信网，沟通国际上乃至全球范围的世界漫游系统。卫星移动通信系统充分展现了卫星通信的优势和特点，它不仅可以向人口密集的城市和交通沿线，也能向人口稀少的地区提供移动通信服务，尤其是对正在运动中的汽车、火车、轮船、飞机、个人提供通信服务更具有特殊的意义。二、卫星移动通信系统的组成卫星移动通信以VSAT和地面蜂窝移动通信为基础，结合空间卫星多波束技术、星载处理技术、计算机和微电子技术的综合运用，是更高级的智能化新型通信网，能将通信终端延伸到世界的每个角落，实现世界漫游，从而使电信网发生质的变化。按卫星运行轨道来分，卫星移动通信系统基本上可以分为同步轨

道（GEO）、中轨道（MEO）和低轨道（LEO）系统。GEO系统技术成熟，成本低。对于GEO轨道，利用三颗卫星可构成覆盖除地球南、北极区的卫星移动通信系统。本文中所设计的卫星移动通信系统主要覆盖东南亚地区，地面终端为手持机，为GEO 同步轨道卫星，卫星天线有140个点波束，EIRP：73dBW，G/T：15.3dB/K，支持数据速率9.6kbps, 至少能提供10,000路双向信道，频段为L波段，上行1626－1660MHz，下行1525－1559MHz。该系统设计思路为：用户终端→信息编码→调制器→上变频器→功率放大器→卫星接收、下变频→解调、路由→上变频、发射→接收机与解调器→用户终端。图1.系统组成图

高速铁路移动通信发展现状分析解析

高速铁路移动通信发展现状分析从2010中国(长春)国际轨道交通与城市发展高峰论坛上了解到，中国将不断加大对高速铁路的投入建设力度，今年计划投入7000亿元加快高速铁路的建设进度。据铁道部总工程师、中国工程院院士何华武介绍，目前中国在建的高速铁路有1万公里，包括京哈、哈大、合福、京武、沪宁等多条线路。今年准备投入7000亿元到高速铁路的建设中来，计划新线投产4613公里。目前中国投入运营的高速铁路已经达到6552公里，高铁技术已经在国际上处于领先地位，建设了一批在世界上具有影响的高铁项目。中国今年将进一步扩大并完善铁路网布局，扩大西部路网规模，完善中东部路网结构，规划新建1万公里铁路。中国高速铁路的飞速发展是世界其他国家无法比拟的，随着信息时代的到来，铁路旅客乘车时信息传输的畅通与否，关系到移动运营商的服务质量及铁路旅客乘车环境的好坏，因此公众移动通信系统在铁路范围内的无线覆盖更加突出。根据《关于印发〈铁道部与中国移动通信集团公司战略合作框架协议〉的通知》文件，在铁路建设尤其是客运专线、城际铁路等高等级铁路建设中，公众移动通信系统需实现对铁路沿线的无线覆盖，为铁路旅客提供移动语音和数据通信服务的移动通信，进一步提升铁路服务水平，构建和谐铁路。目前高速铁路专网GSM-R移动通信系统为了保证列车行车安全已进行了无缝隙的全线无线信号覆盖，在空阔地带采用基站、天线覆

盖，而在隧道环境下全部采用了漏泄同轴电缆进行覆盖。对于公网移动通信系统（移动、联通、电信）的无线信号，由于牵涉到不同部门、不同的移动运营商及铁路建设的特殊性,目前还没有形成一个统一的方案来实现公网移动通信系统的无缝隙覆盖。但不久的将来，高速铁路公众移动通信也将覆盖整个铁路，为旅客的出行时进行信息沟通带来方便。面对中国高速铁路移动通信的飞速发展，美国Commscope公司，德国RFS公司利用各自的技术优势第一时间抢占了中国的高铁通信市场。目前，350公里以上高速铁路的移动通信专网用漏缆仍有两公司独占市场，而250公里以下的高速铁路专网移动通信用漏缆，两公司将逐步退出中国市场，逐步由国内企业生产制造。目前进入高速铁路的国内企业仅有焦作铁路电缆有限责任公司，后续企业有珠海汉胜科技股份有限公司、江苏中天科技股份有限公司、上海23研究所等国内一批企业将蜂拥而来投入设备生产漏泄同轴电缆。而铁路公众移动通信系统用漏缆将主要由上述国内企业生产制造。通过上述对我国高速铁路移动通信发展现状和发展趋势分析，未来几年，高速铁路用漏泄同轴电缆的需求量将会急剧增加，而国内生产漏缆的厂家也会蜂拥而来，对于漏缆产品的竞争也会日趋激烈，对铁道部来说无疑是件好事，带来了价格的降低，国内企业的蜂拥而来也无疑对产品技术、质量缺少安全保证，应加大对产品的抽检检验力度，保证我国高速铁路移动通信的平稳运行。

铁路专用通信设备

铁路专用通信设备 1.GSM-R GSM-R机车综合无线通信设备 GSM-R是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统，它基于GSM的基础设施及其提供的语音调度业务(ASCI)，其中包含增强的多优先级预占和强拆(eMLPP)、语音组呼(VGCS)和语音广播(VBS)，并提供铁路特有的调度业务，包括：功能寻址、功能号表示、接入矩阵和基于位置的寻址；并以此作为信息化平台，使铁路部门用户可以在此信息平台上开发各种铁路应用，GSM-R的业务模型可以概括为： GSM-R业务 = GSM业务 + 语音调度业务 + 铁路应用 HY-473库检电台 HY-473库检电台用于机车出入库时对机车综合无线通信设备(简称CIR)进行功能定性检测，以保证机车上线运行时CIR正常工作。机车综合无线通信库检设备可以工作在GPRS或450MHz工作模式，可对450MHz机车台、GSM-R功能、800MHz预警进行功能检测。系统由计算机、打印机、测试模块集、天馈线、测试控制软件组成。其中测试模块集可由GSM-R模块、录音单元、控制单元、450M模块、800M模块组成。 2.无线列调系统调度总机调度总机是列车无线调度通信系统中的地面固定设备，设置在调度所，通过四线制有线线路与车站台连接。车站电台 B制式车站台是专门为铁路车站设计的通信设备。该设备采用了最新技术，操作简便，具有很多的专用功能。便携式车站电台

便携式车站设备，主要用于与机车电台、车站电台及手持台进行通话。便携台可通过内置电池供电（电池容量为12安时），在无外接电源的情况下，可保证正常工作8小时以上,电池电量不足时有声光提示；便携台可用专用的外接充电电源对内置电池充电，电池充满后充电器有相应提示。此外，便携台还设有按键及指示灯，便于测试和使用。通用机车台本电台是通用式无线列调机车电台，它兼容B、C制式机车台的所有工作模式。安装在列车机车上，供司机使用。可用于机车与调度、车站、其它机车、车长之间通信联系。利用GPS全球卫星定位系统，按机车的运行位置，适时控制机车电台的通信方式的变更，使之改变到与地面通信设备一致的工作模式上，从而实现与地面通信设备正常通信的目的。当机车在GPS的弱场区（如山区或隧道内）运行时，不能通过GPS定位来进行工作模式的切换，该电台可以通过人工选择通信模式，保证机车可以与地面通信设备进行正常通信。 3.列调系统测试设备调度命令出入库检测设备调度命令出入库检测设备是用于铁路列车无线调度系统中对机车调度命令进行出/入库检测的装置。安装在机车入库点的附近，对机车的调度命令进行地面检测和车上检测，将检测的结果反馈给计算机在屏幕上显示出来，并存储该结果。管理人员可以按时间、机车号查询或统计数据，并可以打印、导出数据。 HY464-2型监测总机该设备用于铁路无线列调系统，通过有线线路对调度区段内的车站台、中继器和调度总机进行监测，并将监测结果显示在CRT屏幕上或通过打印机进行打印。该设备可对四个区段内的车站台、中继器和调度总机进行监测，分为人工监测和自动监测两种方式。

移动通信在铁路通信系统中应用

移动通信在铁路通信系统中应用铁路运输是国家的经济大动脉，铁路通信系统是直接保证铁路运输的重要工具，它的质量的好坏直接影响铁路运输的效率以及运输速度和安全。随着科技的进步和发展，各种高新技术被广泛地应用在铁路通信系统中，使得铁路通信系统得到逐步提高和完善，并提高了铁路运输的运输速度、效率以及安全可靠性，本文主要讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。一、通信的作用通信，指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递。铁路通信就是指利用有线通信、无线通信、光纤通信等现代化技术和设备，将铁路运输生产和建设过程中的各种信息进行传输和处理交换。随着我国高速铁路的建设和运行，对铁路通信技术提出了更高的要求，只有不断地发展和完善铁路通信系统，才能为现代化铁路的建设与运行提供重要技术支持和安全保障。二、集群通信系统集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统，是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。由于它具有群呼、组呼、强插、强拆等功能，特别适合于调度指挥以及应急、抢险等场合，并较好地解决了通信频率合理分配的问题，因而倍受专业运营管理部门的青睐，被确定为现行铁路移动通信方式的首选类型。但是这一系统还具有一定的缺点，主要包括采用动态的频率分配，没有考虑与周围公用网的有效融合问题，没有先进的路由合理选择功能，并且在建立通路和自动过网时存在信息丢失现象，保密性不强，容易受干扰等，这些缺点对于话音通信的影响不大，但是会对列车与调度指挥中心之间的实时双向数据通信造成较大的误码。因而对于要求较高数据通信误码率的场合并不适合。三、GSM-R技术

移动通信技术毕业设计题目汇总2010101

西京学院毕业设计（论文）指导教师及学生选题汇总表系别：工程技术系年级、专业：移动通信技术2008级填表时间：指导教师毕业设计（论文）题目所指导的学生序号姓名职称姓名学号 GSM无线接口的关键技术分析1 移动通信中的切换技术的分析研究及探讨2 移动通信无线定位技术研究3 移动通信基站的安全与防护方案设计4 移动通信系统的频率分配算法设计5 单片机串行通信的设计6 IS-95移动通信系统研究与反向传输电路的仿真 7调幅通信系统数字仿真8 FSK通信系统设计9 移动通信的电波衰落与抗衰落技术分析10 通信软交换技术研究11 第三代移动通信系统中的软件无线电技术12 AM调制电路与解调电路的设计与模拟13 无线通信系统传输的模拟分析14 USB接口与RS232串口转换的设计15 软件无线电在TD-SCDMA中的应用16 基于单片机的电子时钟设计17 CDMA2000中的软切换技术18 智能天线在TD-SCDMA中的应用19 移动号码携带方案探讨20 TD-SCDMA无线网络规划方法研究21 无线电遥控发射机与接收机系统设计22 射频电子标签识别系统23 CDMA数字蜂窝移动通信系统的调制与解调24 WCDMA —空中接口技术的研究25

毕业设计（论文）题目序号姓名职称姓名学号病房无线呼叫系统设计26 3G移动通信网IP技术——切换技术研究27 论述移动通信的应用及发展28 3G网络的业务提供方法及实现29 移动通信向信息经营方向发展的探讨30 智能小区网络通信系统技术31 GPS与GSM系统整合应用设计32 移动增值业务分析33 移动IPv6的安全性研究34 如何提高GSM网络的呼叫接通率35 软件无线电在移动通信中应用的研究36 基于GSM网络汽车防盗报警装置设计37 USB 接口芯片应用研究38 基于以太网的远程抄表系统设计39 数字温度计的设计与制作40 IPv4向IPv6过渡技术研究41 感应防盗报警系统设计42 DDS信号发生器的设计与研究43 蓝牙技术及其安全性研究44 多功能数字计数器的设计与实现45 移动通信中抗干扰问题的研究与分析46 数字电子时钟的设计与实现47 3G网络安全策略研究48 基于WinSock的网络通信软件的设计与实现49 基于MCS-51单片机温度控制系统的设计50 多用途定时器设计51 频率计的设计52 测量放大器的设计53 基于MCS-51单片机温度控制系统的设计54 数字电压表的设计55 音频功率放大器的设计56 数控直流稳压器的设计57 智能充电器的设计58 仓库温度检测及通风控制设计59 单片机与微机通信研究60 GPRS通信技术分析61 宽带直流放大器的设计62 交通灯智能控制系统63

铁路GSM-R数字移动通信系统解析

---附 --- 铁路 GSM-R 数字移动通信系统(以下简称 GSM-R 是铁路专用移动通信网,是直接为铁路运输生产和铁路信息化服务的综合通信平台。是无线铁路通讯经济全面的解决方案。作为一个安全的平台, GSM-R 为铁路公司的工作人员之间,包括司机、调度员、调车员、机车工程师和站台人员,提供了语音和数据通讯技术。 GSM-R 是众多欧洲铁路公司 10年来精诚合作的结果。为了使用单一通讯平台达到互操作性的目的, GSM-R 标准结合了此前在欧洲使用的 35个模拟系统的所有核心功能及丰富经验。作为一个安全的平台, GSM-R 为铁路公司的工作人员之间,包括司机、调度员、调车员、机车工程师和站台人员, 提供了语音和数据通讯技术。 GSM-R 推出了一系列先进功能, 如语音组呼、语音广播、基于位置的寻址、以及紧急抢占通话权等,从而大幅改善了工作人员间的通讯、协作和安全管理。 GSM-R 符合新的欧洲铁路运输管理系统(ERTMS 标准, 可将信号直接发送给列车司机, 从而提高了列车速度, 增加了运输密度, 同时增强了行驶的安全性。选择基于 GSM 的 GSM-R 技术是这个标准大获成功的原因之一。 GSM-R 继承了 GSM 经济性的规模,经证明是基于铁路运营商级平台的、最经济有效的数字无线通讯网络。 GSM-R 超越了语音和信号服务的范围。一些新兴的应用服务,货物追踪、车厢和站台的视频监测、以及乘客信息服务等,都将使用 GSM-R 技术。 GSM-R 是一项目前在全球 15个国家成功运营的技术。尽管 GSM-R 技术规范在 2000年才制订完成,但已经广泛用于世界 35个国家,包括欧盟所有成员国,而且亚洲、亚欧大陆和北非使用该技术规范的国家数量也在逐月增加, 从而使 GSM-R 成为发展最快的无线网络市场。 GSM-R 通信系统简介

浅谈铁路通信系统中移动通信技术的有效应用

浅谈铁路通信系统中移动通信技术的有效应用近些年来，移动通信系统快速发展，先后从2G、3G到现在的4G网络，给人们的生活带来了极大的便利，同时我们看到，这项技术在工业、农业、交通运输业等方面也得到了广泛的应用，例如在铁路上的应用，GSM移动通信应用在铁路，称作GSM-R网络。 1 GSM-R在铁路的主要应用 GSM-R目前在铁路主要应用有10个方面：机车同步操作控制系统信息传输、列车控制系统安全信息传输、调度通信、列车尾部风压信息传送、旅客列车移動信息综合接入、机车移动信息综合接入、编组站移动信息综合接入、CTCS 级/CTCS级移动信息传输、应急指挥通信话音和数据业务、区间移动信息接入及公务移动通信。下面我们主要通过调度系统方面的应用，来认识这项技术。调度通信系统功能无线有线一体化是调度通信系统功能实现的基础。调度通信系统的主要客户为行车调度员、车站值班员、司机、运转车长、助理值班员、机务段调度员、列车段值班员、机车调度员、电力牵引变电所值班员、救援列车主任等相关人员。调度员呼叫司机、运转车长等移动终端这种调度电话业务的

实现就是通过调度通信系统与GSM-R系统的有机结合。调度系统的语音通信需求主要有以下有4种。智能呼叫：行车调度员通过车次功能号寻址方式对调度辖区内的机车司机进行呼叫并通话；机车司机通过位置寻址方式对本站/前方站/后方站的车站值班员进行呼叫并通话，此方法中的位置寻址是通过GSM-R小区信息实现的；车站值班员按车次号通过功能号寻址方式对机车司机进行呼叫并通话；行车调度员对调度管辖区内车站值班员进行呼叫并通话；机车司机按位置寻址方式对当前所在调度管辖区的行车调度员进行呼叫并通话；车站值班员用移动终端号码对行车调度员进行呼叫并通话；车站值班员以单键方式对相邻车站值班员进行呼叫并通话。语音组呼：该话音通信方式可以使各被叫均可加入通话过程中，在通信的过程中所有参与者都可进行讲话，包括行车调度员对调度管辖区内的所有机车司机进行呼叫并通话；行车调度员对调度管辖区内的所有车站或某些车站值班员进行呼叫并通话；行车调度员对调度管辖区内指定车站的车站值班员、助理值班员以及该车站基站范围内的所有机车司机进行呼叫并通话；行车调度员对调度管联盟辖区内的列车段、机务段运转、电力牵引变电所值班员等进行呼叫并通话；行车调度员、车站值班员、救援列车主任、助理值班员之间通过组呼方式进行通话；车站基站范围内机车司机和运转车

移动通信原理课程设计_实验报告_321321资料

电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室实验报告课程名称移动通信原理实验内容无线信道特性分析； BPSK/QPSK通信链路搭建与误码性能分析； SIMO系统性能仿真分析课程教师胡苏成员姓名成员学号成员分工独立完成必做题第二题，参与选做题SIMO仿真中的最大比值合并模型设计参与选做题SIMO仿真中的等增益合并模型设计独立完成必做题第一题参与选做题SIMO仿真中的选择合并模型设计

1，必做题目 1.1无线信道特性分析 1.1.1实验目的 1)了解无线信道各种衰落特性； 2)掌握各种描述无线信道特性参数的物理意义； 3)利用MATLAB中的仿真工具模拟无线信道的衰落特性。 1.1.2实验内容 1)基于simulink搭建一个QPSK发送链路，QPSK调制信号经过了瑞利衰落信道，观察信号经过衰落前后的星座图，观察信道特性。仿真参数：信源比特速率为500kbps，多径相对时延为[0 4e-06 8e-06 1.2e-05]秒，相对平均功率为[0 -3 -6 -9]dB，最大多普勒频移为200Hz。例如信道设置如下图所示：

1.1.3实验仿真 (1)实验框图（2）图表及说明图一：Before Rayleigh Fading1 #上图为QPSK相位图，由图可以看出2比特码元有四种。

图二：After Rayleigh Fading #从上图可以看出，信号通过瑞利信道后，满足瑞利分布，相位和幅度发生随机变化，所以图三中的相位不是集中在四点，而是在四个点附近随机分布。图三：Impulse Response #从冲激响应的图可以看出相位在时间上发生了偏移。

0移动通信系统简介

第一章移动通信实验系统简介 1、1简介移动通信、光纤通信和卫星通信被称为是当今最为热门的三大通信技术，其中的移动通信技术是当前发展最快应用最广泛的通信领域。移动通信技术现在已经发展到以WCDMA、CDMA2000为代表的第三代技术成熟运用，第四代技术也正悄然来临的时代。天线系统，功率控制，高效调制，高效频谱利用，高性能纠错码技术等使得第三代、第四代移动通信技术的优越性能成为可能。移动通信的快速发展，使这门课程在通信、电子类的本专科专业的教学中，占有越来越重要的作用。同时，由于移动通信中的高速发展，许多新技术在移动通信中使用，使这门课程的教学也越来越困难。为了更好的使通信、电子类的本专科专业的学生能更好的掌握这么课程的学习，因此，我们开发了这套系统用于辅助教学。本实验系统主要围绕现有移动通信的典型的信号处理过程，以及典型移动通信系统的使用和开发等专业技术来开设实验。希望通过本实验系统的使用，能使学生熟悉典型移动通信系统的信号处理、能分析典型移动通信处理技术的性能、熟悉移动通信系统的开发和应用技术。本章将对典型移动通信系统的信号处理过程进行描述，并对本通信系统进行简单介绍。 1、2移动通信系统信号处理的过程一、GSM系统的信号处理过程如下图所示为GSM移动通信系统的框图，其他移动通信系统也由类似模块组成。图1－1 GSM系统信号处理框图模拟语音信号通过RPE-LTP编码后进行相应的编码、交织等信号处理后，经过GMSK调制后无线发

射。接收端通过解调制、解交织、解码后，通过RPE-LTP 解码后电声输出。二、CDMA 系统的信号处理过程由上图可以看出CDMA 的信号处理模块主要包含卷积编码器、码元重复单元、分组交织器、扰码、WALSH 码、QPSK 调制等组成。三、移动通信系统的信号处理框图由上述图可以看出：在移动通信系统中的基带信号均可以由下图表示，信号比特（语音、控制或数据）通过信道编码器、分组交织后、进行正交码分和PN 扩频后，再通过正交调制模块无线发送。只是在于不同的移动通信系统中采用的具体技术不同。移动通信系统与其他通信系统的区别还在于其一由于移动通信信道的复杂性，它大量的采用了最新的现代通信技术的最新成果：如语音编码技术、扩频解扩技术、调制解调技术、码分多址技术、信道编解码技术、智能天线技术等；其二它有着与通信系统不同的组网及管理技术。因此要掌握移动通信技术，需要在通信原理的基础上，掌握这两类与其他通信技术不同的技术。为此我们的实验系统也是针对这两个方面开发了一系列相关实验；实验内容以移动通信设计的主要新技术为主，结构以上图结构为主，同时兼顾移动通信的组网技术。为增强学生对移动通信系统的掌握，整个实验系统分为验证和综合设计类实验。 1、3移动通信实验系统的介绍一、实验箱的特点 1、包含了大量现有移动通信系统和大多数无线通信系统中的使用的最新技术原理的相关实验。如在GSM 系统中的GMSK 调制解调技术、交织技术、线性分组码技术，及在第三代移动通信中的QPSK 4/ 调制解调技术、卷积码技术和其他无线通信系统中的技术如BCH 编解码技术、QAM 调制解调技术。包含DSP 、FPGA 等最新、最热门的通信系统的开发技术。 2、射频部分包含了多种射频方案，如现有的CDMA 和GSM 两个频段，并且还包含了自组网的2.4G 频段，可以实现与任意公众网的通信或者可以通过自组网实现任意两台实验箱的通信。射频部分提供二次开图1-2 CDMA 系统信号处理框图

CRH2型动车组铁路综合移动通信系统GSM-R

CRH2型动车组铁路综合移动通信系统GSM-R 16.4.1概述 GSM-R是欧盟、国际铁路联盟、欧洲各国铁路经过10多年开发完善的铁路综合业务移动通信系统，是根据铁路需要，在公用移动通信的基础上专门开发的铁路应用标准，GSM-R 增加了调度通信功能适合高速环境下使用的要素，能满足国际铁路联盟提出的铁路专用调度通信的要求。 GSM-R系统是话音和数据同传，并能实现综合业务的数字移动无线通信平台，可把铁路各种无线话音、数据通信业务综合于一体，并能传输信号系统的安全信息，如机车信号、列车自动控制系统的信息。所以GSM-R不仅是铁路各种专门用途的无线通信平台，也是构成上述CTCS3级、4级设备的技术基础。 GSM-R通信网具有适应铁路运输的功能优势，我国铁路已制定对GSM-R进行统一规划、全路组网、分步实施、持续发展的总方针。随着我国铁路GSM-R的建成，将形成集调度通信、列车控制、客运服务、养护维修、调车作业和信息数据传输等多项业务为一体的综合移动维修通信系统，为运输生产和管理人员提供现代化的通信手段。 16.4.2GSM-R系统组成原理 GSM-R是以移动业务交换中心(MSC)为平台的移动通信

网络和以固定用户接入交换机(FAS)为平台的有线通信网络互连互通，是移动通信网络和有线通信网络的结合体，是有线调度通信与无线调度通信的融合，实现站车通信一体化，从而形成现代化的调度通信、公务移动、信息传输、列车控制一体化的通信系统。 GSM-R由3大部分组成：GSM-R陆地移动网络、FAS固定网络、移动终端和固定终端，如图16.52所示。 GSM-R系统应用组网原理如图16.53。铁路沿线采用无线覆盖，机车上采用无线终端，即机车综合通信设备，而车

高速铁路通信系统方案研究综述

高速铁路通信系统方案研究综述发表时间：2019-08-02T11:02:22.610Z 来源：《基层建设》2019年第15期作者：刘全 [导读] 摘要：国际高速铁路移动通信技术发展早效率高，而我国的高速铁路移动通信技术虽然起步较晚，但也有大面积的运用，在这方面投入的研究精力逐渐增加，取得了不错的成效。中铁十局集团电务工程有限公司山东济南 250000 摘要：国际高速铁路移动通信技术发展早效率高，而我国的高速铁路移动通信技术虽然起步较晚，但也有大面积的运用，在这方面投入的研究精力逐渐增加，取得了不错的成效。未来高速铁路移动通信技术将要从那些方面发展，了解这些问题有助于我们更加切实有效地发展相关技术，也能为实践运用提供更多的帮助。关键词：高速铁路；通信系统引言：我国在高铁的硬件建设方面虽然领先全球，但对于高速铁路移动通信技术的掌握还不够成熟，因此，我国应具有一定的前瞻性，尽快研发更安全可靠、传输性能更优质的专用移动通信技术。为此，在接下来的文章中，将围绕高速铁路通信系统方案方面进行详细分析，希望能给相关人士提供重要的参考价值。 1.国内高速铁路移动通信技术我国在高速铁路移动通信技术发展的早起，也采用了GSM-R技术，其中较为具有代表性的是青藏线路和大秦线路，在这之后我国经济持续发展，相关技术也逐渐运用到了更多的线路，例如京沪、沪宁、沪杭等。GSM-R技术是一种较为成熟的技术，在应用方面具有较高的效率，但是无可避免的是，随着时间的推移，更多更高的要求被提出，GSM-R技术已经逐渐无法满足当下高速铁路通信技术发展的要求了。在此之外，出于实际情况的考虑，也有不同的线路采用了其他技术。比如在朔黄线路上，采用了LTE-R技术，而在台湾台北到高雄的线路则是采用了WiMax系统来进行通信系统网络的建设，随着时间的发展，这一线路逐渐不符合当下时代发展的要求，台湾方面正在进行有关新系统取代旧系统的研究。 2.高速铁路移动通信技术的发展 2.1基于5G的高速铁路移动通信技术 1）基于5G的高速铁路无线信道建模。以现在的技术水平来看，高速铁路在运行环境方面，对散射环境的要求并不复杂，并且多径数量也很少，LOS（服务水平）特征性较明显。显著地LOS特征就意味着更小的多径时延扩展或者更宽的想干宽带，也就是说通信环境将更优质。当然，移动速度过快将极大地增强多普勒频移的情况，但LOS依然可以显著降低这一现象。2）基于分布式网络和云的架构。当前网络基站的实际资源使用率非常低，基站的位置决定了资源的使用状况，在高速铁路的环境中会产生相当显著的潮汐效应。而为了保证铁路在运行状态下的安全性，只能采取较大时间间隔发车的方法，如此一来，在同时段内，同一线路上运行的列车数量就会非常少，浪费资源。采用云无线接入网络架构就能有效解决这一难题，它的主要思想是集中基站间共用的资源到某一基带处理池中，然后集中控制这些资源。3）控制面和用户面分离。如图所示，一般情况下，服务基站和接入用户之间会存在两个平面的连接，也就是控制面和用户面，在这之中，控制面是承载用户与接入网的控制指令的，而用户面则是处理业务数据传输功能的。当控制面的覆盖范围能够满足移动范围时，用户整体的移动性就都得到了保障。所以，在此结构中，用户的控制面会被保留于低频频段，因为次频段具备优质的传输性能，并且覆盖的范围也非常广泛。可是如果要考虑成本问题，这一频段也可以采取利用LTE-R遗留频段的方法已达到目的，但同时真正的用户面就应被搬离出去。应将数据的承载者放置在高频段处，以此扩大系统的容量。 4）频谱融合的异构网技术。就目前来看，可以采用增强频谱效率或扩大系统带宽的方式来提升系统所需的容量，当然，在这两种方法当中，采用扩大系统带宽的方法当然是最简单有效的。当然，合理利用非许可证频段是5G高速铁路移动通信增加带宽并提升系统容量的主要方法。此技术可能会遇到一些比较严重的挑战，例如协调方案受到干扰等，为妥善处理这一问题，建议分为两步进行，第一步，进行信道质量检测，检测应在接收端完成；第二步，对信道进行筛选，选择出满足最低要求的信道[1]。5）多天线及分布式天线技术。目前比较可行的方案为：大幅度增添车载台的天线阵列组数量，然后合并信号，此后再将不同组别天线阵列的权重进行适当调整，通过这种方法可以将不同天线阵列之间的关联性作改变。经过这些调整之后，LOS就能在高速铁路的环境下显著提升其系统容量。当前，高速铁路移动通信所要面对的最严重的问题就在于越区切换，如果进行频繁的越区切换不利于列车运行安全，因此，应采取分布式天线的技术，以尽可能减少切换次数。6）多普勒效应及快速切换技术。在高速铁路运行时，频繁切换是引起失误的主要原因，为此，高速铁路的移动通信系统应该采用中断时长短的快速切换技术，此外，群切换也会存在一定问题，而这一技术应能够一并解决。以当下的情况来看，最好采用基于双播的切换方案。 2.2综合业务接入系统和承载平台通信系统承载平台最主要的数字传输体制就是SDH体制，这种体制的使用适用于多种业务开展，例如ATM取款机、IP等业务的连接和处理;MSTP系统的特点就是对信息的接入和综合处理功能非常好，可将多种业务的信息网络集成一个网络设备，例如对公务电话、调度集中等业务数据的处理，可以把区间接入系统中的信息数据传动到目的车站。高速铁路业务信息不仅容量非常大，而且种类繁多，所以根据使用需要对承载平台的设计进行有效的更改，将承载平台的主要结构分为多业务传输系统和接入网系统。多业务传输系统主要任务是解决车站对业务通道的需求，并且为下一层的通道提供有效的保护;而接入网系统主要解决多种业务通道对信息采集点中对信息的接受和传输。MSTP的使用能为高铁客户提供相对的宽带业务，但是想使用语音业务就需要光节点对语音数据进行介入。高速铁路的传输系统不仅要为列车提供业务接口，还要为旅客的服务系统提供接口，把旅客的相关的服务业务储存到传输系统，根据采集的信息接入传输设备，构成传输

移动通信课程设计报告

XX科技大学移动通信课程设计报告

基于MATLAB的GMSK系统的设计仿真 1课程设计的任务与要求 1.1课程设计的任务（1）掌握GMSK的原理和Simulink仿真基本方法；（2）熟悉MATLAB的编程技术，并熟练掌握其编程技术（3）能采用MATLAB实现对GMSK调制解调的原理性仿真，给出GMSK编码调制，以及接收端进行解调的详细过程及分析，以此来更深入理解GMSK的调制解调过程（4）熟练掌握GMSK，MSK信号的调制解调基本原理 1.2 课程设计的要求（1）观察基带信号和解调信号波形。（2）观察已调信号频谱图。（3）改变BT参数，分析调制性能和BT参数的关系。（4）与MSK系统的对比。 1.3系统的组成及设计原理 GMSK系统主要由信号产生模块、信号调制模块、信道、信号解调模块、误码率计算模块组成。在图形观察方面还包含频谱仪、示波器和眼图绘制模块。本系统由信号产生模块产生一个二进制序列，再经过调制器进行调制，之后便将调制信号送入信道，经过解调器解调得到解调信号。为计算系统误码率，则在调制器后加一误码率计算模块，计算误码率。图1.3系统原理框图

GMSK原理图：调制原理图如图1，图中滤波器是高斯低通滤波器，它的输出直接对VCO进行调制，以保持已调包络恒定和相位连续]2[。图1 GMSK调制原理图为了使输出频谱密集，前段滤波器必须具有以下待性： 1.窄带和尖锐的截止特性，以抑制FM调制器输入信号中的高频分量； 2.脉冲响应过冲量小，以防止FM调制器瞬时频偏过大； 3.保持滤波器输出脉冲响应曲线下面积对应pi/2的相移。调制指数为1/2。前置滤波器以高斯型最能满足上述条件，这也是高斯滤波器最小移频键控(GMSK)的由来]1[。 GMSK本是MSK的一种，而MSK又是是FSK的一种，因此，GMSK检波也可以采用FSK检波器，即包络检波及同步检波。而GMSK还可以采用时延检波，但每种检波器的误码率不同。我们在构建数字通信系统的模型后，利用计算机仿真作为分析手段，对在不同的通信环境下设计方案的误码性能进行定量分析，用来对各调制，解调方案性能进行评估。由于GMSK信号具有良好的频潜效率、以及恒包络性质，因而广泛的应用于移动通信系统。高斯最小频移键控(GMSK)由于带外辐射低因而具有很好的频谱利用率，其恒包络的特性使得其能够使用功率效率高的C类放大器。这些优良的特性使其作为一种高效的数字调制方案被广泛的运用于多种通信系统和标准之中。如上所述，GMSK有着广泛的应用。因此，从本世纪80年代提出该技术以来，广大科研人员进行了大量的针对其调制解调方案的研究。 GMSK非相干解调原理图如图2，图中是采用FM鉴频器（斜率鉴频器或相位鉴频 2[。器）再加判别电路，实现GMSK数据的解调输出] 2 GMSK系统设计

浅谈GMS-R铁路移动通信系统

浅谈GMS-R铁路移动通信系统摘要：本文对GSM-R铁路移动通信系统的基本原理、网络结构、业务与应用进行了简单的介绍，明确GSM-R系统是我国铁路移动通信发展的方向。关键词：GSM-R；基本原理；网络结构；业务与应用 1、GMS-R在中国的发展我国GSM-R发展的目标：在全路建立一张移动通信网络，利用通信的手段实现铁路移动设施和固定设施的无缝连接，确保列车安全、高速地运行。GSM-R 技术顺应时代的发展，是铁路信息化和自动化发展的基础。 2、GSM-R基本原理 2.1区域覆盖 2.1.1小区制小区制是将整改服务区划分成为若干个无线小区，每个无线小区设一基站负责小区内所有移动通信的联络和控制，在网络中设置一个移动交换中心，统一控制这些基站协调的工作，保证移动用户只要在服务区内，不论在哪个基站的辐射区都能正常通信。小区制分为：面状服务覆盖和线状服务覆盖。根据铁路沿线的情况，GSM-R 系统可以在铁路线采用线状覆盖，在车站及枢纽地区采用面状覆盖。 2.1.2GSM-R系统无线覆盖 GSM-R系统无线覆盖是指沿着铁路线实现场强无线连续覆盖并达到系统QoS（业务质量）要求。 GSM-R系统沿着路轨方向安装定向天线，以形成沿轨的椭圆形小区，在话务量较大但对速度的要求较低的编组站内采用扇形小区覆盖；在人口密度不高的低速路段和轨道交织处一般是采用全向覆盖。每个小区有一个或几个收发信机，数目的多少由话务量决定。 2.2多址技术蜂窝系统中是以信道来区分通信对象的，一个信道只容纳一个用户进行通话，许多用户同时通话时，就要相互以信道来区分，这就产生多址问题。解决多址问题的方法叫做多址技术。多址技术分为频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）三种。在GSM-R系统中大多采用TDMA。TDMA 是通过时隙划分使用户共享无线资源。每个时隙仅允许一个用户使用，每个用户

高速铁路移动通信系统技术探讨

高速铁路移动通信系统技术探讨摘要：近年来，移动通信已经逐渐被运用到人们生活的各个方面。高速铁路是我国重要的交通运输渠道，在高速铁路中运用移动通信技术能够有效提升铁路运营效率，为乘客提供更加便利的服务，从而促进高速铁路的发展。因此，在高速铁路发展中，移动通信系统技术意义重大。文中分析了当前的高速铁路移动通信技术的发展现状，探究了高速铁路移动通信系统关键技术，最后对高速铁路移动通信技术的发展进行了分析。关键词：高速铁路；移动通信；系统技术高速铁路在我国拥有十分重要地位，在高速铁路发展中，移动通讯技术属于关键技术之一。但是，我国高速铁路移动通信技术相较于国际高速铁路移动通信技术而言起步比较晚，效率不高。随着国家对高速铁路移动通讯技术的重视程度越来越高，在其中投入的精力与资金也越来越多。我国高速铁路移动通讯技术也在不断发展提升，分析探究高速铁路移动通讯技术能够为我国未来高速铁路移动通讯技术的发展提供更多实践性的帮助。１高速铁路移动通信技术的发展现状１．１国外的高速铁路移动通信发展情况。国外高速铁路移动通讯技术发展比较早，也相对比较成熟。其主要体现在移动通讯系统对列车的运营控制与乘客享受无限网服务方面［１］。通过将附近的无线网络利用起来，能够有效提升列车上无线网络信号，为乘客提供更加优质的服务。同时在执行过程中，为了降低无线网络的信号损失，为乘客提供更加完善的网络服务，还需要进行相关处理。近年来，卫星覆盖技术越来越成熟，由于国外移动通讯网络技术的成熟，其网络信号与速度也更快更稳定，乘客能够获取更好的网络体验。１．２国内的高速铁路移动通信发展情况。我国高速铁路移动通信技术起步比较晚，但我国高速铁路移动网络技术越来越完善，发展速度也越来越快。在移动网络技术的运用中，ＧＳＭ－Ｒ技术使用范围最为广泛，具有效率高、技术成熟等优势［２］。但是，在我国高速铁路移动通信技术不断发展的时代，ＧＳＭ－Ｒ技术的缺点也逐渐显露出来，因此，为了更好地保证高速铁路移动通信技术的发展，应该根据实际需求选择合适的技术。

铁路GSMR简介

GSM-R资料目录一、GSM-R的现状3 1．SM-R在世界发展现状 4 2．GSM-R在我国的技术发展现状 5 ⑴欧洲GSM-R技术规范的现状 5 ⑵我国GSM-R技术标准与规范的现状及必要性 5 ⑶我国GSM-R标准、规范的范围和主要内容 6 二、GSM-R的应用情况8 1、SM-R与话音通信8 1.1GSM-R与无线调度通信9 1.2 站场无线通信与无线调车机车信号和监控信息传送9 1.3 区间通信与应急通信9 1.4 GSM-R与有线调度9 1.5 GSM-R与普通话音通信9 2、GSM-R与列车控制10 2.1 列控信息传送10 2.2 机车同步操控信息传送10 3、GSM-R与铁路信息化12 3.1 列车无线车次号校核系统信息传送12 3.2 列车尾部风压装置信息传送12 三、大秦线GSM-R系统的网络结构 13

1.交换系统14 2.GPRS系统14 3.基站系统15 ⑴BTS基站设备15 a公共子系统16 b载频子系统17 c天馈子系统17 ⑵天馈线 17 a天线17 b馈线18 c漏泄同轴电缆18 ⑶直放站 18 ⑷频率配置19 ⑸大秦线BTS连接图19 四、GSM-R工程硬件安装21 1、接地规程 21 1.1接地系统的作用21 1.2接地系统的组成21 1.3建筑物的地下接地网22 1.4接地系统的室内部分22 1.5接地系统室外部分24 1. 馈线接地夹接地位置25

2. 馈线接地夹的固定25 3. 馈线避雷器的接地26 2．机柜的安装26 2.1机柜安装介绍26 2.2不靠墙安装26 26 27 27 29 2.3在防静电地板上安装31 1、支架形式 32 2、支架组件 32 3、支架安装方式32 4、支架数量 32 5、安装流程 34 6、机柜定位 34 7、支架定位 35 8、固定支架 36 9、机柜安装 36 10、绝缘测试36 2.4安装单板和模块时的防静电要求36 2.5安装开关盒、风扇盒和插框等37

青藏铁路将开通全国第一个铁路移动通信系统

青藏铁路将开通全国第一个铁路移动通信系统 7月1日,举世瞩目的青藏铁路即将全线通车,这将标志着我国第一个铁路移动通信系统――GSM-R(Global System for Mobile Communications for Railway)系统全面投入使用。青藏铁路东起格尔木西至拉萨,全长1142公里,平均海拔4500米左右,是世界上海拔最高、线路最长、穿越冻土里程最长的高原铁路。据悉,GSM-R系统是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。它基于GSM的基础设施及其提供的高级语音呼叫业务,提供铁路特有的调度业务,并以此为信息化平台,使铁路部门可以在这个平台上实现铁路管理信息的共享。青藏铁路GSM-R系统除了具有语音传送功能外,更重要的是具有数据传送功能,它与GPS卫星定位系统、机车车载计算机结合后,能够实现机车和地面之间列车控制信息的实时传送,达到控制列车运行的目的,确保列车安全运行。据了解,GSM-R 将成为今后我国铁路移动通信崭新的通信方式。第四届大连软交会22日开幕国际展区比例上升至3成罗强 6月22日,第四届中国国际软件和信息服务交易会(简称软交会)在大连拉开帷幕。今年的软交会创下参加国家最多、规格最高、内容最丰富、参展团体最踊跃、涉及面最广、高价值观众最多、人气最旺等各项之最。从第一届中国软件交易会迎来开门红到第三届确立“国际合作、应用对接、人才交流”三大主题并达成300 个项目意向,大连软交会完成了三年三大步的飞跃,最集中的体现就是,参展单位从最初的300家一跃为上一届的800家,省市组团数也达到近50个;国际化色彩也更浓厚,国际展区的比例从10%已上升到33%。