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列车内分布系统研究

李博睿  
【摘要】:铁路运输是中国第一大运输方式,但是我们的移动通讯领域并没有足够照顾铁路客运。但是在乘坐列车时,受到众多条件的影响,我们的使用感受就会大幅度下降。影响因素包括,漫长的铁路线难以做到密集覆盖,高速运动中快衰落、多普勒频移导致通话质量变差,列车内用户非常密集导致系统自干扰严重,缺乏相应的解决方案。列车的车厢内部的环境与房间内部类似,而室内分布系统已经发展的非常成熟,是所有移动通讯制式用来解决容量问题的方案。本文根据工作和学习中的经验总结,分析了列车分布设备的可行性,借鉴室内分布系统和传统直放站的优点,兼容在现有的移动通讯网络中,安装在列车上起到室内分布的同样作用,用以提高乘客的移动通讯质量。该系统上下行均为空口。对下使用基站的下行频率,作为一个室内分布系统使车厢内的用户接入进来。对上使用UE的上行频率与列车沿途的基站交互,代理车厢内用户进行通讯。这样做的最大好处就是,车厢内的用户不用单独使用较大的功率与沿途基站通讯,而是使用非常小的功率接入列车设备即可,设备则在干扰大大降低的环境下以更大功率与铁路沿线基站交互。要达成这样的效果,列车内分布设备将要包括以下的功能:具备UE的功能,具备NODEB的部分功能,具备对列车乘客的UE的记录功能。第三代移动通讯的各种制式都是以码分多址为基础的,所以为了避免系统的自干扰,在功率控制方面都有着很高的要求,但是当用户误块率升高时系统就提高SIR-target,并且允许用户提升发射功率,在用户密集的环境下这样的做法无疑导致更大的自干扰,当使用了列车内分布设备,车厢内数量庞大的用户设备的发射功率会普遍降低到室内分布的使用水平,而列车内分布设备则单独的使用大功率收发信号与沿途基站交互,它可以在更恶劣的环境中保持通讯,节省系统资源,为用户节电,并提供扩展服务。或许在将来的某天,世界上第一部用于列车的“车内”分布系统将会在中国诞生,希望本文能够为这项技术做出些微贡献。


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