高速铁路无线通信面临的挑战
本文先讨论了高速铁路运营通信场景与常规公共陆地移动通信场景之间的主要区别。最为显著的区别就是高速铁路场景中列车的高移动性。目前，列车的运行速度己超过了300 km/h，远高于传统通信网络中的移动速度。另外，该场景中需要更高、更优的通信服务质量(QoS)来保障高铁系统的安全、可靠运营。此外，还有特殊的电波传播场景，例如，高架桥、路堑、隧道等，严酷的电磁环境，诸如高压输电线、金属车体，也是不可忽略的典型差别。之后，我们给出了高铁典型电波传播场景，高架桥、路堑和隧道场景中无线信道建模的最新研究进展，其中包括己开展的高铁场景信道测量以及基于测量的信道路径损耗模型、小尺度衰落模型、时延功率谱模型和高铁多天线通信系统中不同天线架构的性能分析，为高速铁路通信网络架构整体的设计、评估提供指导性建议。基于已有的高铁场景信道研究，综合分析了高速铁路场景中的典型信道特征，例如，非平稳特性，多普勒效应，视距(LoS)信道的稀疏特征和LOS多输入多输出(MIMO)信道特征。对于未来的高速铁路通信系统，这些特征带来了诸多问题，例如所需的工作频段、有限的频率带宽、非平稳信道的快速时变特性刻画、空间一致性保持、非均匀多普勒频率偏移的信道估计方法，以及LOS稀疏信道中MIMO技术性能提升方法。这些问题的解决是未来高速铁路移动通信网络实际应用的前提。
高速铁路 无线通信 服务质量 网络架构
艾渤 程翔 Thomas Kürner 鈡章队 官科 何睿斯 熊磊 David W.Matolak David G.Michelson Cesar Briso-Rodriguez
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2017-06-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）