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高铁场景下宽带无线信道模型的探讨
作者：乔洪莲 张博言
来源：《中国新通信》2015年第02期
【摘要】 随着高铁的迅速发展，高铁宽带无线通信问题也成为学术界研究的热点。高铁场景下信道特性的测量与建模是高铁无线通信系统研究的基础工作之一。本文介绍了高铁无线通信发展现状、高铁环境下信道模型的发展现状及高铁无线信道测量和建模所面临的挑战。 【关键字】 高铁 无线信道 信道模型 一、引言
根据国际电信联盟（ITU）预计，未来高铁需要为乘客提供流畅的视频通话、移动电视、移动互联网等高带宽的多媒体业务，而且由于高速铁路的乘客具有乘坐时间长，列车车厢需能满足乘客的宽带无线接入需求。现有的高速铁路环境下的通信系统远远不能为高速铁路上旅客提供宽带服务。随着越来越多的乘客频繁使用数据服务和互联网，在高铁上实现稳定、实时的高速率无线数据传输显得尤为迫切。
信道是通信系统设计的基础，准确认知无线信道是设计通信系统的前提条件。它为通信系统原型机设计和系统、链路级仿真提供真实参考，因此高铁无线信道随之成为研究的首要问题。[1]高铁场景下信道特性的测量与建模是高铁无线通信系统研究的基础工作之一。[2] 二、高铁无线通信系统现状 2.1高铁无线通信研究现状
随着高铁在我国和世界各地逐渐投入使用，为了实现基于2G、3G甚至4G移动通信网络的高铁语音和数据实时、稳定传输，各种以先进的通信技术为基础的高铁无线通信解决方案陆续出现。这些方案中有中国移动提出的高铁专网方案，其中包括了采用射频拉远的覆盖增强方案以及特殊的无线接入方式，还有在欧洲高铁中使用的分布式天线系统。除此之外， 先进的通信技术如智能天线， 超宽带，（ Multiple-InputMultiple-Output）MIMO 多天线，极化分集，多普勒分集，以及协同多点接入CoMP（Cooperative Multi-Point）技术等， 也正针对高铁的无线环境进行优化设计、性能测试和验证。 2.2高铁信道研究现状
高铁信道的特征研究在现阶段仍主要是以满足系统覆盖为目的的点到点信道的大尺度参数测量和建模上。这些模型包括了路损模型，阴影衰落分布模型以及隧道横截面相关模型。