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高速铁路环境GSM-R系统性能研究
| 论文题名： | 高速铁路环境GSM-R系统性能研究 |
| 关键词： | GSM-R无线通信系统;半实物仿真;最小可用接收电平;通信质量;高速铁路环境 |
| 摘要： | GSM-R无线通信系统作为我国铁路专用数字通信系统，对列车通信和行车安全起着至关重要的保障作用。为了确保GSM-R系统能够正常有效的工作，就需要对GSM-R系统在不同铁路环境下的工作性能进行评估。这是铁路通信领域一直以来的研究热点。影响GSM-R系统性能的因素很多，路测可以给出各种因素的综合影响效果，但是研究各个因素单独对GSM-R系统的作用需要用到新的方法。另一方面，GSM-R系统工作场景种类多样，现场测试受人力物力影响较大，需要一种新的方法作为补充和替代。 本文针对上述研究需求，结合通信系统性能评估相关理论和评估体系，采用半实物仿真的方法，在实验室实现对铁路环境的模拟。结合电波传播原理和工程实践，研究了GSM-R电路域数据在高速铁路环境中传输产生误帧的原因、GSM-R系统的最小可用接收电平，多种环境因素对GSM-R系统的影响等一系列课题。本文的创新主要体现在： 1.通过半实物仿真在实验室模拟铁路环境，借助无线信道仿真平台和GSM R网络设备，结合高斯白噪声、覆盖电平、多普勒频移等要素的仿真，搭建出四基站仿真环境，并可根据需要进行一定程度的扩容。 2.系统分析不同种类场景下GSM-R系统最小可用接收电平，发现实际覆盖电平平均比最小可用接收电平高10dB以上，对今后的网络规划优化工作有一定借鉴意义。 3.在明确影响GSM-R性能因素(覆盖电平、移动速度、干扰、小尺度模型)的基础上，研究了不同因素对GSM-R系统影响的特点，并在深入讨论统计学意义上的数据处理方法的基础之上，得到了覆盖电平与GSM-R通信质量之间中等强度相关、移动速度与GSM-R通信质量之间强烈相关的结论。通过系统的研究，将实际环境中混杂在一起的影响GSM-R性能的各种因素分离开来，进行概率分布统计和相关分析，充分展示了GSM-R系统与各种因素的关系。 4.基于研究结论，对GSM-R无线网的网规、网优提出一系列建议。 |
| 作者： | 朱明伟 |
| 专业： | 无线宽带与个人通信 |
| 导师： | 钟章队 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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