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        基于TD—LTE的高速鐵路WiFi通信系統(tǒng)及應(yīng)用實(shí)踐微探

        2017-12-26 13:44:45李春遠(yuǎn)
        商情 2017年36期

        李春遠(yuǎn)

        【摘要】高速鐵路是現(xiàn)代鐵路運(yùn)輸中的重要組成部分,為保障高速鐵路的服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)效率,WiFi通信系統(tǒng)是高速鐵路服務(wù)的重要內(nèi)容,為高速鐵路乘客提供有效的無線服務(wù),滿足高速鐵路乘客的上網(wǎng)需求。故此,對基于TD-LTE的高速鐵路WiFi通信系統(tǒng)展開分析,并對其具體應(yīng)用進(jìn)行闡述,旨在提升高速鐵路服務(wù)質(zhì)量,滿足乘客的上網(wǎng)的需求。

        【關(guān)鍵詞】TD-LTE 高速鐵路 WiFi通信系統(tǒng) 應(yīng)用實(shí)踐

        移動終端的發(fā)展和進(jìn)步,以智能手機(jī)為代表,逐漸成為人們生活中的一部分,也就使得移動通信和信息化需求成為人們的重要需求。高速鐵路為滿足乘客的信息化需求,需要展開對鐵路無線通信系統(tǒng)的應(yīng)用,從而滿足乘客WiFi上網(wǎng)的需求。基于此,本文對基于TD-LTE高速鐵路WiFi通信系統(tǒng)展開分析,分別對TD-LTE和高鐵WiFi展開討論,并對其具體應(yīng)用進(jìn)行闡述,具體內(nèi)容如下。

        一、高速鐵路TD-LTE

        TD-LTE是現(xiàn)代通信的重要組成部分,且得到了廣泛的應(yīng)用與實(shí)踐。主要是由OFDIdA/SC-FDMA、TDD和多天線技術(shù)等構(gòu)成,對提升信息傳遞速率和傳遞質(zhì)量具有積極的作用。現(xiàn)階段,鐵路TD-LTE覆蓋是保障鐵路通信的基礎(chǔ),且是建立在TDD模式的寬帶無線接入網(wǎng)絡(luò),上行能夠達(dá)到50Mb/s,下行可以達(dá)到100Mb/s。

        TD-LTE的主要技術(shù)特點(diǎn)為:①TD-LTE具有較小的數(shù)據(jù)信息傳遞延時效果,具體延時<100ms;②具有較低的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本,其成本小于傳統(tǒng)3G通信的1/3;③具有多種支持能力可以滿足高速列車的在350km/h的運(yùn)行狀態(tài)下的通信,還支持的非對稱的上下行信息傳遞,支持1.25~20MHz帶寬單一頻段;④具有較高的頻譜利用率,上行鏈路和下行鏈路分別為2.5(bit/s)/Hz,5(bit/s)/Hz;⑤支持多種同頻的組網(wǎng)方式。

        高速鐵路TD-LTE通信也存在一定的問題,主要體現(xiàn)在車體穿透消耗、多普勒頻移、頻繁切換等問題,在構(gòu)建基于TD-LTE的高速鐵路的WiFi通信系統(tǒng)時,需要對這類問題進(jìn)行控制和處理,保障WiFi通信系統(tǒng)的功能。

        二、高鐵WiFi

        高鐵WiFi是建立在高速列車上的無線局域網(wǎng),是服務(wù)于高速鐵路乘客的重要方式。其中WiFi符合IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)。其主要的技術(shù)特點(diǎn)為:

        (1)具有傳輸速率快的特點(diǎn),具體的協(xié)議速率最低300Mb/s,最高可以達(dá)到600Mb/s,具有加高的應(yīng)用價值。

        (2)可以有效的對高速鐵路進(jìn)行覆蓋,通過分析可以得到WiFi的覆蓋面積半徑能夠達(dá)到100m。

        (3)WiFi的覆蓋建設(shè)中,具有較低的建設(shè)成本,不必展開各類通信線路的布置,僅僅通過熱點(diǎn)設(shè)置的方式,能夠滿足高鐵乘客的基本需求。

        (4)WiFi具有較低的功率,且具備良好的安全性和穩(wěn)定性,對滿足乘客的上網(wǎng)需的滿足效果較為理想。

        高鐵WiFi在具體的設(shè)置中,需要對每個車廂展開POE交換機(jī)和AP的布置,從而實(shí)現(xiàn)的熱點(diǎn)的建設(shè),進(jìn)而達(dá)到對高鐵WiFi的覆蓋,進(jìn)而滿足高速鐵路乘客的上網(wǎng)需求。具體的高鐵WiFi是由Ac、匯集交換機(jī)和POE交換機(jī)、AP等構(gòu)成,是滿足高鐵無線通信的基礎(chǔ)。

        三、基于TD-LTE高速鐵路WiFi通信系統(tǒng)的構(gòu)建及應(yīng)用實(shí)踐

        (一)基于TD-LTE高速鐵路WiFi通信系統(tǒng)的構(gòu)建

        再綜合分析TD LTE和WiFi的基礎(chǔ)上,從而完成對基于TD-LTE高速鐵路WiFi通信系統(tǒng)的建設(shè)。根據(jù)系統(tǒng)基本情況,可以將系統(tǒng)大致分為四個部分,分別為車地通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心、傳輸網(wǎng)絡(luò)、車載系統(tǒng)構(gòu)成。其中每個系統(tǒng)承擔(dān)著不同的功能,對滿足高速鐵路乘客的基本需求具有積極作用。

        (1)車地通信系統(tǒng)。屬于地面部分,TD-LTE主要是按照高鐵的線路需求,展開線性網(wǎng)絡(luò)的布置,并根據(jù)通信的基本需求,選擇適宜的天線位置與基站位置,保障TD-LTE的通信質(zhì)量。為保障TD-LTE無線傳輸?shù)馁|(zhì)量,需要綜合對影響TD-LTE的因素進(jìn)行處理,通過增加上下行發(fā)射功率和接收端的增益、合理設(shè)置接受天線的位置,從而降低穿透損耗。對于多普勒頻移,可以選擇TD-LTE導(dǎo)頻序列,運(yùn)用適宜的糾偏方法,達(dá)到對多普勒頻移處理。

        (2)數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心具備網(wǎng)絡(luò)管理平臺,是由各類服務(wù)器、核心網(wǎng)等部分構(gòu)成,其中各類服務(wù)器主要有數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、計(jì)算服務(wù)器和通信服務(wù)器等構(gòu)成,能完成對網(wǎng)絡(luò)的管理和上網(wǎng)行為的管理。

        (3)通信網(wǎng)絡(luò)。借助高速鐵路現(xiàn)有傳輸設(shè)備和光纖傳輸設(shè)備等,完成對車載終端和車地通信系統(tǒng)的無線傳輸,完成通信任務(wù)。

        (4)車載終端主要是WiFi部分,主要是由車載AP、AC、終端和上網(wǎng)行為管理設(shè)備等構(gòu)成。其中車載終端與車載服務(wù)器連接,具體的連接是運(yùn)用POE交換機(jī)連接,再由匯集交換機(jī)將每個車廂POE交換機(jī)進(jìn)行連接。車載服務(wù)器與無線覆蓋熱點(diǎn)相連接,列車內(nèi)的乘客運(yùn)用熱點(diǎn)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的接入,從而完成相關(guān)上網(wǎng)功能。車載控制服務(wù)器對列車內(nèi)乘客是否的訪問到正確的服務(wù)器進(jìn)行控制。

        (二)基于TD-LTE高速鐵路WiFi通信系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐

        于2014年1月我國首個面向鐵路乘客高速鐵路WiFi通信系統(tǒng)展開運(yùn)用,為高速鐵路提供了一個一體化的無線信息平臺,從而滿足高速鐵路乘客的上網(wǎng)需求。同時借助基于TD-LTE高速鐵路WiFi通信系統(tǒng)還為客運(yùn)管理部門提供了有效的列車人員的管理平臺,具有較好的運(yùn)行效果和信號要求,可以有效的與三大無線通信運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行計(jì)入是且具有較高數(shù)據(jù)傳輸速度,為乘客提供一個良好的上網(wǎng)體驗(yàn)。

        四、結(jié)束語

        分析基于TD-LTE高速鐵路WiFi通信系統(tǒng)中的高鐵TD-LTE、WiFi,再綜合兩者特點(diǎn),完成對基于TD-LTE高速鐵路WiFi通信系統(tǒng)的構(gòu)建,滿足乘客上網(wǎng)需求,推動高速鐵路服務(wù)水平和服務(wù)質(zhì)量。

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