陆地高速移动环境下电波传播特性的建模与分析

张晓燕 闻映红 谈振辉

（1.北京交通大学电磁兼容实验室，北京100044；2.北京交通大学现代通信研究所，北京100044）

引 言

伴随着我国国民经济的迅速发展，尤其从“十一五”（2006年）起，我国的陆地高速轨道交通迎来了快速发展时期，地面交通正朝着高速度和高流量密度的趋势发展。已建成的线路的最高时速已达到或超过400km／h.为了使这些陆地高速交通工具在高速度、高流量密度的情况下实现安全行驶，目前普遍采用基于无线通信的控制方式。如目前高速铁路广泛使用的基于全球通信系统（GSM－R）的控制系统和城市轨道交通使用的基于局域网（WLAN）的控制系统。众所周知，复杂的电波传播信道是影响移动通信可靠性的主要因素，并且是研究移动通信系统组网设计、网络优化、资源分配以及信道编码、数据链路控制等方面的前提条件。因此，为了更好地促进高速铁路和其他高速陆地交通工具的安全快速发展，研究和预估在陆地高速移动环境下的电波传播特性刻不容缓。

现有的研究大都没有考虑高速轨道交通自身的特点，只是单纯地采用由车（汽车）载移动台得出的统计模型［1－3］分析高速铁路环境下的电波传播特性，虽然考虑了一些高速铁路的运行环境参数［4－6］，但仍与我国高速铁路的实际运行环境和状态有偏差，如高速铁路的场强覆盖区域是沿着线路的一个带形区域，而不是类似于公众通信的圆形覆盖；电波传播路径是一个在不断变化的有限状态的生灭过程，而不是一个单纯的马尔克夫过程等。……