铁路新一代移动通信的挑战与思考 被引量：25

1

作者 钟章队 官科 +1 位作者 陈为 艾渤 《中兴通讯技术》 2021年第4期44-50,共7页

铁路新一代移动通信将面向铁路全场景、全业务、全链接、强安全,不仅有望完全取代既有系统,还能为列车自动驾驶、列车安全视频监控等业务提供高速信息传输服务,是铁路物联网的信息承载平台和高速铁路运行安全保障的基础。感知-通信-计... 铁路新一代移动通信将面向铁路全场景、全业务、全链接、强安全,不仅有望完全取代既有系统,还能为列车自动驾驶、列车安全视频监控等业务提供高速信息传输服务,是铁路物联网的信息承载平台和高速铁路运行安全保障的基础。感知-通信-计算一体化、数智融合、新型阵列理论、新材料物理电磁特性为铁路新一代移动通信发展提供前沿应用基础理论支撑,"大智移云物"技术群、区块链技术、高精度无线网络规划与优化、建筑信息模型(BIM)与增强现实(AR)融合技术以及数字孪生将为铁路新一代移动通信发展提供技术保障。在当前和未来的落地应用中,铁路新一代移动通信系统需要树立"可管、可控、可信、可视、可靠、可测"的六大设计理念,需要解决频率资源有限和新需求不断涌现之间的矛盾,高速移动性与可靠性问题,以及综合轨道交通枢纽集群与场景独特性带来的挑战,需要厘清在技术体制、公专共存、异构网络协同等方面存在的开放性问题。 展开更多

关键词 高速铁路 5G 新一代信息通信技术

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铁路5G技术创新应用探索 被引量：24

2

作者 丁建文 孙斌 +3 位作者 郑鹏 王玮 代赛 钟章队 《铁道通信信号》 2021年第6期1-9,共9页

随着我国铁路智能化和数字化技术的不断发展,进一步推进铁路专用移动通信技术发展,并建立铁路5G技术体系成为必然趋势。介绍了国内外铁路通信技术发展现状和趋势,提出了面向智能高铁的5G应用场景和业务应用需求,分析了网络功能虚拟化、... 随着我国铁路智能化和数字化技术的不断发展,进一步推进铁路专用移动通信技术发展,并建立铁路5G技术体系成为必然趋势。介绍了国内外铁路通信技术发展现状和趋势,提出了面向智能高铁的5G应用场景和业务应用需求,分析了网络功能虚拟化、软件自定义网络、多接入边缘计算等5G网络侧关键技术。从业务需求出发,以创新自主、开放融合为原则,提出了基于铁路5G专网、5G公网和5G公专融合的创新应用方案。 展开更多

关键词 智能铁路 铁路5G专网 5G公专融合 创新应用 技术体系

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智能通号技术在城市轨道交通中的应用 被引量：11

3

作者 钟章队 黄靖茹 +2 位作者 李斌 陈姝 李明春 《都市快轨交通》 北大核心 2019年第3期5-12,共8页

对城市轨道交通通信信号系统的发展现状进行分析,总结现有架构面临的困难和挑战及需要解决的问题,结合一系列城市轨道交通通信信号系统发展的顶层规划设计分析发展机遇和趋势,提出智能通号系统解决方案,包括定义、总体架构及目标。从大... 对城市轨道交通通信信号系统的发展现状进行分析,总结现有架构面临的困难和挑战及需要解决的问题,结合一系列城市轨道交通通信信号系统发展的顶层规划设计分析发展机遇和趋势,提出智能通号系统解决方案,包括定义、总体架构及目标。从大数据、人工智能、移动互联网、云计算、物联网5个智能技术层面分析现代铁路通信系统和信号系统的智能化方式;同时,分析典型的应用场景智能融合调度通信系统和智能化实践的边缘云计算平台,为提升城市轨道交通通信信号系统的现代化、信息化、智能化水平提供技术支持。 展开更多

关键词 城市轨道交通 智能通号 人工智能 大数据 云计算 移动互联网 物联网

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智能电务研究与探索 被引量：10

4

作者 黄靖茹 钟章队 +2 位作者 李斌 李明春 陈姝 《中国铁路》 2018年第12期73-79,共7页

对铁路电务系统的现状和需求进行分析,结合一系列铁路电务发展的顶层规划设计和国家交通领域战略发展要求,阐述智能电务的必要性及其发展趋势;提出铁路智能电务系统解决方案,论述其定义和总体架构,从大数据、人工智能、移动互联网、云... 对铁路电务系统的现状和需求进行分析,结合一系列铁路电务发展的顶层规划设计和国家交通领域战略发展要求,阐述智能电务的必要性及其发展趋势;提出铁路智能电务系统解决方案,论述其定义和总体架构,从大数据、人工智能、移动互联网、云计算、物联网5个智能技术层面,分析现代铁路通信系统和信号系统的智能化方式,以及四大典型业务框架和五大应用场景,为提升铁路电务系统现代化、信息化、智能化水平提供技术支持。 展开更多

关键词 铁路 智能电务 人工智能 大数据 云计算 移动互联网 物联网

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智能反射面辅助的5G高铁车站覆盖增强技术研究 被引量：4

5

作者 单馨漪 何丹萍 +3 位作者 费丹 柴天娇 钟章队 吴绍华 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期63-70,共8页

为助力铁路数字化转型,基于5G的铁路专用移动通信(5G for railway, 5G-R)系统成为铁路智能联接的首选.本文利用前沿技术赋能铁路新一代移动通信,开展了智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助5G高铁车站覆盖增强的研究.采... 为助力铁路数字化转型,基于5G的铁路专用移动通信(5G for railway, 5G-R)系统成为铁路智能联接的首选.本文利用前沿技术赋能铁路新一代移动通信,开展了智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助5G高铁车站覆盖增强的研究.采用射线跟踪技术,精准刻画了2.1 GHz频段下高铁车站场景的电波传播特性;基于准确的电波传播特性,利用反射面、发射机和接收机三者之间的角度关系,对IRS部署进行了研究,并设计了相应的IRS波束指向;在获得IRS辅助下的信道传递函数后,对部署IRS前后的路径损耗(path loss,PL)和阴影衰落进行了建模和比较.结果表明:IRS的部署为目标区域带来了最大8.1 dB、平均4.63 dB的信号增益;目标区域的PL指数由未部署时的2.68减小至2.33,阴影衰落标准差由9.45 dB减小至6.43 dB.因此,部署IRS能够显著提高室外宏站对车站内部的信号覆盖,缓解车站建筑物遮挡对5G信号传输的影响,为车站场景下5G-R系统的设计与优化提供了理论基础和数据支撑. 展开更多

关键词 智能反射面(IRS) 5G-R 高铁车站 射线跟踪 路径损耗(PL) 阴影衰落

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铁路通信数字化转型发展策略研究

6

作者 单馨漪 郭梓烨 +2 位作者 官科 石波 钟章队 《铁道通信信号》 2024年第9期1-10,共10页

在铁路行业积极探索数字化发展新道路的进程中,铁路通信的数字化转型成为数字时代下推动铁路行业创新升级的强大引擎。首先,通过深入探究铁路行业、电信行业、专用通信行业,以及铁路通信行业的发展历程,全面阐述铁路通信数字化转型的必... 在铁路行业积极探索数字化发展新道路的进程中,铁路通信的数字化转型成为数字时代下推动铁路行业创新升级的强大引擎。首先,通过深入探究铁路行业、电信行业、专用通信行业,以及铁路通信行业的发展历程,全面阐述铁路通信数字化转型的必要性与可行性,进一步明确铁路通信数字化转型的深刻内涵,从基础设施升级、业务模式创新、生态系统优化3个关键领域出发,系统分析铁路通信数字化转型的主要特征;其次,详细剖析铁路通信在数字化转型过程中面临的各种挑战与问题,并从业务模式、云网融合、智能运营3个关键层面提出具体的转型路径与策略;最后,从企业微观、行业中观、国家宏观层面,为铁路通信的数字化转型提供一系列切实可行的发展建议,以实现铁路通信数字化转型的核心目标。铁路通信数字化转型将进一步推动铁路行业的数字化转型,为铁路实现高质量发展与现代化提供强大支撑。 展开更多

关键词 铁路通信 数字经济 数字化转型 电信行业 专用通信

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铁路通信云技术探索 被引量：5

7

作者 陈姝 张鑫 +1 位作者 钟章队 丁建文 《铁道通信信号》 2022年第5期36-41,共6页

铁路通信云定位为智能铁路时代的新型通信基础设施,是铁路专用通信发展到智能时代的新形态。为实现铁路通信网络云化、业务云化、运维云化、平台赋能的目标,通过分析铁路通信业务特点和发展需求,建议铁路通信云采用统一标准、统一监管... 铁路通信云定位为智能铁路时代的新型通信基础设施,是铁路专用通信发展到智能时代的新形态。为实现铁路通信网络云化、业务云化、运维云化、平台赋能的目标,通过分析铁路通信业务特点和发展需求,建议铁路通信云采用统一标准、统一监管、多云多域和分布式多级部署的建设模式,以满足当前及未来一段时间内的铁路通信网络部署、通信业务及通信运维的需求。 展开更多

关键词 智能铁路 通信云 多云多域 云边协同 基础设施

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铁路智能融合调度通信系统研究 被引量：6

8

作者 李明春 王晴晴 钟章队 《铁道通信信号》 2019年第4期65-71,共7页

结合3GPP IMS协议标准、Mission Critical系列协议标准及云计算、人工智能等技术,提出了铁路智能融合调度通信系统。该系统具有强大的业务承载能力,通过固移融合、宽窄融合克服了既有GSM-R窄带系统的带宽限制,实现了语音、视频、数据的... 结合3GPP IMS协议标准、Mission Critical系列协议标准及云计算、人工智能等技术,提出了铁路智能融合调度通信系统。该系统具有强大的业务承载能力,通过固移融合、宽窄融合克服了既有GSM-R窄带系统的带宽限制,实现了语音、视频、数据的富媒体通信;同时能够完成列车位置和人员定位、环境监测、设备维护、岗位管理等智能化工作。 展开更多

关键词 铁路:调度通信系统 智能 IP多媒体子系统 关键任务应用 云管理

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5G在智慧轨道交通中的创新应用 被引量：5

9

作者 柴文宇 林思雨 钟章队 《现代城市轨道交通》 2021年第11期95-100,共6页

随着交通强国建设纲要的印发实施,我国轨道交通从快速建设阶段正式转入智能化发展的新时期。与此同时,5G移动通信技术的成熟及商用助力我国智慧轨道交通的创新应用。文章在系统阐述智慧轨道交通国内外发展现状的基础上,提出8个基于5G技... 随着交通强国建设纲要的印发实施,我国轨道交通从快速建设阶段正式转入智能化发展的新时期。与此同时,5G移动通信技术的成熟及商用助力我国智慧轨道交通的创新应用。文章在系统阐述智慧轨道交通国内外发展现状的基础上,提出8个基于5G技术与智慧轨道交通建设路径融合的“5G+智慧轨道交通”重点应用场景,以及智慧轨道交通发展过程中5G技术需要面临的4项技术挑战,最后提出5G+智慧轨道交通的技术架构,并对未来智慧轨道交通的发展进行展望。 展开更多

关键词 轨道交通 5G技术 智能化 新基建

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5G城市轨道交通场景分类及信道建模 被引量：5

10

作者 何睿斯 艾渤 +7 位作者 钟章队 杨汨 黄晨 马张枫 孙桂琪 米航 周承毅 陈瑞凤 《电信科学》 2021年第10期102-116,共15页

城市轨道交通是现代化交通基础设施的重要组成部分,5G作为新一代移动通信技术,可提供高速率、低时延的无线数据传输,有助于提升城市轨道交通的运行效率和服务质量。由于城市轨道交通场景的复杂性,需要针对性的通信场景分类、信道特性分... 城市轨道交通是现代化交通基础设施的重要组成部分,5G作为新一代移动通信技术,可提供高速率、低时延的无线数据传输,有助于提升城市轨道交通的运行效率和服务质量。由于城市轨道交通场景的复杂性,需要针对性的通信场景分类、信道特性分析和精准的信道模型为城市轨道交通5G通信系统的设计提供理论支撑。基于此,提出了5G城市轨道交通电波传播场景的分类,以支撑典型场景下的信道测试与建模工作,同时阐述了城市轨道交通场景信道测量和建模的现状,并分析了当前面临的主要挑战。结合5G通信智能化特点,讨论了人工智能在信道特征提取和信道建模方面的应用前景与可行思路,并深入分析了基于可重构智能面和无人飞行器辅助的5G城市轨道交通信道建模研究现状和发展前景。最后,阐述了毫米波频段下5G城市轨道交通信道建模的研究。 展开更多

关键词 智能轨道交通 5G 城市轨道交通 场景分类 信道建模 电波传播

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5G-R增强现实通信系统方案研究 被引量：4

11

作者 李明春 钟章队 +4 位作者 陈为 丁建文 单洪政 丁晓强 李如辉 《中国铁路》 2021年第8期26-32,共7页

中国国家铁路集团有限公司提出构建铁路第五代移动通信技术(5G)智能联接的战略构想,以实现智能铁路各要素全面感知、泛在互联、融合处理的技术战略目标。增强现实(AR)技术在铁路行业的应用前景广阔,而具有增强现实能力的通信系统,将是... 中国国家铁路集团有限公司提出构建铁路第五代移动通信技术(5G)智能联接的战略构想,以实现智能铁路各要素全面感知、泛在互联、融合处理的技术战略目标。增强现实(AR)技术在铁路行业的应用前景广阔,而具有增强现实能力的通信系统,将是充分挖掘铁路5G专用移动通信(5G-R)网络能力的关键应用。通过全面梳理AR技术的产生、发展、现状和关键技术,研究铁路AR通信的应用场景,提出并进行AR通信系统设计,设计典型业务流程,并全面分析5G-R网络对AR通信的支撑能力。AR通信系统的提出,将为5G-R网络的价值挖掘开辟广阔空间。 展开更多

关键词 5G-R 增强现实(AR)通信 远程指导 远程协作 标准作业

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信噪比自适应Turbo自编码器信道编译码技术 被引量：1

12

作者 胡启蕾 许佳龙 +3 位作者 李伦 钟章队 艾渤 陈为 《无线电通信技术》 2022年第4期680-688,共9页

作为通信系统中基本的组成部分,信道编码使信息在传输的过程中能够抵抗信道的干扰。随着人工智能的发展,深度学习(Deep Learning,DL)越来越多地被用到通信领域解决实际问题。近年来,有学者提出将DL应用于端到端的信道编译码系统,并展现... 作为通信系统中基本的组成部分,信道编码使信息在传输的过程中能够抵抗信道的干扰。随着人工智能的发展,深度学习(Deep Learning,DL)越来越多地被用到通信领域解决实际问题。近年来,有学者提出将DL应用于端到端的信道编译码系统,并展现出了其良好的性能。现有基于DL的信道编译码方法在特定信噪比(Signal-to-Noise ratio,SNR)下训练网络模型,然而,在部署实际通信系统时,并不能保证信道条件和训练时是一致的,导致对于不同的SNR,需要存储大量模型。基于此,提出了自适应信道SNR的Turbo自编码器信道编译码系统,通过引入注意力机制感知信道变化,生成与信道条件相匹配的编码码字。仿真结果表明,该方法能够有效应对信道条件的变化,大幅降低设备端神经网络参数的存储开销。 展开更多

关键词 信道编译码 深度学习 注意力机制

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雷达通信一体化在智能铁路中的应用 被引量：2

13

作者 朱洛言 何丹萍 +1 位作者 钟章队 官科 《中国铁路》 2021年第1期17-24,共8页

阐述智能铁路的外延和内涵,立足于智能铁路在国内外的发展现状,重点分析雷达通信一体化技术与智能铁路融合发展的必要性与可行性。综合现有研究和相关文献,论述雷达通信一体化技术的概念及特点,分析并提出雷达通信一体化技术在智能铁路... 阐述智能铁路的外延和内涵,立足于智能铁路在国内外的发展现状,重点分析雷达通信一体化技术与智能铁路融合发展的必要性与可行性。综合现有研究和相关文献,论述雷达通信一体化技术的概念及特点,分析并提出雷达通信一体化技术在智能铁路中的两方面应用:智能感知层安全保障应用和智能传输层雷达辅助通信应用。雷达通信一体化技术可为我国铁路不断提高服务质量、促进信息化智能建设提供技术支撑。 展开更多

关键词 雷达通信一体化 融合发展 智能铁路 感知层 传输层

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无线能量收集驱动的铁路物联网中断性能分析 被引量：1

14

作者 马佳星 熊轲 +2 位作者 张煜 钟章队 倪强 《物联网学报》 2020年第3期52-59,共8页

基于铁路物联网场景分析了无线射频能量站(PB,power beacon)辅助的中继网络在莱斯衰落信道下采用半双工解码转发中继模式的系统中断性能。针对铁路场景中的设备供能问题,如电池更换困难、管理开销大、布线困难等,将无线能量收集应用于... 基于铁路物联网场景分析了无线射频能量站(PB,power beacon)辅助的中继网络在莱斯衰落信道下采用半双工解码转发中继模式的系统中断性能。针对铁路场景中的设备供能问题,如电池更换困难、管理开销大、布线困难等,将无线能量收集应用于铁路场景,为能量受限的无线设备提供充足且稳定的能量,从而解决传统铁路中的设备供能问题。考虑网络中的源节点和中继节点均为能量受限节点,传输信息的能量都来自在列车上部署的PB发射的无线射频信号。源节点和中继节点先进行能量收集,利用收集的能量,源节点向中继节点发送信息,然后中继节点将接收的信息转发给目的节点。分析推导出了该网络端到端中断概率及吞吐量的闭合表达式。通过蒙特卡洛仿真验证了理论分析的正确性,并研究了PB发射功率与噪声的比值、莱斯因子K、时间分割因子、传输速率以及相对位置等因素对端到端中断概率和吞吐量的影响。当列车处于源节点和中继节点的中点位置时,系统可获得较优的中断和吞吐量性能。 展开更多

关键词 能量收集 能量站 莱斯衰落信道 半双工 中断概率 吞吐量 铁路物联网

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铁路私有云平台性能评估方法研究及试验 被引量：1

15

作者 孙晨宇 钟章队 陈姝 《铁路计算机应用》 2019年第3期16-21,共6页

设计符合铁路业务需求的私有云性能评估方法。通过分析铁路实际业务需求,抽象评估指标,并基于openstack搭建一套为京沈客专实验线优化的实验云平台,将评估方法应用到实验平台中。实验表明,实验云平台各项性能指标均可以达到预期目标,满... 设计符合铁路业务需求的私有云性能评估方法。通过分析铁路实际业务需求,抽象评估指标,并基于openstack搭建一套为京沈客专实验线优化的实验云平台,将评估方法应用到实验平台中。实验表明,实验云平台各项性能指标均可以达到预期目标,满足铁路各项业务需求,该评估方法适用于铁路私有云性能评估。结果表明该评测方法应用到铁路私有云系统的可行性,为铁路私有云平台的建设及优化提供支持。 展开更多

关键词 性能评估 私有云 铁路运输

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智能高铁中的5G技术及应用 被引量：51

16

作者 艾渤 马国玉 钟章队 《中兴通讯技术》 2019年第6期42-47,54,共7页

介绍了面向智能高铁的5G场景及业务需求,并针对场景及业务分析了适用于智能高速铁路的大规模天线(MIMO)、超可靠低时延、大规模接入等5G关键技术。同时给出了3种智能高铁中的5G应用案例:5G智慧车站应用、5G物联网应用以及5G移动边缘计算... 介绍了面向智能高铁的5G场景及业务需求,并针对场景及业务分析了适用于智能高速铁路的大规模天线(MIMO)、超可靠低时延、大规模接入等5G关键技术。同时给出了3种智能高铁中的5G应用案例:5G智慧车站应用、5G物联网应用以及5G移动边缘计算(MEC)应用。认为5G多种关键技术将会为未来实现高速铁路的智能升级提供了有力的支撑。 展开更多

关键词 高速铁路 智能系统 5G

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面向智能高铁业务和应用的5G基础理论与关键技术 被引量：18

17

作者 艾渤 章嘉懿 +2 位作者 何睿斯 马国玉 钟章队 《中国科学基金》 CSCD 北大核心 2020年第2期133-141,共9页

本文基于国家杰出青年科学基金、优秀青年科学基金、牛顿高级学者基金、高铁联合基金等项目,针对面向智能高铁业务和应用的5G基础理论与关键技术研究进展情况展开综述,包括智能高铁场景的业务模型、网络架构、电波传播、信道模型、高可... 本文基于国家杰出青年科学基金、优秀青年科学基金、牛顿高级学者基金、高铁联合基金等项目,针对面向智能高铁业务和应用的5G基础理论与关键技术研究进展情况展开综述,包括智能高铁场景的业务模型、网络架构、电波传播、信道模型、高可靠传输技术以及通信、计算与存储资源高效融合等国际前沿领域创新性研究成果。本研究组发表了一系列有影响力的学术论文,制定了国内外与智能高铁通信相关的多项标准,获得了多个国际学术奖励,培养了一批智能高铁通信专业人才,为我国引领国际智能高铁发展提供了有力支撑。本文最后提出了面向6G的智能高铁通信的部分研究方向。 展开更多

关键词 5G/6G 智能高铁 信道模型 网络架构 可靠传输 融合计算

原文传递

轨道交通场景5G关键技术 被引量：11

18

作者 艾渤 马国玉 钟章队 《都市快轨交通》 北大核心 2019年第5期38-43,共6页

在概述第五代移动通信(the fifth generation,5G)三大核心应用场景、标准组织及标准化情况的基础上,着重介绍大规模MIMO(massiveMIMO)、毫米波(millimeterwave)以及非正交多址(non-orthogonalmultipleaccess,NOMA)3项5G关键技术的简要... 在概述第五代移动通信(the fifth generation,5G)三大核心应用场景、标准组织及标准化情况的基础上,着重介绍大规模MIMO(massiveMIMO)、毫米波(millimeterwave)以及非正交多址(non-orthogonalmultipleaccess,NOMA)3项5G关键技术的简要原理以及我国相关的研究情况。同时,阐述3项5G关键技术在轨道交通场景中的应用与研究现状,指出其在轨道交通场景的研究热点。结果表明,未来5G的多种关键技术将会渗透到轨道交通系统中的各项应用中,包括列车控制、乘客娱乐、高清视频、设备监测等,为实现轨道交通的智能升级提供有力的支撑。 展开更多

关键词 第五代移动通信系统 轨道交通移动通信 大规模MIMO 毫米波 非正交多址

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基于多层感知器神经网络的路径损耗预测研究 被引量：9

19

作者 吴丽娜 何丹萍 +3 位作者 艾渤 王剑 官科 钟章队 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期396-404,共9页

为了更好地服务于5G及未来无线通信系统的网络规划与优化,开展了基于多层感知器(multi-layer perceptron,MLP)神经网络的路径损耗预测研究.利用有限的地物类型,提出一种表征传播环境的简易方法,避免了繁琐的三维场景建模.结合测量数据... 为了更好地服务于5G及未来无线通信系统的网络规划与优化,开展了基于多层感知器(multi-layer perceptron,MLP)神经网络的路径损耗预测研究.利用有限的地物类型,提出一种表征传播环境的简易方法,避免了繁琐的三维场景建模.结合测量数据和由环境表征方法提取的环境特征,基于MLP神经网络建立了路径损耗模型.数据实验的对比分析表明MLP神经网络能够实现路径损耗的准确预测,且环境特征的引入有助于提升模型性能.为解决干扰地物影响路径损耗模型的准确性以及模型对环境变化的敏感性问题,根据视距(line-of-sight,LoS)和非视距(non-line-of-sight,NLoS)标签改进环境表征方法,进一步提升了模型的稳定性和泛化能力.所做工作有助于了解无线电波传播特性,为无线网络优化和通信系统设计提供了理论依据. 展开更多

关键词 路径损耗模型 多层感知器(MLP) 误差反向传播 地物类型 视距 非视距(LoS NLoS)

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智能超表面辅助的5G高铁场景信道特性 被引量：3

20

作者 申瑜 欧盼 +3 位作者 陈付坤 单馨漪 何丹萍 钟章队 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期23-35,共13页

为推进智能铁路总体建设,助力铁路数字化转型,基于5G的铁路专用移动通信系统(5G for Railway,5G-R)成为铁路智能联接的首选.作为最具发展潜力的B5G关键技术之一,智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)具有复杂度低、成本... 为推进智能铁路总体建设,助力铁路数字化转型,基于5G的铁路专用移动通信系统(5G for Railway,5G-R)成为铁路智能联接的首选.作为最具发展潜力的B5G关键技术之一,智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)具有复杂度低、成本低和易于部署等优点,为5G智能高铁(High-Speed Railway,HSR)通信的发展提供了新契机.采用射线跟踪技术,精准刻画了2.1GHz频段下高铁高架桥场景的电波传播特性.基于准确的电波传播特性,利用发射机、反射面和接收机三者之间的角度关系,对RIS的部署位置和波束指向进行了设计.在获得RIS辅助下的信道传递函数后,对部署RIS前后的多维度信道特性进行了比较和研究.结果表明:引入RIS能够提升信号覆盖质量,加剧多径信号在时间域和空间域的色散程度,降低2T2R信道间的相关性,从而提高信道容量.本文研究成果可为高铁通信场景下5G-R系统与RIS的联合设计、优化提供理论指导和数据支撑. 展开更多

关键词 智能超表面 5G-R 射线跟踪 传播特性 信道相关性 信道容量

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