1、隨著世界各國高速鐵路的不斷發(fā)展和列車速度的不斷提高，高速車地寬帶無線通信的可靠性和高效性引起了人們的廣泛關注。本文從高速車地寬帶無線通信的特點出發(fā)，分析發(fā)現高速鐵路寬帶無線通信面臨的主要問題有：列車穿透損耗、多普勒效應和頻繁的越區(qū)切換等，這些問題都會導致車地通信系統(tǒng)通信質量的下降，從而嚴重影響到車內用戶的通信體驗。其中越區(qū)切換問題和多普勒效應問題需要特別關注且有待進一步深入研究。
　　目前LTE(Long Term Evoluti

2、on)僅支持傳統(tǒng)的硬切換方式，不僅切換時延較大，而且切換區(qū)處于兩個小區(qū)的邊界，受到陰影衰落、多徑效應以及多普勒頻偏的影響，接收信號質量降低，會嚴重影響到系統(tǒng)的切換成功率。在此切換方式下，高速移動場景下頻繁的越區(qū)切換將帶來頻繁的掉話和數據中斷，從而嚴重影響旅客的通信體驗。因此，必須對現有的LTE硬切換機制進行優(yōu)化，提高其越區(qū)切換的成功率。本文提出了一種將LTE-A(LTE-Advanced)網絡應用到高速鐵路場景并基于協(xié)同多點傳輸/接收(

3、Coordinated Multi-Point transmission/reception，CoMP)技術的切換優(yōu)化方案模型。文章對系統(tǒng)切換成功率等作了性能分析，并與傳統(tǒng)切換方案作了性能對比，性能分析表明，基于CoMP的切換方案可以有效提升高移動性場景下系統(tǒng)的切換成功概率，明顯改善系統(tǒng)的可靠性和效率。
　　另一方面，在高鐵的時變信道環(huán)境下，分集技術能否像CoMP技術一樣也能獲得相應的增益？這是本文分析研究的另一個問題。由于高鐵的

4、超高速移動性，受多普勒效應的影響，不僅載波頻率發(fā)生了偏移，且信道衰落變化快速，時延變化速度加快，對現今廣泛使用的分集技術中信號設計、信號合并及信號檢測等都會帶來很大的影響，勢必進一步影響到高速場景下分集技術的實現及分集增益的獲得。本文基于正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)通信系統(tǒng)，結合LTE網絡的幀結構討論了時間分集、空間發(fā)送分集和空間接收分集在高速車地寬帶無線