畢業(yè)設計--基于4g高鐵iptv旅客信息系統(tǒng)的研究

1、<p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　題目 基于4G高鐵IPTV旅客信息系統(tǒng)的研究 </p><p>　　學生姓名 專業(yè)班級 通信工程112班 </p><p>　　所在院系 電氣信息學院 </p><p>　　完成日期 20

2、15年6月20日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　鐵路是我國國民經(jīng)濟的重要基礎，隨著科技的不斷創(chuàng)新，我國鐵路迅速地發(fā)展。旅客信息系統(tǒng)是在鐵路既有的管理信息系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的基礎上構(gòu)筑的、面向旅客出行需求的信息系統(tǒng), 是鐵路站車客運服務的窗口, 是鐵路客運服務的形象工程。我國鐵路經(jīng)過不斷的提速，站車環(huán)境已經(jīng)大大改善，同時，提供準確、實時的

3、客運信息也成為了發(fā)展不可缺少的一步，所以進一步深化建設旅客信息系統(tǒng)成為了鐵路發(fā)展當中比較重要的課題之一。</p><p>　　本課題從高鐵旅客信息系統(tǒng)的現(xiàn)狀出發(fā)，將IPTV技術(shù)引入到列車的新媒體當中，同時根據(jù)鐵路旅客信息系統(tǒng)的實際情況，并通過對4G通信的關(guān)鍵技術(shù)進行研究，對鐵路通信的發(fā)展進行假設，設計出一套基于4G通信技術(shù)并且將IPTV運用其中的高鐵旅客信息系統(tǒng)的方案。</p><p>　

4、　4G 作為新一代通信技術(shù)，其更加快速的無線通信速度獲得了越來越多人的青睞，也促進了中國通信產(chǎn)業(yè)的規(guī)模擴張和跨越發(fā)展，如果將4G運用于鐵路通信系統(tǒng)，必定會為鐵路運輸系統(tǒng)增添更高的工作效率。</p><p>　　關(guān)鍵詞：旅客信息系統(tǒng) 4G IPTV 高速鐵路 </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Ra

5、ilway is the important basis of national economy in China. With the continuous innovation of science and technology, China's rapid development of railway. Passenger information system is a information system based on

6、 the railway existing management information system and control system, which is based on the passenger travel information system. It is the railway station car passenger service window, and the railway passenger service

7、 image project. China Railway after speed increasing, points t</p><p>　　This thesis from the status quo of the high-speed rail passenger information system of IPTV technology is introduced to the train of th

8、e new media, also according to the actual situation of the railway passenger information system, and through the key technologies of 4G communication research, hypothesis of the development of railway communication, desi

9、gn based on a set of 4G communication technology and scheme of IPTV use of the high-speed rail passenger information system.</p><p>　　4G as a new generation of communication technology, the more rapid speed

10、of wireless communication won the favor of more and more people, but also promote the China communication industry scale expansion and rapid development of, if the 4G used in railway communication system will add more hi

11、gh work efficiency for the railway transportation system.</p><p>　　Keywords: Passenger information system 4G IPTV High speed railway </p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　1.1

12、鐵路旅客信息系統(tǒng)的發(fā)展</p><p>　　鐵路旅客信息系統(tǒng)是車站客運服務的窗口，是車站信息化建設的關(guān)鍵。為了加快車站的信息化建設，進一步提高車站的服務質(zhì)量，研究旅客信息系統(tǒng)具有重要的意義。</p><p>　　從20世紀90年代起，隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，日本、法國、意大利以及英國等國家都采用先進的計算機和網(wǎng)絡技術(shù)開發(fā)人性化的鐵路旅客信息系統(tǒng)，各國鐵路運輸企業(yè)建立了完全由計算機管理的旅客

13、信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了列車的到發(fā)、中轉(zhuǎn)、?？空九_、售票和列車運行信息以及旅客休閑娛樂信息等的自動發(fā)布和交互式查詢。旅客信息系統(tǒng)由傳統(tǒng)的只提供單向靜態(tài)客運服務信息的方式發(fā)展為動靜結(jié)合、實時發(fā)布、異地連網(wǎng)、交互查詢的旅客信息系統(tǒng)。</p><p>　　我國在鐵路系統(tǒng)已成功啟動了一批大型信息系統(tǒng)，如全路客票發(fā)售與預定系統(tǒng)、鐵路運輸調(diào)度指揮系統(tǒng)、運輸管理信息系統(tǒng)等。各鐵路局、客運站也根據(jù)本單位的實際情況，開發(fā)了不同層面的業(yè)務管

14、理信息系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的開發(fā)使用不僅滿足了本單位的需求，也為旅客信息系統(tǒng)的建設做了前期準備。</p><p>　　1.2 4G通信技術(shù)發(fā)展背景</p><p>　　移動通信技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了三個主要發(fā)展階段每一代的發(fā)展都是技術(shù)的突破和觀念的創(chuàng)新。新一代起源于20世紀80年代，主要采用模擬和頻分多址（FDMA）技術(shù)。第二代（2G）起源于90年代初期，主要采用時分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA

15、）技術(shù)。第三代移動通信系統(tǒng)（3G）可以提供更寬的頻帶，不僅傳輸話音，還能傳輸高速數(shù)據(jù)，從而提供快捷方便的無線應用。然而，第三代移動通信系統(tǒng)仍是基于地面標準不一的區(qū)域性通信系統(tǒng)，盡管其傳輸速率可高達2Mb/s，但仍無法滿足多媒體通信的要求。因此，第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的研究隨之應運而生。</p><p>　　4G通信技術(shù)是繼第三代以后的又一次無線通信技術(shù)演進，其開發(fā)更加具有明確的目標性：提高移動裝置無線訪問互聯(lián)

16、網(wǎng)的速度--據(jù)3G市場分三個階段走的的發(fā)展計劃，3G的多媒體服務在10年后進入第三個發(fā)展階段，此時覆蓋全球的3G網(wǎng)絡已經(jīng)基本建成，全球25%以上人口使用第三代移動通信系統(tǒng)。在發(fā)達國家，3G服務的普及率更超過60%，那么這時就需要有更新一代的系統(tǒng)來進一步提升服務質(zhì)量。</p><p>　　LTE采用新的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，與2G的GSM、3G的UMTS相比，LTE具有更高的速率、更高的頻譜效率、更靈活的載波帶寬及更好的系統(tǒng)兼

17、容性等特點，充分滿足寬帶無線接入的需求，真正實現(xiàn)了固定網(wǎng)和移動網(wǎng)的融合，提高了3G在新興的寬帶無線接入市場的競爭力，最終登上了未來無線技術(shù)統(tǒng)一者的舞臺。</p><p>　　GSM-R 作為我國鐵路移動通信的主流技術(shù)，承載著車—地之間大量的語音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務， 包括調(diào)度通信、調(diào)度命令、車次號校核信息、列尾信息、列控信息、機車同步操作控制信息等。目前，我國多條高速和客運專線， 如京津城際、京滬、京廣、津秦、武廣、鄭

18、西、滬寧、滬杭、合寧、石太、合武、甬臺溫、溫福、福廈等，均建設了GSM-R系統(tǒng)。雖然GSM-R在我國得到了快速的發(fā)展，但GSM-R作為第二代移動通信技術(shù)，屬于窄帶通信系統(tǒng)，頻譜利用率較低，其承載的數(shù)據(jù)速率較低，電路域數(shù)據(jù)業(yè)務一般僅為2400～9600 bit/s，分組域數(shù)據(jù)業(yè)務的速率也僅能達到一百多kbit/s。這使得現(xiàn)有的 GSM-R 平臺承載視頻監(jiān)控、視頻會議、鐵路旅客移動信息服務等寬帶業(yè)務的難度非常大?？紤]到未來高速鐵路移動通信的

19、總體需求，國際鐵路聯(lián)盟（UIC）在2010年12月召開的第七屆世界高速鐵路大會上,明確指出：高速鐵路移動通信長期演進采用鐵路寬帶移動通信系統(tǒng)(LTE-R)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略。也就是說，高速鐵路通信將從2G的GSM-R技術(shù)跨越3G， 直接發(fā)展準4G的“LTE-R”技術(shù)。</p><p>　　1.3 IPTV技術(shù)發(fā)展背景</p><p>　　所謂IPTV, 是Internet Protocol Te

20、levision OR Interactive Personal Television 的英文縮寫, 即為交互式電視, 也稱之為網(wǎng)絡電視, 其本質(zhì)是基于TCP/ IP 協(xié)議, 在不同物理網(wǎng)絡( 如FHC、ADSL 等) 中傳送視音頻業(yè)務的終端。它將寬帶有線電視網(wǎng)，集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通訊等技術(shù)融合，向家庭用戶提供多種交互式服務的新型技術(shù)。用戶足不出戶就可以享受兩種方式的IPTV服務：一是互聯(lián)網(wǎng)，用戶通過互聯(lián)網(wǎng)收看影視節(jié)目等視頻或者欣賞音

21、樂、聽廣播等音頻；二是網(wǎng)絡機頂盒+ 電視機，用戶安裝網(wǎng)絡機頂盒，直接和家庭電視機連接，通過網(wǎng)絡機頂盒選擇收看網(wǎng)絡電視或者收聽廣播。 通過互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP來提供包括視頻節(jié)目在內(nèi)的多媒體實時交互式業(yè)務。所以用戶終端可以是IP 機頂盒加電視機, 也可以是計算機PC, 還可以是手機等可以承載音視頻業(yè)務的智能顯示設備。</p><p>　　IPTV技術(shù)的最主要的特點就是是電視業(yè)務在互聯(lián)網(wǎng)上的應用成為了現(xiàn)實。IPTV利用寬帶業(yè)

22、務給電視服務注入了新的服務內(nèi)容，集合電視業(yè)務和寬帶業(yè)務的優(yōu)勢，整合多種多媒體資源，它建立于寬帶技術(shù)基礎上，發(fā)展勢頭迅猛。它特點顯著，應用范圍廣泛，易于學習操作簡單，并且逐漸替代傳統(tǒng)的通訊技術(shù)，迅速成為主流的通訊技術(shù)。IPTV在我國發(fā)展迅猛，是我國電視下一步重點發(fā)展的技術(shù)。在三網(wǎng)融合機遇下，掌握IPTV技術(shù)必將成為電視產(chǎn)業(yè)革新的旗幟與標桿。這種在近三年內(nèi)才發(fā)展起來的新媒體形態(tài)，其形式多樣復雜、內(nèi)容新穎獨特。與此同時，媒體價值及廣告效果尚待

23、考證。因此，其推廣人員要想說服廣告主、取得廣告主信任、甚至拿到廣告主訂單，需要付出幾倍于傳統(tǒng)媒體（電視、廣播、報紙、通信）推廣人員的努力。</p><p>　　1.4 課題研究意義</p><p>　　鑒于3G技術(shù)使用的頻點太高，不滿足鐵路部門希望經(jīng)濟、實惠地實現(xiàn)網(wǎng)絡在廣泛地域內(nèi)的覆蓋目標，而且在語音業(yè)務上3G技術(shù)與2G技術(shù)并沒有本質(zhì)區(qū)別等諸多因素，國際鐵路聯(lián)盟（UIC）明確表示3G技術(shù)不

24、適用于鐵路。</p><p>　　雖然 GSM-R 在我國得到了快速的發(fā)展， 但 GSM-R 作為第二代移動通信技術(shù)， 屬于窄帶通信系統(tǒng)， 頻譜利用率較低，其承載的數(shù)據(jù)速率較低，電路域數(shù)據(jù)業(yè)務一般僅為 2 400~9600 bit/s， 分組域數(shù)據(jù)業(yè)務的速率也僅能達到一百多 kbit/s。這使得現(xiàn)有的 GSM-R 平臺承載視頻監(jiān)控、 視頻會議、 鐵路旅客移動信息服務等寬帶業(yè)務的難度非常大?？紤]到未來高速</

25、p><p>　　鐵路移動通信的總體需求， 國際鐵路聯(lián)盟 （UIC） 在 2010 年 12月召開的第七屆世界高速鐵路大會上， 明確指出： 高速鐵路移動通信長期演進采用鐵路寬帶移動通信系統(tǒng) ( LTE-R ) 技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略。因此，未來GSM-R不會過渡到3G，而是直接過渡到“準4G”的LTE-R技術(shù)。隨著LTE在公眾運營網(wǎng)的引入，加速采納這一標準作為鐵路通信演進方向的特殊需求也被提上日程，因為越早地適應新技術(shù)，鐵路部門

26、就可以更靈活地應對內(nèi)部及外部的通信需求，為未來的運營發(fā)展做好準備。</p><p>　　在GSM-R向 LTE-R平滑遷移時，鐵路部門需要注意以下幾點，例如，盡可能保護目前GSM-R的投資，實現(xiàn)站點共用；跨兩個域的移動性與漫游需要透明；保證2G、LTE 業(yè)務質(zhì)量的一致性，提高QoS等。目前，UIC正在積極研究GSM-R向LTE-R的演進標準，確保GSM-R的生命周期隨電信技術(shù)的不斷發(fā)展而獲得延長。</p&g

27、t;<p>　　1.5 課題發(fā)展前景</p><p>　　隨著我國高速鐵路的快速發(fā)展，也隨著公網(wǎng)移動通信GSM 由 2G 向 3G、 4G 方向發(fā)展，GSM最終將淡出舞臺?；贕SM技術(shù)的 GSM-R 系統(tǒng)向鐵路寬帶移動通信技術(shù)LTE-R演進已成為必然。根據(jù)UIC提出的向LTE-R 演進步驟的設想， 現(xiàn)階段GSM-R仍然是鐵路移動通信業(yè)務的承載平臺，而LTE/SAE系統(tǒng)處于研究、試驗之中。未來5～1

28、0年內(nèi) GSM-R 系統(tǒng)將與 LTE-R 系統(tǒng)并存，GSM-R網(wǎng)絡主要負責與傳遞和列車運行安全緊密相關(guān)的列控業(yè)務等，LTE-R 負責與非安全數(shù)據(jù)相關(guān)的業(yè)務。再利用大約10年時間，將大力發(fā)展 LTE-R系統(tǒng)， 越來越多的業(yè)務會轉(zhuǎn)由 LTE-R 網(wǎng)絡承載。直到最后全部業(yè)務都由 LTE-R 網(wǎng)絡承載，完全實現(xiàn) GSM-R 向 LTE-R 系統(tǒng)演進。</p><p>　　鐵路旅客信息系統(tǒng)是車站客運服務的窗口，是車站信息化

29、建設的關(guān)鍵。為了加快車站的信息化建設，進一步提高車站的服務質(zhì)量，研究旅客信息系統(tǒng)具有重要的意義。</p><p>　　針對鐵路通信的演進需求，華為提出基于LTE技術(shù)的LTE-MAR（Multi-Access systemfor Railway）系統(tǒng)，滿足高鐵對鐵路信息系統(tǒng)的設計要求。LTE-MAR的設計目標主要包括：滿足高鐵更高等級的安全監(jiān)控，尤其是視頻監(jiān)控的需求；保證列車高速移動條件下對通信的保障，支持車內(nèi)各種

30、制式的無線接入技術(shù)，滿足旅客的基本通信及上網(wǎng)的需求；提高系統(tǒng)的兼容性，保護網(wǎng)絡投資等。LTE-MAR系統(tǒng)能夠為高速移動的列車提供100Mbps以上的接入速率和多種接入方式，支持未來各種制式終端的接入，為鐵路通信提供面向未來的解決方案，支持中國現(xiàn)代化鐵路建設。在積極推進LTE商用進程方面，華為目前已經(jīng)成為下一代移動通信技術(shù)的領(lǐng)導者。在3GPP 成立LTE 研究項目之初，華為即開始進行LTE 研究。通過在工作組出任主席、副主席職務，華為承擔

31、起了推動3GPP標準發(fā)展的任務，在LTE 標準制定過程中發(fā)揮了重要作用。截至2008年底，華為已經(jīng)累計向3GPP提交了900多篇LTE提案。</p><p>　　1.6 論文完成的主要研究內(nèi)容</p><p>　　構(gòu)建統(tǒng)一的集成管理平臺，將各個子系統(tǒng)集成到管理平臺上，對車站的信息管理系統(tǒng)進行集中的控制，實現(xiàn)系統(tǒng)間信息的共享。這樣，就可以解決很多旅客信息系統(tǒng)存在的問題。本課題根據(jù)車站的實際情

32、況給出旅客信息系統(tǒng)設計的方案，詳細論述系統(tǒng)架構(gòu)、系統(tǒng)功能實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫的設計。同時，介紹旅客信息系統(tǒng)中用到的顯示設備IPTV以及系統(tǒng)設計中的關(guān)鍵技術(shù)。該設計具有良好的發(fā)展前景，將會應用到具體的火車站，為車站的信息化建設服務，為旅客的出行提供及時、準確的信息，進一步向更多的火車站推廣使用，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。</p><p>　　第二章 關(guān)鍵技術(shù)及原理</p><p>　　2.1

33、4G通信的核心技術(shù)</p><p>　　4G是集3G與WLAN于一體，并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像，它的圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下。4G系統(tǒng)能夠以100Mb/s的速率下載，比撥號上網(wǎng)快2000倍，上傳速度也能達到20Mb/s，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求。4G與3G之間的主要區(qū)別在于終端設備的類型， 網(wǎng)絡拓撲的結(jié)構(gòu)以及構(gòu)成網(wǎng)絡的技術(shù)類型。終端設備除了手機之外應當包括頭戴式話機、PDA終端、膝上機、

34、手表式話機、電視機、游戲機、DVD、零售機等等，凡是人所能構(gòu)想的和能夠識別IP地址的無線電收發(fā)信機。其次，4G是由多種技術(shù)組成的，包括彼此似乎不相干的技術(shù)，如Wi-Fi、超寬帶無線電、便攜式電腦、軟件無線電等技術(shù)構(gòu)成的高速全球通網(wǎng)絡。</p><p>　　4G通信的關(guān)鍵技術(shù)包括：</p><p>　　（1）正交頻分復用（OFDM）：正交頻分復用技術(shù)的主要思想就是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多窄

35、的正交子信道，在每個子信道上使用一個子載波進行調(diào)制，并且各子載波并行傳輸，因此可以大大消除信號波形間的干擾。OFDM還可以在不同的子信道上自適應地分配傳輸負荷，這樣可以優(yōu)化總的傳輸速率。OFDM技術(shù)還能對抗頻率選擇性衰落或窄帶干擾。在OFDM系統(tǒng)中由于各個子信道的載波相互正交，于是它們的頻譜是相互重疊的，這樣不但減小了子載波間的相互干擾，同時又提高了頻譜利用率。</p><p>　　移動通信信道的突出特點之一就是

36、信道存在多徑時延擴展，它限制了數(shù)據(jù)速率的提高，因為如果數(shù)據(jù)速率高于信道的相關(guān)帶寬，信號將產(chǎn)生嚴重失真，信號傳輸質(zhì)量大幅度下降。而OFDM技術(shù)由于具備上述特點，在FDMA、TDMA、CDMA和OFDM等多址方式中，OFDM是4G系統(tǒng)最為合適的多址方案。因此，OFDM技術(shù)已基本被公認為4G的核心技術(shù)之一。</p><p>　　OFDM技術(shù)主要的技術(shù)難點是系統(tǒng)中的頻率和時間同步，基于導頻符號輔助的信道估計，峰平比問題和

37、多普勒頻偏的影響，以及基于OFDM、多載波技術(shù)的新一代蜂窩移動通信系統(tǒng)的多址方案的研究。</p><p>　?。?）智能天線（SA）與多入多出天線（MIMO）技術(shù)：智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等只能功能，被認為是未來移動通信的關(guān)鍵技術(shù)。智能天線成型波束能在空間域內(nèi)抑制交互干擾，增強特殊范圍內(nèi)想要的信號，這種技術(shù)既能改善信號質(zhì)量又能增加傳輸容量，其基本原理是在無線基站端使用天線陣和相關(guān)無線收發(fā)

38、機來實現(xiàn)射頻信號的接收和發(fā)射。同時通過基帶數(shù)字信號處理器，對各個天線鏈路上接收到的信號按一定算法進行合并，實現(xiàn)上行波束賦形。目前智能天線的工作方式主要有兩種，全自適應方式和基于多波束的波束切換方式。</p><p>　　多入多出天線系統(tǒng)技術(shù)最早是由馬克尼于1908年提出的，它利用多天線來抑制信道衰落。根據(jù)收發(fā)兩端天線數(shù)量，相對于普通的SISO系統(tǒng)，MIMO還可以包括SIMO系統(tǒng)和MISO系統(tǒng)。</p>

39、<p>　　信道容量隨著天下愛你數(shù)量的增大而線性增大，利用MIMO信道可成倍的提高無線信道容量，在不增加帶寬和天線發(fā)送功率的情況下，頻譜利用率可以成倍的提高。</p><p>　　利用MIMO技術(shù)可以提高信道的容量，同時也可以提高信道的可靠性，降低誤碼率，前者是利用MIMO信道提供的空間復用增益，后者是利用MIMO信道提供的空間分集增益。</p><p>　　MIMO系統(tǒng)在一

40、定程度上可以利用傳播中多徑分量，也就是說MIMO可以抗多徑衰落，但是對于頻率選擇性深衰落，MIMO系統(tǒng)依然是無能為力。目前解決MIMO系統(tǒng)中的頻率選擇性衰落的方案一般是利用均衡技術(shù)。還有一種是利用OFDM。大多數(shù)研究人員認為OFDM技術(shù)是4G的核心技術(shù)，4G需要極高頻譜利用率的技術(shù)，而OFDM提高頻譜利用率的作用畢竟是有限的，在OFDM的基礎上合理開發(fā)空間資源，也就是MIMO+OFDM，可以提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。另外OFDM由于碼率低

41、和加入了時間保護間隔而具有極強的抗多徑干擾能力。由于多徑時延小于保護間隔。所以系統(tǒng)不受碼間干擾的困擾，這就允許單頻網(wǎng)絡可以用于寬帶OFDM系統(tǒng)，依靠多天線來實現(xiàn)，即采用由大量低功率發(fā)射機組成的發(fā)射機陣列消除陰影效應，來實現(xiàn)完全覆蓋。</p><p>　?。?）軟件無線電技術(shù)：軟件無線電是利用數(shù)字信號處理軟件實現(xiàn)無線功能的技術(shù)，能在同一硬件平臺上利用軟件處理基帶信號，通過加載不同的軟件，可實現(xiàn)不同的業(yè)務功能。它通過

42、軟件方式，靈活完成硬件功能，具有良好的靈活性及可編程性，可代替昂貴的硬件電路，實現(xiàn)復雜的功能，對環(huán)境的適應性好，不會老化，便于系統(tǒng)升級，降低用戶設備費用。</p><p>　　軟件無線電技術(shù)被認為是可以將不同形式的通信技術(shù)有效聯(lián)系在一起的唯一技術(shù)。在4G移動通信系統(tǒng)中，軟降將會變得非常復雜。為此專家們提議引入軟件無線電技術(shù)，將其作為從第二代移動通信桐鄉(xiāng)第三代和第四代移動通信的橋梁。軟件無線電技術(shù)能夠?qū)⒛M信號的數(shù)

43、字化過程盡可能地接近天線，即將A/D和D/A轉(zhuǎn)換器盡可能地靠近RF前端。利用軟件無線電技術(shù)進行信道分離，調(diào)制解調(diào)和信道編譯碼等工作。軟件無線電技術(shù)旨在建立一個無線電通信平臺，在平臺上運行各種軟件系統(tǒng)。以實現(xiàn)多通路，多層次和多模式的無線通信。因此應用軟件無線電技術(shù)，一個移動終端就可以實現(xiàn)其在不同系統(tǒng)和平臺之間暢通無阻的使用。</p><p>　　2.2 4G通信的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)</p><p>　

44、　圖2.1 2G、3G、4G移動通信網(wǎng)絡拓撲圖</p><p>　　4G系統(tǒng)針對各種不同業(yè)務的接入系統(tǒng)，通過多媒體接入連接到基于IP的核心網(wǎng)中。基于IP技術(shù)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)使用戶可實現(xiàn)在3G、4G、WLAN及固定網(wǎng)間無縫漫游。4G網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)可分為三層：物理網(wǎng)絡層、中間環(huán)境層、應用網(wǎng)絡層。</p><p>　?。?）物理網(wǎng)絡層提供接入和路由選擇功能。</p><p>　?。?

45、）中間環(huán)境層的功能有網(wǎng)絡服務質(zhì)量映射、地址變換和完全性管理等。</p><p>　　（3）物理網(wǎng)絡層與中間環(huán)境層及其應用環(huán)境之間的接口是開放的，使發(fā)展和提供新的服務變得更容易，提供無縫高數(shù)據(jù)率的無線服務，并運行于多個頻帶，這一服務能自適應于多個無線標準及多模終端，跨越多個運營商和服務商，提供更大范圍服務。</p><p>　　4G網(wǎng)絡有如下特點：</p><p>　

46、?。?）支持現(xiàn)有的系統(tǒng)和將來系統(tǒng)通用接入的基礎結(jié)構(gòu)；</p><p>　　（2）與Internet集成統(tǒng)一，移動通信網(wǎng)僅僅作為一個無線接入網(wǎng)；</p><p>　?。?）具有開放、靈活的結(jié)構(gòu)，易于擴展；</p><p>　　（4）是一個可重構(gòu)的、自組織的、自適應網(wǎng)絡；</p><p>　?。?）智能化的環(huán)境，個人通信、信息系統(tǒng)、廣播、娛樂等業(yè)

47、務無縫連接為一個整體，滿足用戶的各種需求；</p><p>　?。?）用戶在高速移動中，能夠按需接入系統(tǒng)，并在不同系統(tǒng)無縫切換，傳送高速多媒體業(yè)務數(shù)據(jù)；</p><p>　?。?）支持接入技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)各自獨立發(fā)展。</p><p>　　2.3 IPTV的關(guān)鍵技術(shù)</p><p>　　IPTV 技術(shù)是一項系統(tǒng)技術(shù)。它能使音視頻內(nèi)容節(jié)目或信號，

48、以IP 包的方式，在不同物理網(wǎng)絡中，被安全、有效且保質(zhì)地傳送或分發(fā)給不同用戶。它包括音視頻編解碼技術(shù)、音視頻服務器和存儲陣列技術(shù)、IP單播(unicast)和組播(multicast)技術(shù)、IP QoS技術(shù)、 IP信令技術(shù)（如SIP技術(shù)）、內(nèi)容分送網(wǎng)絡(CDN)技術(shù)、數(shù)字版權(quán)管理(DRM)技術(shù)、IP 機頂盒與EPG 技術(shù)、用戶管理和收費系統(tǒng)技術(shù)等。它還涉及各種不同的寬帶接入網(wǎng)絡技術(shù)，如Cable Modem 網(wǎng)絡技術(shù)、以太網(wǎng)絡技術(shù)和AD

49、SL 網(wǎng)絡技術(shù)等等。</p><p>　　IPTV 技術(shù)能用來提供將視音頻流媒體節(jié)目，如IP 電視節(jié)目，從節(jié)目中心（first mile）播出，并通過骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)和寬帶接入網(wǎng)（last mile）傳輸，直到被用戶接收之端到端的完整技</p><p>　　術(shù)解決方案。一個端到端的IPTV系統(tǒng)一般具有節(jié)目采集、存儲和服務、節(jié)目傳送、用戶終端設備和相關(guān)軟件等五個功能部件。</p>

50、<p>　　IPTV 前端一般具有完成節(jié)目采集與存儲和服務二種功能。節(jié)目采集包含節(jié)目的接收（如從衛(wèi)星、CATV 網(wǎng)、地面無線和 I P / A T M 網(wǎng)絡等）、節(jié)目的壓縮編碼或變換編碼（transcoding）及格式化、加密和 DRM 打包、以及節(jié)目生成等。節(jié)目存儲和服務則完成對節(jié)目采集程序處理后生成節(jié)目的大規(guī)模存儲或播送服務。 這里的播送服務不僅要將加密的視音頻流媒體節(jié)目，以 IP 單播或組播的方式，從視頻服務器播送出去

51、，而且還要對用戶或用戶終端設備進行認證（authentication），并從DRM授權(quán)/密鑰服務器(DRM licenseserver)，向被認證的用戶或用戶終端設備傳送DRM授權(quán)/ 密鑰，使用戶能夠?qū)σ呀邮盏募用芤曇纛l流媒體節(jié)目進行解密和播放。IPTV 所使用的 DRM 技術(shù)，與傳統(tǒng)的條件接收技術(shù)相比，具有二個基本的不同之處。一是前者是對視音頻流媒體內(nèi)容本身進行加密，而后者是對連接 / 傳輸層如 MPEG2 系統(tǒng)復用層 / 流的加密；

52、二是前者的 DRM 授權(quán) / 密鑰一般不與被加密的視音頻流媒體節(jié)目流一起傳送，而后者的密鑰如E C M 必須與被加密的視音頻流媒體節(jié)目流一起傳送</p><p>　　網(wǎng)也可以采用不同的低層物理網(wǎng)，以IP over SDH/SONET（即packet over SDH/SONET）、IP over ATM 或 IP over DWD Moptical （如千兆/萬兆光以太網(wǎng)）的方式提供傳輸服務。有線電視前端或電信中

53、心站則根據(jù)相應的寬帶接入網(wǎng)絡，如Cable Modem 網(wǎng)絡或DSL 網(wǎng)絡，將IP 視音頻流媒體節(jié)目流以IP over DOCSIS 或IP over DSL 的方式，通過放在有線電視前端的CMTS 鑒定或電信中心站的DSLAM 設備，向用戶發(fā)送。有線電視前端或電信中心站還往往配備有視音頻流媒體節(jié)目流內(nèi)容服務器和DRM 授權(quán)/ 密鑰服務器，具有節(jié)目存儲和服務功能。</p><p>　　IPTV 用戶終端設備被用來

54、接收、存儲和播放及轉(zhuǎn)發(fā)IP 視音頻流媒體節(jié)目。基本型IPTV 用戶終端設備的硬件沒有內(nèi)置cable modem 或DSL modem，它只提供一個以太網(wǎng)接口，與外部的cable modem 、DSL modem 或以太網(wǎng)HUB 相接。集成式的IPTV 用戶終端設備則內(nèi)置cable modem 或DSL modem，可與cable modem 或DSL 寬帶網(wǎng)絡直接相連。</p><p>　　高端IPTV 用戶終端

55、設備還帶有內(nèi)置硬盤，可以提供IPTV DVR 功能，甚至支持IEEE802.11 無線聯(lián)網(wǎng)功能,能將受DRM 保護的IP 視音頻流媒體節(jié)目通過無線傳輸給其它設備，如PC 機等。一個IPTV 用戶終端設備必須帶有IPTV 系統(tǒng)所使用的 DRM 技術(shù)的客戶端軟件。為了使IPTV 系統(tǒng)成為一個開放式的業(yè)務平臺，IPTV 用戶終端設備通常還使用了中間件軟件。最后，EPG、用戶管理、媒體資產(chǎn)管理、收費及各種應用業(yè)務的相關(guān)軟件也是IPTV 系統(tǒng)之必

56、須具有的部件。</p><p>　　2.4 IPTV技術(shù)的整體架構(gòu)</p><p>　　IPTV平臺采用業(yè)務運營平臺與內(nèi)容運營平臺分層的結(jié)構(gòu)，這樣有利于電信運營商與廣電進行合作。業(yè)務運營時可界定各自平臺的功能及接口，加快平臺的建設和業(yè)務的推出。其中內(nèi)容運營平臺完成內(nèi)容運營，主要完成EPG 制作和管理、內(nèi)容處理、播出控制、DRM管理和內(nèi)容運營管理等功能。業(yè)務運營平臺完成IPTV業(yè)務的實際運營

57、，包括業(yè)務的認證、內(nèi)容分發(fā)、運維支撐等功能。</p><p>　　2.4.1 業(yè)務運營平臺</p><p>　　業(yè)務運營平臺包括5個功能模塊：EPG 服務系統(tǒng)、內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)、業(yè)務管理平臺、增值業(yè)務平臺和運維支撐系統(tǒng)。</p><p>　?。?）EPG 服務系統(tǒng)</p><p>　　EPG 服務系統(tǒng)是用戶使用IPTV業(yè)務的門戶，主要功能是接受用

58、戶請求，下發(fā)EPG 菜單，主要由EPG 源服務器、各本地網(wǎng)中心EPG 服務器、邊緣EPG 服務器組成。IPTV的EPG 服務系統(tǒng)采用分層、分布式部署的架構(gòu)。EPG 服務系統(tǒng)自身具有用戶請求調(diào)度、負載均衡、EPG 模板數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)同步等功能。</p><p><b>　　（2）內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)</b></p><p>　　內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)從內(nèi)容運營平臺接收媒體內(nèi)容，完成媒體流的

59、內(nèi)容管理和分發(fā)。內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)采用分層、分布式部署的架構(gòu)，省級系統(tǒng)包括省級核心節(jié)點、地市核心節(jié)點、地市骨干節(jié)點、地市邊緣節(jié)點四層。</p><p>　?。?）增值業(yè)務平臺增值業(yè)務平臺突出對業(yè)務支持的可擴展性，為電信運營商開展信息服務、游戲、消息類等增值業(yè)務提供服務和接口，定義外部SP通過增值業(yè)務平臺提供增值業(yè)務服務，并對外部SP進行統(tǒng)一接入管理。增值業(yè)務平臺包括：增值業(yè)務門戶、增值業(yè)務頻道、增值業(yè)務接入網(wǎng)關(guān)、增值業(yè)

60、務能力系統(tǒng)。</p><p><b>　?。?）業(yè)務管理平臺</b></p><p>　　業(yè)務管理平臺實現(xiàn)對業(yè)務、用戶、CP/ SP的有效管理。業(yè)務功能包括：用戶管理、CP/ SP管理、業(yè)務管理、門戶服務、認證鑒權(quán)、計費結(jié)算、終端管理等。</p><p><b>　?。?）維護支撐系統(tǒng)</b></p><

61、;p>　　IPTV運維支撐系統(tǒng)實現(xiàn)對IPTV業(yè)務運營平臺中其他子系統(tǒng)的監(jiān)測和管理，提供有效的業(yè)務質(zhì)量監(jiān)測手段、故障檢測和定位手段，保障IPTV業(yè)務的順利運營。IPTV運維支撐系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)分成兩個層次，網(wǎng)絡管理系統(tǒng)（NMS）和網(wǎng)元管理系統(tǒng)（EMS）。各EMS對相應的被管系統(tǒng)進行監(jiān)測和管理，具有以下功能模塊：配置管理、性能管理、故障管理、拓撲管理、安全管理、系統(tǒng)管理。NMS通過EMS對所有被管系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理，實現(xiàn)對整個IPTV業(yè)務

62、運營平臺的全網(wǎng)拓撲關(guān)系管理、資源配置管理、端到端業(yè)務質(zhì)量監(jiān)測、重大告警監(jiān)測。</p><p>　　2.4.2 IPTV網(wǎng)絡邏輯結(jié)構(gòu)</p><p>　　第一層架構(gòu)為中心節(jié)點，在中心節(jié)點配置完整、高性能的MDN設備，負責與CMS、SMS等設備接口，完成內(nèi)容發(fā)布以及對全網(wǎng)的管理。</p><p>　　第二層架構(gòu)為區(qū)域中心節(jié)點，在該中心一般放置部分MDN部件，如CS、MM

63、、RRS設備，主要完成對所屬該區(qū)域各個POP點的內(nèi)容管理與用戶內(nèi)容請求的調(diào)度。同時還放置EPG服務系統(tǒng)的EDS模塊，該模塊完成對STB的登錄調(diào)度，把STB的登錄請求調(diào)度到合適的EPG服務器上，以便向STB用戶展現(xiàn)節(jié)目單。</p><p>　　第三層架構(gòu)為邊緣節(jié)點，包括POP點以及EPG服務器，直接對STB用戶提供服務，POP點可能包括MM、RRS，一定包含ES部件，直接為STB用戶提供媒體服務。</p>

64、;<p>　　圖2.2 IPTV平臺系統(tǒng)架構(gòu)</p><p>　　第三章 高鐵旅客信息系統(tǒng)方案設計</p><p>　　3.1 旅客信息系統(tǒng)介紹</p><p>　　旅客信息系統(tǒng)PIS（Passenger Information System）也可稱為導向管理子系統(tǒng)，是車站信息管理系統(tǒng)中一個重要的組成部分。依托多媒體技術(shù)，視頻編碼，傳輸技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)

65、等，以計算機系統(tǒng)為核心，以車站和車載顯示終端為媒介，向旅客提供各種乘車、廣告和天氣預報等信息的服務系統(tǒng)。</p><p>　　3.2 旅客信息系統(tǒng)的功能</p><p>　?。?）列車服務信息顯示功能?？刂浦行膶崟r接收到發(fā)管理系統(tǒng)的服務信息，提供列車到站時間、運行方向、列車變更等信息。</p><p>　?。?）實時信息顯示功能。包括新聞、天氣、通告等。</p

66、><p>　　（3）定時自動播出功能。系統(tǒng)可以根據(jù)事先編輯設定好的播出列表自動進行資訊的播出，無需人為操作。</p><p>　?。?）時鐘顯示功能。讀取時鐘系統(tǒng)的時鐘基準，同步整個車站旅客導向系統(tǒng)所有設備的時鐘，確保終端顯示屏時鐘的準確性。</p><p>　　（5）城市形象宣傳功能。可引入一個多媒體形象的展示平臺，通過形象視頻、圖片、文字的播出，為城市帶來更多的形象

67、宣傳。</p><p>　?。?）緊急疏散功能。</p><p>　　3.3 旅客信息系統(tǒng)的設計</p><p><b>　　1、系統(tǒng)架構(gòu)</b></p><p>　　系統(tǒng)主要有應用服務器、數(shù)據(jù)服務器、視頻服務器、DVB-IP、視音頻切換矩陣、LED 同步控制器、LED 異步控制器、PDP 控制器、LED 顯示屏和到發(fā)通

68、告終端等設備組成。系統(tǒng)架構(gòu)如下圖。</p><p>　　2、系統(tǒng)的功能模塊與部分數(shù)據(jù)流程</p><p>　　系統(tǒng)包括業(yè)務信息顯示模塊、專題信息顯示模塊、人工導向信息顯示模塊、到發(fā)通告模塊、票務信息顯示模塊、操作日志和在線幫助，系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)如下圖。</p><p>　　圖3.1 旅客信息系統(tǒng)的架構(gòu)</p><p>　　圖3.2 旅客信息系統(tǒng)

69、的功能結(jié)構(gòu)</p><p>　　3.4鐵路旅客信息系統(tǒng)工作環(huán)境分析</p><p>　　鐵路是我國交通綜合運輸體系的骨干,是國民經(jīng)濟的大動脈。自1975年鐵道部電子中心開始籌備以來,經(jīng)過40年的發(fā)展歷程,鐵路信息化事業(yè)從無到有、從小到大逐步發(fā)展,建立了一支全路統(tǒng)一管理的信息化隊伍,先后 發(fā)了TDCS、PMIS等應用信息系統(tǒng),鐵路計算機應用已達到一定水平,成功地完成了鐵路傳統(tǒng)化管理向信息化管

70、理的重大轉(zhuǎn)變。</p><p>　　3.5鐵路旅客信息系統(tǒng)存在的問題</p><p>　　我國鐵路雖然已完成了向信息化的成功轉(zhuǎn)型,但還存在以下四個方面的問題:</p><p>　?。?）旅客與鐵路客運部門互動性差我國現(xiàn)有鐵路業(yè)務應用信息系統(tǒng)大都是基于PC機環(huán)境進行開發(fā)的,系統(tǒng)的主要面向?qū)ο笫氰F路客運站相關(guān)管理與工作人員,使得旅客的主體地位得不到體現(xiàn),導致旅客與鐵路客

71、運部門之間不能進行有效的溝通與互動,不符合“以旅客為中心”的服務理念。</p><p>　?。?）信息獲取渠道缺少多樣化。我國鐵路旅客中存在相當數(shù)量的農(nóng)民工、服務行業(yè)人員和戶外工作人員等,他們受到工作時間、工作環(huán)境、文化水平等諸多客觀因素的限制,不能有效的通過現(xiàn)有的自動售票機、呼叫中心、互聯(lián)網(wǎng)等手段進行信息獲取與服務消費, 導致信息獲取渠道和服務環(huán)境缺失了公平性與廣泛性。</p><p>

72、　?。?）信息獲取方式缺少實時便捷性。當前旅客主要利用車站或列車上現(xiàn)有系統(tǒng)在乘車前獲取出行信息,缺少一種能夠在乘車前、乘車中、乘車后的整個出行過程中隨時、隨地獲取列車正晚點情況、到站時間、客票發(fā)售情況等出行相關(guān)信息的獲取方式。</p><p>　?。?）服務信息范圍狹窄。鐵路客運專線旅客服務信息系統(tǒng)是一個僅提供列車進站時間、列車?？空九_、列車出站時間、列車途經(jīng)站點等與列車運行相關(guān)信息的孤立的系統(tǒng),尚未與旅游、餐飲

73、、住宿、娛樂、氣候、交通等和旅客出行密切相關(guān)的社會綜合服務信息系統(tǒng)進行有效地整合,為旅客提供全方位、多元化的信息服務以滿足日益增強的旅客出行需求。</p><p>　　3.6 IPTV-R系統(tǒng)的研究</p><p>　　圖3.3 IPTV-R架構(gòu)</p><p>　　IPTV-R的設計思路來源于融合。IPTV-R計劃通過普通的核心架構(gòu)來提供各種業(yè)務。這種架構(gòu)包括CS

74、CF（會話控制功能）、MRF（媒體資源功能）、HSS（用戶歸屬服務）等等。各種IP連接網(wǎng)都可以實現(xiàn)IPTV-R服務。</p><p>　　IPTV-R主要包括智能控制，視頻會議，視頻點播等業(yè)務。</p><p>　　整個架構(gòu)以IP網(wǎng)為承載網(wǎng)，在IP承載網(wǎng)上架構(gòu)IMS（IP Multimedia Subsystem）核心網(wǎng)，通過IMS核心網(wǎng)集成多種應用服務器和媒體服務器，主要包括視頻監(jiān)控的應

75、用服務器和視頻會議的應用服務器，分別完成視頻監(jiān)控和視頻會議的服務控制。</p><p>　　本架構(gòu)主要分A、B兩個區(qū)域，分別代表前端和后端，兩端的終端設備既包括各種移動設備，也包括固定設備，前端主要包括視頻監(jiān)控前端，主要為監(jiān)控攝像頭和前端服務器；視頻會議的終端主要為LTE-R（后面涉及到）網(wǎng)絡終端和PSTN (Public Switched Telephone Network )網(wǎng)絡終端。后端主要包括視

76、頻監(jiān)控后端控制中心，和視頻會議終端。</p><p>　　3.6.1 IPTV-R系統(tǒng)功能</p><p>　　常規(guī)視頻監(jiān)控：常規(guī)視頻監(jiān)控、捕捉、數(shù)字化、便于管理員以后回放進行視頻存檔。</p><p>　　集成視頻監(jiān)控和視頻會議：在視頻會議中集成視頻監(jiān)控顯示，通過點擊按鈕來開始視頻會議的會話功能。</p><p>　　IPTV需求：在高鐵上

77、提供視頻點播業(yè)務。</p><p>　　IPTV廣播業(yè)務：為高鐵提供預訂的視頻節(jié)目。</p><p><b>　　3.7本章小結(jié)</b></p><p>　　IPTV-R架構(gòu)希望能夠覆蓋多領(lǐng)域的業(yè)務，包括視頻監(jiān)控，視頻會議，和IPTV點播，當用戶更深入的確定IPTV點播需求和無線網(wǎng)絡拓撲架構(gòu)后，還需要更深入的研究方案。</p>&

78、lt;p>　　第四章 鐵路下一代移動通信系統(tǒng)LTE-R</p><p>　　4.1 鐵路通信網(wǎng)絡現(xiàn)狀與存在問題</p><p>　　GSM-R作為我國鐵路移動通信的主流技術(shù)，承載著車—地之間大量的語音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務， 包括調(diào)度通信、調(diào)度命令、車次號校核信息、列尾信息、列控信息、機車同步操作控制信息等。雖然GSM-R在我國得到了快速的發(fā)展，但GSM-R作為第二代移動通信技術(shù)，屬于窄帶

79、通信系統(tǒng)，頻譜利用率較低，其承載的數(shù)據(jù)速率較低，這使得現(xiàn)有的GSM-R平臺承載視頻監(jiān)控、視頻會議、鐵路旅客移動信息服務等寬帶業(yè)務的難度非常大。</p><p>　　4.2 引用4G技術(shù)</p><p>　　考慮到未來高速鐵路移動通信的總體需求，國際鐵路聯(lián)盟（UIC）在2010年12月召開的第七屆世界高速鐵路大會上，明確指出：高速鐵路移動通信長期演進采用鐵路寬帶移動通信系統(tǒng)(LTE-R)技術(shù)

80、發(fā)展戰(zhàn)略。也就是說，高速鐵路通信將從2G的GSM-R技術(shù)跨越3G，直接發(fā)展準4G的“LTE-R”技術(shù)。</p><p>　　圖4.1 GSM-R系統(tǒng)與LTE-R系統(tǒng)對比示意圖</p><p>　　4.3 高鐵4G專網(wǎng)覆蓋</p><p>　　1、設備選型：高鐵4G專網(wǎng)采用多模RRU+多模天線方案，專網(wǎng)小區(qū)可靈活變更D或F頻段，既為優(yōu)化提供便利，充分挖掘設備和組網(wǎng)潛力

81、，面向未來可演進：</p><p>　?。?）采用FAD四通道多模天線，支持的頻段范圍包括了TDS的FA頻段和LTE的F、D頻段，為后期優(yōu)化充分預留空間 </p><p>　?。?）組網(wǎng)采用FAD三頻RRU，兼顧覆蓋容量，同時支持FA+D頻段，其中D頻段支持3*20MHz，同多模天線相互匹配 </p><p>　?。?）可快速擴容到D頻段2*20M或FD跨頻段載波聚

82、合，充分挖掘組網(wǎng)潛力，提升整體容量</p><p><b>　　圖4.2</b></p><p>　　2、覆蓋提升：根據(jù)站點位置選擇不同增益的天線</p><p>　　4G專網(wǎng)站點距鐵路在200米內(nèi)可以使用21dBi天線，超過200米需使用18dBi天線 （21dBi天線雖然增益更高，但水平半功率角較小，距鐵路較遠時有效覆蓋范圍小于18dBi天

83、線 ）。4G專網(wǎng)天線全部為新增，工程階段合理的方位角、傾角設置可有效規(guī)避覆蓋異常問題，減少后期調(diào)整。根據(jù)鐵路位置、天線高出鐵軌高度、站間距、天線水平、垂直半功率角，制定下傾角和方位角初始值測算標準，提供工程人員安裝。 </p><p>　　3、參數(shù)優(yōu)化：統(tǒng)一互操作策略確保234G專網(wǎng)無縫銜接</p><p>　　整體策略： 4G終端在4G專網(wǎng)只重選/重定向至2G專網(wǎng)，在2G專網(wǎng)可直接重選回

84、4G專網(wǎng)（若無4G信號也可重選到3G專網(wǎng)），減少互操作復雜性；3G終端在3G專網(wǎng)可重選/切換至2G專網(wǎng)，在2G專網(wǎng)可重選回3G專網(wǎng)； 2G終端占用2G專網(wǎng)。</p><p><b>　　4.4 本章小結(jié)</b></p><p>　　4G通信技術(shù)具有十分明顯的技術(shù)優(yōu)勢，這是今后一個時期引領(lǐng)現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動器。但也必須認清當前存在的諸多問題缺陷和實際困難，人們有理由

85、相信，隨著4G通信技術(shù)的進一步發(fā)展以及配套技術(shù)的進一步完善，這些缺點和困難都將能夠得到克服和解決。因此，4G通信技術(shù)的完善和推廣，要積極整合以往通信技術(shù)的優(yōu)勢，并著力從配套技術(shù)體系的完善上下功夫，4G通信技術(shù)的廣闊前景才會變成現(xiàn)實。</p><p><b>　　第五章 結(jié)束語</b></p><p><b>　　5.1 總結(jié)</b></p

86、><p>　　本課題我們對4G通信技術(shù)和IPTV技術(shù)進行了研究，尤其是對LTE-R，以及將IPTV技術(shù)引入到列車的方案的設計與研究。通過這段時間的學習和研究，對鐵路通信網(wǎng)絡和旅客信息系統(tǒng)的現(xiàn)狀以及4G通信技術(shù)和IPTV技術(shù)有了比較深入的了解，對高鐵旅客信息系統(tǒng)的概況有所了解，同時完成了畢業(yè)設計研究論文。</p><p>　　隨著移動通信技術(shù)的飛速發(fā)展，旅客對無線通信服務的需求無處不在。目前 G

87、SM-R 系統(tǒng)還沒有開通旅客信息服務業(yè)務。列車上旅客的無線通信是由公用網(wǎng)絡提供的。隨著列車運行速度的提高，公用網(wǎng)絡很難為旅客提供高服務質(zhì)量（QoS） 的隨時隨地的寬帶接入服務。利用 LTE-R 的高速率、 低時延和高移動性可為列車上旅客提供移動信息服務， 如網(wǎng)絡游戲、 網(wǎng)上聊天、 在線電影等上網(wǎng)娛樂， 以幫助旅客愉快度過列車旅行； 提供列車運行時刻查</p><p>　　詢等鐵路相關(guān)的信息服務； 提供移動售票，

88、滿足旅客進行客票的查詢、 訂票和購票的需求， 從而提升鐵路系統(tǒng)的總體服務質(zhì)量； 為旅客互聯(lián)網(wǎng)接入服務， 方便旅客使用具有 Wi-Fi 功能的設備接入互聯(lián)網(wǎng)， 滿足旅客網(wǎng)上沖浪、 VoIP 話音通信、即時通信等需求。</p><p><b>　　5.2 展望</b></p><p>　　隨著我國高速鐵路的快速發(fā)展，也隨著公網(wǎng)移動通信GSM 由 2G 向 3G、 4G 方

89、向發(fā)展， GSM 最終將淡出舞臺?；?GSM 技術(shù)的 GSM-R 系統(tǒng)向鐵路寬帶移動通信技術(shù) LTE-R 演進已成為必然。 根據(jù) UIC 提出的向 LTE-R 演進步驟的設想， 現(xiàn)階段 GSM-R 仍然是鐵路移動通信業(yè)務的承載平臺， 而LTE/SAE 系統(tǒng)處于研究、 試驗之中。未來 5 ～ 10 年內(nèi) GSM-R 系統(tǒng)將與 LTE-R 系統(tǒng)并存， GSM-R 網(wǎng)絡主要負責與傳遞和列車運行安全緊密相關(guān)的列控業(yè)務等，LTE-R 負責與非安

90、全數(shù)據(jù)相關(guān)的業(yè)務。再利用大約 10 年時間， 將大力發(fā)展 LTE-R系統(tǒng)， 越來越多的業(yè)務會轉(zhuǎn)由 LTE-R 網(wǎng)絡承載。直到最后全部業(yè)務都由 LTE-R 網(wǎng)絡承載，完全實現(xiàn) GSM-R 向 LTE-R 系統(tǒng)演進。</p><p><b>　　謝辭</b></p><p>　　時間飛逝，四年美好的大學生活轉(zhuǎn)眼就要結(jié)束了，昔日的學習生活一點一滴仿佛就像在昨天。畢業(yè)設計是大

91、學中的最后一門課。在此，我要感謝我的指導老師陳少華老師在畢業(yè)設計方面給予我的指導和幫助。畢業(yè)設計期間，陳老師耐心的幫助我們選課題，對我們提出建議，指導我們進行畢設論文的撰寫工作，關(guān)心我們的設計進度，認真審閱我們的論文內(nèi)容，高標準要求我們。陳老師嚴禁的教學態(tài)度，淵博的知識內(nèi)涵，以及親切的交流方式，給我們留下了深刻的印象。</p><p>　　在論文撰寫的過程當中，引用了很多的技術(shù)文獻資料，在這里對這些文獻資料的作者

92、表示感謝，感謝這些作者，拓寬了我的知識面，在畢業(yè)設計的研究中給了我許多的幫助。</p><p>　　如今我們即將告別大學的生活，走向我們的工作崗位。四年的大學時光，我成長了很多，學會了很多，最重要的是我遇到了一群可愛的同學，我們一起學習，互相幫助、關(guān)心、照顧。感謝你們，我的朋友們，謝謝你們四年里的陪伴，無論我今后走到哪里，我會永遠把這份情誼放在心上。同時我還要感謝我的父母，感謝你們在我成長的歲月中無私的關(guān)懷和支持

93、，你們的期望永遠是我努力的精神動力。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 徐丹、周峰、楊大成，4G技術(shù)發(fā)展與挑戰(zhàn)，北京郵電大學電信工程學院無線通信中心，2007.11</p><p>　　[2] 謝文輝，4G技術(shù)在現(xiàn)代通信中的應用與發(fā)展初探，遼寧本溪機電工程學校信息技術(shù)教研室，2011.5</p>

94、;<p>　　[3] 蔡天培，4G移動通信技術(shù)應用及發(fā)展研究，東華大學信息科學與技術(shù)學院，2014.10</p><p>　　[4] 劉剛，WLAN在旅客信息系統(tǒng)中的應用，現(xiàn)代城市軌道交通，2006.4</p><p>　　[5] 張娟麗、趙守國、呂曉軍、唐增建，鐵路旅客信息系統(tǒng)的發(fā)展及應用研究</p><p>　　[6] 王壯峰，現(xiàn)代化旅客信息系統(tǒng)，

95、鐵路計算機應用，第8卷，第5期</p><p>　　[7] 俞筱楠, 4G通信的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)解析,南京工程學院尼康學院，2012,2</p><p>　　[8] 車君，IPTV技術(shù)及標準淺析，重慶郵電大學信科公司，2007,5</p><p>　　[9] 卜愛琴，鐵路下一代移動通信技術(shù)LTE-R應用的探討，天津鐵道職業(yè)技術(shù)學院，2014,2</p>

96、<p>　　[10] 王焱，鐵路旅客服務信息系統(tǒng)的應用及發(fā)展，原鐵路局職工培訓中心大同分中心,2006,9</p><p>　　[11] 曲玲玲，基于 4G 通信的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)分析，中國電信股份有限公司西安分公司，2014,7</p><p>　　[12] 周洪斌 王洲捷，LTE 離鐵路通信系統(tǒng)有多遠，華為技術(shù)，2009,12</p><p>