对高铁宽带移动通信系统架构演进的思考
高速铁路移动通信系统关键技术发展分析
高速铁路移动通信系统关键技术发展分析【摘要】本文分析了高速铁路移动通信系统的关键技术发展，包括移动性管理、信道分配与调度、信号传输与接收、安全与保密等方面。
首先介绍了该系统的概述，然后详细探讨了各项关键技术。
通过对这些技术的分析和研究，可以为高速铁路移动通信系统的稳定运行和高效通信提供有力支持。
本文总结了目前的研究成果，并展望了未来的发展方向。
高速铁路移动通信系统的发展对于提升交通运输效率和安全水平具有重要意义，研究成果的应用将推动相关领域的进步和发展。
通过本文的研究，可以为高速铁路移动通信系统的优化和改进提供重要参考。
【关键词】高速铁路、移动通信系统、关键技术、移动性管理、信道分配、信号传输、安全与保密、总结分析、未来发展、研究成果应用1. 引言1.1 背景介绍在当今信息化社会，移动通信系统已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
随着高速铁路的发展和普及，高速铁路移动通信系统的建设和完善也显得尤为重要。
高速铁路移动通信系统是指在高速列车上实现信号传输和数据通信的系统，为乘客提供高速、稳定的通信服务，同时为列车运行提供必要的信息支持。
而要实现高速铁路移动通信系统的良好运行，关键技术的研究和发展则至关重要。
随着科技的不断进步和社会的不断发展，高速铁路移动通信系统面临着越来越多的挑战和机遇。
为了更好地满足人们对通信的需求，提高高速列车通信的稳定性和安全性，需要对高速铁路移动通信系统的关键技术进行深入研究和分析。
本文将重点对高速铁路移动通信系统的关键技术发展进行分析，探讨移动性管理技术、信道分配与调度技术、信号传输与接收技术以及安全与保密技术的应用，以期为高速铁路移动通信系统的发展提供参考和支持。
1.2 研究意义移动通信技术在高速铁路系统中的发展具有重要意义。
随着高铁网络的不断扩张和运营速度的提升，乘客在列车上需要进行高效的通信和数据传输。
高速铁路移动通信系统的发展可以提高乘客的通信体验，促进信息的传递和交流。
对中国铁路移动通信系统演进的认识
对中国铁路移动通信系统演进的认识随着高速铁路的发展，高速铁路车地之间以乘客为主体的宽带数据业务也逐渐成为高速铁路宽带无线接人的主要业务，而目前我国高速铁路宽带无线网络建设已经明显滞后。
本文从系统的需求出发，研究了几种宽带无线接入技术。
LTE技术是目前车地间宽带无线通信系统建设方案中比较理想的技术，结合车载宽带接入系统，既能提供安全、可靠的车地间宽带无线通信，又是今后车地宽带无线通信发展的方向，同时还符合目前国际铁路联盟确定的GSM-R向LTE-R的基本演进策略和步骤。
中国铁路;移动通信;宽带接入;车地通信;LTESummary：With the development of high-speed railway，the train-wayside broadband date services based on passengers is becoming the main part of high-speed railway broadband wireless access businesses.Now the LTE technology is an ideal technology for thetrain-wayside broadband wireless communication.It not only can provide the safe and reliable train-wayside broadband wireless communication，but also be thedirection of the development of the train-wayside broadband wireless communication.At the same time，it tallies with the gradual tactics and procedure from the GSM-R to LTE-R defined by the International Union of Railways.Keyword：China Railway;MobileCommunication;broadband wireless access;train-wayside communication;LTE1.概述我国的铁路事业正在以高速铁路的建设为核心稳步向前发展，目前我国的高速铁路运营里程已经居世界首位。
高铁网络的数据通信系统优化设计
高铁网络的数据通信系统优化设计近年来，高铁成为人们出行的首选交通工具之一。
高铁的快速、方便、舒适的特点，让它深受广大群众的喜爱。
然而，在高速移动的列车中，数据通信系统的稳定性和可靠性显得尤为重要。
因此，对于高铁的数据通信系统进行优化设计，具有非常重要的意义。
一、高铁网络的数据通信系统优化设计的必要性高铁在运行过程中，需要进行多种核心数据的传输，如列车位置、车速、信号质量等信息的采集，同时，还需要传输乘客的网络数据，如高清电影、高清视频直播、互联网，以及车站的管理等信息传输。
因此，高铁网络的数据通信系统的稳定性和可靠性显得尤为重要。
然而，在高铁行驶的这种高速移动情况下，数据通信系统无法像普通地面网络一样可靠，会受到很多因素的影响，如列车的振动、电磁干扰、信号衰减等，这些都会对数据的传输造成影响。
如果不进行优化设计，网络数据传输的丢包率、错误率等指标会急剧上升，数据通信的效率和质量也会受到很大的影响。
因此，对高铁网络的数据通信系统进行优化设计是非常必要的。
二、高铁网络的数据通信系统优化设计的实施方案1. 引入多倍增强技术多倍增强技术是由华为公司提出的一种对网络数据传输进行优化的技术方案。
它主要是针对丢包、延迟等问题进行优化的。
在高铁网络数据通信系统中，多倍增强技术的应用可以提高网络数据传输的效率和稳定性。
2. 采用优异的网络整合技术高铁网络的数据通信系统需要能够同时支持多种数据传输和信息采集。
因此，采用优异的网络整合技术可以提高网络数据传输的效率和稳定性。
比如可以采用蜂窝网络和卫星网络进行整合，实现网络数据传输的无缝切换和流量调度。
3. 动态带宽分配技术高铁网络的数据通信系统需要能够根据当前网络环境和传输需求动态地分配带宽资源，以保证传输效率和质量。
动态带宽分配技术可以根据传输需求和网络环境实时调整带宽分配和流量调度策略，保证网络数据传输的效率和稳定性。
4. 安全性优化高铁网络的数据通信系统需要能够保证数据的安全性和隐私性，防止黑客攻击和网络病毒的侵袭。
高速铁路移动通信系统技术与发展
高速铁路移动通信系统技术与发展摘要：列车的通信系统可以说对于旅客来说是有一定改善需求的领域，由于信息化的加强使得信息产品的使用在生活中越来越密不可分，因而移动通信需求可以说成为了一个比较迫切需要解决的问题。
而就实际情况来说，高速铁路自身的控制系统实际上也需要对于通信技术有更高的要求，虽然二者并非同类，但是技术本源却是一致的。
因而实际上可以说移动通信技术的发展，无论对于客户需求或者是自身的强化来说，都是有价值的。
关键词：高速铁路；移动通信系统技术；列车通信系统移动通信技术的发展在现阶段可以说相当的完善了，基本上移动通信工具已经到了人人都有的情况了。
而高速铁路在运行过程中，由于本身的速度极快，这样的情况就会对于无线电信号产生一定的延迟和干扰。
这不仅对于旅客的移动通信使用造成了一定的困扰，对于列车本身来说，同样是如此。
因此高速铁路移动通信技术的改善已经势在必行，并以此来推动和提高高铁本身的运行质量。
1 高速铁路通信系统技术简介1.1 高速铁路移动通信系统技术的概念高速铁路的发展本身是非常迅速的，一般来说其含义也正如名字所说的那样，是指时速超过一般列车速度比较多，而且通过专线运行的铁路运营方式。
现阶段的高速铁路运行速度一般都在200km/h以上。
而列车的移动信息通信系统，则是以高速铁路列车作为核心载体，通过无线设置和有线的接入，从而形成一个有效的接收和发送的网络。
可以说通过计算机系统的控制，进行数据接收储存传输，然后有效地控制一个系统工程。
移动通信信息系统本身是可以作用于列车控制，也能够作用于旅客服务的。
因而就实际应用来说，是可以对于整个高速铁路列车系统而起作用的，也是通信系统所需要改善和加强的重要部分。
1.2 高速铁路移动通信系统技术的发展背景就发展背景来说现阶段的铁路系统本身就是朝着高速化的方向来发展的，通过对于列车技术的改善以及铁路配置的强化，再加上能源效能的加强，可以说快速化的发展就成为了必然的趋势，对于铁路系统的提速而言，经过若干年的试验之后，必然的会出于对于流量速度的要求而进行提速，从而在技术和需求方面给予高速铁路发展的空间和基础。
高速铁路信号通信系统设计与优化
高速铁路信号通信系统设计与优化随着科技的不断进步，高速铁路交通成为现代化城市快速发展的重要组成部分。
高速铁路信号通信系统是确保高铁运行安全和提供高效服务的关键设备之一。
本文将探讨高速铁路信号通信系统的设计原理和优化方法。
一、高速铁路信号通信系统的设计原理1. 整体框架设计高速铁路信号通信系统设计需要考虑网络架构、通信设备以及信号传输等方面。
首先，要确定监控中心和各个车站之间的通信连线，选择适当的通信设备，以确保数据传输的稳定和可靠。
2. 通信传输技术在高速铁路信号通信系统设计中，常见的传输技术包括SDH（同步数字体系）、PDH（分时复用数字体系）、Ethernet以及LTE等。
根据具体需求和技术要求，选择合适的传输技术，以提供高质量的通信服务。
3. 信号系统设计高速铁路信号系统设计需满足列车运行安全和高效。
采用轨道电路和无线通信相结合的方式，确保列车之间的安全距离和运行速度的监测。
同时，还需要设计信号机、轨道检测设备以及信号解码等装置，以确保信号的准确传递和解析。
4. 系统安全设计高速铁路信号通信系统的安全性至关重要。
设计者需要考虑网络安全、数据保护和防止干扰等方面的问题。
采用加密技术、防火墙和安全策略等手段，有效保护系统免受黑客攻击和恶意软件的威胁。
二、高速铁路信号通信系统的优化方法1. 数据传输优化为了提高高速铁路信号通信系统的效率，设计者可以采用数据压缩技术、数据分包等方法。
将数据进行压缩，减少传输负荷，同时采用分包策略，确保数据的完整性和实时性。
2. 信号仿真与测试通过对信号系统进行仿真和测试，可以发现系统中的潜在问题和瓶颈。
设计者可以使用专业的仿真软件模拟高速铁路运行情景，并确定系统中可能出现的信号传输中断、延迟和误差等问题，从而进行优化调整。
3. 设备匹配和更新随着科技的不断进步，高速铁路信号通信设备也不断更新换代。
设计者需要对系统中的设备进行匹配和更新，以适应快速变化的通信技术需求。
高速铁路移动通信系统关键技术发展分析
高速铁路移动通信系统关键技术发展分析摘要：移动通信系统参与高速铁路的运营对提升运营效率和服务水平具有十分重要的意义。
本文笔者结合移动通信系统在高速铁路中的发展现状，分析高铁中移动通信技术的关键技术要点，为移动通信系统更好地服务高速铁路提出一定的技术参考。
关键词：高速铁路；移动通信系统；关键技术；发展一、高速铁路移动通信系统概述高速铁路移动通信系统是以高速列车计算机系统为主要载体，通过无线设备以及有线的接入，从而形成列车内部信息有效接收与发送的网络。
高速铁路移动通信系统本身既可以用于对列车的控制，又可以作为一种现代化的服务手段服务于大众。
就实际应用來说，针对目前的高铁移动通信系统的运行现况，加强高铁移动通信是改善高铁通信系统的主要内容。
二、高速铁路移动通信系统技术发展国内外现状对比1、国外高铁移动通信系统技术发展现状相比国内高铁移动通信系统技术的发展，国际高速铁路移动通信系统技术发展相对较成熟。
比如，国际高速铁路除了能实现移动通信系统控制列车运营之外，还具备了面向提供旅客的无线网络服务，实现列车内部无线网的全面覆盖。
不少国家已经可以运用周围环境中的无线网络来支持运营与服务。
在实际中，许多国家利用一些先进技术，降低列车运行环境对无线信号的磨损，完善列车的网络服务。
当列车内部缺乏良好的网络支持环境时，往往还可以利用卫星技术达到网络覆盖，弥补列车网络运行的不足。
当卫星技术可以协助无线网络覆盖之后，就可以充分地满足列车运行和旅客的需求，保证数据传递的全面性和完整性。
还有一些在高铁行业发展较为先进的国家，例如日本，为了完善列车的网络服务，还使用了泄露电缆实现网络传递，可以使无线网络进行良好的覆盖，充分做到列车运营的交流工作。
总的来看，国际高速铁路的移动通信系统技术的发展因为起步早，相关科技也较为先进，因此在高铁运行过程中实现了良好的网络服务，为旅客提供了更为优质的现代化服务。
2、国内高铁移动通信系统技术发展现状我国高速铁路移动通信系统主要应用在重载线路，因为重载铁路路线需要有高端的技术支持，保证车地两方的沟通，加强运行的安全性和便利性。
关于铁路移动通信的几点思考
关于铁路移动通信的几点思考【摘要】本文在高速铁路特征方面着手，指出了对于高速铁路移动通信网络的需求，将列车当作主体的移动通信系统，是综合语音与数据，管理与检测为一体的集成信息传播网络，是将无线和有线相配合，管理和计算机与通信相配合的高水平、高信赖性的高速铁路集成业务通信网络的主要构成结构。
【关键词】铁路；移动通信；通信系统本文主要介绍了国外高速列车移动通信网络情况，并且依据国家形势，指出了我国高速列车移动通信网络制度，包含两个方面，一个是对于列车公务人员与对于游客的铁路网络系统，另一个是供给调度员和列车司机之间互向数据传播制度与铁路定位制度，探讨了网络的特征与系统组成和要求处理的相关重要技术难题。
一、前言高速传输被大家公认为新的吸引人的旅行方法，而高速列车便是重要的发展目标之一。
因为高速列车具备能源使用少、安全高效等优点外，还能够客货互用，减少货运网络的压力，还可以舒缓空中走廊和机场超载的难题，所以，国外和国内高速铁路网络的建设已经变成现在的需要。
高速铁路列车行驶速度高，列车运行间隔密度高，为了保证高效率、高依赖性、得安装一个功能完好的移动通信网络。
高速铁路移动通信网络具备以下特征：1.对于铁路运行控制要求传输很多的数据和管理指示，所以数据输送占了很多内容。
2.输送信息太多，信息种类很多，包含电话、管理、监控、图形与网络集成为一体。
3.为了确保设施安全、可行，除了对设施自己要有高水平的条件外，还得有热备用设施，并且强化监视、检测体系，实行综合治理与控制。
4.因为高速与自动化作业要求，对于可信赖性与及时性要求严格，所以对于无线通道的差错管理与设施累积，输送通道备份，都应该纳入考虑。
5.本网应该是无线和有线相配合，管理计算机与通信相配合的高水平、高依赖性的集成业务信息传输网络。
二、国外高速列车移动通信体系的介绍日本列车新干线的列车无线体系的容量扩大很快，主要作用是让调节中心实时把握列车行驶的位置，知道列车的行驶情况，并且对于列车无线设施、列车重要零件等实行检测。
高速铁路移动通信发展现状分析解析
高速铁路移动通信发展现状分析解析在当今快速发展的时代，高速铁路已成为人们出行的重要选择。
而与之相伴的高速铁路移动通信，也在不断演进和发展，为乘客提供更加便捷、高效和稳定的通信服务。
高速铁路移动通信面临着一系列独特的挑战。
首先，高速列车的快速移动导致频繁的小区切换，这对通信系统的无缝连接能力提出了极高要求。
当列车以数百公里的时速行驶时，在短时间内就会跨越多个基站覆盖区域，如果切换不及时或不顺畅，就会出现通信中断、信号不稳定等问题。
其次，高速列车的金属车体对信号有较强的屏蔽作用。
这意味着车内的信号强度会大幅减弱，影响通信质量。
为了克服这一障碍，需要采用特殊的天线设计和信号增强技术。
再者，高速铁路沿线的地理环境复杂多样，包括山区、隧道、桥梁等。
这些特殊地形会对信号的传播产生阻碍和干扰，进一步增加了实现稳定通信的难度。
近年来，为了应对这些挑战，高速铁路移动通信技术取得了显著的进展。
在标准和技术方面，LTER（长期演进铁路）和 5G 技术逐渐成为主流。
LTER 基于成熟的 LTE 技术，针对铁路应用进行了优化，提供了更高的可靠性和更低的延迟。
5G 技术则凭借其超高的带宽、超低的延迟和大规模连接的特性，为高速铁路移动通信带来了更多可能性。
例如，通过 5G 网络可以实现高清视频通话、实时列车监控以及智能运维等应用。
在网络覆盖方面，运营商加大了对高速铁路沿线的基站建设和优化力度。
通过合理规划基站布局、采用高增益天线和波束成形技术等手段，提高了信号覆盖的连续性和稳定性。
同时，还利用分布式天线系统和中继站等技术，解决了信号盲区和弱区的问题。
在终端设备方面，专门为高速铁路设计的手机、平板电脑等移动终端不断涌现。
这些设备具备更好的信号接收能力和抗干扰性能，能够在高速移动的环境下保持良好的通信连接。
然而，尽管取得了这些成就，高速铁路移动通信仍存在一些问题亟待解决。
一方面，不同地区和运营商之间的网络覆盖和服务质量存在差异。
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对高铁宽带移动通信系统架构演进的思考作者：方旭明来源：《中兴通讯技术》2015年第03期摘要：探讨控制面与用户面分离的高铁移动通信系统网络架构设计，以及相关的频谱融合和干扰协调问题。
认为有别于公众移动通信系统，高铁移动通信技术包括两个重要的技术指标：传输性能和可靠性能，目前正是开展高铁高可靠和大容量移动通信系统研究的最佳时期。
相关研究表明，对于未来高铁移动通信系统的高性能传输需求，需要更多地在物理层之上设计有效的解决方案。
关键词：高铁；宽带移动通信；5G；架构；频谱融合；干扰协调随着中国装备制造业的快速崛起，近年来高铁发展水平开始举世瞩目。
尤其从“十一五”开始，中国已成为世界上一次建成里程最长、运营速度最快的高铁国家。
按照《综合交通网中长期发展规划》，到2020年，中国高铁总规模将达到1.8万公里，将占世界高铁总里程的一半以上。
高铁技术正逐渐成为中国走向世界的一个国家品牌。
与此同时，另一个引以为傲的国家品牌是移动通信技术。
如何保证并持续提升中国高铁的整体技术实力，并借着移动通信技术向第5代移动通信（5G）演进的契机，使中国高铁移动通信技术也跃上一个新的台阶，这是我们从国家战略上必须思考和提前布局的问题。
客观地说，目前世界范围内的高铁移动通信水平与公网移动通信水平相比还有较大的差距，特别是旅客在高铁上移动互联网的服务体验是影响高铁形象的一个严重问题。
主要性能指标如带宽、接通率、掉话率、切换失败率等在高速移动场景下大大恶化，其主要原因在于高移动性对移动通信带来了以下问题：·大多普勒频移扩展、大时延扩展和角度扩展·信道快速时变、信道估计和信道预测困难·隧道、山区、U型槽等环境非常复杂·高速切换、频繁切换和群切换等值得庆幸的是，以提升移动通信服务质量（QoS）为目标的5G关键技术的研究已经展开，一些新的技术，如基于云的无线接入网络和新型协作网络架构，控制面/用户面（C/U 面）分离的网络架构，通过毫米波、载波聚合或动态频谱分配的频谱融合技术均可能成为潜在的解决上述问题的手段。
此外，对于未来移动通信系统，无论是公用系统还是专用系统，带宽资源需求与频谱资源供给之间的矛盾日益扩大，如何在许可证频谱之外寻求更广阔的频谱资源？一个自然而然的思路就是利用认知无线电技术，在现有的非许可证频谱中寻求支持，合理地利用微波和毫米波频段的非许可证频段。
因此，考虑下一代移动通信技术的普适性，同时考虑未来高铁移动通信的需求和特点，需要开展基于5G关键技术的高铁移动通信系统关键技术研究。
我们相信，开展上述问题研究符合国家的科技发展战略和重大需求，也符合通信产业发展的需要，有利于下一代移动通信网络和高铁相关的关键技术的突破。
1 高铁宽带移动通信现状及发展动态1.1 与非许可证频段融合的移动通信研究现状目前，传播特性良好的低频段已十分拥挤，为了满足未来移动通信系统中用户的海量带宽需求，运营商需要向拥有较宽连续频谱的高频频段甚至毫米波频段扩展。
本研究提出聚合利用许可证频段与非许可证频段、毫米波频段的频谱融合技术。
有别于传统的频谱聚合技术，这里聚合的成员频谱数量多、跨度大。
因此，我们将其定义为频谱融合。
近年来，频谱聚合得到了学术界的高度关注与重视，并取得了一些研究成果。
文献[1]概述了频谱聚合的发展现状、关键技术、技术挑战及发展趋势。
文献[2]从认知理论出发，研究了一种基于用户带宽需求的频谱聚合策略，可以有效避免频谱碎片的产生，同时减小终端复杂度，但文章中只研究了许可证频段的频谱聚合。
文献[3]指出频谱聚合时需要考虑成员载波的带宽限制，但其仅分析了相近带宽聚合，没有分析载波之间的频谱距离。
从现有研究现状看，现有研究成果主要还停留在许可证频段的频谱聚合，并且聚合的成员频谱跨度小，频谱特性差异较小，成员频谱数量和成员频谱带宽种类有限。
对于聚合分布在许可证频段和非许可证频段的跨度更大、数量更多的成员频谱，会存在比传统频谱聚合技术中的衰耗差异更大、覆盖更不均匀、上下业务更不对称及切换频繁等一系列问题。
1.2 C/U分离的移动通信系统架构研究现状随着安全列车视频实时监控、旅客移动互联网等业务需求的出现，未来高铁移动通信系统需要支持更大容量的传输。
在移动网络的发展初期，高铁移动通信系统的主要业务形式是数据量较小的语音业务，通过同构网小区分裂技术便可以满足网络的容量需求，因此耦合的控制面与用户面架构并没有引起太多关注[4]。
然而随着移动用户的不断增加及数据业务的兴起，小区分裂导致的严重小区间干扰及较高的建网成本限制了同构网的发展。
在异构网中，覆盖范围较小的低功率节点分布在宏基站的覆盖范围内，采用小区间干扰协调技术后，这种网络结构可以带来更大的传输容量[5]。
然而，用户在异构网中移动时会导致频繁的切换甚至重新接入，这不但影响了用户体验，也增加了网络的信令开销，这就是耦合的控制面与用户面架构在异构网中暴露的缺陷。
根据文献[6]，尽管现有的LTE/SAE系统架构已经在核心网中分离了控制面与用户面，然而在物理传输过程中这两个平面仍然是耦合的。
文献[7-9]初步研究了高铁移动通信网络中控制面与用户面分离的基本架构和切换问题。
1.3 基于频谱融合的移动通信系统架构研究现状目前关于下一代云无线接入架构的研究都是针对公众移动通信场景，缺乏基于高铁移动通信场景的。
然而上述问题也同样存在于高铁专用移动通信系统中，为了保障行车安全，列车之间存在发车时间间隔，即在某一时刻某一线路上的列车数目很少，这导致高铁专网基站的利用率很低。
此外，对于基站间相互独立的网络架构，高速移动意味着频繁的越区切换，降低了无线传输的可靠性，严重威胁行车安全。
因此，需要充分利用高铁移动通信系统的特殊性，研究基于该场景的云无线接入架构，并将铁路沿线的基带处理单元集中在一起，实现全局控制，这不但可以提高基站利用率、增强频谱融合灵活性，还可以通过灵活的资源配置实现群小区构造，降低切换流程复杂度，提高列控、列调信息的传输可靠性。
目前，在这一领域还没有看到有显示度的成果。
1.4 高铁不同频段融合系统的干扰协调技术研究现状最近，如何有效利用非许可证频段提高移动系统容量成为业界特别关注的一个问题。
在非许可证频段的使用问题中，最重要的就是要解决占用非许可证频段的系统与其他使用非许可证频段系统之间干扰影响的问题。
由于非许可证频段上干扰的发生在空域和频域上具有随机性，文献[10]提出了一种新的空间-频段上的干扰分析模型，文中假设在任何区域内以及任何频段上单位面积和单位频段上的干扰强度λ/Hz/m2服从泊松过程，为非许可证频段上的干扰分析提供了合理的数学模型。
但是文中只涉及到干扰强度的检测，并没有分析干扰强度和非许可证频段接入与退出的关系。
文献[11]使用认知无线电技术对可用非许可证频段进行感知与检测，并对系统接收端与发送端的作用进行了分析与研究，但是文献中提出的非许可证频段资源感知方法和流程在现有的通信系统中并不适用，需要进一步改进。
因为非许可证频段为非授权特性，当通信系统使用该频段时，随时有可能由于被干扰而造成通信中断。
文献[12-13]通过马尔科夫链定量分析了两个系统共用一个非许可证频段时因为相互干扰而造成的通信中断的概率，但是文中并没有针对干扰协调提出具体有效的解决方案。
文献[14-15]采用一种新的帧结构，通过周期性地在每一个无线帧内的前几个子帧进行频谱感应，随后在后面的子帧上根据频谱感应结果进行非许可证频段上的数据传输，避免非许可证频段上干扰的发生。
但是文中的方案只适用于次用户占用其他系统许可证频段的场景。
2 高铁宽带移动通信研究方向和思路2.1非许可证频段与许可证频段的融合未来移动通信系统将面临用户的海量带宽需求，带宽是个永恒的问题。
高铁运行线路有一定的特殊性，即很多地段非许可证频段均空闲，但与传统认知无线电不同的是，这里合理使用非许可证频段不存在主从用户，所以不存在频谱的避让问题。
因此，从扩大系统频谱和降低频谱使用成本考虑，在使用许可证频段的高铁公网或高铁专网移动通信系统中融合非许可证频段是非常有意义的。
但是具有较大频谱间隔并包含毫米波段的多段频谱融合利用在理论和技术上还存在许多挑战。
建议相关人员可以分析高频非许可证频段在高速移动场景下的信道特性和适用条件，研究解决高频偏、高衰耗、高频切换、车体穿透损耗等关键技术问题，使融合非许可证频段与许可证频段的频谱能适应高铁场景，解决未来高铁无线通信系统中用户的海量带宽需求。
对于高铁场景下非许可证频段与许可证频段的融合，其主要问题是非许可证频段与许可证频段不连续，及各段频谱存在信道特性不一、传播损耗差异大、容量不等、多普勒频移相差很大等问题，要在这些谱段上传输一个完整的信息流，需要解决如何将信息流在有一定频率间隔的频段上进行高效的调度分发以及如何将从各个频段上接收到的信息流进行可靠汇聚，从而达到连续谱传输的效果。
由于融合频段的总频谱宽度和跨度较大，建议相关人员可以对各谱段在物理层进行独立的编码调制，并在链路层进行信息流的高效调度和可靠汇聚。
具体建议包括：（1）针对高铁场景非许可证频段与许可证频段融合信道的估计进行研究，即根据高铁场景下位置和速度可先验获取等特点，估计不同频段在给定位置的信道特征、多普勒频偏、本地频谱政策、频谱利用状态等。
（2）针对非许可证频段与许可证频段信道特性的差异，设计速率适配机制。
对于非许可证频段与许可证频段的跨频段融合，如果各成员频谱分配相同的功率，由于高频成员频谱的信道衰减大于低频成员频谱，高频成员频谱的覆盖范围则会小于低频的，以至于小区不同位置的用户可以调度的成员频谱数目不同。
因此，需要在融合环境下，研究适当的功率适配机制，使得融合后的各成员频谱具有近似的覆盖范围。
（3）针对需融合的频段宽度和跨度较大的情况，设计高效可靠的调度和汇聚策略，即研究如何将信息流在有一定频率间隔的频段上进行高效的调度分发以及如何将从各个频段上接收到的信息流进行可靠的汇聚，从而达到连续谱传输的效果。
（4）研究高铁场景非许可证频段与许可证频段融合的自适应控制机制。
即针对非许可证频段与许可证频段的跨频段融合具有传输特性和成员频谱可用状态动态变化的特点，设计合理的自适应控制机制，适应各成员谱段的动态特性，并进行自适应调度及功率和速率适配，从而充分利用可能的分集增益来提高各成员频谱融合传输的容量和可靠性。
2.2 C/U面分离的高铁移动通信系统架构考虑到在异构网日趋密集化的现状下，耦合的控制面与用户面架构已暴露出的问题，未来高铁5G系统在提高网络传输容量进行不同频段融合时，应考虑将重要的控制面甚至列控与列调用户面信息与传统意义上的用户面信息解耦设计，合理利用GSM-R系统中的现有带宽，均衡不同频段的差异，对系统频段弹性设计。