轨道交通控制与安全国家重点实验室
自适应调制编码技术浅析
自适应调制编码技术浅析轨道交通控制与安全国家重点实验室（北京交通大学）孔勇轨道交通控制与安全国家重点实验室（北京交通大学）李佳俊北京交通大学电子信息工程学院洪江摘要：自适应调制编码技术作为未来通信系统的关键技术之一，能够更好的利用信道容量，增加频谱利用率。
本文主要介绍了自适应调制编码技术的基本原理及其在HSDPA和LTE系统中的应用。
最后对自适应调制编码技术的若干关键性问题进行了探讨。
一引言随着移动通信用户数量的快速增长，和对高数据速率和高服务质量(QoS)需求的与日剧增，单一的低速语音业务已经不能满足人们的需要，各种移动多媒体业务正在逐步走进人们的生活，未来移动通信竞争的焦点是数据业务。
为了适应未来高速无线数据传输的需要，通信系统必须能够在有限的频谱资源上支持高速率数据和多媒体业务传输，提高系统在衰落信道中的频谱利用率。
因此，频谱利用率成为未来通信系统的关键环节之一。
对于现在的无线通信系统，假如以最优信道状态来设计系统，传输将是不稳定的，因而无法实现要求连续传输的业务，另一方面，如果以最差信道状态为基准，对于较为理想的信道则会造成浪费。
在这种情况下，要想最大限度地利用信道容量，就必须使发送速率也是随信道容量变化的量，即使编码调制方式具有自适应特性。
为了满足这种需求，人们设计了自适应调制编码技术，它能够在给定数据传输质量的前提下，根据业务量、平均信噪比、平均时延等参数来决定所采用的信道编码方式和调制方式，并进一步将两者有机地结合起来。
二基本原理介绍自适应调制编码技术可以使系统的传输效率得到极大的提高，其基本原理是接收端对数据传输的无线信道进行估计，并反馈给发射机，发送端在给定数据传输质量(如通信业务量、平均信噪比、平均时延、通信中断概率和数据速率等)要求的前提下，根据无线信道的实际情况(一般用CSI 指示，Channel Status Index)来选择合适的调制编码方式(Modulation and Coding Scheme, MCS) [1]。
蜂窝移动通信系统干扰性能分析
蜂窝移动通信系统干扰性能分析刘秋妍(北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室，北京100044)摘要：干扰并不是一个新的现象，自从无线通信应用以来已经困扰无线通信设计师40多年了，并且由于频率资源的匮乏，各种系统设备共用相同的频率，干扰的影响一直存在并且与日俱增。
干扰逐渐称为制约蜂窝移动网络发展的主要瓶颈。
本文简要介绍了蜂窝网络移动通信系统中干扰的机理、影响、模型、性能分析等研究现状，分析了从理论到实践中遇到的难题，指出了研究尚未成熟的研究领域。
关键字：移动通信；蜂窝系统；干扰；性能分析；干扰评估Interference Analysis in Cellular Mobile SystemsLiu Qiuyan(State Key Lab. of Rail Traffic Control and Safety, Beijing Jiaotong University, Beijing, 100044, China)Abstract：Interference is not a novel scenario which has been plagued many a system designer for well over 40 years since the cellular concept was proposed. Interference is ever-increasing significant in the years to come due to the confliction between the scarce frequency bands and the flourishing demands. Interference is becoming the main bottle neck that restricts the development of cellular mobile networks. The mechanism, influence, models, and performance analysis of interference are summarized in this paper. Finally, the applications of the theory to the practice and the future research fields of interference analysis in cellular mobile systems are proposed.Key words：Mobile Communication; Cellular Systems; Interference; Performance Analysis; Interference Assessment1．引言1897年，马可尼（Marchese Guglielmo Marconi）演示了移动无线电通信的第一次实际应用，开启了移动通信的先河，现代意义下的无线通信从此诞生。
北京交通大学获准建设“轨道交通控制与安全”国家重点实验室
［ ］ ｓｅ Ｒ ｌ Ｅ， ｒｌＬ０ ｏ ａｉ ｎｂ ｔ ｅ ８ Ｋｏｋ ｌ Ｈ Байду номын сангаас， ｏｉ Ｉ Ｎｏｅ ．Ｃ ｍｐｒ ｏ ｅ ａ ｎ ｌ ｓ ｗｅｎ ｆｒｅ ｉ ｌ ｅ ｎ ｎ ｘｎ ｅｔａｉｎｉ ｇｒｇ Ｊ ． ｏｃｄｄｓ ａ ｍｅ ｔ ｄｍｉｉ ｖ ｎｉ ｔ ａ ａａ ｅ［］ ｐｃ ａ ｇ ｌ ｏ ｎ
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第 ４期
Ｙｗｚ 型 空调 硬 卧 列 车 车 厢 内 换 气 效 率 研 究 ｓ Ｇ ［１ １］陶文 铨 ．数 值 传 热 学 ［ ］ Ｍ ．第 二 版 ． 安 ： 安 交 通 大 学 西 西
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１ ８． ９９
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主题， 未来 十 五年将 是 我 国轨 道交 通 高速 发展 的重 要时 期 。 １８ ９ ８年 ， 国 家计 委依 托 西南 交大 建立 了“ 引动 力 国家重 点 实 验 室 ” 但 在 轨 道 交 通 控 制 与 安全 领 域 还 没 原 牵 ，
列车结构健康捍卫者——记北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室蔡国强
先锋人物Avant character 警系统研制》《大型综合枢纽管控技术》等。
围绕轨道交通列车安全保障网络化、一体化、国产化的发展目标，蔡国强研究了列车走行部故障点分布、故障模态分析方法；研发了列车走行部故障辨识和诊断技术，建立了成套的城市轨道交通列车关键设备监控预警系统技术体系，为城市轨道交通的发展做出了重要贡献。
与时俱进，再攀高峰结构损伤是列车结构健康管理的主要研究内容，贯穿于列车的设计、制造、调试、试验、运营和维修蔡国强毕业于中国铁道科学研究院，在实验室成立之初到北京交通大学参加轨道交通控制与安全国家重点实验室的筹建工作，并到美国加州大学伯克利分校数学系做访问学者。
回国后，他一直致力于交通运输工程、交通控制与安全的研究与教学工作，并凭借着前瞻性的眼界和敏锐的思维取得了突出成果。
20余年间，蔡国强先后主持或参与了50余项国家和省部级科研课题，包括：《轨道交通运营安全的关键装备监控预警及应急技术研究与验证》《城市轨道交通牵引供电系统状态监控及故障诊断关键技术研究》《试验平台列车安全监控系统》《数字化预案的蔡国强参加中国发展论坛先锋人物Avant character随着运营里程的增加会产生不同程度的疲劳，严重的设备疲劳引则会起设备断裂和脱落，最终导致列车迫停区间或脱轨，造成严重的生命财产损失。
针对这一问题，蔡国强以列车全生命周期关键部件损伤状态为主线，研究基于Lamb波柔性传感器网络的监测技术，形成列车结构损伤智能辨识方法，对列车关键设备进行主动在线无损检测和健康状态评估，一体化解范围。
在对Lamb波激励信号进行接收和采集时，通常会混入噪声信号。
为此，蔡国强采用基于滑动平均法处理平稳回波信号，基于局部平均法处理非平稳信号，减小噪声所带来的信号随机浮动，降低噪声信号带来的干扰。
除了设计加工符合列车结构的传感器网络之外，蔡国强将列车结构状态监测与航空专业常用的结构健蔡国强出席结构健康监测国际研讨会先锋人物Avant character。
国家交通部认定的交通运输行业重点实验室和研发中心名单-WORD可编辑
2015年
11
公路交通节能与环保技术及装备交通运输行业研发中心
山东高速集团有限公司
2015年
12
交通运输安全应急信息保障技术及设备交通运输行业研发中心
湖南省交通科学研究院有限公司
2015年
13
公路交通节能与环保技术及装备交通运输行业研发中心
安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司
湖北国创高新材料股份有限公司
2015年
18
交通安全应急保障技术交通运输行业研发中心
中交第一公路勘察设计研究院有限公司
2015年
19
综合交通运输大数据处理及应用技术交通运输行业研发中心
中路高科交通科技集团有限公司
2017年
20
综合交通运输大数据处理及应用技术交通运输行业研发中心
中交信捷科技有限公司
2017年
18
港口岩土工程技术交通运输行业重点实验室
中交天津港湾工程研究院有限公司
2007年
19
公路交通安全技术交通运输行业重点实验室
交通运输部公路科学研究院
2007年
20
季节性冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室
黑龙江省交通科学研究所
2007年
21
船舶动力工程技术交通运输行业重点实验室
武汉理工大学
2007年
南京水利科学研究院
1999年
14
桥梁结构工程交通运输行业重点实验室
重庆交通大学
1999年
15
隧道建设与养护技术交通行业重点实验室
招商局重庆交通科研设计院有限公司
2007年
16
长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室
案例5-2GSM-R双层覆盖
GSM-R双层网络无线覆盖方式
• 混合站址无线双层网络
交织站址提高了单层网络中相邻小区重叠区内的 场强覆盖，同时解决了同站址无线双网覆盖中容灾的 问题，但在一条线路上完全采用交织站址的方式会大 大增加网络建设的成本，使得方案的可行性大打折扣 。因此可以根据一条线路上不同路段地理条件的差异 性，有针对性地选择同站址方式或交织站址方式。 在地形、地貌较好，自然灾害发生比较少的地区 ，采用同站址无线双网，降低网络建设成本；在自然 条件比较恶劣，自然灾害发生几率比较高的地区可采 用交织站址无线双网来提高网络的可用性。
GSM-R双层覆盖
李旭 北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室 yanglixu@
GSM-R双层覆盖
• • • • • • 引言 GSM-R双层网络的含义 GSM-R双层网络覆盖方式 GSM-R双层网络设计 GSM-R双层网络的应用 结束语
引言
为了满足铁路对系统安全性、可用性、可 靠性和可维护性方面的要求，GSM-R在网络覆 盖上有更多的重叠，网络设施也采用冗余备份。 无线网络是GSM-R系统中比较薄弱的环节，由 此，提出了GSM-R双层网络，在单层网络的基 础上增加一层无线覆盖，当其中一层发生故障 时，由另一层提供服务，提高系统整体的可用 性。
GSM-R双层网络的含义
在基站冗余配置的基础上，按照一定的原 则，通过对网络无线参数进行配置或其他方法 ，可以人为地将无线覆盖中互为冗余的2组基 站分为2层，从而形成GSM-R双层网络。根据2 组基站在地理位置上设置的不同，GSM-R双层 网络的无线覆盖方式分为同站址和交织站址2 种方式。
GSM-R双层网络无线覆盖方式
难
中等
多
最好
最好
GSM-R双层网络设计
2018年工程领域和材料领域国家重点实验室评估结果
教育部
34 汽车仿真与控制国家重点实验室
吉林大学
教育部
35 机械结构力学及控制国家重点实验室 南京航空航天大学 工业和信息化部
36 海洋工程国家重点实验室
上海交通大学
教育部
37 钢铁冶金新技术国家重点实验室
北京科技大学
教育部
38 汽车车身先进设计制造国家重点实验室 湖南大学
教育部
39 亚热带建筑科学国家重点实验室
清华大学
教育部
深部岩土力学与地下工程国家重点实验 中国矿业大学、中国
29
室
矿业大学（北京）
教育部
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
水力学与山区河流开发保护国家重点实
30
四川大学
验室
教育部
31 工业装备结构分析国家重点实验室
大连理工大学
教育部
32 火灾科学国家重点实验室
中国科学技术大学
中科院
33 新能源电力系统国家重点实验室
华北电力大学
19 硅酸盐建筑材料国家重点实验室
武汉理工大学
20 制浆造纸工程国家重点实验室
华南理工大学
21 晶体材料国家重点实验室
山东大学
教育部 教育部 教育部
4
清华大学
室
教育部
5 动力工程多相流国家重点实验室
西安交通大学
教育部
6 机械系统与振动国家重点实验室
上海交通大学
教育部
7 机械制造系统工程国家重点实验室
西安交通大学
教育部
8 机器人技术与系统国家重点实验室
哈尔滨工业大学 工业和信息化部
9 爆炸科学与技术国家重点实验室
北京理工大学
工业和信息化部
轨道交通控制与安全国家重点实验室开放课题管理注意事项
轨道交通控制与安全国家重点实验室开放课题管理注意事项一、开放课题负责人1.开放课题研发阶段，课题负责人应：1)严格执行《开放课题管理办法》，认真履行《开放课题合同书》。
2)在提交结题申请前，课题负责人每年需到实验室对课题所取得的研究进展作课题报告，并进行相关的学术交流，一般客座时间为一周至一个月；客座结束时，需填写《开放课题负责人客座情况表》，交至实验室办公室学术秘书备案。
3)课题负责人按照合同计划进度，每年年中和年底填写《开放课题进展调查表》，年底填写《开放课题年度进展报告》，分别与6月15日、12月15日前发至课题责任教授和实验室办公室学术秘书。
2.开放课题结题时，以开放课题资助获得的成果应满足以下条件：1)标注“轨道交通控制与安全国家重点实验室（北京交通大学）开放课题基金资助（合同编号，如“RCS20**K***”）”(英文为：supported by the State Key Laboratory of Rail Traffic Control and Safety（Contract No.**）, Beijing Jiaotong University)。
2)开放课题成果的主要体现方式是发表SCI检索论文。
论文发表的第一作者为课题负责人或课题组成员，且作者中包括实验室合作人员（开放课题责任教授）；论文第一或第二完成单位为“轨道交通控制与安全国家重点实验室（北京交通大学）(英文为：State Key Laboratory of Rail Traffic Control and Safety, Beijing Jiaotong University)。
完成单位名称的排列顺序原则上应和对该工作资助多少和贡献大小的顺序相同。
3)满足所签订《开放课题合同书》中的指标要求。
4)不满足以上条件的开放课题结题申请，实验室不予结题。
3.申请开放课题结题时，应提交以下材料：1)填写《结题报告》和《结题申请表》，用A4幅面纸打印和复印，并附成果证明材料一起普通订书针装订，勿用其他装订材料；打印后由课题负责人签字、财务部门负责人签章、课题依托单位盖章后作为正式结题材料。
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轨道交通控制与安全国家重点实验室
学术论文管理及奖励办法（试行）
第一章总则
第一条轨道交通控制与安全国家重点实验室（以下简称“实验室”）为规范学术论文的管理，鼓励室内外学者在国内外学术期刊和会议上发表高水平的学术论文，特制定本办法。
第二条实验室研究方向为：
(1)轨道交通流分析与控制理论；
(2)轨道交通安全保障与运输组织理论及关键技术；
(3)轨道交通运行控制系统分析与集成；
(4)轨道交通专用移动通信理论与关键技术。
第三条作者单位的规范写法为：
中文：轨道交通控制与安全国家重点实验室（北京交通大学）
英文：State Key Laboratory of Rail Traffic Control and Safety (Beijing Jiaotong University)；
第四条本办法中的室内外学者是指实验室固定人员、在读研究生，非实验室固定人员的北京交通大学校内人员。
第五条本办法适用于室内外学者在国内外学术期刊和会议上，以实验室为第一或第二署名单位发表的符合实验室研究方向的高水平学术论文（检索论文以北京交通大学科技处公布的检索为准）。
第六条本办法奖励范围为被SCI、EI、ISTP收录文章的第一作者或通讯作者，奖励款项由第一作者或通信作者主持分配。
第七条本办法不适用于以实验室开放课题基金、自主研究课题经费资助发表的高水平学术论文。
第八条学术论文管理及奖励工作由实验室学术副主任指导，实验室学术秘书负责执行。
第二章论文管理
第九条实验室学术论文须满足以下条件：
(1)第一作者或通讯作者为实验室固定人员、在读研究生，其第一单位须署名实验室；
(2)第一作者或通讯作者为非实验室固定人员的校内作者，其单位可同时属双方单位名
称，第一或第二单位署名实验室，第二或第一单位署名所属学院；
(3)在读研究生发表论文时，须经责任导师考核同意，且其论文的通讯作者须为责任导
师。
（责任导师是指在读研究生的导师、或在读研究生承担课题过程中指导其学习
研究的具有副教授以上职务的课题成员。
）
(4)在国内外学术期刊和论文集正式出版物上发表的符合实验室研究方向的高水平学
术论文。
第十条论文提交程序：
(1)室内外学者以实验室名义在国内外学术期刊和论文集发表论文前，必须填写实验室
发表论文审核表并交实验室审核，经确定其所要发表论文符合实验室研究方向后才
可正式发表。
(2)室内外学者以实验室名义在国内外学术期刊和论文集发表论文后，需将论文的单行
本（或复印件1份）以及PDF文件交至办公室登记审核，截止日期为每年的12月
31日，逾期未统计的不纳入年度奖励计划。
以摘要形式发表的论文不收入论文集。
(3)审核通过的论文将由实验室办公室归档。
第十一条学术论文的第一作者或通讯作者非实验室固定人员的校内作者，且第一或第二单位署名实验室，其学术论文成果由所属学院（单位）与实验室共享。
第十二条非实验室固定人员的校内作者，其发表的论文以实验室为第一署名单位、以北京交通大学其它学院为第二署名单位，学校在年终考核时，只纳入各学院的科研统计，不计入实验室，并与以学院为第一署名单位的论文同等对待。
第十三条学术论文的知识产权归属作者本人所有，实验室只负责论文的收集、统计、保存和管理。
第三章论文奖励办法
第十四条室内外学者以实验室为第一或第二署名单位发表的符合实验室研究方向的高水平论文，按下列标准给予奖励：
(1)在《SCIENCE》或《Nature》刊物上每发表一篇论文，重点实验室对每篇论文配套K
×C×5万元科研经费；
(2)发表在SCI核心版源期刊的论文，重点实验室对每篇论文配套K×C×2500元科研
经费；发表在SCI扩展版刊源期刊的论文，重点实验室对每篇论文配套K×C×1200
元科研经费；SCI影响因子大于2的以两篇论文计算(需出具有关部门的检索报告)；
(3)被SCI核心版收录的论文，重点实验室对每篇论文配套K×C×5000元科研经费，
被SCI（扩大版）收录的论文，重点实验室对每篇论文配套K×C×2500元科研经费；
SCI影响因子大于2的以两篇论文计算(需出具有关部门的检索报告)；若论文已按
照此条第(2)项奖励，则仅补差额；
(4)发表在EI核心版源期刊的论文，重点实验室对每篇论文配套K×C×1000元科研经
费；
(5)被EI收录的期刊或会议论文，重点实验室对每篇论文配套K×C×2000元科研经费；
若论文已按照此条第(4)项奖励，则仅补差额；
(6)被ISTP收录的会议论文，重点实验室对每篇论文配套K×C×1000元科研经费；
(7)在读研究生为第一作者且依托校内课题发表的论文，则在读研究生与通讯作者按照
6:4比例分配奖励；
(8)权重系统K、C对照表：
第十五条实验室将年度经费的约10%作为论文奖励基金，奖励上一年度署名实验室发表学术论文的作者，奖励时间为每年4月份。
第十六条论文的奖励以科研经费配套的形式转入各自的经费本（限校内经费本）。
第十七条以上奖励与学校或学院奖励不相冲突。
第四章附则
第十八条本办法的解释权归属轨道交通控制与安全国家重点实验室。
第十九条本规定自公布之日起实行。
轨道交通控制与安全国家重点实验室
二〇〇九年六月十六日。