基于5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)的城市列車高精度定位探討
發(fā)布時間：2021-04-18 15:19
針對傳統(tǒng)的列車定位方式普遍存在定位精度較低、設(shè)備成本較高等缺點,而基站蜂窩定位技術(shù)雖有精確度高、覆蓋廣、移動端不需要升級硬件等優(yōu)勢,但由于基站間時鐘非嚴(yán)格同步、列車運行環(huán)境復(fù)雜多變等因素造成高精度定位較為困難的問題,基于第5代通信系統(tǒng)探討城市列車高精度定位:從基站網(wǎng)絡(luò)層、信道物理層和定位決策層入手,基于通信-定位一體化思想,通過對現(xiàn)有列車定位方法的分析和比對,基于幾何精度因子選擇基站,提出新型蜂窩非嚴(yán)格時間同步網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方法和高精度時延和角度參數(shù)估計算法,并給出多基站聯(lián)合定位的保障機制,為高精度列車定位領(lǐng)域提供參考。
【文章來源】：導(dǎo)航定位學(xué)報. 2020,8(05)CSCD
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
所示，坐標(biāo)為
第5期莊凌凡，等.基于5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)的城市列車高精度定位探討7蓋均勻，尤其適合隧道等狹小空間；2）屬于寬頻帶系統(tǒng)，某些型號的漏纜可同時用于CDMA800、GSM900、GSM1800、WCDMA、WLAN等移動通信系統(tǒng)；3）在隧道內(nèi)大規(guī)模部署漏泄電纜時，其總體造價相對較低。與室外蜂窩定位方式不同，基于隧道內(nèi)部的漏纜定位有漏泄波導(dǎo)定位[40]、場強定位、到達時間（timeofarrival,TOA）定位�？紤]使用1維的方式進行定位，即使用TOA的方法，確定沿著漏纜方向的距離，同時配合隧道入口的參考位置信息，完成基于隧道內(nèi)部的定位。當(dāng)隧道內(nèi)部只有1條漏泄電纜時，無法完成定位，但由于隧道中往往會同時部署3大運行商的基站，因而，在某一位置時，可以利用有源天線處理單元（activeantennaunit，AAU）接受多運營商的信號，利用功分/合路器以及多系統(tǒng)接入平臺（pointofinterface,POI），并結(jié)合TOA或觀察到達時間差（observedtimedifferenceofarrival,OTDOA）等算法，來估計出列車的位置信息，隧道場景如圖3所示。圖3隧道場景通信示意圖2.4基于5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)的多基站聯(lián)合可信定位保障方法與機制從列車定位系統(tǒng)決策層看，當(dāng)決策輸入信息出現(xiàn)錯誤，或輸入信息包含多源測量結(jié)果時，合適的決策層定位算法對于列車定位的精度有著決定性的作用。本節(jié)探討幾種多基站協(xié)同、多傳感器融合的決策層算法對高精度列車定位的幫助。2.4.1基于重疊覆蓋的可信投票定位算法投票法是集成學(xué)習(xí)中的1種策略，其核心思想是選擇成員中輸出結(jié)果最多的那一類，從而增加輸出結(jié)果的可信度。5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的定位是從列車側(cè)或者基站網(wǎng)絡(luò)側(cè)，利用不同基站的電波傳播時延和電波到達角度來實現(xiàn)精準(zhǔn)定位。電?
【參考文獻】：
期刊論文
[1]5G大規(guī)模波束賦形技術(shù)綜述[J]. 孫韶輝,高秋彬,蘇昕,李輝. 無線電通信技術(shù). 2019(06)
[2]城市軌道交通中5G通信技術(shù)的應(yīng)用探討[J]. 鮑捷. 通訊世界. 2019(08)
[3]漏泄電纜在軌道交通無線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 胡燕玲,黃世澤,王夢瑩,董德存. 鐵道通信信號. 2019(07)
[4]基于多傳感器的信息融合列車定位算法研究[J]. 楊崗,林穎. 鐵道通信信號. 2019(05)
[5]面向5G的定位技術(shù)研究綜述[J]. 張平,陳昊. 北京郵電大學(xué)學(xué)報. 2018(05)
[6]城市軌道交通的列車定位技術(shù)[J]. 薛丹. 門窗. 2017(05)
[7]帶內(nèi)高精度定位網(wǎng)系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)[J]. 陳詩軍,王慧強,陳強,林俊宇,呂宏武. 電子科學(xué)技術(shù). 2017(01)
[8]國外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)精密定軌技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 劉偉平,郝金明. 測繪通報. 2016(03)
[9]基于時空系統(tǒng)統(tǒng)一的北斗與GPS融合定位[J]. 高星偉,過靜珺,程鵬飛,陸明泉,丁志剛,秘金鐘,成英燕,敖翔,祝會忠. 測繪學(xué)報. 2012(05)
[10]高速列車制動與控制技術(shù)研究綜述[J]. 高家偉. 科協(xié)論壇(下半月). 2012(07)
碩士論文
[1]城市軌道交通列車定位方法研究[D]. 曹長虹.蘭州理工大學(xué) 2011
本文編號：3145704
【文章來源】：導(dǎo)航定位學(xué)報. 2020,8(05)CSCD
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
所示，坐標(biāo)為
第5期莊凌凡，等.基于5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)的城市列車高精度定位探討7蓋均勻，尤其適合隧道等狹小空間；2）屬于寬頻帶系統(tǒng)，某些型號的漏纜可同時用于CDMA800、GSM900、GSM1800、WCDMA、WLAN等移動通信系統(tǒng)；3）在隧道內(nèi)大規(guī)模部署漏泄電纜時，其總體造價相對較低。與室外蜂窩定位方式不同，基于隧道內(nèi)部的漏纜定位有漏泄波導(dǎo)定位[40]、場強定位、到達時間（timeofarrival,TOA）定位�？紤]使用1維的方式進行定位，即使用TOA的方法，確定沿著漏纜方向的距離，同時配合隧道入口的參考位置信息，完成基于隧道內(nèi)部的定位。當(dāng)隧道內(nèi)部只有1條漏泄電纜時，無法完成定位，但由于隧道中往往會同時部署3大運行商的基站，因而，在某一位置時，可以利用有源天線處理單元（activeantennaunit，AAU）接受多運營商的信號，利用功分/合路器以及多系統(tǒng)接入平臺（pointofinterface,POI），并結(jié)合TOA或觀察到達時間差（observedtimedifferenceofarrival,OTDOA）等算法，來估計出列車的位置信息，隧道場景如圖3所示。圖3隧道場景通信示意圖2.4基于5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)的多基站聯(lián)合可信定位保障方法與機制從列車定位系統(tǒng)決策層看，當(dāng)決策輸入信息出現(xiàn)錯誤，或輸入信息包含多源測量結(jié)果時，合適的決策層定位算法對于列車定位的精度有著決定性的作用。本節(jié)探討幾種多基站協(xié)同、多傳感器融合的決策層算法對高精度列車定位的幫助。2.4.1基于重疊覆蓋的可信投票定位算法投票法是集成學(xué)習(xí)中的1種策略，其核心思想是選擇成員中輸出結(jié)果最多的那一類，從而增加輸出結(jié)果的可信度。5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的定位是從列車側(cè)或者基站網(wǎng)絡(luò)側(cè)，利用不同基站的電波傳播時延和電波到達角度來實現(xiàn)精準(zhǔn)定位。電?
【參考文獻】：
期刊論文
[1]5G大規(guī)模波束賦形技術(shù)綜述[J]. 孫韶輝,高秋彬,蘇昕,李輝. 無線電通信技術(shù). 2019(06)
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[3]漏泄電纜在軌道交通無線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 胡燕玲,黃世澤,王夢瑩,董德存. 鐵道通信信號. 2019(07)
[4]基于多傳感器的信息融合列車定位算法研究[J]. 楊崗,林穎. 鐵道通信信號. 2019(05)
[5]面向5G的定位技術(shù)研究綜述[J]. 張平,陳昊. 北京郵電大學(xué)學(xué)報. 2018(05)
[6]城市軌道交通的列車定位技術(shù)[J]. 薛丹. 門窗. 2017(05)
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[8]國外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)精密定軌技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 劉偉平,郝金明. 測繪通報. 2016(03)
[9]基于時空系統(tǒng)統(tǒng)一的北斗與GPS融合定位[J]. 高星偉,過靜珺,程鵬飛,陸明泉,丁志剛,秘金鐘,成英燕,敖翔,祝會忠. 測繪學(xué)報. 2012(05)
[10]高速列車制動與控制技術(shù)研究綜述[J]. 高家偉. 科協(xié)論壇(下半月). 2012(07)
碩士論文
[1]城市軌道交通列車定位方法研究[D]. 曹長虹.蘭州理工大學(xué) 2011
本文編號：3145704
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3145704.html
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