高速移動下的終端切換技術(shù)專利分析

張巖子

【摘要】 在高速移動環(huán)境下，利用移動終端進行通話業(yè)務或者大數(shù)據(jù)業(yè)務會頻繁出現(xiàn)錯誤，因此，高速鐵路移動通信網(wǎng)絡切換已經(jīng)成為一個迫切需要解決的普遍性問題。本文分析了國內(nèi)外有關高速移動下的終端切換的專利申請情況，從申請的年度分布、申請人等方面進行分析，在上述分析的基礎上，總結(jié)出相關專利技術(shù)的一些規(guī)律，為我國高速移動下的終端切換技術(shù)的發(fā)展提供信息參考。

【關鍵詞】 高速移動 終端切換 專利分析

一、引言

自2007年中國鐵路第六次提速以來，我國逐步進入了高速鐵路時代。

在高速移動環(huán)境中，一個移動終端通過基站下面的軟切換區(qū)時，可能只有幾十毫秒的時間，在如此短的時間內(nèi)，移動終端當前連接的小區(qū)信號衰減很快，很可能不能及時接入另外一個小區(qū)，此時，利用移動終端進行通話業(yè)務或者大數(shù)據(jù)業(yè)務就會頻繁出現(xiàn)錯誤，其原因是現(xiàn)有的軟切換過程中移動終端從測量結(jié)果報告到與另一個小區(qū)建立無線連接一般需要200～700毫秒，所花費時間比高鐵通過軟切換區(qū)時間還要多。

另外移動終端在高速環(huán)境中進行大數(shù)據(jù)傳輸時，切換的延遲會造成大量數(shù)據(jù)包，導致無線視頻或數(shù)據(jù)流斷斷續(xù)續(xù)，系統(tǒng)吞吐量大大降低。

因此，如何在高速移動情況下提供良好的通信網(wǎng)絡服務質(zhì)量是當前的一個重要關注點。

由于高速場景下切換具有速度快、線路固定等明顯特點，在高速移動下的終端切換技術(shù)的發(fā)展大致和鏈型鄰區(qū)切換，提前預切換，移動中繼[1]，分布式基站或天線[2]等技術(shù)相關，且由GSM-R[3]逐漸向LTE-R演進，并產(chǎn)生了相應的專利技術(shù)。

二、高速移動下的終端切換技術(shù)的專利申請態(tài)勢

為了研究相關專利技術(shù)的發(fā)展狀況，對該領域國內(nèi)外專利申請數(shù)據(jù)按時間序列進行了統(tǒng)計分析。

2.1歷年專利申請量分布

從歷年專利申請量來看，無論是國內(nèi)還是國際的專利申請都經(jīng)歷了波浪式上升的發(fā)展過程。

2004年之前，中國專利申請的總量較低，增速緩慢，上漲趨勢不明顯，這與當時中國鐵路建設處于起步階段密切相關，該時期處于技術(shù)引入階段；

2005年，國務院通過了《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，這促使鐵路的通信能力必須滿足國民和社會發(fā)展需要，故2005-2010年，中國專利申請量具有明顯的上漲趨勢，這一時期的特點是年申請量穩(wěn)定，鐵路通信技術(shù)進入一段技術(shù)成熟期；

從2011年開始，申請量又開始呈增長趨勢，這是由于國家出臺了《“十二五”綜合交通運輸體系發(fā)展規(guī)劃》，高鐵建設將全面啟動，高鐵通信的需求將大規(guī)模增長。

2.2專利申請人分布

高速移動下的終端切換技術(shù)的國內(nèi)外專利申請量排名前四的公司依次是NEC，高通，三星，愛立信，即日本、美國、韓國幾大公司的申請量排名較靠前；緊隨其后的是以華為、中興為代表的國內(nèi)企業(yè)，這也與高速鐵路在各國的發(fā)展時間相吻合。

可見，雖然中國高速鐵路的建設起步較晚，但對于在鐵路運營中的通信技術(shù)的研究勢頭迅猛，相信隨著高鐵不斷滲入百姓的生活，民眾對于高鐵通信需求的日益增長，將會更加促進我國在高鐵通信方面的發(fā)展。

三、結(jié)語

目前，國際鐵路聯(lián)盟（UIC）已經(jīng)著手討論GSM-R 的演進，并確定了GSM 體制向LTE 過渡的基本演進策略和步驟。基于LTE 開發(fā)的高速通信切換技術(shù)，必須符合GSM-R向LTE-R的演進方向。

并且，隨著生活質(zhì)量的不斷提高，人們對于高速移動情形下的通信要求越來越高，作為通信質(zhì)量的重要象征，我們看到：高速移動場景下需要不斷的優(yōu)化切換技術(shù)以滿足消費者的不同需求。

而國外的研發(fā)能力雖然仍占據(jù)較大優(yōu)勢，但是隨著國內(nèi)龍頭企業(yè)的日漸崛起和強大的城市鐵路建設能力，相信在相關技術(shù)領域?qū)尫懦龈蟮哪芰俊?/p>

參 考 文 獻

[1] Hongxia Zhao. Handoff for Wireless Networks with Mobile Relay Stations. Wireless Communications and Networking Conference （WCNC）. 28-31 March 2011.

[2] Chongzhe Yang. An On-vehicle Dual-antenna Handover Scheme for I-Tigh-Speed Railway Distributed Antenna System. Wireless Communications Networking and Mobile Computing （WiCOM）. 23-25 Sept 2010.

[3] 鐘章隊等編著鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)（GSM-R）應用基礎理論清華大學出版社2009.