高速移动下的终端切换技术专利分析

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　　【摘要】 在高速移动环境下，利用移动终端进行通话业务或者大数据业务会频繁出现错误，因此，高速铁路移动通信网络切换已经成为一个迫切需要解决的普遍性问题。本文分析了国内外有关高速移动下的终端切换的专利申请情况，从申请的年度分布、申请人等方面进行分析，在上述分析的基础上，总结出相关专利技术的一些规律，为我国高速移动下的终端切换技术的发展提供信息参考。
　　【关键词】 高速移动 终端切换 专利分析
　　一、引言
　　自2007年中国铁路第六次提速以来，我国逐步进入了高速铁路时代。
　　在高速移动环境中，一个移动终端通过基站下面的软切换区时，可能只有几十毫秒的时间，在如此短的时间内，移动终端当前连接的小区信号衰减很快，很可能不能及时接入另外一个小区，此时，利用移动终端进行通话业务或者大数据业务就会频繁出现错误，其原因是现有的软切换过程中移动终端从测量结果报告到与另一个小区建立无线连接一般需要200～700毫秒，所花费时间比高铁通过软切换区时间还要多。
　　另外移动终端在高速环境中进行大数据传输时，切换的延迟会造成大量数据包，导致无线视频或数据流断断续续，系统吞吐量大大降低。
　　因此，如何在高速移动情况下提供良好的通信网络服务质量是当前的一个重要关注点。
　　由于高速场景下切换具有速度快、线路固定等明显特点，在高速移动下的终端切换技术的发展大致和链型邻区切换，提前预切换，移动中继[1]，分布式基站或天线[2]等技术相关，且由GSM-R[3]逐渐向LTE-R演进，并产生了相应的专利技术。
　　二、高速移动下的终端切换技术的专利申请态势
　　为了研究相关专利技术的发展状况，对该领域国内外专利申请数据按时间序列进行了统计分析。
　　2.1历年专利申请量分布
　　从历年专利申请量来看，无论是国内还是国际的专利申请都经历了波浪式上升的发展过程。
　　2004年之前，中国专利申请的总量较低，增速缓慢，上涨趋势不明显，这与当时中国铁路建设处于起步阶段密切相关，该时期处于技术引入阶段；
　　2005年，国务院通过了《中长期铁路网规划》，这促使铁路的通信能力必须满足国民和社会发展需要，故2005-2010年，中国专利申请量具有明显的上涨趋势，这一时期的特点是年申请量稳定，铁路通信技术进入一段技术成熟期；
　　从2011年开始，申请量又开始呈增长趋势，这是由于国家出台了《“十二五”综合交通运输体系发展规划》，高铁建设将全面启动，高铁通信的需求将大规模增长。
　　2.2专利申请人分布
　　高速移动下的终端切换技术的国内外专利申请量排名前四的公司依次是NEC，高通，三星，爱立信，即日本、美国、韩国几大公司的申请量排名较靠前；紧随其后的是以华为、中兴为代表的国内企业，这也与高速铁路在各国的发展时间相吻合。
　　可见，虽然中国高速铁路的建设起步较晚，但对于在铁路运营中的通信技术的研究势头迅猛，相信随着高铁不断渗入百姓的生活，民众对于高铁通信需求的日益增长，将会更加促进我国在高铁通信方面的发展。
　　三、结语
　　目前，国际铁路联盟（UIC）已经着手讨论GSM-R 的演进，并确定了GSM 体制向LTE 过渡的基本演进策略和步骤。基于LTE 开发的高速通信切换技术，必须符合GSM-R向LTE-R的演进方向。
　　并且，随着生活质量的不断提高，人们对于高速移动情形下的通信要求越来越高，作为通信质量的重要象征，我们看到：高速移动场景下需要不断的优化切换技术以满足消费者的不同需求。
　　而国外的研发能力虽然仍占据较大优势，但是随着国内龙头企业的日渐崛起和强大的城市铁路建设能力，相信在相关技术领域将会释放出更大的能量。
　　参 考 文 献
　　[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] 钟章队等编著铁路数字移动通信系统（GSM-R）应用基础理论清华大学出版社2009.
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