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我国铁路确定了跨越式发展战略目标，铁路的运输能力和技术装备水平将迈上一个新台阶。铁路通信的关键环节是列车—地面的无线通信技术，列车调度与控制、行车安全综合监控和其它专业对移动的语音和数据通信需求十分迫切。而我国现有的450MHz无线通信系统和GSM-R系统存在着几方面的不足：
1)系统的无线通信带宽不足，许多重要的业务数据缺乏传输通道；
2)系统采用自有的分组数据交换网络，系统开放性和扩展性不好。
因此，研究新一代的铁路无线通信系统对提高我国铁路通信技术装备水平具有非常重要的意义。
本文首先描述铁路无线通信需求，建立了列车的移动模型。以此为基础，设计了铁路无线数据通信系统的系统结构，进一步讨论了系统的移动管理策略。本文的主要工作包括：
1)根据列车的移动路线、运行速度、运行时刻都是按运行计划确定的特点，建立了列车移动的流体模型、小区驻留时间模型；
2)根据铁路无线小区呈链状分布的特点，应用移动IP技术，设计了分层的系统网络结构和分段冗余的无线接入网络，系统层次结构简单、采用成熟的IP技术、符合未来移动通信系统核心网络的发展趋势；
3)根据系统无线接入网络分段冗余的结构特点，设计了高效平滑的小区切换和网关切换策略，提高了系统的可靠性和鲁棒性。