毫米波通信在未来的5G蜂窝网络的建设中引起了广泛的关注,可以满足用户对高速移动数据的爆炸性需求。毫米波频段的较高带宽有提供高达几Gbps通信数据的潜力。为了补偿毫米波信号传输的显著路径损耗,我们在mRRH和mTAT上设置大规模天线阵列,从而能提供足够的波束成形增益,这就对高速列车(HST)系统中的信道估计提出了挑战。本文研究HST无线通信系统中的信道估计问题,并对所提出的CRAN结构性能进行分析。本文的主要贡献归纳如下:1.考虑HST系统中的毫米波MIMO信道模型,分析高速移动场景下的时变特性,在信道模型中表现出相位偏转的形式。我们先基于传统的LS信道估计算法、MMSE信道估计方法,对信道进行估计;此后,提出基于相位偏转的信道估计方法,对接收信道进行相位偏转处理后分析误码率。2.HST毫米波信道一般有一条视距路径或者几条非视距路径,因此呈现出稀疏特性。基于CS理论可以对HST信道进行估计。首先在HST毫米波信道估计问题中设计测量矩阵,对呈现出稀疏特性的信道矩阵进行向量化处理,利用经典的CS算法重构向量化处理后的信道模型,计算NMSE。然后,优化CS算法,提高重构成功率,从而改善信道估计的性能。3.考虑一个毫米波HST无线通信系统,引入CARN的思想,采用一个经典的双跳结构,利用智能天线与双跳结构协同合作的思想。在快速运行的列车顶部放置列车接入终端(mTAT),毫米波射频拉远头(mRRH)的放置靠近轨道轴线,分别在上面放置智能天线,分析系统的多普勒频移、中断概率以及遍历容量。仿真结果表明所提出的毫米波CRAN系统有着较好的系统性能。