隨著我國高速鐵路網絡的逐步完善,鐵路網線密度的不斷提高,高速列車無線通信技術的要求也在相應的提升。長期演進技術升級版（Long Term Evolution-Advanced,LTE-A）系統(tǒng)憑借低延遲、高傳輸速率和扁平化的網絡結構等特點被國際鐵路聯(lián)盟確定為鐵路無線通信系統(tǒng)的發(fā)展方向,在下一代高鐵通信系統(tǒng)中仍具有較大的優(yōu)勢。越區(qū)切換是鐵路無線通信中的重要環(huán)節(jié),它與列車行車安全息息相關。高速鐵路的高移動性為無線通信系統(tǒng)帶來了諸如頻繁切換、乒乓切換和多普勒普頻移等問題。本文主要研究高鐵無線通信中的越區(qū)切換的問題,通過對現有的越區(qū)切換方法的分析,提出基于信號接收功率與波束賦形輔助切換算法。主要研究內容如下:（1）對傳統(tǒng)A3事件切換算法的改進。在高鐵無線通信的切換過程中,多數的LTE-A切換算法是針對列車速度的算法優(yōu)化,在優(yōu)化過程中仍存在未能有效保障列車的信號接收功率（Reference Signal Received Power,RSRP）等問題。傳統(tǒng)切換算法只依據兩小區(qū)接收信號功率的差值判斷是否達到切換遲滯門限進行觸發(fā)切換。本文的改進方法,根據列車行駛過程中實時上報的運行信息,加入了對信號... 

【文章來源】：蘭州交通大學甘肅省

【文章頁數】：57 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

UMTS系統(tǒng)基本架構和LTE-A系統(tǒng)基本架構

高鐵環(huán)境下LTE-A越區(qū)切換方法研究-8-○3統(tǒng)計用戶的通信服務費用。（3）P-GW位于用戶平面。主要功能包括PCRF選擇、QoS控制、會話管理和IP地址分配；（4）eNodeB是接入網的唯一節(jié)點，向用戶提供無線電接口，執(zhí)行無線電資源管理功能。（5）PCRF主要包括計費控制功能和策略控制，實現業(yè)務數據流檢測和QoS控制等功能。（6）HSS是一個中央數據庫，存儲了配置文件信息和用戶的位置，主要負責用戶簽約數據的管理；eNodeB之間通過X2接口進行連接，X2接口可以分為X2-U和X2-C，分別提供兩個eNodeB之間用戶面和控制面信息的傳輸，X2接口用于支持激活態(tài)用戶的移動性、小區(qū)間無線資源管理以及實現自組織網絡(Self-OrganizingNetwork,SON)進行的信息交互功能。EPC之間通過S1接口連接，S1接口可以分為S1-MME和S1-U，分別提供eNodeB與MME和S-GW之間的接口。S1接口可以訪問包括控制信息、用戶數據在內的無限資源[30]。在EPC和E-UTRAN之間的具體功能劃分如圖2.2所示[31]。圖2.2EPC和E-UTRAN之間功能劃分

高鐵環(huán)境下LTE-A越區(qū)切換方法研究-10-圖2.3用戶面協(xié)議棧PDCP子層：主要是剝離網絡層的傳輸技術與E-UTRAN的無線接口處理技術，向上層提供用戶平面和控制平面的數據傳輸功能，實現頭壓縮和用戶信令加密與一致性保護等功能。RLC子層：為來自上層協(xié)議的用戶數據和控制數據提供可靠傳輸、協(xié)議錯誤檢測和自動重傳請求等服務[33]。MAC子層：為上層協(xié)議層提供數據傳輸和無線資源分配服務，負責數據調度，混合自動重傳請求，管理邏輯信道優(yōu)先級等功能�？罩薪涌诳刂泼鎱f(xié)議棧如圖2.4所示，主要負責管理用戶無線資源、建立無線連接及保障業(yè)務服務質量。從結構上可以分為兩個功能模塊，功能模塊和用戶面基本一致，底層模塊和用戶面具有相同的結構，數據鏈路層包括PDCP、RLC和MAC子層。控制面協(xié)議的主要功能由其上層的無限資源控制(RadioResourceControl,RRC)子層和非接入子層完成。NAS子層是用戶與MME之間的功能層，支持兩者之間的數據和信令傳輸，實現非接入層的管理和控制，主要包括：移動性控制、核心網承載管理、鑒權和安全性保護等[35]。RRC子層是用戶與基站之間的功能層，主要實現對接入層的管理和控制[34]。RRC協(xié)議的完整性保護和加解密都由PDCP子層來完成，是E-UTRAN無線資源管理的核心。由于LTE-A系統(tǒng)網絡結構中不存在UMTS網絡中的RNC節(jié)點，RRC層的功能由省去的RNC節(jié)點分配給eNodeB，簡化了RRC層的工作流程。


本文編號：3397738