高速鐵路已成為全世界優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。隨著列車速度的逐漸提升和小型手持移動終端的廣泛普及,為保證列車內(nèi)乘客良好的通信體驗(yàn),高速發(fā)展的鐵路網(wǎng)絡(luò)對高鐵通信提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。本論文考慮高鐵兩跳無線寬帶接入系統(tǒng),通過在列車頂部架設(shè)天線,車載天線與軌邊射頻天線單元（Radio Antenna Unit,RAU）進(jìn)行第一跳的通信（“軌邊天線-車載天線”鏈路）,然后將接收信號進(jìn)行處理后,通過分布于車廂內(nèi)部的接入點(diǎn)（Access Point,AP）,與車廂內(nèi)的用戶終端完成第二跳的通信（“車載天線-車內(nèi)用戶”鏈路）�，F(xiàn)有研究成果大多考慮高鐵兩跳系統(tǒng)下網(wǎng)絡(luò)層的相關(guān)性能,有關(guān)鏈路層性能的研究較少。而鏈路層主要負(fù)責(zé)將當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)可靠的傳輸?shù)侥繕?biāo)網(wǎng)絡(luò)層,故鏈路層的數(shù)據(jù)傳輸對系統(tǒng)性能是最基本,最不可忽視的部分。本論文從高鐵兩跳系統(tǒng)鏈路層的數(shù)據(jù)傳輸著手,在“軌邊天線-車載天線”鏈路中,分別考慮列車頻繁地越區(qū)切換、多天線技術(shù)、列車的高速移動及通信環(huán)境的復(fù)雜多變等三個因素對數(shù)據(jù)傳輸性能的影響;在“車載天線-車內(nèi)用戶”鏈路,針對鏈路內(nèi)缺少路由設(shè)備的特點(diǎn),分別考慮樹形、網(wǎng)狀廣播網(wǎng)絡(luò)下數(shù)據(jù)廣播性能的特征。主... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：159 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

現(xiàn)有技術(shù)下數(shù)據(jù)速率與移動性的關(guān)系

的應(yīng)用對象是城市低速移動密集蜂窩小區(qū)場景。而在高速環(huán)境下，通信系統(tǒng)會在多普勒效應(yīng)、信道快速變化、車體穿透損耗、無線電磁環(huán)境復(fù)雜等問題，這導(dǎo)致切換頻繁、掉話率高、信號質(zhì)量極差、頻譜利用率低等現(xiàn)象[7-10]�？紤]到鐵兩跳無線寬帶接入系統(tǒng)能夠有效避免群切換和車體穿透損耗，所以本文在高兩跳無線寬帶接入系統(tǒng)中，研究列車頻繁越區(qū)切換，多天線技術(shù)，列車的高移和通信環(huán)境的復(fù)雜性，以及無線電波的廣播特性對鏈路層數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制的設(shè)計(jì)性能的影響，設(shè)計(jì)提出適用于高鐵環(huán)境的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制并對其進(jìn)行定量分析，到系統(tǒng)時延，吞吐量，能耗，丟包率等系統(tǒng)性能的解析式，為新一代高鐵移動信系統(tǒng)的規(guī)劃及優(yōu)化提供理論支撐和設(shè)計(jì)指導(dǎo)。2 高鐵兩跳無線接入系統(tǒng)及研究現(xiàn)狀2.1 高鐵通信中的主要問題在高速移動環(huán)境下，列車通信系統(tǒng)主要存在切換頻繁，群切換及信號傳輸差三個問題，下面就這三個問題進(jìn)行詳細(xì)論述。

圖 1.3 高鐵兩跳無線接入系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以看作是單用戶，因此，該接入系統(tǒng)可以有效地解決群切換和免信令風(fēng)暴問題并保證接收信號的強(qiáng)度。如圖 1.3 所示，高鐵兩系統(tǒng)主要包含兩條通信鏈路，一條是“軌邊天線-車載天線”之是“車載天線-車內(nèi)用戶”之間的鏈路，其中車頂?shù)能囕d天線通的 AP 與用戶通信。本論文主要研究列車頻繁越區(qū)切換，多天線性及通信環(huán)境的復(fù)雜性對第一條鏈路數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制的影響，無對第二條鏈路數(shù)據(jù)廣播機(jī)制的設(shè)計(jì)及性能的影響。兩跳接入系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀無線寬帶接入系統(tǒng)中，本論文首先關(guān)注列車的頻繁越區(qū)切換對計(jì)和性能的影響。通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不僅會影響網(wǎng)絡(luò)層及高層中越切換算法的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，同時也影響鏈路層數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制的設(shè)們根據(jù)參與通信的 RAU 個數(shù)及列車車頂配置的車載天線個數(shù)將

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本文編號：3426049