鐵路LTE-R寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)高速適應(yīng)性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-05 16:11
截至2018年底,中國(guó)高鐵營(yíng)業(yè)里程達(dá)到2.9萬(wàn)公里,列車(chē)最高運(yùn)營(yíng)時(shí)速達(dá)到350 km/h。高速鐵路的快速發(fā)展使得鐵路通信業(yè)務(wù)需求逐漸增加。由于GSM-R窄帶通信系統(tǒng)的限制,鐵路通信系統(tǒng)亟需向?qū)拵Щ葸M(jìn)。LTE技術(shù)經(jīng)過(guò)公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)期驗(yàn)證,具備成熟度及穩(wěn)定性,可以作為鐵路下一代移動(dòng)通信的備選技術(shù)制式。將LTE應(yīng)用于高速鐵路場(chǎng)景,對(duì)其高速適應(yīng)性的研究十分重要。本文針對(duì)高速條件下LTE-R寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)的性能和業(yè)務(wù)進(jìn)行研究,驗(yàn)證LTE-R系統(tǒng)的高速適應(yīng)性。本文的主要工作如下:(1)對(duì)LTE-R寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、物理層幀結(jié)構(gòu)、時(shí)頻資源結(jié)構(gòu)、物理層關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行介紹,并對(duì)LTE-R上下行資源調(diào)度過(guò)程進(jìn)行研究。(2)研究了高速鐵路無(wú)線(xiàn)信道的特征,并結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)建立高速條件下450MHz LTE-R系統(tǒng)的大尺度傳播模型并擬合小尺度衰落分布。(3)對(duì)高速條件下LTE-R寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)的性能進(jìn)行測(cè)試并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析。性能研究包括測(cè)試不同速度下的LTE-R系統(tǒng)的吞吐量、時(shí)延、丟包率,并對(duì)比速度對(duì)LTE-R系統(tǒng)性能的影響,然后重點(diǎn)分析350km/h勻速運(yùn)行時(shí)吞吐量、時(shí)延與RSRP、SI...
【文章來(lái)源】:中國(guó)鐵道科學(xué)研究院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
大尺度衰落和小尺度衰落的關(guān)系
最終得出與地形和環(huán)境因素相關(guān)的統(tǒng)計(jì)結(jié)論。面通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì) LTE-R 系統(tǒng)大尺度傳播建立模型。實(shí)際測(cè)試采z 中 心 頻 率 信 號(hào) , 列 車(chē) 運(yùn) 行 速 度 保 持 在 350km/h 。見(jiàn)表 3-1。表 3-1 大尺度衰落測(cè)試參數(shù)Table 3-1 Large scale fading test parameters參數(shù)名稱(chēng) 參數(shù)值RRU 發(fā)射功率 40WRRU 天線(xiàn)掛高 43m車(chē)頂天線(xiàn)掛高 4203mm地形環(huán)境因素 平原無(wú)彎道,被測(cè) RRU 方向角均打向正對(duì)鐵路方向下傾角度范圍 3°列車(chē)行駛速度 350km/h測(cè)基站的接收電平變化曲線(xiàn)如圖 3-4 所示。將表 3-1 參數(shù)代入式(3-10)1),利用最小平方差估計(jì)法計(jì)算下傾角為 3°時(shí)的路徑損耗指數(shù)n,標(biāo)準(zhǔn)離被測(cè) RRU 1km 處的電平初值 Q (0),結(jié)果見(jiàn)表 3-2。
表 3-2 平原無(wú)彎道地形下的大尺度模型參數(shù)Table 3-2 Large-scale model parameters in plains without curved terrai參數(shù)名稱(chēng) 參數(shù)值路徑損耗指數(shù)n 3.50標(biāo)準(zhǔn)差 3.41距被測(cè)基站 1km 處電平初值( Q (0))-71.49 dBm采樣點(diǎn)數(shù) k 793損耗指數(shù) 及電平初值 ,通過(guò)式(3-2)給出基站下傾 電波大尺度傳播公式:( ) 71.49 35 lg( )iQ i X12)的預(yù)測(cè)結(jié)果與高速條件下的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,擬合結(jié)中可以看出,LTE-R 基站下傾角為 3°,列車(chē)在高速條件結(jié)果與模型預(yù)測(cè)結(jié)果基本吻合。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]LTE-R場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J]. 白曉楠,梁軼群,陳松. 鐵道通信信號(hào). 2018(03)
[2]發(fā)展下一代鐵路移動(dòng)通信系統(tǒng)的探討[J]. 楊曉燕. 高速鐵路技術(shù). 2017(01)
[3]LTE-R無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)技術(shù)研究[J]. 鄭新新. 鐵道通信信號(hào). 2016(07)
[4]不同制式LTE技術(shù)的高鐵場(chǎng)景適應(yīng)性比較研究[J]. 李棟. 鐵道工程學(xué)報(bào). 2016(07)
[5]多普勒效應(yīng)對(duì)車(chē)地通信數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量影響的分析[J]. 陳亞萍. 移動(dòng)通信. 2016(12)
[6]一種低開(kāi)銷(xiāo)的LTE上行鏈路信道估計(jì)算法[J]. 劉北佳,李偉,宗華,滕光耀. 電視技術(shù). 2014(13)
[7]射頻干擾環(huán)境下OFDM系統(tǒng)的盲信號(hào)干擾噪聲比估計(jì)[J]. 洪順利,李有明,金明,王剛. 通信學(xué)報(bào). 2014(06)
[8]鐵路下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)(LTE-R)技術(shù)指標(biāo)體系研究[J]. 李莉. 鐵路通信信號(hào)工程技術(shù). 2013(S1)
[9]LTE系統(tǒng)中下行信號(hào)質(zhì)量RSRP測(cè)量研究[J]. 董晶. 科技信息. 2012(09)
[10]多輸入多輸出的比特交織編碼調(diào)制技術(shù)[J]. 楊薇. 天津市經(jīng)理學(xué)院學(xué)報(bào). 2011(05)
博士論文
[1]高速鐵路GSM-R網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)/監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 邢小琴.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 2014
[2]MIMO-OFDM系統(tǒng)信道估計(jì)理論的研究[D]. 才華.吉林大學(xué) 2010
碩士論文
[1]面向LTE-R的關(guān)鍵任務(wù)通信機(jī)制(MCPTT)的研究[D]. 聶寧.北京交通大學(xué) 2018
[2]高鐵場(chǎng)景下高頻頻段的多普勒頻偏估計(jì)算法[D]. 李倩.北京交通大學(xué) 2018
[3]LTE-R場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試方法研究[D]. 魏來(lái).北京交通大學(xué) 2017
[4]高速鐵路寬帶無(wú)線(xiàn)信道特性分析與仿真方法研究[D]. 張瑜.北京交通大學(xué) 2017
[5]LTE下行基帶信號(hào)處理研究[D]. 張蒙蒙.天津大學(xué) 2017
[6]高速鐵路LTE-R同頻切換算法研究[D]. 馬碩梅.蘭州交通大學(xué) 2016
[7]基于NS-3的LTE下行資源調(diào)度算法研究與仿真[D]. 朱寧.西安電子科技大學(xué) 2016
[8]基于NS3的LTE上行調(diào)度研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張貴昕.西安電子科技大學(xué) 2016
[9]LTE-R通信系統(tǒng)可靠性分析與研究[D]. 高志遠(yuǎn).北京交通大學(xué) 2016
[10]基于SoC的LTE物理層設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 趙海舜.西安電子科技大學(xué) 2015
本文編號(hào):3065482
【文章來(lái)源】:中國(guó)鐵道科學(xué)研究院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
大尺度衰落和小尺度衰落的關(guān)系
最終得出與地形和環(huán)境因素相關(guān)的統(tǒng)計(jì)結(jié)論。面通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì) LTE-R 系統(tǒng)大尺度傳播建立模型。實(shí)際測(cè)試采z 中 心 頻 率 信 號(hào) , 列 車(chē) 運(yùn) 行 速 度 保 持 在 350km/h 。見(jiàn)表 3-1。表 3-1 大尺度衰落測(cè)試參數(shù)Table 3-1 Large scale fading test parameters參數(shù)名稱(chēng) 參數(shù)值RRU 發(fā)射功率 40WRRU 天線(xiàn)掛高 43m車(chē)頂天線(xiàn)掛高 4203mm地形環(huán)境因素 平原無(wú)彎道,被測(cè) RRU 方向角均打向正對(duì)鐵路方向下傾角度范圍 3°列車(chē)行駛速度 350km/h測(cè)基站的接收電平變化曲線(xiàn)如圖 3-4 所示。將表 3-1 參數(shù)代入式(3-10)1),利用最小平方差估計(jì)法計(jì)算下傾角為 3°時(shí)的路徑損耗指數(shù)n,標(biāo)準(zhǔn)離被測(cè) RRU 1km 處的電平初值 Q (0),結(jié)果見(jiàn)表 3-2。
表 3-2 平原無(wú)彎道地形下的大尺度模型參數(shù)Table 3-2 Large-scale model parameters in plains without curved terrai參數(shù)名稱(chēng) 參數(shù)值路徑損耗指數(shù)n 3.50標(biāo)準(zhǔn)差 3.41距被測(cè)基站 1km 處電平初值( Q (0))-71.49 dBm采樣點(diǎn)數(shù) k 793損耗指數(shù) 及電平初值 ,通過(guò)式(3-2)給出基站下傾 電波大尺度傳播公式:( ) 71.49 35 lg( )iQ i X12)的預(yù)測(cè)結(jié)果與高速條件下的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,擬合結(jié)中可以看出,LTE-R 基站下傾角為 3°,列車(chē)在高速條件結(jié)果與模型預(yù)測(cè)結(jié)果基本吻合。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]LTE-R場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J]. 白曉楠,梁軼群,陳松. 鐵道通信信號(hào). 2018(03)
[2]發(fā)展下一代鐵路移動(dòng)通信系統(tǒng)的探討[J]. 楊曉燕. 高速鐵路技術(shù). 2017(01)
[3]LTE-R無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)技術(shù)研究[J]. 鄭新新. 鐵道通信信號(hào). 2016(07)
[4]不同制式LTE技術(shù)的高鐵場(chǎng)景適應(yīng)性比較研究[J]. 李棟. 鐵道工程學(xué)報(bào). 2016(07)
[5]多普勒效應(yīng)對(duì)車(chē)地通信數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量影響的分析[J]. 陳亞萍. 移動(dòng)通信. 2016(12)
[6]一種低開(kāi)銷(xiāo)的LTE上行鏈路信道估計(jì)算法[J]. 劉北佳,李偉,宗華,滕光耀. 電視技術(shù). 2014(13)
[7]射頻干擾環(huán)境下OFDM系統(tǒng)的盲信號(hào)干擾噪聲比估計(jì)[J]. 洪順利,李有明,金明,王剛. 通信學(xué)報(bào). 2014(06)
[8]鐵路下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)(LTE-R)技術(shù)指標(biāo)體系研究[J]. 李莉. 鐵路通信信號(hào)工程技術(shù). 2013(S1)
[9]LTE系統(tǒng)中下行信號(hào)質(zhì)量RSRP測(cè)量研究[J]. 董晶. 科技信息. 2012(09)
[10]多輸入多輸出的比特交織編碼調(diào)制技術(shù)[J]. 楊薇. 天津市經(jīng)理學(xué)院學(xué)報(bào). 2011(05)
博士論文
[1]高速鐵路GSM-R網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)/監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 邢小琴.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 2014
[2]MIMO-OFDM系統(tǒng)信道估計(jì)理論的研究[D]. 才華.吉林大學(xué) 2010
碩士論文
[1]面向LTE-R的關(guān)鍵任務(wù)通信機(jī)制(MCPTT)的研究[D]. 聶寧.北京交通大學(xué) 2018
[2]高鐵場(chǎng)景下高頻頻段的多普勒頻偏估計(jì)算法[D]. 李倩.北京交通大學(xué) 2018
[3]LTE-R場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試方法研究[D]. 魏來(lái).北京交通大學(xué) 2017
[4]高速鐵路寬帶無(wú)線(xiàn)信道特性分析與仿真方法研究[D]. 張瑜.北京交通大學(xué) 2017
[5]LTE下行基帶信號(hào)處理研究[D]. 張蒙蒙.天津大學(xué) 2017
[6]高速鐵路LTE-R同頻切換算法研究[D]. 馬碩梅.蘭州交通大學(xué) 2016
[7]基于NS-3的LTE下行資源調(diào)度算法研究與仿真[D]. 朱寧.西安電子科技大學(xué) 2016
[8]基于NS3的LTE上行調(diào)度研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張貴昕.西安電子科技大學(xué) 2016
[9]LTE-R通信系統(tǒng)可靠性分析與研究[D]. 高志遠(yuǎn).北京交通大學(xué) 2016
[10]基于SoC的LTE物理層設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 趙海舜.西安電子科技大學(xué) 2015
本文編號(hào):3065482
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