【摘要】：隨著中國高速鐵路的飛速發(fā)展,其營運(yùn)規(guī)模與速度在不斷的提升,有效的緩解了中國人口流動出行難的問題。但隨著列車速度的提升,當(dāng)前的鐵路寬帶無線通信系統(tǒng)存在著頻繁切換與掉話率高的問題,嚴(yán)重的影響了用戶體驗(yàn)。因此,如何提高鐵路寬帶無線通信系統(tǒng)性能成為中國三大電信運(yùn)營商必須要解決的首要問題。而TD-LTE通信系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化、高數(shù)據(jù)傳輸率、低延時(shí)的特點(diǎn),使TD-LTE在高速鐵路寬帶無線通信系統(tǒng)中具有良好的應(yīng)用前景。切換技術(shù)作為TD-LTE通信系統(tǒng)最重要技術(shù)之一,其切換算法的性能直接影響著通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。 本文以TD-LTE切換技術(shù)理論為基礎(chǔ),以基于LTE系統(tǒng)級仿真平臺LTE-Sim為研究手段,對高速鐵路環(huán)境下TD-LTE切換技術(shù)展開研究。首先對TD-LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與協(xié)議,以及切換的概念、原因與分類進(jìn)行了論述,詳細(xì)分析了TD-LTE切換算法的信令流程；接著基于系統(tǒng)級仿真平臺LTE-Sim對本選題仿真研究所需的仿真環(huán)境、測量報(bào)告模塊、切換算法模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)；對基于傳統(tǒng)A3事件觸發(fā)切換算法進(jìn)行了性能評估。通過仿真發(fā)現(xiàn)基于傳統(tǒng)A3事件觸發(fā)切換算法在低速環(huán)境下具有良好的切換性能,但在高速環(huán)境下具有較高的丟包率和鏈路連接失敗率,無法滿足高速環(huán)境下TD-LTE通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量的要求。 針對上述問題,本文提出了一種優(yōu)化后的基于A3事件觸發(fā)切換算法,即基于A3事件的統(tǒng)計(jì)切換算法,該算法原理是統(tǒng)計(jì)參考信號接收功率值達(dá)到切換判決門限的次數(shù)閡值,當(dāng)滿足切換規(guī)則的統(tǒng)計(jì)次數(shù)達(dá)到統(tǒng)計(jì)閡值時(shí),才可以進(jìn)行切換。經(jīng)仿真發(fā)現(xiàn)于A3事件的統(tǒng)計(jì)切換算法在高速鐵路環(huán)境下,面對不同速度均具有良好的切換性能,達(dá)到了TD-LTE通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量要求。針對高速鐵路環(huán)境下的高速場景,本文還提出了一種基于GIS的TD-LTE切換算法,該算法的原理是根據(jù)小區(qū)的地理位置信息首先生成一份鏈狀的網(wǎng)絡(luò)鄰小區(qū)列表,并科學(xué)設(shè)定切換帶的切換位置與切換參考點(diǎn),當(dāng)用戶端到達(dá)切換參考點(diǎn)時(shí)便執(zhí)行小區(qū)切換。本文綜合基于GIS的TD-LTE切換算法與基于A3事件觸發(fā)的統(tǒng)計(jì)切換算法的優(yōu)點(diǎn),對基于GIS的TD-LTE切換算法進(jìn)行了改進(jìn),提出了基于目標(biāo)小區(qū)預(yù)承載的TD-LTE切換算法,該算法根據(jù)GIS預(yù)先設(shè)定預(yù)承載參考點(diǎn)坐標(biāo)。因此,通過預(yù)承載的方式能效的縮減切換時(shí)間,從而也保證了切換的成功率。同時(shí)經(jīng)過仿真發(fā)現(xiàn),該算法的RLF概率、丟包率兩項(xiàng)切換性能指標(biāo)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于基于GIS的TD-LTE切換算法與基于A3事件觸發(fā)的統(tǒng)計(jì)切換算法。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U285.2;TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2716976