發(fā)布時(shí)間：2017-10-15 12:20

  本文關(guān)鍵詞：高鐵應(yīng)急場(chǎng)景下D2D通信模式接入技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 高鐵應(yīng)急 D2D 資源分配 資源預(yù)留 聯(lián)合切換

【摘要】：隨著中國(guó)鐵路技術(shù)的快速發(fā)展,高鐵使人們生活越來(lái)越方便快捷,并扮演不可或缺的角色,但其行車安全也得到的人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。中國(guó)鐵路總公司(原鐵道部)相關(guān)部門提出要研究新的技術(shù),在信號(hào)設(shè)備失效等應(yīng)急場(chǎng)景下的要保障行車安全,實(shí)現(xiàn)信息化和自動(dòng)化,建設(shè)成熟完善的鐵路無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)。當(dāng)前鐵路無(wú)線通信系統(tǒng)GSM-R,在支撐高鐵寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面略顯能力不足。國(guó)際鐵路聯(lián)盟(UIC)提出GSM-R越過(guò)3G發(fā)展階段,直接過(guò)渡到LTE-R的方案。D2D通信技術(shù),即鄰近終端可使用授權(quán)頻段直接建立通信鏈路并進(jìn)行通信。它是LTE通信系統(tǒng)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),具有減小傳輸時(shí)延、降低基站負(fù)載、提高頻譜利用效率等突出優(yōu)點(diǎn)。按照鐵路相關(guān)規(guī)定,正常行駛列車間直接進(jìn)行通信是不被允許的。但在在應(yīng)急場(chǎng)景下,若引入D2D通信技術(shù),故障列車能夠快速與鄰近列車建立通信,與之建立通信的鄰近列車能夠在有效時(shí)間采取降級(jí)降速甚至緊急制動(dòng)方式,以避免發(fā)生碰撞和追尾。一旦脫離應(yīng)急場(chǎng)景,應(yīng)立即取消D2D通信。應(yīng)急場(chǎng)景下的D2D通信,相比公網(wǎng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)具有一些新的特點(diǎn),而且需要考慮和細(xì)化以下問(wèn)題：(1)在什么時(shí)機(jī)引入D2D通信,(2)D2D通信的接入控制管理,(3)列車執(zhí)行越區(qū)切換時(shí)D2D通信的是否會(huì)中斷。本文對(duì)以上三個(gè)問(wèn)題分別做了分析和探討,將高鐵應(yīng)急場(chǎng)景分為兩類,并針對(duì)集中式資源分配方式無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的場(chǎng)景展開(kāi)分析。根據(jù)現(xiàn)有的鐵路規(guī)定,本文基于集中式控制方式無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的場(chǎng)景,分析了高鐵應(yīng)急場(chǎng)景引入D2D通信的時(shí)機(jī)。針對(duì)D2D通信的接入控制,eNB根據(jù)列車間距離的大小選擇直接通信或中繼通信方式；為避免系統(tǒng)中不同業(yè)務(wù)間干擾,本文提出基于列控業(yè)務(wù)與D2D通信業(yè)務(wù)正交方式的資源共享方案。經(jīng)過(guò)仿真分析,確定了列車選擇直接通信和中繼通信方式的門限值約為6km以及保障通信所需的帶寬資源約3個(gè)RB。針對(duì)列車頻繁越區(qū)切換這一現(xiàn)象,本文提出了基于資源預(yù)留的D2D應(yīng)急通信與列車聯(lián)合切換方案,保障D2D通信在列車執(zhí)行越區(qū)切換時(shí)的可靠性。經(jīng)過(guò)對(duì)該方案的仿真分析,驗(yàn)證了在列車執(zhí)行越區(qū)切換時(shí)D2D通信失敗概率在接受范圍,證明了該方案的可行性。
【關(guān)鍵詞】：高鐵應(yīng)急 D2D 資源分配 資源預(yù)留 聯(lián)合切換
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 序言9-12
• 1 緒論12-16
• 1.1 研究背景與意義12-14
• 1.2 研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文結(jié)構(gòu)15-16
• 2 LTE-R系統(tǒng)與D2D通信系統(tǒng)概述16-32
• 2.1 LTE-R系統(tǒng)概述16-21
• 2.1.1 LTE-R系統(tǒng)架構(gòu)16-18
• 2.1.2 LTE-R資源塊18-20
• 2.1.3 LTE-R關(guān)鍵技術(shù)20-21
• 2.2 D2D通信系統(tǒng)概述21-27
• 2.2.1 D2D通信的應(yīng)用場(chǎng)景22
• 2.2.2 蜂窩網(wǎng)絡(luò)下的D2D通信22-25
• 2.2.3 無(wú)線資源管理與干擾分析25-27
• 2.3 我國(guó)列控系統(tǒng)基本介紹27-29
• 2.3.1 CTCS統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)27-28
• 2.3.2 CTCS系統(tǒng)分級(jí)28-29
• 2.4 高鐵應(yīng)急場(chǎng)景分析29-31
• 2.4.1 高鐵應(yīng)急場(chǎng)景介紹29-30
• 2.4.2 引入D2D通信的時(shí)機(jī)30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 3 基于QOS保障的列車D2D通信研究32-46
• 3.1 LTE-R系統(tǒng)的通信模型32-35
• 3.1.1 信息傳遞方式32-33
• 3.1.2 自適應(yīng)編碼AMC與重傳機(jī)制HARQ33-34
• 3.1.3 D2D通信建立的流程分析34-35
• 3.2 保證D2D通信接入的資源分配方案35-40
• 3.2.1 D2D通信業(yè)務(wù)的QoS保證36-38
• 3.2.2 基于業(yè)務(wù)類型的正交資源分配方式38-40
• 3.3 系統(tǒng)模型與仿真分析40-44
• 3.3.1 信道建模40-42
• 3.3.2 仿真結(jié)果分析42-44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 4 基于資源預(yù)留的D2D通信聯(lián)合切換46-69
• 4.1 高速移動(dòng)的列車所面臨的問(wèn)題46-53
• 4.1.1 LTE-R系統(tǒng)越區(qū)切換所面臨的挑戰(zhàn)46-48
• 4.1.2 LTE-R系統(tǒng)切換機(jī)制48-51
• 4.1.3 高速場(chǎng)景下的信道模型51-53
• 4.2 資源預(yù)留與D2D聯(lián)合切換53-62
• 4.2.1 LTE-R系統(tǒng)高鐵無(wú)D2D通信時(shí)越區(qū)切換流程53-55
• 4.2.2 列車終端D2D通信越區(qū)切換場(chǎng)景分析55-57
• 4.2.3 基于列車位置信息的資源預(yù)留方案57-58
• 4.2.4 D2D通信聯(lián)合切換流程58-62
• 4.3 D2D聯(lián)合切換性能及參數(shù)分析62-65
• 4.3.1 列車終端執(zhí)行越區(qū)切換性能分析62-64
• 4.3.2 D2D通信執(zhí)行越區(qū)切換性能分析64-65
• 4.4 仿真分析65-68
• 4.4.1 仿真參數(shù)設(shè)置65-66
• 4.4.2 仿真結(jié)果與分析66-68
• 4.5 本章小結(jié)68-69
• 5 總結(jié)69-71
• 5.1 結(jié)論69-70
• 5.2 展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士/博士學(xué)位期間取得的研究成果74-76
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集76

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 蘇凱莉;高鐵應(yīng)急場(chǎng)景下D2D通信模式接入技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2016年

2 付博方;D2D多播通信場(chǎng)景下的中繼選擇與數(shù)據(jù)分發(fā)機(jī)制研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

3 杜明君;蜂窩與D2D混合網(wǎng)絡(luò)下多播通信中的中繼選擇研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

4 李玉兵;未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)中的D2D關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2012年

5 王漢增;IMT-A系統(tǒng)基站輔助的D2D多播實(shí)現(xiàn)研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

6 皮愛(ài)霞;LTE系統(tǒng)下D2D多播重傳技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

7 尹充;LTE-Advanced系統(tǒng)中D2D通信干擾管理與資源分配研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

8 薄曉寧;面向IMT-A的D2D系統(tǒng)通信機(jī)制優(yōu)化的研究[D];北京交通大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：1037085