本文選題：高速鐵路 + 移動中繼��； 參考：《北京交通大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：伴隨著近年來通信技術(shù)的飛速發(fā)展,用戶對于無線通信質(zhì)量和無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)QoS的要求也逐漸提高。然而在高速移動的鐵路場景下,乘客在享受著高鐵列車帶來便捷的同時也不得不面對高鐵列車密閉車廂引起的嚴(yán)重的穿透損耗,越區(qū)切換成功率下降和車內(nèi)用戶與小區(qū)用戶之間資源調(diào)度不平衡等諸多問題,這些問題都會對高鐵列車內(nèi)用戶的通信質(zhì)量造成非常大的影響。為了解決上述高鐵環(huán)境下車載用戶面臨的問題,本文考慮將傳統(tǒng)公共蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的固定中繼技術(shù)應(yīng)用到高鐵列車中作為車載移動中繼應(yīng)用,并針對上述問題進(jìn)行具體的研究與分析。本文的研究將建立在基于車載移動中繼的高速鐵路通信網(wǎng)絡(luò)場景下,針對基于車載移動中繼用戶越區(qū)切換性能,基于中繼的資源調(diào)度方案和AF類型中繼兩跳之間的子載波匹配和子載波功率分配問題進(jìn)行分析與仿真對比。本文將基于高速鐵路場景,明確車載用戶的越區(qū)切換性能指標(biāo),并通過仿真對比驗(yàn)證車載移動中繼的引入對列車用戶越區(qū)切換性能起到的增益作用。針對列車頻繁穿越小區(qū),打破原小區(qū)用戶的調(diào)度平衡的現(xiàn)象,本文提出一種基于中繼的雙隊列調(diào)度方案。通過協(xié)調(diào)基站與車載中繼的資源調(diào)度分工,實(shí)現(xiàn)資源的二次分配,可以有效地兼顧原小區(qū)用戶與車載用戶的資源調(diào)度,提高車載用戶系統(tǒng)的系統(tǒng)性能。最終通過仿真證明提出的調(diào)度方案可以有效提升車內(nèi)系統(tǒng)的系統(tǒng)容量。車載移動中繼的引入會將原有的基站與車載用戶之間的直連鏈路分割為回程鏈路與接入鏈路兩跳。對于LTE-A系統(tǒng),需要針對兩跳之間的子載波匹配和子載波的功率分配問題進(jìn)行合理的優(yōu)化以達(dá)到最佳的系統(tǒng)容量。本文通過將子載波匹配和子載波功率分配工作分開進(jìn)行來降低整個優(yōu)化過程的復(fù)雜度。在子載波匹配階段依據(jù)貪婪思想的子載波增益順序原則對兩跳間子載波進(jìn)行匹配;在子載波對完成匹配的基礎(chǔ)上,將高速鐵路場景信道時變的影響考慮進(jìn)來作為限制條件構(gòu)建優(yōu)化問題并求解最佳的功率分配結(jié)果,從而達(dá)到最大化系統(tǒng)容量的目的,最后通過仿真驗(yàn)證子載波匹配和功率分配優(yōu)化對系統(tǒng)容量的提升作用。
[Abstract]:With the rapid development of communication technology in recent years, users' requirements for wireless communication quality and wireless data service QoS are gradually improved.However, in the high-speed moving railway scene, while enjoying the convenience brought by high-speed trains, passengers also have to face the serious penetration losses caused by the airtight carriages of high-speed trains.There are many problems such as the decrease of the success rate of handoff and the imbalance of resource scheduling between the users in the vehicle and the users in the district. These problems will have a great impact on the communication quality of the users in the high-speed train.In order to solve the problems faced by the onboard users in the high-speed railway environment, this paper considers the application of fixed relay technology in the traditional public cellular network to the high-speed rail train as the on-board mobile relay application.And in view of the above question carries on the concrete research and the analysis.The research of this paper will be based on the high-speed railway communication network scenario based on vehicle-mounted mobile relay, aiming at the handoff performance of vehicle-mounted mobile relay users.The resource scheduling scheme based on relay and the sub-carrier matching and sub-carrier power allocation between AF type relay and two hops are analyzed and simulated.Based on the scene of high-speed railway, this paper makes clear the performance index of on-board users' handoff, and verifies the gain effect of the introduction of on-board mobile relay on the handoff performance of train users through simulation.In view of the phenomenon that trains frequently cross the cell and break the balance of users' scheduling in the original cell, a dual queue scheduling scheme based on relay is proposed in this paper.By coordinating the division of resources between the base station and the on-board relay and realizing the secondary allocation of resources, the system performance of the system can be improved by taking account of the resource scheduling of the original users and the on-board users.Finally, the simulation results show that the proposed scheduling scheme can effectively improve the system capacity.The introduction of vehicular mobile relay will divide the direct link between the base station and the on-board user into two hops: backhaul link and access link.For LTE-A system, it is necessary to optimize the sub-carrier matching and power allocation between two hops to achieve the optimal system capacity.In this paper, subcarrier matching and subcarrier power allocation are separated to reduce the complexity of the optimization process.In the phase of subcarrier matching, the subcarrier matching between two hops is carried out according to the greedy subcarrier gain sequence principle, and on the basis of the matching of subcarrier pairs,The time-varying influence of the scene channel of high-speed railway is taken into account as a limiting condition to construct the optimization problem and to solve the optimal power allocation result so as to maximize the system capacity.Finally, the effect of subcarrier matching and power allocation optimization on the system capacity is verified by simulation.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN929.5

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本文編號：1764501