隨著高速鐵路在中國的迅猛發(fā)展,旅客對于車地之間的無線通信技術(shù)的要求也越來越高,現(xiàn)有的GSM-R系統(tǒng)在信道容量、頻率帶寬等諸多的鐵路通信應(yīng)用方面已經(jīng)出現(xiàn)了很大的局限性,已經(jīng)不能滿足未來鐵路雙向、實時,大容量的發(fā)展需求。LTE-R作為GSM-R的演進,是新一代鐵路專用無線通信技術(shù),在頻譜效率、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、較小干擾等方面有著極大的性能改善,不僅能夠滿足人們對無線通信的需求,而且在很大程度上提高了通信質(zhì)量,成為當前高速鐵路無線通信的研究熱點。在高速鐵路通信系統(tǒng)中,越區(qū)切換作為其關(guān)鍵技術(shù),能夠保證列車在高速運行中持續(xù)通信,而鐵路沿線的天線分布問題作為切換技術(shù)的基礎(chǔ)也將重點研究,可以保障無線通信鏈路中的信道容量。本文針對LTE-R中的關(guān)鍵技術(shù)——分布式天線技術(shù)和越區(qū)切換技術(shù)分別進行研究。首先,針對高速鐵路特殊的通信的場景,對鐵路沿線的天線部署問題的分析后,提出一種更適合高鐵環(huán)境的天線部署方案——分布式天線系統(tǒng)。對分布式天線系統(tǒng)的原理和信道容量進行了詳細的分析。根據(jù)在發(fā)送端信道狀態(tài)信息已知和未知的情況下,分別采用注水功率算法和平均功率算法,對信道的容量進行功率分配。結(jié)合高速鐵路環(huán)境的結(jié)構(gòu)特點,且發(fā)送端...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 存在的問題
    1.4 論文主要內(nèi)容及各章節(jié)結(jié)構(gòu)安排
2 LTE的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及無線通信小區(qū)切換研究
    2.1 LTE系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和模型
        2.1.1 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
        2.1.2 S1 接口協(xié)議棧
        2.1.3 X2 接口協(xié)議棧
        2.1.4 LTE的切換流程
    2.2 LTE-R中切換的概述
        2.2.1 LTE-R中切換的定義
        2.2.2 LTE-R中切換的原因和分類
    2.3 LTE-R的切換過程
        2.3.1 切換的測量過程
        2.3.2 切換判決過程
        2.3.3 切換執(zhí)行過程
    2.4 本章小結(jié)
3 高鐵環(huán)境下分布式天線技術(shù)及功率分配方案研究
    3.1 MIMO的信道模型
        3.1.1 非頻率選擇性信道模型
        3.1.2 頻率選擇性信道模型
    3.2 高鐵環(huán)境下分布式天線技術(shù)
        3.2.1 分布式天線技術(shù)和原理
        3.2.2 分布式天線系統(tǒng)的在高速鐵路中的部署
    3.3 高鐵環(huán)境下分布式天線信道容量分析
        3.3.1 分布式天線系統(tǒng)信道容量分析
        3.3.2 發(fā)送端信道狀態(tài)信息未知時分布式天線系統(tǒng)容量
        3.3.3 發(fā)送端信道狀態(tài)信息已知時分布式天線系統(tǒng)容量
    3.4 仿真參數(shù)設(shè)置與仿真結(jié)果分析
        3.4.1 信道容量概率分布
        3.4.2 發(fā)送端信道狀態(tài)信息未知時信道容量
        3.4.3 信道容量與中斷容量
    3.5 本章小結(jié)
4 基于分布式天線的自適應(yīng)切換算法優(yōu)化
    4.1 基于分布式天線的系統(tǒng)模型
    4.2 高速鐵路中基于分布式天線的切換過程優(yōu)化
        4.2.1 濾波過程
        4.2.2 切換過程優(yōu)化
    4.3 高速鐵路中基于分布式天線的切換算法優(yōu)化
        4.3.1 切換測量過程
        4.3.2 切換判決優(yōu)化
        4.3.3 切換執(zhí)行優(yōu)化
    4.4 仿真結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 論文總結(jié)
    5.2 論文展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果



本文編號：3973275