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LTE在城市轨道交通中应用的可靠切换技术研究
| 论文题名： | LTE在城市轨道交通中应用的可靠切换技术研究 |
| 关键词： | 轨道交通;LTE技术;可靠切换;位置信息;多点协作传输 |
| 摘要： | 随着城市轨道交通的快速发展，列车速度不断提高，运营环境更加复杂，车地无线通信系统需要更大容量、更高速率、更稳定可靠的技术。LTE技术作为下一代铁路宽带移动通信系统，网络结构更加扁平化、IP化，能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率以及更短的控制面时延和用户面时延，满足列车高速运行时车地通信系统的需求，为轨道交通提供安全、高效、可靠的宽带通信服务。在LTE系统中，切换技术对通信服务质量有着重要影响，关系到车地通信的连续性及可靠性。因此需要研究LTE系统的切换技术，提出更加可靠高效的切换策略，来提高LTE网络的通信质量。 本文主要研究城市轨道交通环境下的LTE切换技术，采用多点协作传输技术改进现有的切换机制，并结合列车运行位置和速度辅助切换决策，降低切换中断概率，减少不必要的切换，优化切换性能，提高通信可靠性。 论文具体研究内容如下: (1)研究LTE的切换机制，介绍切换触发原因及常见的切换分类，详细分析切换信令流程，研究切换过程中的中断时延。 (2)研究轨道交通环境特征对切换的影响，对小区覆盖范围影响因素进行详细分析，研究RRU覆盖方案以及重叠覆盖距离设计，分析适用于轨道交通环境的无线信道模型。 (3)采用CoMP技术改进LTE现有切换机制，通过相邻基站的协作传输，将传统的小区间切换转化为服务基站更新过程，从根本上改善传统“先断后连”的硬切换技术所导致的切换中断问题，并提出针对列车运行速度实时调整的协作集分析模型。此外，本文还提出基于列车位置信息进行辅助切换的策略，来提高切换性能。 (4)仿真验证本文提出的改进切换策略的切换性能。确定仿真模型，分析切换性能参数。通过仿真结果与数据，比较现有的切换机制与本文提出的改进切换策略两者的切换性能，验证改进策略的优化效果。 结果表明，与现有的切换策略相比，采用本文提出的改进策略，能够有效降低切换中断概率，减少乒乓切换次数，提高切换成功率，更能适应高速运行的轨道交通环境，保证LTE的通信服务质量。 |
| 作者： | 曹冰清 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 步兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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