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面向城市轨道交通的LTe-M系统的无线资源分组调度策略研究
| 论文题名： | 面向城市轨道交通的LTe-M系统的无线资源分组调度策略研究 |
| 关键词： | 城市轨道交通;LTE-M系统;资源调度;功率控制 |
| 摘要： | 随着通信技术、控制技术、计算机技术的迅速发展，CBTC(Communications Based Train Control，基于通信的列车控制)技术已经成为当前城市轨道交通中列车运行控制系统的首选信号制式。目前，现有城市轨道交通车地无线通信系统所采用的WLAN（Wireless Local Area Network，无线局域网络）技术存在抗干扰能力差、资源调度不灵活、可靠性差、运营维护不方便等缺点，基于LTE无线通信技术的LTE-M城市轨道交通车地无线通信系统已成为发展趋势。 LTE-M系统继承了LTE技术优势，但仍有一些技术问题待解决。一方面，LTE-M系统需要承载可靠性和实时性要求很高的CBTC业务;另一方面，LTE-M系统需要承载视频业务，对吞吐量的要求也很高。因此，有必要设计专门针对LTE-M系统的无线资源调度策略，根据城市轨道交通车地无线通信系统的特点和要求，更有效地利用无线资源，提升系统性能。 本文研究并提出满足城市轨道交通场景业务需求的无线资源调度策略，完成的工作主要概括为以下几点: (1)在分析研究LTE经典调度算法的基础上，针对LTE-M系统综合承载业务要求与QoS需求，提出了一种基于多用户和多业务的无线资源分组调度算法即多业务正比公平调度算法—MSPF算法(Multi-service Proportional Fairness)。在用户承载单一业务的情形下，与LTE系统的经典调度算法进行仿真分析与对比，初步验证了MSPF调度算法性能及其对LTE-M承载业务调度的适用性。 (2)基于本文提出的MSPF调度算法设计了适用于LTE-M系统的无线资源分组调度策略，分别对LTE-M系统单小区的下行与上行调度策略进行了设计及MATLAB仿真分析。仿真结果表明:基于MSPF算法的LTE-M单小区的上下行资源调度策略能够有效调度无线资源，并且满足城市轨道交通承载业务的需求。 (3)在单小区调度策略的基础上，考虑多小区时的同频干扰问题，研究了基于功率控制的LTE-M多小区下行资源联合分配方案。通过对相同频率资源的功率控制，使得小区之间的干扰降低，提升系统性能。仿真结果表明:基于功率控制的多小区下行资源联合分配方案能够有效地降低小区间的干扰，进一步提升了系统容量。 |
| 作者： | 王丽 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 蒋海林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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