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高铁环境下TD-LTE基站规划的研究
| 论文题名： | 高铁环境下TD-LTE基站规划的研究 |
| 关键词： | 高速铁路;TD-LTE基站;网络覆盖规划;遗传算法 |
| 摘要： | 高速铁路是经济发展的重要基础，是一个国家发展的重要组成部分。随着高速铁路的迅猛发展，人们的出行以及彼此之间的交流变得更加容易，更加快捷。预计2020年底，将有数亿人乘坐高铁旅行，届时，高速铁路将成为人们出行和旅游的首选交通工具。因此，稳定的通信就显得愈发重要。国内现在铁路方面用的仍然是GSM窄带移动通信技术，但是GSM-R本身的缺点也不可忽视，即它在高速运行的环境下，GSM-R系统性能和频谱利用率大幅下降。另一方面，GSM-R系统不能满足日益增长的数据业务需求，我国GSM-R带宽只有4MHz，这成为了制约GSM-R进一步发展的关键因素。 本文针对高速铁路场景运用TD-LTE技术进行基站网络覆盖规划研究，由于GSM-R的自身缺陷，TD-LTE可以提供更高速率、更大容量的传输能力，因此铁路通信需要从GSM-R向TD-LTE技术迈进。基站覆盖和频率规划是网络规划优化的重要组成部分，也是影响高速铁路沿线覆盖效果的主要因素。通过前三章内容，将高速铁路发展、高速铁路通信技术发展、TD-LTE相关技术和基站网络覆盖规划等内容进行了全面的介绍与比对分析，具体讲到了高速铁路TD-LTE通信技术的发展与面临的难题、TD-LTE通信系统的原理，包括网络架构、关键技术等以及组网方案的分析、用合理的建设成本去对铁路沿线基站覆盖进行规划。并且最后利用Atoll仿真软件对某市的一段高铁线路进行了模拟工程仿真，通过数据结合仿真图来看基站规划的效果。 本文在最后一部分内容主要对高铁环境下的频率规划进行了研究，通过合理的频率规划，来减少同频干扰等带来的问题。首先对频率规划方法进行概述，接着对传统遗传算法原理进行了详细的介绍，然后针对高铁环境，对传统的遗传算法进行改进。仿真分析部分，先是对Okumura-Hata模型在高铁环境下进行了路径损耗的仿真，可以清晰地看出不同传播环境下的路径损耗的变化。接着本文在有限频点资源下，基于给出频率分配方案，对传统的遗传算法和改进型遗传算法进行了Matlab仿真分析对比，仿真结果显示，改进型遗传算法有效的抑制了过早陷入局部寻优，加强了全局搜索能力。在收敛情况方面，也是优于传统算法的。 |
| 作者： | 张杰 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 郑玉甫;杨永东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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