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GSM-R网络分组域EDGE系统性能研究
| 论文题名： | GSM-R网络分组域EDGE系统性能研究 |
| 关键词： | 铁路通信;GSM-R网络;分组域;EDGE系统;承载能力 |
| 摘要： | EDGE是一种基于GSM/GPRS系统的增强型技术，它在GSM-R的分组域中引入了8PSK调制方式，每个符号传送三比特信息，理论上可以将空中接口的最大传输速率提高三倍。并引入了自适应传输技术，提高了GPRS系统在时延、丢包率、吞吐量等方面的指标。相比于GPRS，EDGE在空中接口上进行了改进，同时可以充分利用现有的铁路GSM-R/GPRS通信系统基础设施，以最经济的方式提高系统的业务承载能力。随着中国铁路的高速发展，业务需求的进一步增长，EDGE可以短时间内缓解车地通信业务需求与GSM-R网络承载能力之间的矛盾，成为铁路通信系统从GSM-R/GPRS演进到LTE-R的桥梁。然而现在全球铁路还没有EDGE技术的应用经验，迫切的需要进行EDGE系统性能的研究工作。 本文主要研究EDGE技术在铁路场景下的性能。首先分析了EDGE的原理，并与GPRS技术进行了对比分析。为了评估EDGE系统在铁路场景下的性能，采取了理论分析、实验室测试、现场测试以及提出性能改善措施几个环节，对EDGE系统的性能进行了充分的讨论。本文的主要内容如下: (1)在实验室搭建了半实物仿真平台，利用信道仿真器C8和EDGE网络设备进行移动场景下性能的测试，选定了三种调制编码方式的情况下，来研究不同调制编码方式在不同移动速度下的性能。 (2)在呼和浩特到张家口普速铁路和西安到成都高速铁路上模拟铁路数据业务的传输，测试EDGE在铁路场景下的传输时延、吞吐量以及丢包率。针对移动速度对EDGE系统性能的影响进行了测量，根据测试结果提出了适合于铁路场景的EDGE系统应用策略。 (3)针对西成高速铁路上测试过程中存在的大量重传导致系统时延显著恶化的问题，首先分析了隧道口处时延性能显著恶化的原因，然后通过理论分析和仿真相结合的方法，对不同信道条件下时延、丢包率、吞吐量性能进行了研究，重点比较了重传机制对性能的时延、丢包率、吞吐量的影响。 (4)提出了三项优化性能的措施:网络辅助的小区重选、扩展的上行TBF释放和PFC(Packet Flow Context)。通过实验室测试，证明了网络辅助小区重选和扩展的上行TBF释放可以有效降低EDGE网络的时延;证明了PFC功能在非拥塞条件下高优先级的业务可以优先被保障，提出了在资源紧张的情况下，铁路关键业务传输的保障策略。 |
| 作者： | 郭晓兵 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 朱刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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