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高铁场景下LTE-A资源调度与越区切换研究
| 论文题名： | 高铁场景下LTE-A资源调度与越区切换研究 |
| 关键词： | 仿真平台;高速铁路;资源调度;越区切换;LTE-A系统 |
| 摘要： | 高速铁路，作为一种快速，安全和绿色的公共交通系统，近年来在我国得到了快速发展。在长达数小时的旅途中，如何为旅客提供高质量的通信服务已经成为研究热点之一。LTE-A系统具有频谱效率高，覆盖能力强，时延短，业务类型丰富等特点，是极具潜力的铁路旅客通信技术。 本文从调度和切换的角度对高移动性下LTE-A系统的性能进行了研究。调度是LTE-A MAC层的重要功能，对系统频谱效率和用户公平性有重要影响。传统的调度算法在列车用户和普通用户共存时，无法满足系统公平性要求，需要作出改进;而小区切换是移动性管理中的重要内容。失败的切换会导致通信中断甚至掉话，严重影响用户体验。在高铁场景下，切换面临较大挑战，存在频繁切换、群切换、多普勒频移等问题。 本文主要工作如下: (1)根据LTE-A相关协议，参与了LTE-A动态系统级仿真平台的搭建，编写了切换、SINR映射、分组调度、MCS选择和性能统计模块。平台采用c++编写，包括一维场景和二维场景两部分，适用于高铁场景下通信性能的仿真。 (2)针对列车用户和普通地面用户共存的场景，提出了一种基于比例公平的改进分组调度方案。该方案通过提高列车用户的调度优先级，来改善用户公平性。在上述系统级仿真平台上，本文对改进算法进行了仿真。结果表明，该方案可以显著提高高铁场景下的用户公平性，同时相比比例公平，系统吞吐量几乎没有下降。 (3)在Ziyue Liu等人[1]所提切换方案的基础上，本文提出了一种改进的方案，通过使用切换通知，来减少需要传输的信令，从而达到了缩短切换时延的目的。分析表明，新方案的切换时延只有原方案的58％左右。同时，本文从切换失败率和中断概率的角度对所提方案进行了分析和仿真。 |
| 作者： | 张梦奇 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 范平志 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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