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高移动性场景下位置信息辅助的LTE-A切换方案研究
| 论文题名： | 高移动性场景下位置信息辅助的LTE-A切换方案研究 |
| 关键词： | 高速列车;动性场景;LTE-A通信;切换方案;位置辅助;网络连接 |
| 摘要： | 如何在高达350km/h的列车移动速度下，为用户提供高速率高质量的服务，已经成为移动通信领域的一个重要研究方向。LTE-A系统具有扁平化和IP化网络结构，高达1Gbps的下行和500Mbps的上行峰值速率，以及更短的控制面时延和用户面时延等优势，有望在高速铁路旅客通信中获得应用。 小区切换是LTE-A通信系统移动性管理的一个重要组成部分，是保持LTE-A通信的连续性，使用户不会因为在蜂窝小区间快速移动而导致通信中断的重要保障。在高移动性的场景下，严重的多普勒效应导致的载波间干扰会影响切换信令的传输，用户快速的穿越小区重叠区域也会要求切换流程更短、时延更小。为了避免频繁的越区切换而增大小区半径也会导致小区边缘的信号质量变差。另外，在高速列车的用户还将遭受车厢穿透损耗，大量用户同时切换导致信令风暴等问题。本文重点研究高移动性场景下基于位置信息辅助的LTE-A的切换技术和算法，以保证LTE-A网络的“无缝连接”。 本文首先重点介绍了LTE-A的切换机制，分析了高移动性对LTE-A切换方案的影响。随后本文研究了位置辅助的LTE-A切换方案，结合定位技术，对原LTE-A的切换算法进行改进，并提出了四种不同的切换算法。方案A通过用户位置信息，预测切换的目标小区，提前进行切换的准备工作，可以缩短切换流程，减少切换时延。方案B利用用户和基站位置等信息，通过计算选定一个地理上的最优小区，并对最优小区的RSRP进行修正，促使用户更快的切换到最优小区里。方案C和方案D利用方案B最优小区的方法，提出了两种的切换判决算法来替代原LTE-A里事件A3的判决算法。作者搭建了LTE-A的系统级仿真平台，对LTE-A的切换方案和四种位置辅助的切换方案进行了仿真分析。仿真结果表明，方案A可以减少大概50ms基站间切换的时延，方案B可以提高切换成功率，并控制总切换次数，而方案C和方案D在合适的参数设置下，均可以达到更高的切换成功率。 |
| 作者： | 费明 |
| 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： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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