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GSM-R网络越区切换算法的分析与优化
| 论文题名： | GSM-R网络越区切换算法的分析与优化 |
| 关键词： | 铁路通信;越区切换;路径损耗;网络架构 |
| 摘要： | 超高速的列车运营对GSM-R网络的服务质量和网络可靠性提出了更严格的要求。越区切换是GSM-R移动性管理中的关键技术，它是保障铁路沿线不间断通信的基础，其可靠性和有效性是体现GSM-R系统性能的重要指标，它对保障铁路移动通信的高可靠性和有效性起着举足轻重的作用。为了保证我国高速铁路的正常运营，本文以优化GSM-R网络越区切换的质量为目的，结合GSM-R无线信道模型分析了越区切换过程中的各种参数、列车速度、切换时间等方面对切换质量的影响，并针对切换算法进行了优化，主要研究内容如下： ⑴在GSM-R切换算法中，算术平均计算窗口Hreqave的设置过小时，能够提高切换速度，但是会增加产生乒乓切换的风险。传统的( TA， CI)判断列车运行方向后的快速切换方式，根据( TA， CI)值优化了邻小区，虽然解决了乒乓切换问题，却产生了“误切换”导致的高掉话率。本文结合传统的( TA， CI)判定列车运行方向算法，同时提出了在切换判决过程中设置接收电平切换门限值的策略。通过仿真比较，改进后的算法比传统的( TA, CI)判断列车运行方向的快速切换方式很大程度上优化了越区切换质量。 ⑵高速环境中，GSM-R网络越区切换质量会受到速度的影响。结合相邻小区间的接收电平覆盖模型分析：随着速度的增加，可用切换时间会逐渐减少，当速度达到500km/h时，可用切换时间降低至不到4s，严重影响了切换质量。本文提出了切换门限值随着列车速度动态调整的新策略：在高速情况下，适当降低门限值，低速情况下适当提高门限值的方式。这样保证了切换过程中的可用切换时间，从而减少了列车切换过程中因当前信道服务质量变差导致的掉话。通过实验室仿真表明，采用此算法后，高速环境中越区切换质量有了很大程度上的优化。 ⑶在冗余覆盖环境中，邻小区关系要比单网覆盖环境复杂的多，因此，适合于单网覆盖环境中的快速切换算法并不适用。本文提出了基于BSC学习历史切换记录的算法来确定最优目标小区，通过预先确定目标小区的方式，再结合单网覆盖环境下的快速切换技术，可以在保证切换质量的同时提高冗余环境下的切换速度，分析表明，该算法能有效的降低冗余覆盖环境下的切换时延。 |
| 作者： | 张文 |
| 专业： | 电路与系统 |
| 导师： | 金心宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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