端到端通信在列控系統(tǒng)中應(yīng)用的研究.pdf

1、基于通信的列車(chē)控制（Communication Based Train Control，CBTC）系統(tǒng)采用無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)（Wireless Local Area Network，WLAN）技術(shù)實(shí)現(xiàn)車(chē)地雙向通信。工作在公共開(kāi)放頻段的WLAN技術(shù)存在一些局限性及不足之處，例如同頻干擾和較低的移動(dòng)性支持等。此外，現(xiàn)有CBTC系統(tǒng)僅存在車(chē)地通信，無(wú)法避免由于既有系統(tǒng)設(shè)備故障或控制中心失效等原因造成的列車(chē)碰撞事故的發(fā)生。因此，為了提高信息傳輸?shù)目捎眯?/p>

2、及可靠性，考慮在現(xiàn)有列控系統(tǒng)中加入車(chē)車(chē)直接通信技術(shù)。
　　本文主要研究端到端通信技術(shù)在城市軌道交通列控系統(tǒng)中的應(yīng)用問(wèn)題，研究加入D2D通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)車(chē)車(chē)直接信息傳輸，從而提高列控系統(tǒng)信息傳輸?shù)目煽啃约翱捎眯?。本論文的研究成果?chuàng)新性及實(shí)用性較高，對(duì)于LTE及D2D通信技術(shù)在城市軌道交通中的應(yīng)用有一定的借鑒意義。論文的具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)研究長(zhǎng)期演進(jìn)（Long Term Evolution，LTE）技術(shù)及LTE-Adva

3、nced中的D2D通信技術(shù)，分析了LTE系統(tǒng)架構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)，介紹了D2D通信的基本分類(lèi)、實(shí)現(xiàn)方式、資源分配與功率控制以及通信連接的建立流程。
　　(2)加入車(chē)車(chē)通信之后，對(duì)列控系統(tǒng)不同的通信方案進(jìn)行對(duì)比分析。采用車(chē)車(chē)、車(chē)地通信相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)列控系統(tǒng)信息的傳輸。在此基礎(chǔ)上，給出車(chē)車(chē)通信連接的建立流程，設(shè)計(jì)車(chē)車(chē)、車(chē)地通信相結(jié)合的列控系統(tǒng)信息傳輸機(jī)制，包括傳輸?shù)男畔?nèi)容、傳輸方式及信息的融合使用方案。
　　(3)分析了時(shí)延/丟

4、包對(duì)列控系統(tǒng)的影響，對(duì)車(chē)車(chē)通信信息傳輸時(shí)延/丟包情況進(jìn)行了分析，與基于LTE的車(chē)地通信信息傳輸時(shí)延/丟包進(jìn)行了對(duì)比，考慮新的傳輸機(jī)制下車(chē)車(chē)、車(chē)地通信相結(jié)合的信息傳輸時(shí)延/丟包情況，分析了加入車(chē)車(chē)通信對(duì)列控系統(tǒng)信息傳輸性能的改善。
　　(4)為了使車(chē)車(chē)通信帶來(lái)列控系統(tǒng)信息傳輸性能提升的同時(shí)不占用額外的資源開(kāi)銷(xiāo)，研究通過(guò)復(fù)用現(xiàn)有資源實(shí)現(xiàn)車(chē)車(chē)直接通信。在此基礎(chǔ)上，提出基于位置和吞吐量最大化的資源管理算法，解決車(chē)車(chē)、車(chē)地通信共用相同無(wú)線(xiàn)資