高速移動(dòng)下異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建與性能分析.pdf

1、隨著高速鐵路的快速發(fā)展，高速鐵路的網(wǎng)絡(luò)接入成為高速鐵路信息化建設(shè)的重點(diǎn)方向。本文通過(guò)對(duì)第五代移動(dòng)通信核心技術(shù)的分析，結(jié)合當(dāng)前高速移動(dòng)場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)接入的研究現(xiàn)狀以及高速移動(dòng)場(chǎng)景的特殊性，提出了一種基于第五代移動(dòng)通信的高速移動(dòng)場(chǎng)景的網(wǎng)絡(luò)接入架構(gòu)，詳細(xì)分析了該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的層次模型和工作原理，并進(jìn)一步研究了該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的移動(dòng)性管理機(jī)制。
　　本文的主要工作具體如下:
　　(1)提出一種高速移動(dòng)下的網(wǎng)絡(luò)接入架構(gòu)HSRAN。針對(duì)目前高速場(chǎng)景無(wú)線

2、接入網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線接入容量小、小區(qū)切換次數(shù)多的缺點(diǎn)，本文利用第五代移動(dòng)通信大容量、云管理的特點(diǎn)，提出了一種基于SDN的HSRAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。HSRAN的主要思想是利用SDN技術(shù)虛擬一個(gè)BBU池來(lái)提高HSRAN網(wǎng)絡(luò)的基帶處理性能，解決高速移動(dòng)下頻繁的小區(qū)切換的問(wèn)題。
　　(2)詳細(xì)分析了HSRAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的層次模型和工作原理。首先，本文分析了HSRAN無(wú)線接入層在高速場(chǎng)景下多制式融合的問(wèn)題。在HSRAN無(wú)線接入層設(shè)計(jì)了一種多制式融合模塊，

3、將不同制式的無(wú)線接入請(qǐng)求進(jìn)分離接入、分離處理、統(tǒng)一協(xié)轉(zhuǎn)，完成不同制式的融合。其次，本文分析了HSRAN基帶處理層BBU池的虛擬化過(guò)程，提出一種構(gòu)建BBU池的方案。該方案主要對(duì)基帶處理單元的控制面與數(shù)據(jù)面進(jìn)行分離，并加入多基帶處理邏輯，最終形成基帶處理池。通過(guò)Matlab仿真實(shí)驗(yàn)表明，HSRAN無(wú)線接入層能支持多種無(wú)線接入制式，HSRAN基帶處理層比分布式基帶處理單元具有更強(qiáng)的基帶處理性能。
　　(3)研究了高速移動(dòng)下HSRAN網(wǎng)絡(luò)

4、對(duì)移動(dòng)性的管理機(jī)制，包括小區(qū)切換管理和負(fù)載均衡管理。其中，HSRAN網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)切換主要依賴于HSRAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)越性，通過(guò)虛擬基帶處理池的方式減少小區(qū)切換次數(shù)。對(duì)于HSRAN網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡管理，本文提出了一種基于位置預(yù)測(cè)的PLB負(fù)載均衡算法。PLB算法首先以列車位置信息為分界點(diǎn)將BBU池的負(fù)荷承載情況分為三個(gè)階段，然后根據(jù)每個(gè)階段請(qǐng)求到達(dá)特征分別采用適宜于該階段的負(fù)載均衡策略。三個(gè)階段負(fù)載均衡策略的轉(zhuǎn)換時(shí)機(jī)由列車的位置信息來(lái)決定。