高鐵場景下LTE-A資源調(diào)度與越區(qū)切換研究.pdf

1、高速鐵路，作為一種快速，安全和綠色的公共交通系統(tǒng)，近年來在我國得到了快速發(fā)展。在長達(dá)數(shù)小時的旅途中，如何為旅客提供高質(zhì)量的通信服務(wù)已經(jīng)成為研究熱點之一。LTE-A系統(tǒng)具有頻譜效率高，覆蓋能力強(qiáng)，時延短，業(yè)務(wù)類型豐富等特點，是極具潛力的鐵路旅客通信技術(shù)。
　　本文從調(diào)度和切換的角度對高移動性下LTE-A系統(tǒng)的性能進(jìn)行了研究。調(diào)度是LTE-A MAC層的重要功能，對系統(tǒng)頻譜效率和用戶公平性有重要影響。傳統(tǒng)的調(diào)度算法在列車用戶和普通用戶

2、共存時，無法滿足系統(tǒng)公平性要求，需要作出改進(jìn);而小區(qū)切換是移動性管理中的重要內(nèi)容。失敗的切換會導(dǎo)致通信中斷甚至掉話，嚴(yán)重影響用戶體驗。在高鐵場景下，切換面臨較大挑戰(zhàn)，存在頻繁切換、群切換、多普勒頻移等問題。
　　本文主要工作如下:
　　(1)根據(jù)LTE-A相關(guān)協(xié)議，參與了LTE-A動態(tài)系統(tǒng)級仿真平臺的搭建，編寫了切換、SINR映射、分組調(diào)度、MCS選擇和性能統(tǒng)計模塊。平臺采用c++編寫，包括一維場景和二維場景兩部分，適用于高

3、鐵場景下通信性能的仿真。
　　(2)針對列車用戶和普通地面用戶共存的場景，提出了一種基于比例公平的改進(jìn)分組調(diào)度方案。該方案通過提高列車用戶的調(diào)度優(yōu)先級，來改善用戶公平性。在上述系統(tǒng)級仿真平臺上，本文對改進(jìn)算法進(jìn)行了仿真。結(jié)果表明，該方案可以顯著提高高鐵場景下的用戶公平性，同時相比比例公平，系統(tǒng)吞吐量幾乎沒有下降。
　　(3)在Ziyue Liu等人[1]所提切換方案的基礎(chǔ)上，本文提出了一種改進(jìn)的方案，通過使用切換通知，來減少