高速鐵路環(huán)境下Td-LTE切換技術(shù)的研究.pdf

1、隨著中國(guó)高速鐵路的飛速發(fā)展，其營(yíng)運(yùn)規(guī)模與速度在不斷的提升，有效的緩解了中國(guó)人口流動(dòng)出行難的問題。但隨著列車速度的提升，當(dāng)前的鐵路寬帶無線通信系統(tǒng)存在著頻繁切換與掉話率高的問題，嚴(yán)重的影響了用戶體驗(yàn)。因此，如何提高鐵路寬帶無線通信系統(tǒng)性能成為中國(guó)三大電信運(yùn)營(yíng)商必須要解決的首要問題。而TD-LTE通信系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化、高數(shù)據(jù)傳輸率、低延時(shí)的特點(diǎn)，使TD-LTE在高速鐵路寬帶無線通信系統(tǒng)中具有良好的應(yīng)用前景。切換技術(shù)作為TD-LTE通信

2、系統(tǒng)最重要技術(shù)之一，其切換算法的性能直接影響著通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。
　　本文以TD-LTE切換技術(shù)理論為基礎(chǔ)，以基于LTE系統(tǒng)級(jí)仿真平臺(tái)LTE-Sim為研究手段，對(duì)高速鐵路環(huán)境下TD-LTE切換技術(shù)展開研究。首先對(duì)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與協(xié)議，以及切換的概念、原因與分類進(jìn)行了論述，詳細(xì)分析了TD-LTE切換算法的信令流程;接著基于系統(tǒng)級(jí)仿真平臺(tái)LTE-Sim對(duì)本選題仿真研究所需的仿真環(huán)境、測(cè)量報(bào)告模塊、切換算法模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì);對(duì)

3、基于傳統(tǒng)A3事件觸發(fā)切換算法進(jìn)行了性能評(píng)估。通過仿真發(fā)現(xiàn)基于傳統(tǒng)A3事件觸發(fā)切換算法在低速環(huán)境下具有良好的切換性能，但在高速環(huán)境下具有較高的丟包率和鏈路連接失敗率，無法滿足高速環(huán)境下TD-LTE通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量的要求。
　　針對(duì)上述問題，本文提出了一種優(yōu)化后的基于A3事件觸發(fā)切換算法，即基于A3事件的統(tǒng)計(jì)切換算法，該算法原理是統(tǒng)計(jì)參考信號(hào)接收功率值達(dá)到切換判決門限的次數(shù)閾值，當(dāng)滿足切換規(guī)則的統(tǒng)計(jì)次數(shù)達(dá)到統(tǒng)計(jì)閾值時(shí)，才可以進(jìn)行切換。

4、經(jīng)仿真發(fā)現(xiàn)于A3事件的統(tǒng)計(jì)切換算法在高速鐵路環(huán)境下，面對(duì)不同速度均具有良好的切換性能，達(dá)到了TD-LTE通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量要求。針對(duì)高速鐵路環(huán)境下的高速場(chǎng)景，本文還提出了一種基于GIS的TD-LTE切換算法，該算法的原理是根據(jù)小區(qū)的地理位置信息首先生成一份鏈狀的網(wǎng)絡(luò)鄰小區(qū)列表，并科學(xué)設(shè)定切換帶的切換位置與切換參考點(diǎn)，當(dāng)用戶端到達(dá)切換參考點(diǎn)時(shí)便執(zhí)行小區(qū)切換。本文綜合基于GIS的TD-LTE切換算法與基于A3事件觸發(fā)的統(tǒng)計(jì)切換算法的優(yōu)點(diǎn)