高速鐵路環(huán)境下Td-LTE切換技術的研究.pdf

1、隨著中國高速鐵路的飛速發(fā)展，其營運規(guī)模與速度在不斷的提升，有效的緩解了中國人口流動出行難的問題。但隨著列車速度的提升，當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，嚴重的影響了用戶體驗。因此，如何提高鐵路寬帶無線通信系統(tǒng)性能成為中國三大電信運營商必須要解決的首要問題。而TD-LTE通信系統(tǒng)具有網(wǎng)絡結構扁平化、高數(shù)據(jù)傳輸率、低延時的特點，使TD-LTE在高速鐵路寬帶無線通信系統(tǒng)中具有良好的應用前景。切換技術作為TD-LTE通信

2、系統(tǒng)最重要技術之一，其切換算法的性能直接影響著通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡服務質量。
　　本文以TD-LTE切換技術理論為基礎，以基于LTE系統(tǒng)級仿真平臺LTE-Sim為研究手段，對高速鐵路環(huán)境下TD-LTE切換技術展開研究。首先對TD-LTE網(wǎng)絡架構與協(xié)議，以及切換的概念、原因與分類進行了論述，詳細分析了TD-LTE切換算法的信令流程;接著基于系統(tǒng)級仿真平臺LTE-Sim對本選題仿真研究所需的仿真環(huán)境、測量報告模塊、切換算法模塊進行了設計;對

3、基于傳統(tǒng)A3事件觸發(fā)切換算法進行了性能評估。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)服務質量的要求。
　　針對上述問題，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)計切換算法，該算法原理是統(tǒng)計參考信號接收功率值達到切換判決門限的次數(shù)閾值，當滿足切換規(guī)則的統(tǒng)計次數(shù)達到統(tǒng)計閾值時，才可以進行切換。

4、經(jīng)仿真發(fā)現(xiàn)于A3事件的統(tǒng)計切換算法在高速鐵路環(huán)境下，面對不同速度均具有良好的切換性能，達到了TD-LTE通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡服務質量要求。針對高速鐵路環(huán)境下的高速場景，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)絡鄰小區(qū)列表，并科學設定切換帶的切換位置與切換參考點，當用戶端到達切換參考點時便執(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)計切換算法的優(yōu)點