高速鐵路分布式天線寬帶通信系統(tǒng)中優(yōu)化切換算法研究.pdf

1、隨著高速鐵路在世界范圍內(nèi)的迅速發(fā)展，高速鐵路場景下用戶對車地寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求日益增加，實(shí)現(xiàn)高速鐵路無縫接入已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。但是高速鐵路車地寬帶通信也面臨著諸多問題:嚴(yán)重的多普勒頻偏、穿透損耗、頻繁切換以及掉話率高等已成為保障通信可靠性的嚴(yán)峻考驗(yàn)。其中，切換技術(shù)是實(shí)現(xiàn)高速鐵路無縫接入與行車安全的關(guān)鍵所在。因此，研究高速場景下車地寬帶通信系統(tǒng)中的優(yōu)化切換方案具有及其重要的意義。
　　本文首先介紹了已有的高速鐵路車地?zé)o線通信系統(tǒng)

2、，并依次分析了基于LTE-A（Long Term Evolution Advanced，進(jìn)一步長期演進(jìn)）、DAS(Distributed AntennaSystem，分布式天線系統(tǒng))等解決方案的優(yōu)缺點(diǎn)?？偟膩碚f，已有的解決方案未完整地解決存在的諸多問題，并且尚未出現(xiàn)將DAS和LTE-A的關(guān)鍵技術(shù)結(jié)合起來應(yīng)用于高速鐵路車地?zé)o線通信的解決方案。
　　為了實(shí)現(xiàn)高速鐵路車地?zé)o線寬帶通信的無縫接入，本文結(jié)合LTE-A和DAS的優(yōu)點(diǎn)，提出一種

3、適用于高速鐵路車地?zé)o線寬帶通信的無縫接入方案。首先分析了已有方案中存在的突出問題，接著給出了所提方案的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)，并對該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的功能實(shí)體與架構(gòu)特性進(jìn)行詳細(xì)地闡述及分析。在本文所提出的方案中，為實(shí)現(xiàn)高速列車的無縫接入，當(dāng)列車位于同一個(gè)邏輯小區(qū)時(shí)，在CCS（CentralControl System，中心控制站）控制下的所有RAU(Remote Antenna Unit，遠(yuǎn)端天線單元)向車載天線發(fā)送相同載頻的無線信號。因此，在同一個(gè)邏

4、輯小區(qū)內(nèi)跨RAU行駛時(shí)，列車上車載天線的底層鏈接不需要改變。而一個(gè)CCS通過光纖拉遠(yuǎn)技術(shù)可控制大量的RAU，小區(qū)覆蓋范圍被拓寬，那么在很長的距離內(nèi)就可以避免越區(qū)切換，高速列車頻繁切換等問題可以得到有效地改善。然而，當(dāng)列車移動至兩個(gè)CCS的覆蓋重疊區(qū)域時(shí)，切換不可避免。本文利用車載移動中繼及其控制的車載雙天線，提出雙層雙鏈路無縫切換方案，即在需要執(zhí)行切換的時(shí)候，先由前天線發(fā)起，尾天線仍保持與網(wǎng)絡(luò)的連接，繼續(xù)發(fā)送/接收用戶數(shù)據(jù)，當(dāng)前天線完成