高鐵場(chǎng)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(lái)在我國(guó)得到了快速發(fā)展。在長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)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(diǎn)之一。LTE-A系統(tǒng)具有頻譜效率高，覆蓋能力強(qiáng)，時(shí)延短，業(yè)務(wù)類型豐富等特點(diǎn)，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(duì)高移動(dòng)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(duì)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(shí)，無(wú)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(dòng)性管理中的重要內(nèi)容。失敗的切換會(huì)導(dǎo)致通信中斷甚至掉話，嚴(yán)重影響用戶體驗(yàn)。在高鐵場(chǎng)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(wèn)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(dòng)態(tài)系統(tǒng)級(jí)仿真平臺(tái)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(jì)模塊。平臺(tái)采用c++編寫，包括一維場(chǎng)景和二維場(chǎng)景兩部分，適用于高

3、鐵場(chǎng)景下通信性能的仿真。
　　(2)針對(duì)列車用戶和普通地面用戶共存的場(chǎng)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(guò)提高列車用戶的調(diào)度優(yōu)先級(jí)，來(lái)改善用戶公平性。在上述系統(tǒng)級(jí)仿真平臺(tái)上，本文對(duì)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(chǎng)景下的用戶公平性，同時(shí)相比比例公平，系統(tǒng)吞吐量幾乎沒(méi)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(guò)使用切換通知，來(lái)減少