面向城市軌道交通的LTe-M系統(tǒng)的無線資源分組調(diào)度策略研究.pdf

1、隨著通信技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，CBTC(Communications Based Train Control，基于通信的列車控制)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前城市軌道交通中列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的首選信號(hào)制式。目前，現(xiàn)有城市軌道交通車地?zé)o線通信系統(tǒng)所采用的WLAN（Wireless Local Area Network，無線局域網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)存在抗干擾能力差、資源調(diào)度不靈活、可靠性差、運(yùn)營維護(hù)不方便等缺點(diǎn)，基于LTE無線通信技術(shù)的LTE-M城

2、市軌道交通車地?zé)o線通信系統(tǒng)已成為發(fā)展趨勢(shì)。
　　LTE-M系統(tǒng)繼承了LTE技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但仍有一些技術(shù)問題待解決。一方面，LTE-M系統(tǒng)需要承載可靠性和實(shí)時(shí)性要求很高的CBTC業(yè)務(wù);另一方面，LTE-M系統(tǒng)需要承載視頻業(yè)務(wù)，對(duì)吞吐量的要求也很高。因此，有必要設(shè)計(jì)專門針對(duì)LTE-M系統(tǒng)的無線資源調(diào)度策略，根據(jù)城市軌道交通車地?zé)o線通信系統(tǒng)的特點(diǎn)和要求，更有效地利用無線資源，提升系統(tǒng)性能。
　　本文研究并提出滿足城市軌道交通場(chǎng)景業(yè)務(wù)需

3、求的無線資源調(diào)度策略，完成的工作主要概括為以下幾點(diǎn):
　　(1)在分析研究LTE經(jīng)典調(diào)度算法的基礎(chǔ)上，針對(duì)LTE-M系統(tǒng)綜合承載業(yè)務(wù)要求與QoS需求，提出了一種基于多用戶和多業(yè)務(wù)的無線資源分組調(diào)度算法即多業(yè)務(wù)正比公平調(diào)度算法—MSPF算法(Multi-service Proportional Fairness)。在用戶承載單一業(yè)務(wù)的情形下，與LTE系統(tǒng)的經(jīng)典調(diào)度算法進(jìn)行仿真分析與對(duì)比，初步驗(yàn)證了MSPF調(diào)度算法性能及其對(duì)LTE-M

4、承載業(yè)務(wù)調(diào)度的適用性。
　　(2)基于本文提出的MSPF調(diào)度算法設(shè)計(jì)了適用于LTE-M系統(tǒng)的無線資源分組調(diào)度策略，分別對(duì)LTE-M系統(tǒng)單小區(qū)的下行與上行調(diào)度策略進(jìn)行了設(shè)計(jì)及MATLAB仿真分析。仿真結(jié)果表明:基于MSPF算法的LTE-M單小區(qū)的上下行資源調(diào)度策略能夠有效調(diào)度無線資源，并且滿足城市軌道交通承載業(yè)務(wù)的需求。
　　(3)在單小區(qū)調(diào)度策略的基礎(chǔ)上，考慮多小區(qū)時(shí)的同頻干擾問題，研究了基于功率控制的LTE-M多小區(qū)下行資