GSM-R系統(tǒng)時(shí)間分布模型及切換決策算法研究.pdf

1、隨著我國(guó)鐵路的高速發(fā)展，如既有線提速、高速鐵路和客運(yùn)專線的修建等，現(xiàn)有的鐵路無(wú)線通信系統(tǒng)漸漸的不能滿足鐵路發(fā)展的需要，GSM-R(GSM for Railway)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，它以成熟的GSM技術(shù)為基礎(chǔ)，專為滿足鐵路專用通信而開發(fā)。相對(duì)于GSM系統(tǒng)，GSM-R系統(tǒng)增加了面向鐵路的應(yīng)用，如組呼、廣播；功能尋址、位置尋址等等。
　　 在公網(wǎng)中，移動(dòng)用戶小區(qū)駐留時(shí)間、呼叫保持時(shí)間、小區(qū)信道占用時(shí)間三個(gè)系統(tǒng)時(shí)間分布模型對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及性能分

2、析起到了關(guān)鍵性作用，同時(shí)，它們一直都是研究的熱點(diǎn)。雖然GSM-R系統(tǒng)是基于GSM的鐵路專用移動(dòng)通信系統(tǒng)，其移動(dòng)用戶(如，列車駕駛員)有著不同于公網(wǎng)內(nèi)移動(dòng)用戶的運(yùn)動(dòng)方式，但是，列車小區(qū)駐留時(shí)間、呼叫保持時(shí)間、小區(qū)信道占用時(shí)間三個(gè)模型同樣對(duì)GSM-R系統(tǒng)設(shè)計(jì)及性能分析有著不可忽視的影響。此外，為了保證在運(yùn)行中的列車正常通話，GSM-R系統(tǒng)切換決策算法是眾多關(guān)鍵技術(shù)之一。當(dāng)列車高速運(yùn)行時(shí)，列車需要可靠的通信支持，以保證運(yùn)行安全，所以，GSM-

3、R系統(tǒng)切換決策算法的設(shè)計(jì)目標(biāo)應(yīng)是減少平均切換次數(shù)，提高切換的有效性。故，本文的研究專門針對(duì)GSM-R系統(tǒng)內(nèi)的時(shí)間分布模型及切換決策算法這兩個(gè)方面。
　　 針對(duì)GSM-R系統(tǒng)時(shí)間分布模型，首先提出一種基于接收拒絕法的隨機(jī)剩余時(shí)間(或隨機(jī)持續(xù)時(shí)間)生成方法，此方法適用于小區(qū)駐留時(shí)間均值收斂的所有情況且操作統(tǒng)一、方便。其次，提出一種基于小區(qū)駐留時(shí)間的呼叫保持時(shí)間分布模型，此模型中呼叫保持時(shí)間僅與小區(qū)駐留時(shí)間、呼叫過(guò)程中移動(dòng)用戶經(jīng)歷的平

4、均小區(qū)數(shù)量有關(guān)。然后，依據(jù)客運(yùn)專線設(shè)計(jì)規(guī)范中區(qū)間線路設(shè)計(jì)部分，提出了一種客運(yùn)專線區(qū)間上線路長(zhǎng)度生成方法，并在客運(yùn)專線區(qū)間上兩種不同的小區(qū)覆蓋方式假設(shè)下，分析客運(yùn)專線區(qū)間上GSM-R小區(qū)內(nèi)線路長(zhǎng)度的分布，進(jìn)而得出客運(yùn)專線區(qū)間上列車小區(qū)駐留時(shí)間、呼叫保持時(shí)間、小區(qū)信道占用時(shí)間分布模型。最后，依據(jù)客運(yùn)專線設(shè)計(jì)規(guī)范中站場(chǎng)線路設(shè)計(jì)部分與列車在客運(yùn)專線車站內(nèi)的運(yùn)行方式，提出不停站列車和停站列車在覆蓋客運(yùn)專線車站的小區(qū)內(nèi)的列車駐留時(shí)間分布模型。