高速鐵路LTE系統(tǒng)切換技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國高速鐵路迅速發(fā)展，列車速度大幅提升導(dǎo)致旅客通信質(zhì)量嚴(yán)重下降，存在著切換頻繁、高掉話率等現(xiàn)象。而LTE系統(tǒng)自身具有更優(yōu)越的性能，特別是高數(shù)據(jù)率、低時延的特征，更好地滿足了高鐵的通信需求。在通信系統(tǒng)中，切換技術(shù)是移動性管理的重要組成成分，在解決移動過程中的連續(xù)性方面有著不可磨滅的功效，尤其是在保障高移動性場景下的通信質(zhì)量。本文將LTE切換技術(shù)的理論知識作為基礎(chǔ)，用MATLAB軟件搭建了仿真平臺，針對高鐵場景中LTE切換技術(shù)做進(jìn)一步的

2、研究。
　　本文首先論述了LTE系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、各網(wǎng)元和接口的功能以及無線接口協(xié)議。并對切換的作用、觸發(fā)原因和分類、LTE切換流程做了詳細(xì)地說明。其次分析總結(jié)了高速鐵路場景下影響LTE切換的因素：多普勒頻移變大、切換次數(shù)增加、列車穿透損耗增加、切換帶如何設(shè)計等，針對這些問題提出了相應(yīng)的解決方案。接著分析了傳統(tǒng)A3切換算法的原理，并針對其不足之處，提出了基于終端速度特性的切換算法和基于統(tǒng)計特性觸發(fā)切換的算法進(jìn)行優(yōu)化。最后，從傳統(tǒng)的A

3、3切換算法和基于終端速度特性的切換算法建模分析出發(fā)，創(chuàng)新性地提出了一種基于多普勒效應(yīng)的優(yōu)化切換算法。并用MATLAB軟件搭建仿真平臺，將優(yōu)化后的算法做了仿真，同時將A3切換算法和多普勒效應(yīng)的優(yōu)化切換算法的仿真結(jié)果做了分析對比。優(yōu)化后算法能自適應(yīng)的調(diào)整切換遲滯門限HHM（Handover Hysteresis Margin），因此能夠更及時、快速的按照判決條件觸發(fā)切換。此外還可以根據(jù)多普勒頻移值的正負(fù)判斷列車運行的方向，提前生成目標(biāo)小區(qū)列