鐵路LTE-R寬帶移動通信系統(tǒng)高速適應性研究
發(fā)布時間：2021-03-05 16:11
截至2018年底,中國高鐵營業(yè)里程達到2.9萬公里,列車最高運營時速達到350 km/h。高速鐵路的快速發(fā)展使得鐵路通信業(yè)務需求逐漸增加。由于GSM-R窄帶通信系統(tǒng)的限制,鐵路通信系統(tǒng)亟需向寬帶化演進。LTE技術經過公眾移動通信網絡的長期驗證,具備成熟度及穩(wěn)定性,可以作為鐵路下一代移動通信的備選技術制式。將LTE應用于高速鐵路場景,對其高速適應性的研究十分重要。本文針對高速條件下LTE-R寬帶移動通信系統(tǒng)的性能和業(yè)務進行研究,驗證LTE-R系統(tǒng)的高速適應性。本文的主要工作如下:（1）對LTE-R寬帶移動通信系統(tǒng)的網絡架構、物理層幀結構、時頻資源結構、物理層關鍵技術進行介紹,并對LTE-R上下行資源調度過程進行研究。（2）研究了高速鐵路無線信道的特征,并結合實測數據建立高速條件下450MHz LTE-R系統(tǒng)的大尺度傳播模型并擬合小尺度衰落分布。（3）對高速條件下LTE-R寬帶移動通信系統(tǒng)的性能進行測試并對測試結果進行分析。性能研究包括測試不同速度下的LTE-R系統(tǒng)的吞吐量、時延、丟包率,并對比速度對LTE-R系統(tǒng)性能的影響,然后重點分析350km/h勻速運行時吞吐量、時延與RSRP、SI...
【文章來源】：中國鐵道科學研究院北京市
【文章頁數】：97 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
大尺度衰落和小尺度衰落的關系
最終得出與地形和環(huán)境因素相關的統(tǒng)計結論。面通過實測數據，對 LTE-R 系統(tǒng)大尺度傳播建立模型。實際測試采z 中 心 頻 率 信 號 ， 列 車 運 行 速 度 保 持 在 350km/h 。見表 3-1。表 3-1 大尺度衰落測試參數Table 3-1 Large scale fading test parameters參數名稱 參數值RRU 發(fā)射功率 40WRRU 天線掛高 43m車頂天線掛高 4203mm地形環(huán)境因素 平原無彎道，被測 RRU 方向角均打向正對鐵路方向下傾角度范圍 3°列車行駛速度 350km/h測基站的接收電平變化曲線如圖 3-4 所示。將表 3-1 參數代入式（3-10）1），利用最小平方差估計法計算下傾角為 3°時的路徑損耗指數n，標準離被測 RRU 1km 處的電平初值 Q (0)，結果見表 3-2。
表 3-2 平原無彎道地形下的大尺度模型參數Table 3-2 Large-scale model parameters in plains without curved terrai參數名稱 參數值路徑損耗指數n 3.50標準差 3.41距被測基站 1km 處電平初值（ Q (0)）-71.49 dBm采樣點數 k 793損耗指數 及電平初值 ，通過式（3-2）給出基站下傾 電波大尺度傳播公式：( ) 71.49 35 lg( )iQ i X12）的預測結果與高速條件下的實測數據進行擬合，擬合結中可以看出，LTE-R 基站下傾角為 3°，列車在高速條件結果與模型預測結果基本吻合。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]LTE-R場強測試系統(tǒng)的實現[J]. 白曉楠,梁軼群,陳松. 鐵道通信信號. 2018(03)
[2]發(fā)展下一代鐵路移動通信系統(tǒng)的探討[J]. 楊曉燕. 高速鐵路技術. 2017(01)
[3]LTE-R無線組網技術研究[J]. 鄭新新. 鐵道通信信號. 2016(07)
[4]不同制式LTE技術的高鐵場景適應性比較研究[J]. 李棟. 鐵道工程學報. 2016(07)
[5]多普勒效應對車地通信數據傳輸質量影響的分析[J]. 陳亞萍. 移動通信. 2016(12)
[6]一種低開銷的LTE上行鏈路信道估計算法[J]. 劉北佳,李偉,宗華,滕光耀. 電視技術. 2014(13)
[7]射頻干擾環(huán)境下OFDM系統(tǒng)的盲信號干擾噪聲比估計[J]. 洪順利,李有明,金明,王剛. 通信學報. 2014(06)
[8]鐵路下一代移動通信系統(tǒng)（LTE-R）技術指標體系研究[J]. 李莉. 鐵路通信信號工程技術. 2013(S1)
[9]LTE系統(tǒng)中下行信號質量RSRP測量研究[J]. 董晶. 科技信息. 2012(09)
[10]多輸入多輸出的比特交織編碼調制技術[J]. 楊薇. 天津市經理學院學報. 2011(05)
博士論文
[1]高速鐵路GSM-R網絡檢測/監(jiān)測數據分析關鍵技術研究[D]. 邢小琴.中國鐵道科學研究院 2014
[2]MIMO-OFDM系統(tǒng)信道估計理論的研究[D]. 才華.吉林大學 2010
碩士論文
[1]面向LTE-R的關鍵任務通信機制（MCPTT）的研究[D]. 聶寧.北京交通大學 2018
[2]高鐵場景下高頻頻段的多普勒頻偏估計算法[D]. 李倩.北京交通大學 2018
[3]LTE-R場強測試方法研究[D]. 魏來.北京交通大學 2017
[4]高速鐵路寬帶無線信道特性分析與仿真方法研究[D]. 張瑜.北京交通大學 2017
[5]LTE下行基帶信號處理研究[D]. 張蒙蒙.天津大學 2017
[6]高速鐵路LTE-R同頻切換算法研究[D]. 馬碩梅.蘭州交通大學 2016
[7]基于NS-3的LTE下行資源調度算法研究與仿真[D]. 朱寧.西安電子科技大學 2016
[8]基于NS3的LTE上行調度研究與實現[D]. 張貴昕.西安電子科技大學 2016
[9]LTE-R通信系統(tǒng)可靠性分析與研究[D]. 高志遠.北京交通大學 2016
[10]基于SoC的LTE物理層設計與實現[D]. 趙海舜.西安電子科技大學 2015
本文編號：3065482
【文章來源】：中國鐵道科學研究院北京市
【文章頁數】：97 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
大尺度衰落和小尺度衰落的關系
最終得出與地形和環(huán)境因素相關的統(tǒng)計結論。面通過實測數據，對 LTE-R 系統(tǒng)大尺度傳播建立模型。實際測試采z 中 心 頻 率 信 號 ， 列 車 運 行 速 度 保 持 在 350km/h 。見表 3-1。表 3-1 大尺度衰落測試參數Table 3-1 Large scale fading test parameters參數名稱 參數值RRU 發(fā)射功率 40WRRU 天線掛高 43m車頂天線掛高 4203mm地形環(huán)境因素 平原無彎道，被測 RRU 方向角均打向正對鐵路方向下傾角度范圍 3°列車行駛速度 350km/h測基站的接收電平變化曲線如圖 3-4 所示。將表 3-1 參數代入式（3-10）1），利用最小平方差估計法計算下傾角為 3°時的路徑損耗指數n，標準離被測 RRU 1km 處的電平初值 Q (0)，結果見表 3-2。
表 3-2 平原無彎道地形下的大尺度模型參數Table 3-2 Large-scale model parameters in plains without curved terrai參數名稱 參數值路徑損耗指數n 3.50標準差 3.41距被測基站 1km 處電平初值（ Q (0)）-71.49 dBm采樣點數 k 793損耗指數 及電平初值 ，通過式（3-2）給出基站下傾 電波大尺度傳播公式：( ) 71.49 35 lg( )iQ i X12）的預測結果與高速條件下的實測數據進行擬合，擬合結中可以看出，LTE-R 基站下傾角為 3°，列車在高速條件結果與模型預測結果基本吻合。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]LTE-R場強測試系統(tǒng)的實現[J]. 白曉楠,梁軼群,陳松. 鐵道通信信號. 2018(03)
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[8]鐵路下一代移動通信系統(tǒng)（LTE-R）技術指標體系研究[J]. 李莉. 鐵路通信信號工程技術. 2013(S1)
[9]LTE系統(tǒng)中下行信號質量RSRP測量研究[J]. 董晶. 科技信息. 2012(09)
[10]多輸入多輸出的比特交織編碼調制技術[J]. 楊薇. 天津市經理學院學報. 2011(05)
博士論文
[1]高速鐵路GSM-R網絡檢測/監(jiān)測數據分析關鍵技術研究[D]. 邢小琴.中國鐵道科學研究院 2014
[2]MIMO-OFDM系統(tǒng)信道估計理論的研究[D]. 才華.吉林大學 2010
碩士論文
[1]面向LTE-R的關鍵任務通信機制（MCPTT）的研究[D]. 聶寧.北京交通大學 2018
[2]高鐵場景下高頻頻段的多普勒頻偏估計算法[D]. 李倩.北京交通大學 2018
[3]LTE-R場強測試方法研究[D]. 魏來.北京交通大學 2017
[4]高速鐵路寬帶無線信道特性分析與仿真方法研究[D]. 張瑜.北京交通大學 2017
[5]LTE下行基帶信號處理研究[D]. 張蒙蒙.天津大學 2017
[6]高速鐵路LTE-R同頻切換算法研究[D]. 馬碩梅.蘭州交通大學 2016
[7]基于NS-3的LTE下行資源調度算法研究與仿真[D]. 朱寧.西安電子科技大學 2016
[8]基于NS3的LTE上行調度研究與實現[D]. 張貴昕.西安電子科技大學 2016
[9]LTE-R通信系統(tǒng)可靠性分析與研究[D]. 高志遠.北京交通大學 2016
[10]基于SoC的LTE物理層設計與實現[D]. 趙海舜.西安電子科技大學 2015
本文編號：3065482
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