高速铁路移动通信系统中继协作通信技术研究

发布时间：2021-08-19 10:44

　　近年来,高速铁路建设飞速发展,铁路运输受客观条件和非控制因素影响比较小,逐步成为各个国家主要的交通工具。铁路的高速运行极大的方便了人们的出行,大大缩短了列车的运行时间,列车时速的不断提升为人们带来便利的同时也对高速铁路移动通信系统提出了越来越高的要求。用户对移动通信高速率传输、数据业务需求的日益增加,数据传输速率低、频率资源短缺、掉话率高等成为高速铁路通信中的重要问题。高速铁路环境下无线信道衰落和传输损耗使得用户接收端链路性能急剧下降,为了提高接收端信号质量,采用协作通信技术,利用信道的非相关性实现空间分集。与公众移动场景相比,高铁场景下用户分布的范围不具有随机性,都是沿着轨道分布。本文通过在列车顶部部署协作中继MRN,利用中继MRN之间的协作传输提升从基站侧到用户终端之间的通信性能。主要研究分为三点:部署中继MRN合理间距、协作中继MRN信道选取依据和基于统计的协作方案性能分析。首先,研究了中继MRN部署的合理间距问题。高铁场景下部署中继MRN构成协作传输模型时与传统的铁路移动通信系统相比较变得复杂,本文在考虑信号传输时高铁场景下的路径损耗以及列车长度固定的情况下,分析得出部署中继M... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

MRN间的距离与误码率关系曲线

- 41 -图 4.3 协作与无协作方式的误码率曲线如图 4.3 所示的仿真环境是基站垂直轨道处的列车作为坐标原点，基站距离轨道垂离为 50 米，中继 MRN 的部署间距取值为 20 米，服从瑞利分布的随机数均值为 0为 1，系统噪声服从均值为 0 方差为 1 高斯分布的白噪声，分别进行传统无协作方及采用基于统计的中继选择协作方案的信噪比与误码率的仿真。由仿真图可知，在桥场景下，无协作及采用本文的协作方案随着回程链路信噪比的增大，整个两跳链误码率逐渐降低，当信噪比小于 6dB 时，采用本文的协作方案比无协作方式的性能而且随着中继 MRN 个数的增加，性能变差，但是差距并不是很大，因为协作传输中采用本文的协作方案，总功率分配给了各协作的中继 MRN，当协作的 MRN 回路的信道条件较差时，导致整个链路性能比无协作方式差。当信噪比大于 6dB 时

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于DoA的高速场景下大规模MIMO自适应波束成形[J]. 廖勇,李瑜锋,沈轩帆.  通信学报. 2017(06)
[2]高速铁路场景大尺度传播模型与时频色散特性研究[J]. 刘留,周涛,陶成,陈后金.  铁道学报. 2017(04)
[3]发展下一代铁路移动通信系统的探讨[J]. 杨晓燕.  高速铁路技术. 2017(01)
[4]高速铁路场景无线信道理论与方法研究[J]. 钟章队,艾渤,官科,何睿斯,熊磊.  北京交通大学学报. 2016(04)
[5]高速铁路移动通信系统关键技术的演进与发展[J]. 方旭明,崔亚平,闫莉,宋昊.  电子与信息学报. 2015(01)
[6]高速铁路移动通信系统多天线分集接收方案[J]. 罗万团,方旭明,程梦,赵亚军.  通信学报. 2014(06)
[7]基于遗传算法的多基站协作通信功率分配方案[J]. 肖海林,王鹏,聂在平,欧阳缮.  电子科技大学学报. 2014(01)
[8]多基站协作通信系统容量最大化的功率分配方案[J]. 肖海林,王鹏,欧阳缮,李民政.  北京邮电大学学报. 2013(06)
[9]基于中断概率的协作通信中继选择与功率分配算法[J]. 孙立悦,赵晓晖,虢明.  通信学报. 2013(10)
[10]高速列车车载多天线系统传输方案及容量分析[J]. 罗万团,方旭明,程梦,周祥娟.  通信学报. 2013(03)

博士论文
[1]中继协作通信系统中功率分配及能量效率研究[D]. 杨洁.南京邮电大学 2015
[2]高速铁路列控信号的电波传播特性研究[D]. 张晓燕.北京交通大学 2013
[3]基站协作技术及其在高速铁路宽带无线通信系统中的应用研究[D]. 朱亚洲.上海大学 2011

硕士论文
[1]LTE-R承载列车控制类业务服务质量指标研究[D]. 邹引.北京交通大学 2016
[2]高铁场景下基于双移动中继的转发性能及切换方案研究[D]. 向明.北京交通大学 2015
[3]高速移动环境下无线网络QoS性能分析[D]. 欧苏玲.北京邮电大学 2015
[4]高速铁路场景下协作多点传输技术研究[D]. 张环.北京交通大学 2014
[5]高铁车地通信系统级仿真平台设计与多基站协作技术的研究[D]. 张昊.西南交通大学 2013



本文编号：3351261