LTE-R架构与组网关键技术的研究

发布时间：2021-07-12 18:02

　　移动通信系统是铁路的关键基础设施之一,承载了铁路调度指挥、列车运行控制、故障预警、险情通告、应急救援等任务。目前GSM-R向铁路下一代移动通信系统LTE-R演进已是大势所趋,旨在针对铁路移动互联网、物联网、智慧铁路的发展方向,充分利用大带宽、高数据速率、低传输时延的优势,实现IP化、宽带化、软件可定义的泛在覆盖移动通信网络,承载语音、数据、图像、视频、控制信息等多种业务,进一步保障铁路运输安全、提高运营效率、改善服务质量。因此定义明确的LTE-R系统架构,设计铁路专用通信业务模式是不可避免的问题。围绕此目标,本文做了以下工作:首先通过对3GPP中LTE、IMS、MCx系列协议进行研究,以LTE-R系统及功能需求规范为依据,参考借鉴公网LTE架构与业务模式,提出基于MCx框架的LTE-R基本逻辑架构与协议架构方案,针对其需求、功能和协议参考点进行论证说明。之后着力解决在LTE-R架构中实现铁路专用通信业务的三大关键问题:根据LTE-R中业务场景和需求,在GSM-R现有业务和3GPP已定义业务的基础上,以组呼业务功能为研究重点使用时序图、SDL图进行流程方案设计,优化了在LTE-R中业务应... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：141 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１论文架构??Ｆｉ１－１?Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｔｈｅｓｉｓ??

针对ＬＴＥ基本的协议栈架构，可分为ＬＴＥ用户面协议栈和控制面协议栈两种。??网元之间的参考点分别遵循不同的协议并承担相应信令控制和数据传输的功能，??以典型流程举例来分别分析用户面和控制面协议栈［１８］分别如图２－２和图２－３所??示：??１０??

图２－３?ＬＴＥ控制面协议栈??Ｆｉｇ?２－３?Ｐｒｏｔｏｃｏｌ?ｓｔａｃｋ?ｏｆ?ＬＴＥ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｐｌａｎｅ??其中控制面协议栈主要为用户面功能提供管理和支撑，为不同的用户需求分??配资源，支持用户移动性路由选择，控制无线接入网及用户的附着和去附着，并??设置网络连接的属性，比如ｉｐ地址分配等。核心网侧控制面的典型协议有流控制??传输协议（ＳＣＴＰ），下一代的ＡＡＡ协议标准（Ｄｉａｍｅｔｅｒ）和ＮＡＳ层协议，分别用??于保证可靠的流传输控制，支撑用户和业务信息的鉴权与计费功能以及空口移动??性管理和加密信息传输。用户面协议栈主要基于ＵＤＰ／ＩＰ使用隧道协议进行可靠数??据传输。??除此之外ＬＴＥ组网类架构根据不同的场景而体现不同的组织方式与系统功能，??在铁路应用方面即是通过ＬＴＥ网络和协议架构承载满足需求的业务框架。协议中??所规定的具体的组网架构包括但不限于漫游组网架构，与２Ｇ／３Ｇ互联互通组网架??构，Ｗｉｆｉ网络与无线接入网并存的组网结构，双连接组网结构，中继组网架构，??多播广播组网架构［１９］等。??

【参考文献】：
期刊论文
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[2]Comparison Analysis on Feasible Solutions for LTE Based Next-Generation Railway Mobile Communication System[J]. SUN Bin,DING Jianwen,LIN Siyu,WANG Wei,CHEN Qiang,ZHONG Zhangdui.  ZTE Communications. 2019(01)
[3]高铁场景下的LTE网络覆盖规划浅析[J]. 邢剑卿.  广东通信技术. 2018(04)
[4]当前高速铁路移动通信系统关键技术的演进及发展探析[J]. 张仁美.  电脑知识与技术. 2016(21)
[5]铁路无线通信技术向LTE-R的演进[J]. 夏云琦.  中国铁路. 2012(08)
[6]GSM-R智能网动态语音组呼业务的探讨[J]. 李莉,肖斌,钟章队.  电气化铁道. 2006(05)
[7]国家《中长期铁路网规划》内容简介[J].   交通运输系统工程与信息. 2005(04)
[8]GSM-R中语音组呼业务的研究和分析[J]. 王湘,钟章队.  中国铁路. 2005(01)



本文编号：3280393