基于5G网络的列控系统车车通信无线资源分配算法研究

发布时间：2023-04-25 22:36

　　面对轨道交通运输需求的不断增长,增强运输安全保障能力、提高运输能力等促进交通运输业优化升级的客观要求逐步显现。根据国家“一带一路”重要发展战略的要求,通过对轨道交通移动装备、固定基础设施及相关内外部环境信息的全面感知、泛在互联以及融合处理,高效综合利用轨道交通资源,打造更加安全可靠、经济高效的新一代轨道交通系统迫在眉睫。基于车车通信的新一代列车控制系统,因可集成部分地面设备功能至车载设备,并以列车为核心,具有提升系统通信实时性进而切实提高轨道交通安全性和运行效率的特点,从而成为了新的发展趋势。与4G网络相比,5G网络在峰值速率、移动性、频谱效率等方面有着质的飞跃,且5G网络适用于超高速、大规模、物物通信等与轨道交通通信模式吻合度极高的应用场景,因此其关键技术中的D2D(Device-to-Device,设备到设备)通信技术,可满足轨道交通环境下近距离的端到端通信需求,实现车车通信。而将车车通信引入至传统列车控制系统中,占用车地通信的物理资源块,会出现严重的干扰问题;同时由于轨道交通的特殊移动性,易出现处在网络小区边缘的车车通信设备难以分配到资源的情况,因此,选择合理的无线资源分配方式,...

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 车车通信研究现状
        1.2.2 端到端通信资源分配研究现状
    1.3 本文主要研究内容与章节安排
2 5G网络与D2D通信技术
    2.1 5G网络概述
        2.1.1 5G网络的关键技术
        2.1.2 5G网络在轨道交通领域的应用
    2.2 D2D通信技术
        2.2.1 D2D通信方式及流程
        2.2.2 D2D通信技术的优势
        2.2.3 D2D通信的资源分配
        2.2.4 D2D通信在列控系统中的应用
    2.3 本章小结
3 基于图论的车车通信资源分配算法
    3.1 图论理论简介
        3.1.1 图论基础
        3.1.2 图论的实践应用
    3.2 系统模型与问题构建
        3.2.1 系统模型
        3.2.2 问题构建
    3.3 基于图论的车车通信资源分配算法
        3.3.1 基于加权二部图的信道分配
        3.3.2 IKM算法
        3.3.3 功率调整
    3.4 实验验证与结果分析
        3.4.1 实验参数设置
        3.4.2 实验结果分析
    3.5 本章小结
4 基于斯坦克伯格博弈的车车通信资源分配算法
    4.1 博弈论简介
        4.1.1 博弈论分类
        4.1.2 斯坦克伯格博弈及其应用
    4.2 系统模型与问题构建
        4.2.1 系统模型
        4.2.2 问题构建
    4.3 基于斯坦克伯格博弈的车车通信资源分配算法
        4.3.1 基于斯坦克伯格博弈的功率控制
        4.3.2 基于比例公平因子的资源分配
    4.4 实验验证与结果分析
        4.4.1 实验参数设置
        4.4.2 实验结果分析
    4.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3801195