發(fā)布時間：2020-11-09 19:50

　　 當今時代,通信技術(shù)飛速發(fā)展,集群系統(tǒng)在指揮調(diào)度方面的優(yōu)勢更是日益凸顯,在公安、消防等場景中尤為活躍。為了更好的滿足通信需求,現(xiàn)在很多集群通信系統(tǒng)已搭建在公網(wǎng)之上,最常見的就是LTE集群通信系統(tǒng)。在TDD模式下工作的LTE系統(tǒng)簡稱為TD-LTE系統(tǒng),TD-LTE是由我國自主研發(fā)的TD-SCDMA系統(tǒng)的后續(xù)延伸技術(shù),同時也是寬帶移動通信標準中較為關(guān)鍵的一個,研究TD-LTE集群通信對于現(xiàn)代通信發(fā)展來說有著非常重大的意義。切換是移動通信系統(tǒng)中保障通信質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)之一,在通信移動性管理和無線資源管理中都具有很重要的地位。在LTE高速、低時延的要求下,切換過程的優(yōu)化對于TD-LTE集群通信系統(tǒng)更加重要,它的性能直接影響到用戶的通話質(zhì)量。經(jīng)過查閱國內(nèi)外文獻,結(jié)合集群通信系統(tǒng)的特點,本文分析了TD-LTE集群通信系統(tǒng)架構(gòu)、切換流程及現(xiàn)有的切換算法的優(yōu)劣,并對其進行了總結(jié)歸納。本文首先研究了LTE系統(tǒng)和傳統(tǒng)集群系統(tǒng)的切換過程,對現(xiàn)有的LTE切換算法、集群切換算法進行了分類和總結(jié),通過測量上報、切換準備和切換判決這三個切換過程中的步驟分析LTE切換和傳統(tǒng)集群切換的特點,然后分析LTE系統(tǒng)與LTE集群系統(tǒng)的差異,為后續(xù)算法研究做出理論鋪墊。其次,考慮到切換場景的不同,LTE將切換分為eNB內(nèi)切換、eNB間切換和無線接入技術(shù)之間的切換,其中,eNB之間的切換最為普遍,本文重點研究eNB之間的切換。由于LTE與LTE集群在系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、信令流程等方面都存在著一定差異,傳統(tǒng)的LTE切換算法在LTE的集群中將不能很好的滿足用戶需求。本文三、四兩章在LTE集群通信系統(tǒng)切換過程的基礎(chǔ)之上對切換的測量上報和切換判決兩個過程進行了改進:對于測量上報過程,本文提出了基于橋梁用戶和用戶運動狀態(tài)的測量上報機制,從而改善用戶再切換時所需要的搜索時間,避免切換請求過多時造成的消息碰撞;對于切換判決過程,本文提出了一種基于ANP的切換判決算法,通過綜合分析用戶和基站的多個因素,找到最優(yōu)的目的基站,從而提高LTE集群切換的準確率。基于用戶運動狀態(tài)的測量上報機制是為了解決傳統(tǒng)LTE系統(tǒng)中切換算法搜索時間TTT(Time To Tiger)采用經(jīng)驗值所帶來的問題。用戶的運動狀態(tài)不同,用戶需要的搜索時間長短也不同,本文根據(jù)用戶的速度和運動方向與基站的夾角,給用戶分級,然后根據(jù)用戶等級自適應的調(diào)整TTT,并通過仿真驗證了其有效性�；�于橋梁用戶的測量上報機制是為了解決多個用戶同時發(fā)送測量報告時造成的消息碰撞問題,通過引入橋梁用戶減少了用戶與基站間的通信,進而可以避免消息碰撞。最后,為了提高切換準確率,降低用戶在使用過程中的掉話率,本文在研究了LTE集群系統(tǒng)的通信特點后,設(shè)計出來的一種基于ANP的切換判決算法,此算法綜合考慮了目標基站的信號強度和負載、用戶的類型(話權(quán)用戶和非話權(quán)用戶)和運動狀態(tài)等因素,并通過ANP算法確定了最優(yōu)目標小區(qū)。
【學位單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.5
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 LTE集群切換算法現(xiàn)狀
        1.2.1 LTE切換算法現(xiàn)狀
        1.2.2 集群切換算法研究
        1.2.3 TD-LTE集群系統(tǒng)切換算法現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容
第二章 LTE集群切換技術(shù)概述
    2.1 LTE集群網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議棧簡介
        2.1.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
        2.1.2 LTE集群協(xié)議棧架構(gòu)
        2.1.3 LTE集群協(xié)議棧實現(xiàn)平臺介紹
    2.2 LTE切換介紹
    2.3 LTE集群系統(tǒng)切換簡介
    2.4 LTE集群系統(tǒng)與公網(wǎng)系統(tǒng)的切換過程
        2.4.1 LTE集群系統(tǒng)與公網(wǎng)系統(tǒng)切換過程的區(qū)別
        2.4.2 切換在LTE集群網(wǎng)絡(luò)場景中的應用
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于橋梁用戶和用戶運動狀態(tài)的測量上報機制
    3.1 LTE測量技術(shù)
        3.1.1 測量過程
        3.1.2 A3事件和搜索時間
    3.2 測量上報改進機制
        3.2.1 測量上報過程問題描述
        3.2.2 基于用戶運動狀態(tài)的測量上報機制設(shè)計
        3.2.3 引入橋梁用戶的測量上報機制設(shè)計
        3.2.4 測量上報改進機制的協(xié)議棧平臺實現(xiàn)方案設(shè)計
    3.3 算法仿真和結(jié)果分析
        3.3.1 仿真場景搭建
        3.3.2 仿真參數(shù)設(shè)置
        3.3.3 仿真結(jié)果及分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于ANP的切換判決算法研究
    4.1 LTE集群切換判決流程
    4.2 LTE集群切換判決問題描述
    4.3 基于ANP的LTE集群切換判決算法設(shè)計
        4.3.1 網(wǎng)絡(luò)層次分析算法介紹
        4.3.2 網(wǎng)絡(luò)層次分析法的基本步驟
        4.3.3 基于ANP的小區(qū)切換判決算法研究
        4.3.4 切換判決的協(xié)議棧平臺實現(xiàn)方案設(shè)計
    4.4 算法仿真與分析
        4.4.1 仿真場景及參數(shù)設(shè)置
        4.4.2 仿真步驟
        4.4.3 仿真結(jié)果分析
    4.5 本章總結(jié)
第五章 結(jié)論
    5.1 論文工作總結(jié)
    5.2 下一步研究計劃
致謝
參考文獻
碩士期間取得的成果

【參考文獻】

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本文編號：2876891