面向城市軌道交通的LTe-M系統的無線資源分組調度策略研究.pdf

1、隨著通信技術、控制技術、計算機技術的迅速發(fā)展，CBTC(Communications Based Train Control，基于通信的列車控制)技術已經成為當前城市軌道交通中列車運行控制系統的首選信號制式。目前，現有城市軌道交通車地無線通信系統所采用的WLAN（Wireless Local Area Network，無線局域網絡）技術存在抗干擾能力差、資源調度不靈活、可靠性差、運營維護不方便等缺點，基于LTE無線通信技術的LTE-M城

2、市軌道交通車地無線通信系統已成為發(fā)展趨勢。
　　LTE-M系統繼承了LTE技術優(yōu)勢，但仍有一些技術問題待解決。一方面，LTE-M系統需要承載可靠性和實時性要求很高的CBTC業(yè)務;另一方面，LTE-M系統需要承載視頻業(yè)務，對吞吐量的要求也很高。因此，有必要設計專門針對LTE-M系統的無線資源調度策略，根據城市軌道交通車地無線通信系統的特點和要求，更有效地利用無線資源，提升系統性能。
　　本文研究并提出滿足城市軌道交通場景業(yè)務需

3、求的無線資源調度策略，完成的工作主要概括為以下幾點:
　　(1)在分析研究LTE經典調度算法的基礎上，針對LTE-M系統綜合承載業(yè)務要求與QoS需求，提出了一種基于多用戶和多業(yè)務的無線資源分組調度算法即多業(yè)務正比公平調度算法—MSPF算法(Multi-service Proportional Fairness)。在用戶承載單一業(yè)務的情形下，與LTE系統的經典調度算法進行仿真分析與對比，初步驗證了MSPF調度算法性能及其對LTE-M

4、承載業(yè)務調度的適用性。
　　(2)基于本文提出的MSPF調度算法設計了適用于LTE-M系統的無線資源分組調度策略，分別對LTE-M系統單小區(qū)的下行與上行調度策略進行了設計及MATLAB仿真分析。仿真結果表明:基于MSPF算法的LTE-M單小區(qū)的上下行資源調度策略能夠有效調度無線資源，并且滿足城市軌道交通承載業(yè)務的需求。
　　(3)在單小區(qū)調度策略的基礎上，考慮多小區(qū)時的同頻干擾問題，研究了基于功率控制的LTE-M多小區(qū)下行資