發(fā)布時(shí)間：2024-05-29 23:02

　　經(jīng)過(guò)近些年的發(fā)展,高鐵以高速、大容量、集約型、立體化的特征,成為人們中等距離出行中的重要交通工具,無(wú)線車地通信技術(shù)作為TEDS和WTDS列車監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施的保障,對(duì)于列車生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的安全具有深遠(yuǎn)意義。單一無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的車地通信很難滿足列車實(shí)時(shí)收發(fā)數(shù)據(jù)的需求,本文在理論研究的基礎(chǔ)上利用信息熵和層次分析法設(shè)計(jì)一種多網(wǎng)絡(luò)、多模式的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫切換機(jī)制,以解決高速列車在不同運(yùn)行環(huán)境中無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入的問(wèn)題,提高無(wú)線車地通信的覆蓋范圍和安全可靠性,降低傳輸中的時(shí)延和阻塞率。為了提高通信的服務(wù)質(zhì)量,本文明確當(dāng)前傳統(tǒng)的GSM-R、Wi-Fi等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在無(wú)線車地通信的應(yīng)用現(xiàn)狀,深入了解垂直切換機(jī)制在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀及將垂直切換機(jī)制應(yīng)用在高鐵多模通信系統(tǒng)上的意義,根據(jù)當(dāng)前的高鐵車地通信實(shí)際訴求選用LTE、Wimax、北斗短報(bào)文三種制式網(wǎng)絡(luò),結(jié)合當(dāng)前常用的幾種垂直切換判決算法,對(duì)適用于高鐵的垂直切換機(jī)制進(jìn)行分析。針對(duì)高鐵運(yùn)行速度快,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變化劇烈等特點(diǎn),本文首先梳理并壓縮需要傳輸?shù)膫鞲衅鲾?shù)據(jù)信息,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的勤務(wù)幀、數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu);其次,將無(wú)線信道分成慢衰落和快衰落兩個(gè)部分,分別進(jìn)行信道建模選擇;然后,在信息熵和層次分...

【文章頁(yè)數(shù)】：107 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１?ＬＴＥ網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換??Ｆｉｇ．?２．１?ＬＴＥ?ｎｅｔｗｏｒｋ?ｄａｔａ?ｅｘｃｈａｎｇｅ??用戶設(shè)備（ＥＵ）指車載主機(jī)中的移動(dòng)終端（ＭＴ），通過(guò)數(shù)據(jù)接口（Ｕｕ）與車地接??入網(wǎng)（Ｅ－ＵＴＲＡＮ）相連，接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D２．２所示：??

?第二章多模通信切換相關(guān)技術(shù)???ＬＴＥ網(wǎng)絡(luò)接入分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，如Ｉｎｔｅｒｎｅｔ、專用企業(yè)網(wǎng)絡(luò)等，應(yīng)用在高鐵無(wú)線車地??通信中需接入地面站臺(tái)的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙缦聢D２．１所示：??—ｂ；￣ＵＴＲＡＮ??？?ＩｔＰＣ?——￣??Ｓ１?１—ｉ??用戶設(shè)備?分組數(shù)據(jù)網(wǎng)??：....

圖２．４北斗短報(bào)文通信拓?fù)??Ｆｉｇ．?２．４?Ｂｅｉｄｏｕ?ｓｈｏｒｔ?ｍｅｓｓａｇｅ?ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ?ｔｏｐｏｌｏｇｙ??１１??

不到理論上的網(wǎng)??絡(luò)通信質(zhì)量，專用的ＬＴＥ無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信道尚處在建設(shè)中。??２．?１．３北斗短報(bào)文交換??北斗短報(bào)文交換是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中一項(xiàng)特殊的功能，具備用戶與用戶、用戶與地面??雙向數(shù)字報(bào)文通信的功能，可一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)大小約為７２個(gè)字節(jié)，高速列車經(jīng)我國(guó)衛(wèi)??星通信審核批準(zhǔn)后一次傳....

圖２．５垂直切換與水平切換示意圖??Ｆｉｇ．?２．５?Ｖｅｒｔｉｃａｌ?ｈａｎｄｏｆｆ?ａｎｄ?Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ?ｈａｎｄｏｆｆ?ｄｉａｇｒａｍ??１２??

不存在被竊取的可能。??綜上所述，北斗短報(bào)文通信是列車車地通信垂直切換中的最“可靠”的網(wǎng)絡(luò)。因其??覆蓋范圍廣且通信質(zhì)量可靠，所以一般列車運(yùn)營(yíng)在環(huán)境特別惡劣的情況下切換至北斗短??報(bào)文通信。但北斗短報(bào)文吞吐量和一次性傳輸?shù)臄?shù)據(jù)大小較小，故在ＬＴＥ網(wǎng)絡(luò)和Ｗｉｍａｘ??網(wǎng)絡(luò)的性能符合....

圖２．８垂直切換過(guò)程??Ｆｉｇ．?２．８?Ｖｅｒｔｉｃａｌ?ｈａｎｄｏｆｆ?ｐｒｏｃｅｓｓ??（１）網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)階段??網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)階段是垂直切換的開(kāi)端，第一步，安裝在高速列車上的車載主機(jī)通信模塊??開(kāi)始自動(dòng)搜尋三種制式網(wǎng)絡(luò)（Ｗｉｍａｘ、ＬＴＥ、北斗短報(bào)文通信），通過(guò)三種網(wǎng)絡(luò)反饋回??的廣播消息判斷此時(shí)的網(wǎng)絡(luò)是否允許接入

?第二章多模通信切換相關(guān)技術(shù)???—＾—開(kāi)始??網(wǎng)?▼??＾?列車車載??＾?網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)??現(xiàn)?￣——??階?—＾??段?記錄當(dāng)前＆選????的通倍＿各?ｒ?！??——?＾??！?！???價(jià)（ｓ性能??！?？＝?可用．Ｉ????！?號(hào)強(qiáng)度?帶寬?｜??ｙｊ?ｊ???［??換?▼??....

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