LSTM循环神经网络的高速铁路越区切换算法

在高速铁路列车运行过程中,为了保持不中断通信,列车需要不断地与基站进行越区切换。越区切换作为LTE-R通信的关键技术,对于保障行车安全至关重要。针对下一代高速铁路无线通信LTE-R系统越区切换算法,因迟滞门限参数固定而导致切换成功率低等问题,提出了一种基于长短期记忆循环神经网络的高速铁路越区切换算法。首先,利用长短期记忆神经网络的记忆特性以及高速铁路越区切换重叠区信号时空相关性的特点,构建了基于长短期记忆循环神经网络的越区切换迟滞门限参数动态预测深度学习网络;其次,通过提出的长短期记忆深度学习模型,对越区切换迟滞参数进行线下训练和线上预测来获取未来时刻的切换门限值,实现了对越区切换迟滞参数的自适应预测,克服了迟滞门限参数固定的缺点;最后,通过仿真实验的结果表明,所提基于长短期记忆循环神经网络的高速铁路越区切换算法较其他比较方法能够有效地提高越区切换的成功率,并降低乒乓切换率的影响。     

GSM-R无线系统掉话分析及解决方案

掉话是GSM-R系统中常见的故障,会影响高速铁路行车的车机联控及列控信息的传输,是铁路GSM-R通信维护人员主要解决的问题之一。从切换失败、干扰、参数设置和设备故障等方面论述了GSM-R基站子系统产生掉话的原因,并且从实际维护出发提出可行性的解决方案。     

高铁沿线CDMA2000基站选址及覆盖策略研究

针对高铁CDMA2000移动用户线状分布特性,存在集中式小区频繁切换、小区重选、位置更新及多普勒频移等问题,容易导致网络切换成功率低、掉话率高,通话质量差等缺点。文章提出了高铁CDMA2000通信基站选址、天线选择、覆盖及参数设置策略。     

一种基于TD-SCDMA接力切换的TCP性能优化方法

蜂窝移动系统的越区切换对TCP拥塞控制产生了影响，使Reno与New Reno在越区切换过程中性能下降。通过仿真发现了移动切换中“平静间隙”和“NewReno低效重传”2种有价值的TCP拥塞控制现象。利用了TD—SCDMA的移动趋势预测能力，及接力切换先建立新基站信令连接，后断开旧基站业务连接的特点，提出了一种“预复制”机制。仿真结果表明该机制可以提高蜂窝切换过程中TCP的传输效率。     

支持无线局域网实时业务传输的蜂窝IP协议

首先分析在分别使用间接越区切换机制下恒比特率业务的延迟,分析结果显示这种机制均不能保证在越区切换时的零丢包率. 路由更新过慢以及接入新基站时间过长是造成潜在丢包率的主要原因. 为减少这2种因素的影响,提出了加强型间接切换机制,其中主要提出简单路由更新和越区切换缓存2种方案以改善原来的蜂窝协议. 通过对加强型间接切换机制的理论分析和利用NS2进行仿真所得出的结果均显示,在加强型间接切换机制中,实时业务在越区切换期间的丢包率大大降低.     

一种蜂窝移动用户小区切换的宏分集方案

针对毫米波蜂窝网络中用户移动产生切换造成的通信链路不稳定问题,提出一种双基站宏分集方案,并基于该方案分析了移动用户的切换概率。首先,假设基站分布为泊松点过程,目标用户采用最近基站接入准则,建立双基站宏分集下蜂窝用户的移动模型;然后,由随机几何理论推导出移动用户的切换概率理论表达式;最后,通过MATLAB仿真软件求解切换概率的分析解,并使用蒙特卡罗仿真验证分析结果的可靠性。仿真结果表明,随着用户移动速度和基站密度增加,发生一次切换的概率明显增大,但是发生两次切换的概率几乎不变。因此,该方案可以较好地保证移动用户通信链路的稳定。     

一种减少技术间切换的信令负载的算法

随着空中接口技术的快速发展,越来越多的终端能够工作于不同的接入网络中。多模终端在空闲模式下进行不同接入技术间的切换时,会产生严重的信令负载。该文提出一种基于接入概率的优化算法,终端通过保存不同网络的注册信息来扩展其驻留的位置区,接入概率的引入降低了切换概率从而减少信令负载。仿真结果显示,该算法比传统的切换算法有明显的性能提升。     

无线ATM网络越区切换方案的分析与研究

在分析无线ATM控制结构的基础上 ,给出了一种适应无线ATM的越区方案 ,以支持网络环境中的频繁切换事件 ,同时采用有效的用户呼叫控制机制 ,使越区切换产生的小区超越现象发生概率保持在可接受的限度内。     

基于正交频分复用的单频蜂窝网结构与性能分析

为了改善传统GSM（global system for mobile communication）系统的性能，将基于正交
频分复用的单频网技术应用到GSM系统中，提出了一种单频蜂窝网结构。在下行链路中，相邻三个基站以
宏分集的方式构成单频蜂窝，向移动台广播下行数据；在上行链路中，采用选择性分集的接收方式，由接
收条件最好的基站接收上行数据。仿真结果表明，这种新型网络结构减少了移动过程中的切换次数，降低
了呼叫阻塞概率和掉话概率，提高了系统容量。     

面向5G异构网络的切换自优化算法研究

基于降低5G网络运营成本的需要,通过改进传统算法,提出了一种切换自优化算法。将候选小区的负载率和用户的移动速度作为选择目标小区的主要依据:当用户移动速度大于等于门限时选择切换到高负载宏基站;当用户移动速度小于等于门限时选择切换到高负载微基站。在充分发挥部分基站服务能力的同时,让部分无数据需要处理的基站载频暂时休眠。仿真结果表明,在用户以不同速度移动的场景下,实现切换目标的自动优化后,都可以大幅度减少网络的整体负荷。     

网络环境下基于驻留概率信息的切换系统H_∞反馈控制

通过驻留概率信息的方法,研究了一类在网络环境下具有时变延迟的离散切换系统的H∞反馈控制问题.通过利用切换系统在每个子系统的驻留概率信息,将网络环境下的网络控制系统模型建模为一种新的切换系统模型.通过Lyapunov泛函方法,给出切换系统的H∞均方稳定的充分条件.然后,利用锥补线性化的方法得到控制器增益.最后,通过仿真算例验证所用方法的有效性.     

高铁环境中满意通信概率模型及切换算法研究

针对通信链路连通情况下,由于误码率过高铁路专用数字移动通信系统（GSM-R）的服务质量（QoS）不满足通信需求的问题,通过对GSM-R路测数据的挖掘分析,研究了接收信号电平、同频干扰和列车运行速度这3个关键参数,提出满意通信概率模型,进而设计基于该模型的切换算法,以降低平均切换次数并尽可能地保证较高的QoS.经建模仿真,表明该算法在获得满意通信的同时,切换次数可以达到1,切换延迟小,切换位置接近两基站中间点,明显优于传统的基于电平强度的切换算法.     

泊松簇过程部署的窄带蜂窝物联网性能分析

针对窄带物联网（NB-IoT）与蜂窝移动网同频共存网络,借助随机几何理论工具,采用泊松簇过程建模NB-IoT用户节点位置,推导了异构网络上行链路的中断概率和用户传输容量的解析表达式,探究了簇半径以及NB-IoT基站部署密度对网络中断性能和用户传输容量的影响,对比了基于泊松点过程建模异构网络的中断性能.理论分析和仿真结果表明,调整簇半径和NB-IoT基站的部署密度能够有效提升共存网络的中断性能和用户传输容量.     

星上透明转发非地面网络中的切换机制研究

针对星上透明转发的非地面网络架构,提出了基于星历信息触发切换和基于多决策指标进行切换链路判决的切换方案,设计了切换实施流程,通过系统仿真评估了不同切换方案性能。结果表明,与基于最大卫星仰角、最长卫星覆盖时间和最长链路存续时间的切换链路选择方案相比,所提方案可有效降低基站间切换次数从而降低切换信令开销,提高切换成功率。     

WCDMA系统中业务负荷的动态分配算法

基于基站的总接收功率反映了该小区和周围小区上行链路的业务负载情况的原理,提出了宽带码分多址系统中的一种业务负荷动态分配算法。中心小区基站根据上行链路的总接收功率周期性地调整导频信号的发射功率,使得移动台在中心小区和周围小区平滑切换,从而实现业务负荷的动态分配。仿真结果证明,该算法获得了较好的效果,有效地改善了上、下行链路的呼叫阻塞率和中断掉话率。     

高铁列车通信中无线衰落分析

为在高铁列车通信中应用无线宽带接入技术拓展车地无线通信系统,分析在此场景下的衰落模型.在高速铁路车地无线通信基本架构的基础上,分别从无线信道自由空间模型、两径模型、简化路径损耗模型等方面研究高铁无线信道的路径损耗、阴影衰落模型.通过实测数据分析和建模衰落信道,表明车地通信中无线信号传播在大尺度范围内近似于服从自由空间模型.基于实测数据,推导高铁车地通信中的中断概率表明,无线信道参数决定中断概率曲线、最低接收功率决定车地通信最大距离.与中断概率一样,小区覆盖范围曲线也由无线信道主要参数决定,但最大车地无线通信距离值与中断概率下的取值约有10%的差距.     

基于预测的无线 mesh 网络切换机制的研究

将无线mesh网技术应用到城市轨道交通中,对车地通信中存在的关键问题———越区切换延时进行分析,并提出一种差分预测的方案对切换延时较长的问题进行优化。通过应用OP-NET仿真软件对现有的切换方案与本文提出的差分预测切换方案进行比较。仿真表明,差分预测切换方案有效降低了切换延时。     

基于上下文传输的安全快速垂直切换优化

异构无线网络中频繁发生垂直切换,由于不同网络分属不同网络管理域,致使切换认证严重制约切换效率.基于安全上下文传输,设计了一种安全快速垂直切换优化机制.借助动态建立的安全上下文传输通道,把移动节点的认证信息安全传递给目标切换网络.从而避免了家乡网络的参与,通过分布式切换认证来优化切换效率.通过NS-2搭建网络仿真环境对优化机制进行了性能仿真,结果表明该优化机制可以在保证安全切换的前提下显著提高切换效率.     

多目标联合优化的移动中继选择策略

为了在提升用户吞吐量的同时降低中继节点切换概率,分析了动态场景下用户与中继节点的移动状态,提出了多目标联合优化的移动中继选择策略.算法通过分析动态场景中影响系统吞吐量与中继切换概率的因素进行中继节点选择,充分考虑了多跳蜂窝网络的移动特性和用户呼叫到达状态.仿真结果表明,所提算法在有效提升用户吞吐量的同时降低了中继切换概率.     

泊松域上基于有限反馈的干扰对齐系统性能分析

为了满足用户日益增长的数据流量需求,无线网络基站架构正从严格规划的宏基站转变为多个分布式基站. 分布式基站的部署位置具有很强的随机性,不同于传统的基于规则的基站部署模型,在泊松域上可随机部署基站,为此,研究了多输入多输出干扰网络中基于有限反馈的干扰对齐系统性能. 首先将基站在泊松域上建模成齐次泊松过程,分析了量化后的信道状态信息的相关统计特征,推导了系统的中断概率和网络容量的近似闭合表达式,通过最大化网络容量的下界得到了最优的发射机部署密度参数. 仿真结果验证了所推导的表达式能准确地评估基于有限反馈的干扰对齐系统性能.