[發明專利]一種高速鐵路場景下無線網絡切換優化方法

有效

• 申請號: 201810813071.1
• 申請日: 2018-07-23
• 公開（公告）號: CN108601053B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 丁青鋒;王麗姚
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: H04W36/00
• 分類號: H04W36/00;H04W36/08;H04W36/30;H04W36/32
• 代理公司: 江西省專利事務所 36100
• 代理人: 張文

本發明公開了一種高速鐵路場景下無線網絡切換優化方法，本發明將切換過程分為四個過程：信號測量過程、切換參數確定過程、切換判決過程和切換執行過程，它是將車載中繼站作為用戶與源基站通信的中介，列車上用戶與車載中繼站進行通信，車載中繼站作為車載終端與基站進行通信。本發明將切換觸發條件中切換參數遲滯余量值與列車的當前速度和位置建立函數關系，通過列車的當前速度和位置動態調整切換遲滯余量以達到避免過早切換和過晚切換的發生，同時提高切換成功率的目的。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，特別涉及一種高速鐵路場景下無線網絡切換優化方法。

背景技術

在高速鐵路快速發展的今天，GSM-R無論是在帶寬還是數據傳輸速度方面都無法滿足用戶的需求。相對于GSM，LTE能夠提供更多的頻帶資源，更高的峰值速度。因此研究LTE在高速鐵路方面的應用很有必要。

LTE-R鐵路長期演進是針對鐵路網絡的特點提出的適合鐵路無線網絡，具有扁平化的結構特點，這就決定LTE-R網絡只能采用硬切換方式，硬切換進行切換時必然會產生中斷，影響通信質量。鐵路無線網絡呈線狀分布在鐵路沿線，列車運行時，通信用戶與軌道旁的基站發生切換，隨著列車速度的提高，切換變得頻繁，這就要求提出更優化的切換方案，使切換成功率提高，同時減少不必要切換的次數。優化的切換方案要能夠使在列車高速運行時，保證用戶通信質量，減少乒乓切換率和提高鏈路連接成功率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高速鐵路場景下無線網絡切換優化方法，該方法的關鍵是根據列車的速度和所處的位置動態調整切換遲滯余量。在列車未經過重疊帶中點時源基站信號強于目標基站，增加切換觸發難度，避免過早切換；在列車駛過重疊帶中點時目標基站信號強于源基站，則降低切換觸發難度，可以避免過晚切換，達到提高切換成功率的目的。

本發明的目的是這樣實現的：

一種高速鐵路場景下無線網絡切換優化方法，特征是：

根據鐵路網絡分布的特殊性，列車在除重疊帶位置區域外，車載終端所在小區的基站為源基站BS_s，則行進方向下一個基站即為目標基站BS_t，該方法切換過程包括以下過程四個過程：信號測量過程、切換參數確定過程、切換判決過程和切換執行過程：

過程1：信號測量過程：

過程1.1：車載終端代替列車內所有用戶與源基站進行通信，車載終端以周期T_m測量源基站的信號接收強度R_i和目標基站的信號接收強度R_j；

過程1.2：車載終端以周期T_u將測量到的源基站的信號強度R_i和目標基站的信號強度R_j上報源基站；

過程2：切換參數確定過程：

過程2.1：車載終端通過GPS得到列車的速度v和位置信息d，定義v120km/h為低速、120km/h≤v≤250km/h為中速、v250km/h為高速，預設遲滯余量hys可分別取hys_h、hys_m、hys_l，其中hys_hhys_mhys_l，也即

過程2.2：由預設遲滯余量值hys與列車的速度和位置建立的函數關式(2)，得到遲滯余量值Hys：

Hys＝hys·a·x (2)