GSM-R系统中通知响应过程的改进与设计

GSM—R协议中的延迟指配方案对组呼信道进行动态管理,系统在组呼小区没有用户时不分配信道,由MS发起通知响应请求,触发系统分配组呼信道以加入呼叫。该方案存在的问题是:多个移动台同时发起通知响应时,部分MS响应失败,无法及时直接加入呼叫。为此提出分别在MSC,MS侧修改通知响应过程的2种改进措施:在MSC侧,以FIFO方式延迟处理重复的通知响应,当1个通知响应过程成功分配信道后,同一小区其他通知响应均按失败处理,并通知发起通知响应的MS新分配组呼信道信息,以便其加入呼叫;在MS侧,当重复通知响应失败后,MS不立刻进入空闲状态,而是在固定时限内监听通知信道,在发现系统分配了该组的呼叫信道时MS自动加入呼叫,从而使通知响应失败的MS也能够成功加入呼叫。     

GSM-R语音组呼业务流程的探讨

研究目的:GSM-R的语音组呼业务应用于铁路调度作业,其通话质量关系到调度作业的安全可靠性.目前,国内GSM-R A接口(BSC-MSC)关于语音组呼协议的测试规范存在空白,给工程验收测试带来一定影响.A接口协议流程是描述语音组呼业务过程的重要方法和手段,本文以GSM-R互联互通测试为背景,通过A接口协议流程来探讨语音组呼业务的实现过程,为语音组呼业务测试规范的制定提供案例依据. 研究结论:针对不同厂家生产的设备在建立语音组呼过程中采用的资源指配方式不同、通知方式不同、组呼结束和释放方式的不同,对组呼建立时间和所占GSM-R网络资源状况也不同的情况,对主叫用户通过A接口协议语音组呼的建立、通话、结束及释放的详细流程进行了探讨和描述.在实际工程测试中,对所采用的设备采用何种资源指配等方式,要综合考虑网络资源状况、互联互通性能、铁路调度作业的实际需求选定.     

GSM-R语音组呼业务的信道分配方式研究

研究了GSM—R语音组呼业务原理，并从4个方面详细地对2种信道分配方式进行研究和比较，这对于GSM—R网络中信道分配方式的选择具有重要的意义。     

多小区信道估计技术的研究

在TD-SCDMA系统中提出基于PIC(并行干扰消除)和sIC(串行干扰消除)的多小区信道估计技术,给出在这两种信道估计模式下多小区联合检测的性能.仿真表明,基于PIC和SIC的多小区信道估计技术可以明显提高系统性能,在采用这两种信道估计方式后,即使使用单小区联合检测也能提高系统性能,其中,基于PIC的多小区信道估计技术与多小区联合检测技术相结合,可以获得更大的增益.     

城市轨道交通车地通信容量分析

在目前的城市轨道交通车地通信系统中,通常存在漏泄波导与无线自由波两种传输方式。本文介绍这两种不同的车地通信方式,分析漏泄波导的信道模型,并指出其信道模型近似于高斯信道。根据城市轨道交通车地通信的高架环境,研究车地无线自由波通信存在强烈直射径的情况下,2×2天线MIMO系统的信道容量及天线间距,得出最佳的天线间距及配置方案。将此MIMO系统的信道容量与漏泄波导的信道容量进行比较,结果表明MIMO系统的信道容量优于漏泄波导信道。     

改进的更软切换的实现及其性能分析

宏分集可以有效地克服大尺度衰落的影响。针对CDMA系统反向信道更软切换的实现,提出了一种改进的基于最大比合并的宏分集方式。采用两级RAKE接收机,将来自不同扇区的信号进行最大比合并。建立一种简化的高斯模型,分析比较了在瑞利衰落信道下,最大比合并和选择合并技术对更软切换性能的影响,并得到了误码率表达式。仿真结果表明,基于最大比合并方式的更软切换优于选择合并策略。     

2.35GHz高速铁路宽带无线信道时间色散分析

基于高铁场景的信道测量与分析,有利于宽带无线通信系统在高铁上的实现和优化。本文以速度为200km/h的郑西高铁高架桥环境下宽带无线接入为应用背景,对2.35GHz频点下50MHz带宽的无线信道进行测量。基于实测数据,将列车穿越发射机的信道变化过程划分为4个区域(RA,TA,CA,AA),并从频域和时域两个角度对不同区域中的高铁无线信道特性进行分析。讨论频域的相关散射特性,研究时域的时延扩展特性,阐述在不同区域中信道特性变化的原因,验证了通过频域相关和rms时延扩展两种方法得到的相干带宽的一致性。     

基于铁道OFDM系统的信道估计改进算法的研究

针对铁路通信系统,在深入研究信道估计方法的基础上,从提高导频子信道估计精度与提高数据子信道估计精度2个方面,提出一种改进型的信道估计算法。在提高导频子信道估计精度方面,利用降噪的处理来解决,在提高数据子信道估计精度方面,利用非线性内插来解决,这样使得所提出的方法具有低的计算复杂度和高的估计精度,改进算法经计算机仿真后证明其有效性,也为今后OFDM信道估计的进一步研究开拓思路。     

铁路高架桥场景下分布式MIMO信道建模及性能研究

为评估铁路高架桥场景下无线通信系统性能,需建立能准确描述该系统小尺度和大尺度特性的信道模型。首先,建立高架桥场景下椭圆单环模型;其次,将莱斯K因子建模为与高架桥高度有关的函数,两者结合得到一种多跳随机信道模型,并对其进行非平稳性验证;然后,为扩大无线通信覆盖范围,采用在基站侧交错部署多个射频远端单元、在列车上部署多个车载移动中继的方式,形成大规模分布式多输入多输出(MIMO),在此架构下分析天线系统、射频远端单元、车载移动中继站的分布以及高架桥高度对信道容量的影响;最后,对该信道模型进行仿真测试。仿真结果验证了大规模分布式MIMO和车载移动中继系统具有的优势,并显著提高了信道容量。     

基于WCDMA的高铁宽带无线信道测量方法研究

随着高速铁路的发展,高速铁路车地间的通信数据越来越多,因此迫切需要建立新一代高速铁路宽带无线接入系统。信道特性是无线通信系统设计的基础,传统无线通信系统的信道测量方法很难或不适合用于高铁场景下的信道测量。本文研究一种基于现有蜂窝网络WCDMA的高铁宽带无线信道在途测量方法,并以Sora(Soft Radio)软件无线电平台为基础,通过应用开发与硬件扩展,改制了一种低成本、便携式信道测量仪MSounder(Mobile Sounder)。通过射频矢量信号发生器、信道衰落模块和MSounder搭建的无线信道测量半实物仿真平台进行校准测试,测试结果与预设信道模型相匹配。该方法可用于高铁无线信道的实际测量与模型建立。     

自适应子信道分配的多载波CDMA系统

多载波CDMA技术能够提供大的系统容量、对抗瑞利衰落和消除符号间干扰等优点,成为具有发展前景的调制技术之一.本文提出了一种自适应子信道分配的多载波CDMA系统.即对任一用户,根据各子载波上受到的窄带干扰和衰落大小,选择出最佳的传输子载波,则该用户的信息就通过此最佳传输子载波进行传输.通过衰落信道下（同时存在窄带干扰时）的仿真,结果表明：（1）在强的窄带干扰情形下,采用提出的自适应子信道分配算法的改进MC-CDMA系统的性能比采用并行传送方式的传统MC-CDMA系统以及直扩CDMA系统的性能有了很大程度的改善;（2）在弱的窄带干扰情形下,当子载波数目较大时,采用自适应子信道分配算法的误码率性能仍然比采用并行传送方式的传统MC-CDMA系统以及直扩CDMA系统的性能有所改善.     

一种基于块平均互信息率的物理层抽象算法

物理层抽象是评估即时无线信道质量的主要技术,其算法性能直接影响无线系统分析与仿真的结果。传统的物理层抽象以平均信噪比作为无线信道质量的表征,对无线信道质量进行评估。本文提出一种基于块平均互信息率的物理层抽象算法,利用平均互信息量作为无线信道质量的表征,提高物理层抽象算法的性能。在本文的算法中,首先计算无线资源块所有子载波的平均互信息量,然后得到即时的无线信道质量。仿真结果表明,在Wi MaxⅡDL环境下,对于40%ITUPedA3 km.h-1-40%ITUPedB3 km.h-1-20%ITU VA30 km.h-1混合信道模型、多种调制编码格式以及ML和MMSE检测,本文提出的算法能够更精确地预测无线信道质量。     

在电气化弓网离线噪声环境下GSM-R差错控制及传输性能分析

针对弓网电磁噪声对GSM-R的干扰,采用交织技术和RS-Turbo编码建立了GSM-R抗干扰信道模型,改善GSM-R差错控制方式。从仿真结果分析得出,采用的信道模型可以降低此类噪声干扰,降低系统误码率。     

基于原模图LDPC码的多用户MIMO干扰消除

现有的MIMO系统中,当多用户在同一信道同时与AP通信时,存在多用户干扰的问题。本文提出1种基于原模图LDPC码的多用户MIMO干扰消除的方法,解决了现有MIMO局域网吞吐量受限于基站天线数的问题,使多用户可以在同一信道同时通信。该方法将原模图LDPC码应用到多用户MIMO系统中,通过对发送数据流的信道编码,增强空间复用信息的抗干扰能力和纠错能力。其核心思想是:利用多用户信道衰落的差异,AP(接入节点)接收端优先提取信号最强的用户信息,将其他用户信号和信道噪声视为新的噪声,通过迭代译码算法,AP接收端可以获得所有共信道用户的发送信息。在多用户干扰信道,此方法能够提供更高的复用增益。仿真结果表明,与直接提取用户信息相比,在平坦瑞利衰落信道应用本方法提取用户信息可分别得到2～20dB的编码增益,通信容量增加了2倍。     

基于扩频序列的高铁无线信道测量仿真系统研究

为了评估不同扩频序列对高铁无线信道测量性能的影响，构建了基于扩频滑动相关的高铁无线信道测量仿真系统。在发射端分别生成Random、m、Kasami、Gold、ZC、Golay等6种扩频序列，通过COST207丘陵场景的标准信道模型传输调制信号，在接收端利用滑动相关算法估计出信道冲击响应。研究结果表明：Golay序列、ZC序列和m序列的自相关特性优于另外3种序列，进行高铁无线信道测量时误差相对较小；接收端利用估计的信道冲击响应可以有效提取信道的多径时延和多普勒扩展特性。仿真结果为构建可工程化应用的高铁无线信道测量系统提供了技术支撑。     

无线局域网的DCF机制和EDCA机制的性能比较

传统的802.11无线局域网信道接入机制没有提供服务质量保证,限制了许多实时业务在无线局域网中的应用.新的802.11 e协议对不同业务进行了区别,提供QoS保证.本文介绍和对比了802.11分布式协调功能和802.11e增强型分布信道接入2种信道接入机制,通过使用网络仿真软件OPNET,对2种信道接入机制下不同业务的吞吐量和延迟进行了仿真分析.结果表明802.11e的EDCA机制有效的提供QoS的差异服务.     

多径信道下基于子空间跟踪的盲多用户检测

提出一种基于信号子空间估计，用于频率选择性衰落信道的盲多用户自适应接收机。此接收机不需要估计信道，直接估计等效扩频码，并将多用户检测与Rake接收联合考虑，稳态时性能优于D-rake接收机，是一种高性能，低复杂度的接收机，其计算复杂度与信道多径数无关，只与子空间跟踪的复杂度有关。     

一种新型的GSM-R无线信道仿真机制

在CTCS-3级列控系统中,GSM-R无线通信系统负责承载车地间传输的关键列控数据,其传输能力与CTCS-3列控系统性能紧密相关。借助无线信道仿真机制模拟现场信道特性,分析无线传输性能,是研究GSM-R系统性能的重要手段。然而,在列车行驶过程中,终端移动速度、传播环境都会发生快速变化,无法使用传统电信领域的基于固定速度与场景的信道仿真机制。提出一种新型的GSM-R无线信道仿真机制,通过建立与铁路线路匹配的无线信道模型,并根据列车移动速度信息动态配置仿真输出特性,模拟车载电台在变化场景与运行速度下的传输性能,实现在CTCS-3级列控仿真系统中实时仿真GSM-R信道性能的目的。     

双选择衰落信道下OFDM系统基于梳状导频的变换域频率分集式信道估计

由于高速铁路无线信道表现出频率选择性和时间选择性衰落(双选择性衰落),正交频分复用(OFDM)在该信道上传输,需要实时跟踪估计信道变化,降低估计噪声。由于离散傅里叶变换具有快速算法IFFT/FFT,基于变换域的信道估计技术逐渐受到关注。通常,OFDM系统的梳状导频数多于信道冲击响应长度,导致变换域信道估计方法降噪比较困难。本文提出一种梳状导频变换域频率分集式信道估计方法,它通过联合若干分组的变换域信道估计,明显降低估计噪声,从而降低信道估计的均方误差(MSE)和系统的误码率(BER)。理论分析和仿真结果表明,在时不变信道中,当分集数为L,该方法对MSE的增益是10lg(L);在时变信道中,该方法出现"错误平底",但相对于传统变换域信道估计方法,性能仍有改善。     

基于导频的OFDM信道估计

本文主要介绍了OFDM系统模型、导频分布结构、LS、ML和MMSE三种信道估计算法和插值算法,采用二维维纳滤波器进行信道估计并进行仿真。