GSM-R切換失效性對CTCS系統(tǒng)影響及優(yōu)化研究.pdf

1、GSM-R(GlobalSystemforMobileCommunicationRailway)承載著傳輸列車控制數(shù)據(jù)信號的任務(wù)，直接關(guān)系到列車運行的安全和可靠性。而越區(qū)切換是GSM-R系統(tǒng)中無線資源管理的重要內(nèi)容，是車-地數(shù)據(jù)傳輸之間最重要的部分，所以對越區(qū)切換技術(shù)的研究和應(yīng)用十分必要。尤其在GSM-R網(wǎng)絡(luò)的切換過程使用的是硬切換，這會導致在切換過程中出現(xiàn)短暫的中斷，如果同時出現(xiàn)了干擾嚴重、參數(shù)設(shè)置不合理、切換算法不夠快速等問題，都會

2、發(fā)生乒乓切換，甚至掉話的危險，這將會對GSM-R系統(tǒng)整體性能的可靠性和有效性產(chǎn)生重大影響。因此，針對越區(qū)切換技術(shù)的研究具有必要性，本文主要研究了越區(qū)切換目標小區(qū)的確定和基于功率估計的越區(qū)切換算法。
　　本文首先闡述GSM-R和CTCS列控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和切換的關(guān)鍵技術(shù)，得出研究GSM-R網(wǎng)絡(luò)中的越區(qū)切換技術(shù)是必然趨勢，具有重大意義，并對切換技術(shù)的現(xiàn)狀和關(guān)鍵指標進行了介紹;隨后從信令角度詳細分析了越區(qū)切換失效的過程以及越區(qū)切換的原理

3、和意義;再從CTCS-3級列控系統(tǒng)對GSM-R網(wǎng)絡(luò)的QoS要求出發(fā)，在CTCS-3級列控系統(tǒng)車-地傳輸模式下，分析了切換失效后對CTCS-3級列控系統(tǒng)可能造成的影響，結(jié)果表明，切換失效后會造成列車晚點。
　　其次，以傳統(tǒng)單層組網(wǎng)下判定列車方向法，得到鄰小區(qū)列表為基礎(chǔ)，結(jié)合實際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的基站天線位置和雙層冗余組網(wǎng)方式，通過引入小區(qū)的優(yōu)先級設(shè)置，即在越區(qū)切換的選擇階段，通過給每個小區(qū)的鄰小區(qū)設(shè)置不同的切換優(yōu)先級，準確地將待切換目標小

4、區(qū)定位在同層小區(qū)之間。在正常情況下，避免層間切換發(fā)生，而在降級情況下，也能夠及時切換至備用層。這樣當列車判定完前進方向，確定出待切換目標小區(qū)，就可以得出簡化后的鄰小區(qū)列表，達到減少切換準備時間、提高切換成功率的目的。
　　最后，在上述研究的基礎(chǔ)上，分析了鐵路的無線信道模型以及傳統(tǒng)越區(qū)切換算法和基于功率估計提前切換算法。綜合考慮可用切換時間、列車速度、切換容限等三個因素，改進了基于功率估計的提前切換算法，利用matlab仿真軟件，建