高速移動下異構網(wǎng)絡模型的構建與性能分析.pdf

1、隨著高速鐵路的快速發(fā)展，高速鐵路的網(wǎng)絡接入成為高速鐵路信息化建設的重點方向。本文通過對第五代移動通信核心技術的分析，結合當前高速移動場景網(wǎng)絡接入的研究現(xiàn)狀以及高速移動場景的特殊性，提出了一種基于第五代移動通信的高速移動場景的網(wǎng)絡接入架構，詳細分析了該網(wǎng)絡架構的層次模型和工作原理，并進一步研究了該網(wǎng)絡架構的移動性管理機制。
　　本文的主要工作具體如下:
　　(1)提出一種高速移動下的網(wǎng)絡接入架構HSRAN。針對目前高速場景無線

2、接入網(wǎng)絡的無線接入容量小、小區(qū)切換次數(shù)多的缺點，本文利用第五代移動通信大容量、云管理的特點，提出了一種基于SDN的HSRAN網(wǎng)絡架構。HSRAN的主要思想是利用SDN技術虛擬一個BBU池來提高HSRAN網(wǎng)絡的基帶處理性能，解決高速移動下頻繁的小區(qū)切換的問題。
　　(2)詳細分析了HSRAN網(wǎng)絡架構的層次模型和工作原理。首先，本文分析了HSRAN無線接入層在高速場景下多制式融合的問題。在HSRAN無線接入層設計了一種多制式融合模塊，

3、將不同制式的無線接入請求進分離接入、分離處理、統(tǒng)一協(xié)轉，完成不同制式的融合。其次，本文分析了HSRAN基帶處理層BBU池的虛擬化過程，提出一種構建BBU池的方案。該方案主要對基帶處理單元的控制面與數(shù)據(jù)面進行分離，并加入多基帶處理邏輯，最終形成基帶處理池。通過Matlab仿真實驗表明，HSRAN無線接入層能支持多種無線接入制式，HSRAN基帶處理層比分布式基帶處理單元具有更強的基帶處理性能。
　　(3)研究了高速移動下HSRAN網(wǎng)絡

4、對移動性的管理機制，包括小區(qū)切換管理和負載均衡管理。其中，HSRAN網(wǎng)絡的小區(qū)切換主要依賴于HSRAN網(wǎng)絡架構設計的優(yōu)越性，通過虛擬基帶處理池的方式減少小區(qū)切換次數(shù)。對于HSRAN網(wǎng)絡的負載均衡管理，本文提出了一種基于位置預測的PLB負載均衡算法。PLB算法首先以列車位置信息為分界點將BBU池的負荷承載情況分為三個階段，然后根據(jù)每個階段請求到達特征分別采用適宜于該階段的負載均衡策略。三個階段負載均衡策略的轉換時機由列車的位置信息來決定。