基于隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)演算的高速鐵路無線網(wǎng)絡(luò)性能評估.pdf

1、隨著高速鐵路的發(fā)展，列車提速為人們出行帶來便捷的同時(shí)，對高速環(huán)境下列車通信服務(wù)種類和服務(wù)質(zhì)量也提出了更加苛刻的要求。為了滿足乘客在漫長旅途中對信息服務(wù)的需求，保障鐵路安全和運(yùn)營管理業(yè)務(wù)的前提下開辟新的增值業(yè)務(wù)已是大勢所趨。LTE(Long Term Evolution)具有更高的峰值速率，更小的系統(tǒng)時(shí)延，靈活的帶寬配置，更高的頻譜效率，因此，鐵路無線通信系統(tǒng)由GSM-R向LTE-R(Long Term Evolution for Rai

2、lway)演進(jìn)已是必然趨勢。
　　根據(jù)以往對互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的測量分析結(jié)果，乘客數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)作為聚合的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，具有長相關(guān)性和統(tǒng)計(jì)自相似性等特性，不滿足泊松到達(dá)業(yè)務(wù)模型所假設(shè)的無記憶特性，因此本文根據(jù)自相似網(wǎng)絡(luò)建模的理論，將乘客業(yè)務(wù)建模為分形布朗運(yùn)動(FBM)模型。本文研究內(nèi)容為基于隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)演算理論對高速鐵路無線網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行評估，對MGF隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)演算和CCDF隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)演算理論進(jìn)行了分析和比較，總結(jié)了兩者的優(yōu)勢和困難，并選擇合適的方法應(yīng)用于

3、理論分析。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)自相似特性，利用FBM模型構(gòu)造乘客數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，利用有效帶寬理論，建立乘客業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型到達(dá)模型和隨機(jī)到達(dá)曲線模型。依據(jù)當(dāng)前相關(guān)文獻(xiàn)，提出了兩種帶有中繼的高速鐵路移動中繼架構(gòu)模型，并對高速鐵路列車的移動模型和無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)服務(wù)模型建模，分別構(gòu)造兩種高速鐵路移動中繼架構(gòu)模型的隨機(jī)服務(wù)曲線模型。最后根據(jù)到達(dá)模型和服務(wù)模型，利用隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)演算理論推導(dǎo)求得時(shí)延等網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的理論邊界，將理論結(jié)果和仿真結(jié)果進(jìn)行對比分析和驗(yàn)證。

4、>　　本文創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　一、根據(jù)自相似網(wǎng)絡(luò)建模的理論，將乘客業(yè)務(wù)建模為FBM模型，對FBM的不同生成方法進(jìn)行對比分析，從生成結(jié)果的增量方差和Hurst參數(shù)兩個(gè)方面進(jìn)行衡量，選取合適方法進(jìn)行乘客數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)到達(dá)過程的建模。
　　二、分析并比較了MGF隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)演算和CCDF隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)演算理論，指出了CCDF隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)演算理論應(yīng)用方面的困難，使用MGF隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)演算求出乘客數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的積壓和時(shí)延邊界，并與仿真結(jié)果進(jìn)行對比。
　　三、