一种轨道交通车地通信信号切换方法技术

本发明专利技术公开了一种轨道交通车地通信信号切换方法，包括S1：采用目标小区指定法，源基站通过系统消息向列车广播的小区信息表中只含有唯一的目标邻小区信息；S2：修改测量报告的内容：在列车上报的测量报告中除了包含源基站和目标基站有关接收性能的测量结果，还将包含列车位置和速度信息；S3：修改eNodeB内的小区列表；S4：源基站基站提取测量报告中的位置和速度信息；S5：如果启动预承载切换流程的判决。本发明专利技术通过采用目标预承载方式降低越区切换过程中的时延，以此降低切换中断概率，提高切换成功率。换成功率。换成功率。

【技术实现步骤摘要】
x|≥v
·
t
预
，其中t
预
为预承载流程完成时间，若满足|x
0-x|≥v
·
t
预
，则列车上报测量报告给源基站，源基站根据测量报告进行触发预承载，优先通过X2接口发送信令给目标基站进行预承载，如果没有X2接口，采用S1接口。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，源基站与目标基站之间的切换属于TD-LTE切换中基于X2接口的同频切换，预承载过程具体信令流程如下：a、利用CBTC获取列车的实时位置、速度信息，并通过车地无线网络将此信息上报给源基站，作为源基站是否启动预承载流程判决依据；b、源基站根据接收到的列车位置、速度信息决定是否启动预承载流程，若达到启动条件，则执行预承载流程；c、源基站触发预承载流程，利用接口X2向目标基站发生“预承载请求”信令消息；d、目标基站到“预承载请求”信令后，进行准入控制与资源建立，为后续切换预留所需无线资源、系统信息以及目标小区网络临时标识等资源，提前做好切换准备；e、目标基站向源基站发送“预承载请求应答”信令消息，并且同时通过X2接口向源基站发送准入结果和无线网络资源配置信息；整个预承载过程完成，目标基站提前做好切换准备，预先配置各项切换参数与分配好切换时承载所需时频资源，等待源基站通过X2接口进行状态转移与数据转发。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，采用的最大时长单位为无线帧，一个无线帧分为2个半帧，每个半帧时长5ms。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，HARQ RTT为UE随机接入过程中考虑差错重传的数据往返时延，RTT为从一个数据帧开始发送，到收到该数据帧的反馈确认信息为止的总时间。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，上行链路HARQ RTT包括HARQ重传时间和响应时间，取决于上行链路HARQ平均环回时间Th
ul
与上行链路的HARQ重传率P
ul
，Th
ul
在不同子帧配置下有不同值，下行链路HARQ RTT包括HARQ重传时间和响应时间，取决于下行链路HARQ平均环回时间Th
dl
与下行链路的HARQ重传率P
dl
，Th
dl
在不同子帧配置下有不同值。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，控制面时延为控制面从驻留状态向激活状态转化过程中，界面从睡眠状态转向激活状态所花费的时间，HARQ重传率与无线子帧配置方式用于决定系统的控制面时延。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，所述轨道交通车地通信信号切换方法还包括仿真验证以及结果分析。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述仿真验证采用MATLAB仿真平台搭建列车在两个相邻基站间运行的场景，所述结果分析从系统时延、切换中断概率以及切换成功率对系统切换性能进行仿真建模分析。
[0019]本专利技术的有益效果如下：
[0020]本专利技术的轨道交通车地通信信号切换方法，采用目标预承载方式降低越区切换过程中的时延，以此降低切换中断概率，提高切换成功率。通过具体的仿真验证分析得与基于A3事件的传统切换算法相比较，该算法可以有效降低系统的时延、切换中断概率，提高系统切换成功率，进一步提高CBTC系统车地通信质量。
附图说明
[0021]为了易于说明，本专利技术由下述的具体实施例及附图作以详细描述。
[0022]图1为基于TD-LTE的CBTC车地通信系统框架图；
[0023]图2为TD-LTE用户面时延组成图；
[0024]图3为TD-LTE控制面时延图；
[0025]图4为本专利技术的算法流程图；
[0026]图5为列车越区切换过程的等效模型；
[0027]图6为系统时延仿真图；
[0028]图7为中断概率仿真图；
[0029]图8为具体仿真图。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0031]需要说明的是，当元件被称为“固定”、“安装”、“连接”或“设置”有另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上的。需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有说明书特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0032]此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0033]下面将结合附图所给出的实施例对本专利技术做进一步的详述：
[0034]参照图1-6，一种轨道交通车地通信信号切换方法，包括以下步骤：
[0035]S1：采用目标小区指定法，源基站通过系统消息向列车广播的小区信息表中只含有唯一的目标邻小区信息；
[0036]S2：修改测量报告的内容：在列车上报的测量报告中除了包含源基站和目标基站有关接收性能的测量结果如RSRP以外，还将包含列车位置和速度信息。位置信息包含小区识别号，即演进通用陆地无线接入网络小区全球识别码(E-UTRAN Cell Indetifier，ECGI)和经纬度位置坐标(x,y)；
[0037]S3：修改eNodeB内的小区列表，该小区列表共有5个属性，分别是:小区标识号ECGI、预承载参考点位置坐标(x,y)、列车所属的eNodeB、列车所属的MME/SGW、列车的行驶速度v、速度门限v0；
[0038]S4：源基站基站提取测量报告中的位置和速度信息，即ECGI、坐标(x,y)和速度v，v与速度门限v0进行比较，若v≥v0,决定启动预承载切换流程的判决，若v<v0，则使用常规的切换流程；
[0039]S5：如果启动预承载切换流程的判决，当用户终端UE移动到达坐标时，判断预承载点横坐标x与切换带边缘点横坐标x0之间的距离是否能够保证列车完成预承载流程，即|x
0-x|≥v
·
t
预
，其中t
预
为预承载流程完成时间，若满足|x
0-x|≥v
·
t
预
，则列车上报测量报告给源基站，源基站根据测量报告进行触发预承载，优先通过X2接口发送信令给目标基站进行
预承载，如果没有X2接口，采用S1接口。
[0040]在本专利技术的一些实施例中，源基站与目标基站之间的切换属于TD-LTE切换中基于X2接口的同频切换，预承载过程具体信令流程如下：a、利用CBTC获取列车的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通车地通信信号切换方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：采用目标小区指定法，源基站通过系统消息向列车广播的小区信息表中只含有唯一的目标邻小区信息；S2：修改测量报告的内容：在列车上报的测量报告中除了包含源基站和目标基站有关接收性能的测量结果，还将包含列车位置和速度信息；S3：修改eNodeB内的小区列表，该小区列表共有5个属性，分别是：小区标识号ECGI、预承载参考点位置坐标(x,y)、列车所属的eNodeB、列车所属的MME/SGW、列车的行驶速度v、速度门限v0；S4：源基站基站提取测量报告中的位置和速度信息；S5：如果启动预承载切换流程的判决，当用户终端UE移动到达坐标时，判断预承载点横坐标x与切换带边缘点横坐标x0之间的距离是否能够保证列车完成预承载流程，即|x
0-x|≥v
·
t
预
，其中t
预
为预承载流程完成时间，若满足|x
0-x|≥v
·
t
预
，则列车上报测量报告给源基站，源基站根据测量报告进行触发预承载。2.如权利要求1所述的轨道交通车地通信信号切换方法，其特征在于：源基站与目标基站之间的切换属于TD-LTE切换中基于X2接口的同频切换，预承载过程具体信令流程如下：a、利用CBTC获取列车的实时位置、速度信息，并通过车地无线网络将此信息上报给源基站，作为源基站是否启动预承载流程判决依据；b、源基站根据接收到的列车位置、速度信息决定是否启动预承载流程，若达到启动条件，则执行预承载流程；c、源基站触发预承载流程，利用接口X2向目标基站发生“预承载请求”信令消息；d、目标基站到“预承载请求”信令后，进行准入控制与资源建立，为后续切换预留所需无线资源、系统信息以及目标小区网络临时标识等资源，提前做好切换准备；e、目标基站向源基站发送“预承载请求应答”信令消息，并且同时通过X...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雪玉，陆炎，夏长凤，邓小燕，吴炜，龚旭，康泽宇，
申请(专利权)人：江苏航运职业技术学院，
类型：发明
国别省市：