基于势博弈的车车通信频谱资源分配方法

针对5G-R下高速铁路通信系统中车车通信T2T链路在复用车地通信T2G链路的频谱资源进行通信时,存在系统干扰大和吞吐量低的问题,提出一种基于势博弈的T2T频谱资源分配方案。通过分析T2T通信链路复用T2G通信链路频谱资源时的竞争关系,构建以系统吞吐量最大化为优化目标的T2T频谱复用模型。提出基于势博弈理论的T2T频谱资源分配方法,并证明了存在纳什均衡。通过烟花算法求解出优化目标函数,实现T2T链路频谱和功率的最优分配。对不同列车速度、T2T链路接入数量和链路发射功率条件下,系统吞吐量和干扰率进行定量分析。试验结果表明:所提方法能够显著提高T2T系统吞吐量,并有效减少链路干扰。研究结果为高速铁路车车通信资源的优化提供了一定的理论和技术支持。

基于粒子滤波的5G-R时间同步补偿方法

5G-R作为下一代高速铁路时间同步无线通信系统,保持时间同步对高速铁路行车安全至关重要。针对现有时间同步方法未考虑5G-R快速时变信道的影响,导致主从时钟偏移估计不准确的问题,提出一种基于粒子滤波的5G-R时间同步补偿方法。构建5G-R主从时钟的相位及频率偏移的状态转移方程;采用粒子滤波算法得到时钟偏移最优估计值;完成对5G-R时间同步误差的补偿;通过试验仿真,实现多普勒频移对5G-R时间同步的影响分析,得到对高速铁路不同典型场景下时间同步性能的定量分析。结果表明:提出的方法能够有效降低5G-R无线信道时钟偏差,较其他方法具有更好的稳定性和同步性能。