高速列车通信系统中毫米波频段列车间鲁棒传输调度
信息论
2023-08-22 v1 网络与互联网体系结构
math.IT
摘要
高速铁路（HSR）中的数据流量需求已急剧增长。乘客日益增长的娱乐需求、列车间安全控制信息交换等，使列车间（T2T）通信面临实现高容量与高质量数据传输的挑战。为大幅提升通信容量，亟需引入毫米波（mmWave）技术。面对毫米波链路易被遮挡的问题，本文利用现有设备辅助中继，提出一种有效的传输调度方案以提升T2T通信系统的鲁棒性。首先，我们建立了T2T通信系统中传输调度的混合整数非线性规划（MINLP）优化问题，其中移动中继（MRs）均工作于全双工（FD）模式。随后我们提出一种低复杂度启发式算法求解该优化问题，其包含中继选择、传输模式选择与传输调度三个部分。仿真结果表明，所提算法可大幅提升完成流数与系统吞吐量。最后，我们分析了不同设计参数对系统性能的影响。结果表明，在不同轨道存在障碍物的T2T通信中，所提算法能在合理通信距离阈值内实现更多数据流与系统吞吐量，并可权衡计算复杂度与系统性能，实现高效鲁棒的传输。
引用
@article{arxiv.2308.09926,
title = {Robust Train-to-Train Transmission Scheduling in mmWave Band for High Speed Train Communication Systems},
author = {Yunhan Ma and Yong Niu and Shiwen Mao and Zhu Han and Ruisi He and Zhangdui Zhong and Ning Wang and Bo Ai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.09926},
year = {2023}
}
备注
14 pages