【摘 要】
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云接入网（Cloud-Radio Access Network,C-RAN）通过虚拟化、协作化方式构建灵活的网络架构,是应对流量爆发式增长、基站维护成本居高不下等挑战的重要手段。高铁、高速车辆等高速移动终端给蜂窝移动网络的通信连续性和质量提出了新的挑战,利用C-RAN灵活的网络架构为高速移动终端提供超低时延、高可靠的通信服务,是解决这些挑战的有效途径。本文根据下一代前传接口（Next Genera
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云接入网（Cloud-Radio Access Network,C-RAN）通过虚拟化、协作化方式构建灵活的网络架构,是应对流量爆发式增长、基站维护成本居高不下等挑战的重要手段。高铁、高速车辆等高速移动终端给蜂窝移动网络的通信连续性和质量提出了新的挑战,利用C-RAN灵活的网络架构为高速移动终端提供超低时延、高可靠的通信服务,是解决这些挑战的有效途径。本文根据下一代前传接口（Next Generation Fronthaul Interface,NGFI）划分方案对C-RAN的协议层进行了重新设计,将部分物理层功能下沉,并利用虚拟化软件定义无线电技术搭建了支持高速移动终端的C-RAN半实物仿真平台。C-RAN半实物仿真平台实现了第五代移动通信系统（5th generation wireless system,5G）所有协议栈功能,支持商用终端和核心网的接入,并针对高速移动终端业务场景设计实现了以下三个功能:1.为更真实的描述高速移动终端的通信状况,本文基于第三代合作伙伴计划（3rd Generation Partnership Project,3GPP）所制定的 5G信道标准设计了一种支持高速移动终端的5G信道模型。该信道模型适用于0.5GHz到100GHz的通信系统,最大支持2GHz带宽,最高支持500km/h终端移动速度,可真实模拟高速移动终端通信信道模型,并在C-RAN半实物仿真平台上进行了验证。2.针对通信连续性的问题:为解决高速移动终端因频繁基站切换而导致的通信质量下降问题,本文设计了一种基于预编码技术的无缝切换机制,使得基站切换仅涉及部分物理层的切换,大大简化了切换流程,并在C-RAN半实物仿真平台上进行了仿真和验证。仿真结果表明,高速移动终端发生切换时通信状况基本没有波动,无缝切换机制降低切换所带来的时延,有效提高了 C-RAN系统下高速移动终端的通信可靠性。3.针对通信质量的问题:基站密集化部署是5G解决流量需求爆发式增长问题的主要途径,但同时也引入了小区间的强干扰。为降低小区间的强干扰,同时提高通信可靠性,本文在C-RAN半实物平台上设计实现了基于协作传输技术（Coordinated Multi-Point,CoMP）的自适应联合传输机制,多个小区节点构建成一个协作集群为终端提供联合传输服务,将基站干扰信号转变为有用信号,有效抑制了小区间干扰,提高了 C-RAN下高速移动终端的通信可靠性。
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