專(zhuān)利名稱(chēng)：高鐵車(chē)廂內(nèi)的通信信號(hào)小區(qū)切換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高速環(huán)境下的移動(dòng)信號(hào)覆蓋技術(shù)，具體是一種用于高鐵車(chē)廂內(nèi)的通信信號(hào)小區(qū)切換方法。該方法基于一雙通道直放站和雙施主天線(xiàn)，具有AFC(自動(dòng)頻率控制) 糾偏功能，能夠解決高速運(yùn)動(dòng)中多普勒頻移對(duì)小區(qū)信號(hào)切換的影響，保證高速移動(dòng)中的終端能正常解調(diào)基站的信號(hào)。
背景技術(shù)：
在高速場(chǎng)景下，如高鐵車(chē)廂用戶(hù)的移動(dòng)速度最快可以達(dá)到430Km/h，移動(dòng)速度對(duì)于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)將產(chǎn)生如下影響1.速度的提高帶來(lái)較大的多普勒頻移和一定程度上的多普勒頻率彌散，從而使下行信號(hào)信噪比下降；2.由于高速運(yùn)動(dòng)，單位時(shí)間內(nèi)小區(qū)切換次數(shù)將增加；3.高速運(yùn)動(dòng)將惡化對(duì)小區(qū)切換的成功率；4.高速運(yùn)動(dòng)環(huán)境下信號(hào)將產(chǎn)生快衰落現(xiàn)象，導(dǎo)致終端掉話(huà)；5.由于高速火車(chē)車(chē)廂密閉，因此車(chē)廂的穿透損耗將影響到信號(hào)覆蓋的質(zhì)量。當(dāng)終端在高速環(huán)境中，當(dāng)火車(chē)達(dá)到400Km/h，根據(jù)高鐵專(zhuān)網(wǎng)覆蓋的方案，GSM的最大頻偏達(dá)到450Hz，TD-SCDMA達(dá)到750Hz。參照終端運(yùn)行環(huán)境圖5，當(dāng)射頻拉遠(yuǎn)單元RRUl禾口 RRU2為同一個(gè)小區(qū)時(shí)，終端接收到RRUl和RRU2的信號(hào)是同一個(gè)頻段的信號(hào)，但由于終端在高速運(yùn)動(dòng)中，接收到RRUl為負(fù)偏和RRU2為正偏的同一小區(qū)的信號(hào)，對(duì)于終端，由于多普勒頻偏，當(dāng)頻偏很大，超過(guò)手機(jī)接收頻偏的范圍時(shí)，手機(jī)將掉話(huà)；同時(shí)，RRUl和RRU2之間，終端主用的一路信號(hào)將另外一路信號(hào)視為同頻干擾信號(hào)，此時(shí)在RRUl和RRU2中的切換帶，主用信號(hào)和干擾信號(hào)的強(qiáng)度相當(dāng)，此時(shí)終端極有可能掉話(huà)。當(dāng)RRUl和RRU2為不同小區(qū)的信號(hào)，而高鐵專(zhuān)網(wǎng)為異頻組網(wǎng)，所以RRUl和RRU2為兩個(gè)不同頻段的信號(hào)。當(dāng)終端由RRUl往RRU2高速運(yùn)送時(shí)，主用信號(hào)將由RRUl切換到RRU2。 當(dāng)終端在切換帶中，RRUl的頻偏越來(lái)越大，信號(hào)越來(lái)越弱，RRU2的頻偏將越來(lái)越小，信號(hào)越來(lái)越強(qiáng)。若RRUl的頻偏超出了手機(jī)接收頻偏的范圍，同時(shí)由于快衰落，場(chǎng)強(qiáng)迅速變?nèi)?，若此時(shí)RRU2的頻偏沒(méi)有達(dá)到手機(jī)接收頻偏的范圍，同時(shí)場(chǎng)強(qiáng)也沒(méi)有達(dá)到切換門(mén)限，既有可能切換不成功而掉話(huà)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于在高速場(chǎng)景下移動(dòng)速度對(duì)于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的上述影響，本發(fā)明提供一種基于雙通道直放站和雙施主天線(xiàn)系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)高鐵車(chē)廂內(nèi)的通信信號(hào)小區(qū)切換方法，該方法設(shè)自動(dòng)頻率控制糾偏功能，以避免高速運(yùn)動(dòng)中多普勒頻移惡化小區(qū)信號(hào)切換問(wèn)題，保證高速移動(dòng)中的終端能正常解調(diào)基站的信號(hào)。本發(fā)明高鐵車(chē)廂內(nèi)的通信信號(hào)同頻小區(qū)切換方法，包括以下步驟a.配置車(chē)載雙通道糾偏直放站，在車(chē)廂頂設(shè)置第一、二施主天線(xiàn)，將第一、二施主天線(xiàn)分別連接該直放站的第一、二雙工器，第一施主天線(xiàn)接收的相鄰兩個(gè)RRU的下行信號(hào)輸入雙通道下行鏈路的通道1，第二施主天線(xiàn)接收相鄰兩個(gè)RRU的下行信號(hào)輸入雙通道下行鏈路的通道2 ；b.車(chē)載直放站從前一個(gè)RRUl向后一個(gè)RRU2運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始進(jìn)入該通道1、2的RRUl的下行信號(hào)均很強(qiáng)，并且進(jìn)入通道1的RRUl的下行信號(hào)遠(yuǎn)大于進(jìn)入通道2的RRUl的下行信號(hào)，通道1、2均主用RRUl的下行信號(hào)，AFC模塊以通道1中的RRUl下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)進(jìn)行頻率補(bǔ)償，使糾偏后下行信號(hào)向重發(fā)端傳輸，并檢測(cè)通道2的信號(hào)；同時(shí)終端上行信號(hào)通過(guò)雙通道上行鏈路上傳；火車(chē)往前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)進(jìn)入通道2的RRU2的下行信號(hào)超過(guò)進(jìn)入通道2的RRUl的下行信號(hào)3-10dB時(shí)，通道2主用RRU2下行信號(hào)，此時(shí)通道1主用的RRUl下行信號(hào)仍比通道2 主用的RRU2的下行信號(hào)強(qiáng)3-10dB，AFC模塊仍維持上述操作，同時(shí)終端上行信號(hào)通過(guò)雙通道上行鏈路上傳；火車(chē)?yán)^續(xù)往前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)通道2主用的RRU2下行信號(hào)比通道1主用的RRUl下行信號(hào)大3-10dB時(shí)，AFC模塊以通道2中的RRU2下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)進(jìn)行頻率補(bǔ)償，使糾偏后下行信號(hào)向重發(fā)端傳輸，并檢測(cè)通道1的信號(hào)；同時(shí)終端上行信號(hào)通過(guò)雙通道上行鏈路上傳，直至該直放站垂直于RRU2。一種高鐵車(chē)廂內(nèi)的通信信號(hào)異頻小區(qū)切換方法，包括以下步驟①..配置車(chē)載雙通道糾偏直放站，在車(chē)廂頂設(shè)置第一、二施主天線(xiàn)，將第一、二施主天線(xiàn)分別連接該直放站的第一、二雙工器，第一施主天線(xiàn)接收的相鄰兩個(gè)RRU的下行信號(hào)輸入雙通道下行鏈路的通道1，第二施主天線(xiàn)接收相鄰兩個(gè)RRU的下行信號(hào)輸入雙通道下行鏈路的通道2 ；②.車(chē)載直放站從前一個(gè)RRUl向后一個(gè)RRU2運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始進(jìn)入通道1、2的RRUl的下行信號(hào)均很強(qiáng)，并且進(jìn)入通道1的RRUl的下行信號(hào)遠(yuǎn)大于進(jìn)入通道2的RRUl的下行信號(hào)，通道1、2均主用RRUl下行信號(hào)，AFC模塊以通道1中的RRUl下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)進(jìn)行頻率補(bǔ)償，使糾偏后下行信號(hào)向重發(fā)端傳輸，并檢測(cè)通道2的信號(hào)；同時(shí)終端上行信號(hào)通過(guò)雙通道上行鏈路上傳；火車(chē)往前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)進(jìn)入通道2的RRU2的下行信號(hào)比進(jìn)入通道2的RRUl的下行信號(hào)彡3-10dB時(shí)，通道2主用RRU2下行信號(hào)，AFC模塊以通道1中的RRUl下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)和通道2中的RRU2下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)分別進(jìn)行頻率補(bǔ)償，將糾偏后的RRUl的下行信號(hào)和RRU2的下行信號(hào)向重發(fā)端傳輸；同時(shí)終端上行信號(hào)通過(guò)雙通道上行鏈路上傳；火車(chē)?yán)^續(xù)往前運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入通道1的RRUl的下行信號(hào)比進(jìn)入通道1的RRU2的下行信號(hào)< 3-10dB時(shí)，通道1主用RRU2下行信號(hào)，此時(shí)通道1主用的RRU2的下行信號(hào)遠(yuǎn)小于通道2主用RRU2的下行信號(hào)3-10dB，AFC模塊僅僅以通道2中的RRU2下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)進(jìn)行頻率補(bǔ)償，補(bǔ)償后的RRU2下行信號(hào)向重發(fā)端傳輸；同時(shí)終端上行信號(hào)通過(guò)雙通道上行鏈路上傳。其中，所述雙通道上行鏈路包括上行LNA、上行選頻單元、功分器和兩個(gè)上行功放， 終端上行信號(hào)經(jīng)放大、選頻后，再由功分器分成兩路，一路經(jīng)功率放大和濾波后輸入第一雙工器上傳，另一路經(jīng)功率放大和濾波后輸入第二雙工器上傳。本發(fā)明基于一雙通道直放站和雙施主天線(xiàn)系統(tǒng)，具有AFC(自動(dòng)頻率控制)糾偏功能，通過(guò)AFC模塊適時(shí)選擇雙通道中的至少一個(gè)通道的主用下行信號(hào)進(jìn)行頻率補(bǔ)償，避免了高速運(yùn)動(dòng)中多普勒頻移對(duì)小區(qū)信號(hào)切換的影響，保證高速移動(dòng)的終端能正常解調(diào)基站的信號(hào)。同時(shí)具有AGC(自動(dòng)增益控制)功能，保證高速運(yùn)動(dòng)車(chē)廂室內(nèi)信號(hào)相對(duì)穩(wěn)定，上下行增益保持平衡。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室對(duì)比測(cè)試加入車(chē)載雙通道直放站，GSM900語(yǔ)音誤碼率、數(shù)據(jù)誤塊率、 數(shù)據(jù)吞吐量和TD-SCDMA語(yǔ)言誤塊率、數(shù)據(jù)誤塊率、數(shù)據(jù)吞吐量均得到很大改善。


圖1為本發(fā)明采用的一車(chē)載雙通道糾偏直放站原理框圖；
圖2為圖1中AFC模塊放大圖；圖3為基于圖1直放站的高鐵車(chē)廂內(nèi)移動(dòng)通信信號(hào)覆蓋系統(tǒng)示意圖；圖4為通過(guò)圖1高鐵車(chē)廂內(nèi)移動(dòng)通信信號(hào)覆蓋系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙通道信號(hào)接收示意圖。圖5為現(xiàn)有終端在高速運(yùn)行環(huán)境的接收示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明。參照?qǐng)D1、2，本發(fā)明采用的一車(chē)載雙通道糾偏直放站包括第一雙工器1、第二雙工器2以及重發(fā)端雙工器5，第一、二雙工器和重發(fā)端雙工器之間分別設(shè)有雙通道下行鏈路和雙通道上行鏈路。雙通道下行鏈路包括下行PA 4和AFC(自動(dòng)頻率控制)模塊3 ；AFC 模塊3的兩輸入端分別連接第一雙工器1下行信號(hào)輸出端和第二雙工器2下行信號(hào)輸出端，AFC模塊輸出端通過(guò)下行PA4接重發(fā)端雙工器5的下行信號(hào)輸入端；AFC模塊用于選擇雙通道中的至少一個(gè)通道的主用下行信號(hào)進(jìn)行頻率補(bǔ)償，并且為上行提供下行ALC起控深度數(shù)控衰減信號(hào)。雙通道上行鏈路包括依次連接的上行LNA6、上行選頻單元7和功分器 8，功分器8的一路輸出通過(guò)第一上行功放10接第一雙工器1的上行信號(hào)輸入端，功分器8 的另一路輸出通過(guò)第二上行功放9接第二雙工器2的上行信號(hào)輸入端，AFC模塊3輸出的下行ALC起控深度數(shù)控衰減信號(hào)接到第一、二上行功放10、9的控制端，以便根據(jù)下行鏈路增益調(diào)節(jié)上行鏈路增益，保證上行電平的相對(duì)穩(wěn)定。上述雙通道下行鏈路中的AFC模塊3包括依次連接的第一下行LNA30、第一下行濾波器31和第一下變頻器32，用于對(duì)一個(gè)通道中的下行信號(hào)放大和下變頻處理；依次連接的第二下行LNA33、第二下行濾波器34和第二下變頻器35，用于對(duì)另一個(gè)通道中的下行信號(hào)放大和下變頻處理；A/D變換器36和37，兩者的輸入端分別連接第一、二下變頻器32、35 輸出，用于將第一、二下變頻器輸出的中頻轉(zhuǎn)信號(hào)變換成數(shù)字中頻信號(hào)；FPGA38，F(xiàn)PGA連接 A/D變換器36和37，對(duì)兩個(gè)A/D變換器輸出的數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)行頻率檢測(cè)，并與基準(zhǔn)頻率進(jìn)行比較，獲得多普勒頻偏值并進(jìn)行補(bǔ)償 ’及,D/A變換器39和上變頻器3A，D/A變換器39 連接于FPGA38與上變頻器3A之間，它將FPGA 38補(bǔ)償后的數(shù)字中頻信號(hào)變換成模擬中頻信號(hào)，由上變頻器3A上變頻處理傳輸給下行PA 4。根據(jù)實(shí)際測(cè)試情況，側(cè)向穿透損耗大約為20dB。終端在高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，信號(hào)處于快衰落狀態(tài)，加上車(chē)廂穿透損耗，終端在車(chē)廂內(nèi)接收的信號(hào)時(shí)有時(shí)無(wú)，無(wú)法正常通信。因此解決車(chē)廂室內(nèi)的信號(hào)覆蓋，必須采取以下技術(shù)措施措施1，如圖3所示系統(tǒng)，在車(chē)廂內(nèi)部增加如圖1所示車(chē)載雙通道糾偏直放站，保證信號(hào)強(qiáng)度能滿(mǎn)足終端的通信需求，并且保持信號(hào)穩(wěn)定。并在車(chē)廂頂設(shè)置第一、二施主天線(xiàn)，將第一、二施主天線(xiàn)分別連接該直放站的第一、二雙工器，第一施主天線(xiàn)接收的相鄰兩個(gè)RRU的下行信號(hào)輸入雙通道下行鏈路的通道1，第二施主天線(xiàn)接收相鄰兩個(gè)RRU的下行信號(hào)輸入雙通道下行鏈路的通道2 ；經(jīng)過(guò)該直放站糾偏處理、放大之后，可通過(guò)一外接功分器將信號(hào)分別接入一對(duì)漏纜，通過(guò)漏纜使泄漏部分信號(hào)覆蓋車(chē)廂。如圖5所示，高速運(yùn)行的終端同時(shí)接收到RRUl和RRU2的信號(hào)，如果直放站只用一根施主天線(xiàn)，那么直放站無(wú)法同時(shí)對(duì)RRUl和RRU2進(jìn)行頻率糾正。因此本方案提出雙通道設(shè)計(jì)方案，如圖4所示，兩個(gè)施主天線(xiàn)分別朝向相鄰兩個(gè)RRUl和RRU2，第一施主天線(xiàn)接收的相鄰兩個(gè)RRU的下行信號(hào)輸入雙通道下行鏈路的通道1，第二施主天線(xiàn)接收相鄰兩個(gè)RRU 的下行信號(hào)輸入雙通道下行鏈路的通道2 ；直放站根據(jù)每個(gè)通道檢測(cè)到RRUl和RRU2的不同強(qiáng)度，通過(guò)AFC模塊3判斷選擇每一個(gè)通道的主用下行信號(hào)，并選擇雙通道中的一個(gè)或兩個(gè)通道的主用下行信號(hào)進(jìn)行頻率補(bǔ)償，補(bǔ)償后通過(guò)下行PA、外接功分器及漏纜向終端傳輸。措施2，由于信號(hào)的快衰落，導(dǎo)致用戶(hù)終端接收到的信號(hào)不穩(wěn)定，因此當(dāng)車(chē)廂內(nèi)增加信號(hào)覆蓋時(shí)，直放站必須實(shí)現(xiàn)下行ALC功能，滿(mǎn)足下行ALC控制20dB的范圍，下行鏈路根據(jù)輸出功率自動(dòng)調(diào)節(jié)增益，使車(chē)廂內(nèi)電平保持相對(duì)穩(wěn)定，且保證滿(mǎn)足終端的接收電平需求。措施3，由于信號(hào)的快衰落，下行輸入功率變化幅度大，而直放站的輸出功率保持恒定，所以下行的增益時(shí)刻在變化，而要保持上下行增益平衡，必須實(shí)現(xiàn)上下行增益聯(lián)動(dòng)功能，即上行AGC功能。直放站根據(jù)下行鏈路增益調(diào)節(jié)上行鏈路增益，保證上行電平的相對(duì)穩(wěn)定，具體設(shè)計(jì)以下行起控深度來(lái)實(shí)現(xiàn)上行數(shù)控衰減，即當(dāng)下行ALC起控ΔΧ dB時(shí)，上行的增益將衰減Δχ dB。措施4，由于終端在高速運(yùn)送中，將產(chǎn)生多普勒頻偏，GSM和TD-SCDMA在高速 400km/h時(shí)的頻偏最大分別達(dá)到450Hz和750Hz，手機(jī)接受多普勒頻偏是在200Hz以?xún)?nèi)，超過(guò)200Hz通話(huà)質(zhì)量將受到影響。而多普勒頻移對(duì)數(shù)據(jù)下載也存在很大的影響，當(dāng)多普勒頻移越大，數(shù)據(jù)下載越慢。因此，車(chē)載雙通道糾偏直放站增加了 AFC(自動(dòng)頻率控制)糾偏的功能，把偏離頻點(diǎn)的頻率補(bǔ)償回來(lái)，保證手機(jī)能正常解調(diào)基站的信號(hào)。措施5，由于高速運(yùn)動(dòng)，單位時(shí)間內(nèi)小區(qū)切換的次數(shù)將增加，因此，引入車(chē)載雙通道糾偏直放站，擴(kuò)大小區(qū)的覆蓋范圍，從而在單位時(shí)間內(nèi)降低小區(qū)切換的次數(shù)。車(chē)載直放站接收的RRUl和RRU2的信號(hào)，由AFC模塊檢測(cè)，兩者為同頻時(shí)，即RRUl 和RRU2的頻率相差不超過(guò)2KHz (當(dāng)前開(kāi)發(fā)的制式為GSM900和TD-SCDMA B頻段設(shè)備， GSM900在400km/t時(shí)最大頻偏為450Hz，TD-SCDMA在400km/t時(shí)最大頻偏為750Hz，頻率差值可以在軟件程序中更改)，此時(shí)RRUl和RRU2為同一小區(qū)，反之為不同小區(qū)。其中，通信信號(hào)的同頻小區(qū)切換方法包括如下步驟a.參照?qǐng)D3、4，配置圖1車(chē)載雙通道糾偏直放站，在車(chē)廂頂設(shè)置第一、二施主天線(xiàn)， 將第一、二施主天線(xiàn)分別連接該直放站的第一、二雙工器，第一施主天線(xiàn)接收的相鄰兩個(gè) RRU的下行信號(hào)輸入雙通道下行鏈路的通道1，第二施主天線(xiàn)接收相鄰兩個(gè)RRU的下行信號(hào)輸入雙通道下行鏈路的通道2 ；由雙通道下行鏈路中的AFC模塊3判斷選擇每一個(gè)通道的主用下行信號(hào)；b.車(chē)載直放站從前一個(gè)RRUl向后一個(gè)RRU2運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始進(jìn)入雙通道下行鏈路的通道1的RRUl的下行信號(hào)很強(qiáng)(由第一施主天線(xiàn)正面接收)，進(jìn)入通道1的的RRU2的信號(hào)很弱(由第一施主天線(xiàn)正面接收)，通道1主用RRUl的信號(hào)；進(jìn)入通道2的RRU2下行信號(hào)(由第二施主天線(xiàn)正面接收)比進(jìn)入通道2 (由第二施主天線(xiàn)背面接收)的RRUl的下行信號(hào)遠(yuǎn)小于6dB(該門(mén)限值可以設(shè)置，如設(shè)置為SdB或3dB)，通道2主用RRUl的信號(hào)；并且進(jìn)入通道1的RRUl的下行信號(hào)遠(yuǎn)大于進(jìn)入通道2的RRUl的下行信號(hào)，所以AFC模塊以通道1 中的RRUl下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)進(jìn)行頻率補(bǔ)償，使糾偏后下行信號(hào)向重發(fā)端傳輸，并檢測(cè)通道2的信號(hào)；同時(shí)終端上行信號(hào)通過(guò)雙通道上行鏈路上傳；火車(chē)往前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)進(jìn)入通道2的RRU2的下行信號(hào)(由第二施主天線(xiàn)正面接收)超過(guò)進(jìn)入通道2的RRUl的下行信號(hào)(由第二施主天線(xiàn)背面接收)時(shí)，通道2主用RRU2下行信號(hào)，此時(shí)通道1主用的RRUl下行信號(hào)仍比通道2主用的RRU2的下行信號(hào)強(qiáng)6dB (或SdB 或3dB)，所以AFC模塊以通道1中的RRUl下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)進(jìn)行頻率補(bǔ)償，使糾偏后下行信號(hào)向重發(fā)端傳輸，并檢測(cè)通道2的信號(hào)；同時(shí)終端上行信號(hào)通過(guò)雙通道上行鏈路上傳；火車(chē)?yán)^續(xù)往前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)通道2主用的RRU2下行信號(hào)(由第二施主天線(xiàn)正面接收) 比通道1主用的RRUl下行信號(hào)(由第一施主天線(xiàn)正面接收)大6dB (或SdB或3dB)時(shí)，此時(shí)，通道1的RRU2下行信號(hào)(由第一施主天背面接收)、通道2的RRUl下行信號(hào)(由第二施主天背面接收)遠(yuǎn)小于通道2主用的的RRU2下行信號(hào)(由第二施主天線(xiàn)正面接收)，所以AFC模塊以通道2中的RRU2下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)進(jìn)行頻率補(bǔ)償，使糾偏后下行信號(hào)向重發(fā)端傳輸，并檢測(cè)通道1的信號(hào)；同時(shí)終端上行信號(hào)通過(guò)雙通道上行鏈路上傳，直至該直放站垂直于RRU2。在步驟b中，所述AFC模塊以通道1中的RRUl下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)頻率補(bǔ)償方法是使該RRUl下行信號(hào)由第一下行LNA30放大，經(jīng)第一下行濾波器31濾波后，輸入第一下變頻器32進(jìn)行下變頻處理，獲得中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D變換器36變換為數(shù)字中頻信號(hào)；FPGA 38檢測(cè)該數(shù)字中頻信號(hào)的頻率，將檢測(cè)值與基準(zhǔn)頻率進(jìn)行比較，得到多普勒頻偏值，根據(jù)該多普勒頻偏值進(jìn)行頻率補(bǔ)償；將頻率補(bǔ)償后的數(shù)字中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)D/A變換器39變換成模擬中頻信號(hào)，再由上變頻器3A上變頻處理傳輸給下行PA 4。在步驟b中，所述AFC模塊以通道2中的RRU2下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)頻率補(bǔ)償方法是使該RRU2下行信號(hào)由第二下行LNA33放大，經(jīng)第二下行濾波器34濾波后，輸入第二下變頻器35進(jìn)行下變頻處理，獲得的中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D變換器37變換成數(shù)字中頻信號(hào)； FPGA38檢測(cè)該數(shù)字中頻信號(hào)的頻率，將檢測(cè)值與基準(zhǔn)頻率進(jìn)行比較，得到多普勒頻偏值，根據(jù)該多普勒頻偏值進(jìn)行頻率補(bǔ)償；將頻率補(bǔ)償后的數(shù)字中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)D/A變換器39變換成模擬中頻信號(hào)，再由上變頻器3A上變頻處理傳輸給下行PA4。其中，通信信號(hào)異頻小區(qū)切換方法如下①.參照?qǐng)D3、4，配置圖1車(chē)載雙通道糾偏直放站，在車(chē)廂頂設(shè)置第一、二施主天線(xiàn)，將第一、二施主天線(xiàn)分別連接該直放站的第一、二雙工器，第一施主天線(xiàn)接收的相鄰兩個(gè)RRU的下行信號(hào)輸入雙通道下行鏈路的通道1，第二施主天線(xiàn)接收相鄰兩個(gè)RRU的下行信號(hào)輸入雙通道下行鏈路的通道2 ；由雙通道下行鏈路中的AFC模塊3判斷選擇每一個(gè)通道的主用下行信號(hào)；②.車(chē)載直放站從前一個(gè)RRUl向后一個(gè)RRU2運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始進(jìn)入通道1、2的RRUl的下行信號(hào)均很強(qiáng)(分別由第一施主天線(xiàn)正面接收、第二施主天線(xiàn)背面接收)，并且進(jìn)入通道 1的RRUl的下行信號(hào)遠(yuǎn)大于進(jìn)入通道2的RRUl的下行信號(hào)，通道1、2均主用RRUl下行信號(hào)，AFC模塊以通道1中的RRUl下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)進(jìn)行頻率補(bǔ)償，使糾偏后下行信號(hào)向重發(fā)端傳輸，并檢測(cè)通道2的信號(hào)；同時(shí)終端上行信號(hào)通過(guò)雙通道上行鏈路上傳；火車(chē)往前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)進(jìn)入通道2的RRU2的下行信號(hào)比進(jìn)入通道2的RRUl的下行信號(hào)彡6dB(該門(mén)限值可以設(shè)置，如設(shè)置為SdB或3dB)時(shí)，通道2主用RRU2下行信號(hào)，AFC模塊以通道1中的RRUl下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)和通道2中的RRU2下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)分別進(jìn)行頻率補(bǔ)償，將糾偏后的RRUl的下行信號(hào)和RRU2的下行信號(hào)向重發(fā)端傳輸；同時(shí)終端上行信號(hào)通過(guò)雙通道上行鏈路上傳；火車(chē)?yán)^續(xù)往前運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入通道1的RRUl的下行信號(hào)比進(jìn)入通道1的RRU2的下行信號(hào)< 6dB (或8dB或3dB)時(shí)，通道1主用RRU2下行信號(hào)，此時(shí)通道1主用的RRU2的下行信號(hào)遠(yuǎn)小于通道2主用RRU2的下行信號(hào)6dB (或SdB或3dB)，AFC模塊僅僅以通道2中的 RRU2下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)進(jìn)行頻率補(bǔ)償，補(bǔ)償后的RRU2下行信號(hào)向重發(fā)端傳輸；同時(shí)終端上行信號(hào)通過(guò)雙通道上行鏈路上傳。其步驟②中所述AFC模塊以通道1中的RRUl下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)頻率補(bǔ)償方法同上述步驟中的以通道1中的RRUl下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)頻率補(bǔ)償方法。其步驟②中所述AFC模塊以通道2中的RRU2下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)頻率補(bǔ)償方法和上述步驟b中的所述AFC模塊以通道2中的RRU2下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)頻率補(bǔ)償方法相同。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果如下1、不考慮多徑干擾測(cè)試結(jié)果GSM900(下行936 954MHz，上行891 909MHz)測(cè)試前后數(shù)據(jù)對(duì)比見(jiàn)表1。表 權(quán)利要求
1.一種高鐵車(chē)廂內(nèi)的通信信號(hào)同頻小區(qū)切換方法，其特征是包括以下步驟a.配置車(chē)載雙通道糾偏直放站，在車(chē)廂頂設(shè)置第一、二施主天線(xiàn)，將第一、二施主天線(xiàn)分別連接該直放站的第一、二雙工器，第一施主天線(xiàn)接收的相鄰兩個(gè)RRU的下行信號(hào)輸入雙通道下行鏈路的通道1，第二施主天線(xiàn)接收相鄰兩個(gè)RRU的下行信號(hào)輸入雙通道下行鏈路的通道2 ；b.該直放站從前一個(gè)RRUl向后一個(gè)RRU2運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始進(jìn)入該通道1、2的RRUl的下行信號(hào)均很強(qiáng)，并且進(jìn)入通道1的RRUl的下行信號(hào)遠(yuǎn)大于進(jìn)入通道2的RRUl的下行信號(hào)，通道 1、2均主用RRUl的下行信號(hào)，AFC模塊以通道1中的RRUl下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)進(jìn)行頻率補(bǔ)償，使糾偏后下行信號(hào)向重發(fā)端傳輸；同時(shí)終端上行信號(hào)通過(guò)雙通道上行鏈路上傳；火車(chē)往前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)進(jìn)入通道2的RRU2的下行信號(hào)超過(guò)進(jìn)入通道2的RRUl的下行信號(hào)時(shí)，通道2主用RRU2下行信號(hào)，此時(shí)通道1主用的RRUl下行信號(hào)仍比通道2主用的RRU2 的下行信號(hào)強(qiáng)3-10dB，AFC模塊仍維持上述操作；同時(shí)終端上行信號(hào)通過(guò)雙通道上行鏈路上傳；火車(chē)?yán)^續(xù)往前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)通道2主用的RRU2下行信號(hào)比通道1主用的RRUl下行信號(hào)大 3-10dB時(shí)，AFC模塊以通道2中的RRU2下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)進(jìn)行頻率補(bǔ)償，使糾偏后下行信號(hào)向重發(fā)端傳輸；同時(shí)終端上行信號(hào)通過(guò)雙通道上行鏈路上傳，直至該直放站垂直于 RRU2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的高鐵車(chē)廂內(nèi)的通信信號(hào)同頻小區(qū)切換方法，其特征是所述雙通道上行鏈路包括上行LNA、上行選頻單元、功分器和兩個(gè)上行功放，終端上行信號(hào)經(jīng)放大、選頻后，再由功分器分成兩路，一路經(jīng)功率放大后輸入第一雙工器上傳，另一路經(jīng)功率放大后輸入第二雙工器上傳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的高鐵車(chē)廂內(nèi)的通信信號(hào)同頻小區(qū)切換方法，其特征是所述 AFC模塊以通道1中的RRUl下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)頻率補(bǔ)償方法是對(duì)放大后的RRUl下行信號(hào)下變頻處理，獲得中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字中頻信號(hào)； FPGA檢測(cè)該數(shù)字中頻信號(hào)的頻率，將檢測(cè)值與基準(zhǔn)頻率進(jìn)行比較，得到多普勒頻偏值，根據(jù)該多普勒頻偏值進(jìn)行頻率補(bǔ)償；將頻率補(bǔ)償后的數(shù)字中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)D/A變換器變換成模擬中頻信號(hào)，再由上變頻器上變頻處理傳輸給下行PA。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的高鐵車(chē)廂內(nèi)的通信信號(hào)同頻小區(qū)切換方法，其特征是所述 AFC模塊以通道2中的RRU2下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)頻率補(bǔ)償方法是對(duì)放大后的RRU2下行信號(hào)下變頻處理，獲得的中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)成成數(shù)字中頻信號(hào)；FPGA檢測(cè)該數(shù)字中頻信號(hào)的頻率，將檢測(cè)值與基準(zhǔn)頻率進(jìn)行比較，得到多普勒頻偏值， 根據(jù)該多普勒頻偏值進(jìn)行頻率補(bǔ)償；將頻率補(bǔ)償后的數(shù)字中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)D/A變換器變換成模擬中頻信號(hào)，再由上變頻器上變頻處理傳輸給下行PA。
5.一種高鐵車(chē)廂內(nèi)的通信信號(hào)異頻小區(qū)切換方法，其特征是包括以下步驟①.配置車(chē)載雙通道糾偏直放站，在車(chē)廂頂設(shè)置第一、二施主天線(xiàn)，將第一、二施主天線(xiàn)分別連接該直放站的第一、二雙工器，第一施主天線(xiàn)接收的相鄰兩個(gè)RRU的下行信號(hào)輸入雙通道下行鏈路的通道1，第二施主天線(xiàn)接收相鄰兩個(gè)RRU的下行信號(hào)輸入雙通道下行鏈路的通道2 ；②.車(chē)載直放站從前一個(gè)RRUl向后一個(gè)RRU2運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始進(jìn)入通道1、2的RRUl的下行信號(hào)均很強(qiáng)，并且進(jìn)入通道1的RRUl的下行信號(hào)遠(yuǎn)大于進(jìn)入通道2的RRUl的下行信號(hào)，通道1、2均主用RRUl下行信號(hào)，AFC模塊以通道1中的RRUl下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)進(jìn)行頻率補(bǔ)償，使糾偏后下行信號(hào)向重發(fā)端傳輸；同時(shí)終端上行信號(hào)通過(guò)雙通道上行鏈路上傳；火車(chē)往前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)進(jìn)入通道2的RRU2的下行信號(hào)比進(jìn)入通道2的RRUl的下行信號(hào)彡3-10dB時(shí)，通道2主用RRU2下行信號(hào)，AFC模塊以通道1中的RRUl下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)和通道2中的RRU2下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)分別進(jìn)行頻率補(bǔ)償，將糾偏后的RRUl的下行信號(hào)和RRU2的下行信號(hào)向重發(fā)端傳輸；同時(shí)終端上行信號(hào)通過(guò)雙通道上行鏈路上傳；火車(chē)?yán)^續(xù)往前運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入通道1的RRUl的下行信號(hào)比進(jìn)入通道1的RRU2的下行信號(hào) ^ 3-10dB時(shí)，通道1主用RRU2下行信號(hào)，此時(shí)通道1主用的RRU2的下行信號(hào)遠(yuǎn)小于通道 2主用RRU2的下行信號(hào)3-10dB，AFC模塊僅僅以通道2中的RRU2下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)進(jìn)行頻率補(bǔ)償，補(bǔ)償后的RRU2下行信號(hào)向重發(fā)端傳輸；同時(shí)終端上行信號(hào)通過(guò)雙通道上行鏈路上傳。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的高鐵車(chē)廂內(nèi)的通信信號(hào)異頻小區(qū)切換方法，其特征是所述雙通道上行鏈路包括上行LNA、上行選頻單元、功分器和兩個(gè)上行功放，終端上行信號(hào)經(jīng)放大、選頻后，再由功分器分成兩路，一路經(jīng)功率放大后輸入第一雙工器上傳，另一路經(jīng)功率放大后輸入第二雙工器上傳。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6的高鐵車(chē)廂內(nèi)的通信信號(hào)異頻小區(qū)切換方法，其特征是所述 AFC模塊以通道1中的RRUl下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)頻率補(bǔ)償方法是對(duì)放大后的RRUl下行信號(hào)下變頻處理，獲得中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字中頻信號(hào)； FPGA檢測(cè)該數(shù)字中頻信號(hào)的頻率，將檢測(cè)值與基準(zhǔn)頻率進(jìn)行比較，得到多普勒頻偏值，根據(jù)該多普勒頻偏值進(jìn)行頻率補(bǔ)償；將頻率補(bǔ)償后的數(shù)字中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)D/A變換器變換成模擬中頻信號(hào)，再由上變頻器上變頻處理傳輸給下行PA。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6的高鐵車(chē)廂內(nèi)的通信信號(hào)異頻小區(qū)切換方法，其特征是所述 AFC模塊以通道2中的RRU2下行信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)頻率補(bǔ)償方法包括對(duì)放大后的RRU2下行信號(hào)下變頻處理，獲得的中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)成成數(shù)字中頻信號(hào)；FPGA檢測(cè)該數(shù)字中頻信號(hào)的頻率，將檢測(cè)值與基準(zhǔn)頻率進(jìn)行比較，得到多普勒頻偏值， 根據(jù)該多普勒頻偏值進(jìn)行頻率補(bǔ)償；將頻率補(bǔ)償后的數(shù)字中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)D/A變換器變換成模擬中頻信號(hào)，再由上變頻器上變頻處理傳輸給下行PA。
全文摘要
一種高鐵車(chē)廂內(nèi)通信信號(hào)同頻小區(qū)切換方法，包括a.配置雙通道糾偏直放站和兩施主天線(xiàn)；b.直放站從前RRU1向后RRU2運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始RRU1信號(hào)很強(qiáng)，通道1、2均主用RRU1信號(hào)，以通道1的RRU1信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)進(jìn)行頻率補(bǔ)償；往前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)通道2的RRU2信號(hào)超過(guò)通道2的RRU1信號(hào)3-10dB時(shí)，通道2主用RRU2信號(hào)，此時(shí)通道1主用的RRU1信號(hào)比通道2主用的RRU2信號(hào)強(qiáng)3-10dB，維持上述操作；再往前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)通道2主用的RRU2信號(hào)比通道1主用的RRU1信號(hào)大3-10dB時(shí)，以通道2的RRU2信號(hào)的頻率為基準(zhǔn)進(jìn)行補(bǔ)償，糾偏后下行信號(hào)向重發(fā)端傳輸；終端上行信號(hào)經(jīng)雙通道上行鏈路上傳；其通過(guò)AFC模塊適時(shí)選擇雙通道中至少一個(gè)通道的主用信號(hào)進(jìn)行頻率補(bǔ)償，避免了高速運(yùn)動(dòng)中多普勒頻移對(duì)小區(qū)信號(hào)切換的影響。
文檔編號(hào)H04W36/08GK102469540SQ201010548250
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者盧豐華, 曾祥堅(jiān), 覃喜傳 申請(qǐng)人:深圳國(guó)人通信有限公司