[发明专利]高铁车厢内的通信信号小区切换方法

说明书

技术领域

本发明属于高速环境下的移动信号覆盖技术，具体是一种用于高铁车厢内的通信信号小区切换方法。该方法基于一双通道直放站和双施主天线，具有AFC(自动频率控制)纠偏功能，能够解决高速运动中多普勒频移对小区信号切换的影响，保证高速移动中的终端能正常解调基站的信号。

背景技术

在高速场景下，如高铁车厢用户的移动速度最快可以达到430Km/h，移动速度对于移动通信网络将产生如下影响：

1.速度的提高带来较大的多普勒频移和一定程度上的多普勒频率弥散，从而使下行信号信噪比下降；2.由于高速运动，单位时间内小区切换次数将增加；3.高速运动将恶化对小区切换的成功率；4.高速运动环境下信号将产生快衰落现象，导致终端掉话；5.由于高速火车车厢密闭，因此车厢的穿透损耗将影响到信号覆盖的质量。

当终端在高速环境中，当火车达到400Km/h，根据高铁专网覆盖的方案，GSM的最大频偏达到450Hz，TD-SCDMA达到750Hz。参照终端运行环境图5，当射频拉远单元RRU1和RRU2为同一个小区时，终端接收到RRU1和RRU2的信号是同一个频段的信号，但由于终端在高速运动中，接收到RRU1为负偏和RRU2为正偏的同一小区的信号，对于终端，由于多普勒频偏，当频偏很大，超过手机接收频偏的范围时，手机将掉话；同时，RRU1和RRU2之间，终端主用的一路信号将另外一路信号视为同频干扰信号，此时在RRU1和RRU2中的切换带，主用信号和干扰信号的强度相当，此时终端极有可能掉话。

当RRU1和RRU2为不同小区的信号，而高铁专网为异频组网，所以RRU1和RRU2为两个不同频段的信号。当终端由RRU1往RRU2高速运送时，主用信号将由RRU1切换到RRU2。当终端在切换带中，RRU1的频偏越来越大，信号越来越弱，RRU2的频偏将越来越小，信号越来越强。若RRU1的频偏超出了手机接收频偏的范围，同时由于快衰落，场强迅速变弱，若此时RRU2的频偏没有达到手机接收频偏的范围，同时场强也没有达到切换门限，既有可能切换不成功而掉话。

发明内容

鉴于在高速场景下移动速度对于移动通信网络产生的上述影响，本发明提供一种基于双通道直放站和双施主天线系统、实现高铁车厢内的通信信号小区切换方法，该方法设自动频率控制纠偏功能，以避免高速运动中多普勒频移恶化小区信号切换问题，保证高速移动中的终端能正常解调基站的信号。

本发明高铁车厢内的通信信号同频小区切换方法，包括以下步骤：

a.配置车载双通道纠偏直放站，在车厢顶设置第一、二施主天线，将第一、二施主天线分别连接该直放站的第一、二双工器，第一施主天线接收的相邻两个RRU的下行信号输入双通道下行链路的通道1，第二施主天线接收相邻两个RRU的下行信号输入双通道下行链路的通道2；

b.车载直放站从前一个RRU1向后一个RRU2运动，开始进入该通道1、2的RRU1的下行信号均很强，并且进入通道1的RRU1的下行信号远大于进入通道2的RRU1的下行信号，通道1、2均主用RRU1的下行信号，AFC模块以通道1中的RRU1下行信号的频率为基准进行频率补偿，使纠偏后下行信号向重发端传输，并检测通道2的信号；同时终端上行信号通过双通道上行链路上传；

火车往前运动，当进入通道2的RRU2的下行信号超过进入通道2的RRU1的下行信号3-10dB时，通道2主用RRU2下行信号，此时通道1主用的RRU1下行信号仍比通道2主用的RRU2的下行信号强3-10dB，AFC模块仍维持上述操作，同时终端上行信号通过双通道上行链路上传；

火车继续往前运动，当通道2主用的RRU2下行信号比通道1主用的RRU1下行信号大3-10dB时，AFC模块以通道2中的RRU2下行信号的频率为基准进行频率补偿，使纠偏后下行信号向重发端传输，并检测通道1的信号；同时终端上行信号通过双通道上行链路上传，直至该直放站垂直于RRU2。

一种高铁车厢内的通信信号异频小区切换方法，包括以下步骤：

①..配置车载双通道纠偏直放站，在车厢顶设置第一、二施主天线，将第一、二施主天线分别连接该直放站的第一、二双工器，第一施主天线接收的相邻两个RRU的下行信号输入双通道下行链路的通道1，第二施主天线接收相邻两个RRU的下行信号输入双通道下行链路的通道2；