[發明專利]用于軌道交通的單頻網信號線型覆蓋方法

無效

• 申請號: 200710041713.2
• 申請日: 2007-06-07
• 公開（公告）號: CN101060357A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 馬文峰;歸琳;金濟華;施洋;陸靖侃
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04B7/04
• 分類號: H04B7/04;H04B7/26;H04B1/40
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種電信技術領域的信號覆蓋方法，特別是一種用于軌道交通的單頻網信號線型覆蓋方法。

背景技術

隨著數字技術日新月異的發展，廣播電視領域正面臨著一場新的革命，與廣播電視技術相關的各個領域都在向數字化方向高速發展。數字電視技術的迅速發展使得在高速移動環境中收看穩定的數字廣播節目成為可能。近年來，隨著鐵路的大幅擴容和提速，選擇火車出行成為越來越多群眾的選擇，然而由于目前還沒有建成用于軌道交通的數字廣播覆蓋網，分布在鐵軌上的數千輛列車成為數字廣播覆蓋的盲區，每天乘坐列車的數百萬乘客們在漫長乏味的旅途中無法收看數字廣播節目，這與目前發達的信息技術產業形成巨大的反差；因此解決包括鐵路在內的軌道交通領域內的廣播信號覆蓋問題成為當務之急。

數字廣播單頻網技術(SFN)是用于軌道交通的數字廣播覆蓋網的最佳技術，在設計軌道交通單頻網信號覆蓋中主要需解決以下兩個問題：1)保證SFN交疊區的覆蓋效果；2)在1)的前提下有效利用功率對目標覆蓋區域進行功率覆蓋；所謂交疊區是指在單頻網覆蓋條件下，收到兩個(或以上)基站信號，且兩個(或以上)信號場強差值小于某個給定范圍或值(設為X)的被覆蓋區域。交疊區通常是覆蓋場強較小的地域，而接收機在交疊區工作時，解調器工作在強多徑的環境中(兩個或多個基站的發射信號互為多徑)，會有額外的信噪比惡化。

經對現有技術的文獻檢索發現，文獻“Single?Frequency?Networks?in?DTV”(IEEE?Transactions?on?Broadcasting，Vol.51，No.4，December?2005)對地面電視單頻組網方法進行了研究和分析，并提出了解決覆蓋問題的若干設計經驗、方法和準則，這些覆蓋方法通常應用于城市、郊區的地面電視SFN設計，無線覆蓋的目標區域為圓形或稱之為面狀覆蓋。由于軌道交通覆蓋的目標區域為沿軌道的條型或稱之為線型區域，因此前述的針對面狀覆蓋的SFN覆蓋設計方法和準則不適用于軌道交通的線型區域的覆蓋目標；檢索中還發現，專利“用于公路無線覆蓋的天線配置方法”(專利申請號200410080166.5)公開了一種在無線通信系統領域中用于公路無線覆蓋的天線配置方法，該方法利用被覆蓋區域的條狀特性，采用兩個定向天線進行相反方向的覆蓋，從而可以有效提高功率的利用效率，該方法思路對軌道交通SFN覆蓋設計具有一定的參考意義，但本質上該方法的應用背景不是SFN，因此沒有考慮單頻網交疊區對覆蓋設計的特殊要求，覆蓋區內的接收機的信噪比不僅取決于接收機收到的信號場強，還和覆蓋交疊區帶來的信噪比惡化相關，而在交疊區由于距離兩端的發射機都較遠，信號場強在整個覆蓋區中是最低的。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種用于軌道交通的單頻網信號線型覆蓋方法，使其解決軌道交通類的單頻網信號交疊區造成信噪比惡化，同時交疊區場強在覆蓋區內通常是最低的問題，克服了軌道交通類單頻網信號交疊區對信號覆蓋設計的影響，大大提高系統鏈路設計指標。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明提出“交疊區反向位移”思想，實現軌道交通類的單頻網覆蓋設計，具體包括如下步驟：

1)在接收機中采用兩個定向天線和兩個解調器進行信號接收和解調，對于每個定向接收天線來說，交疊區向天線主瓣方向的反方向進行移動；

接收機中，兩個定向接收天線分別將接收到的信號饋送給兩個解調器；兩個解調器將各自解調輸出的信息輸入到分集合并裝置；分集合并裝置通過選擇合并算法輸出最佳信號。

兩個定向接收天線，其前后比參數R，選擇盡可能大的值。

所述參數R，當R大于交疊區場強差值X時，則不存在交疊區。

2)接收機對解調后兩路信號通過選擇合并算法進行合并，達到消除交疊區的目的；

3)每個基站的發送天線采用兩個定向天線指向目標覆蓋區進行單頻網信號發射；

4)對軌道交通類的單頻網覆蓋進行線型覆蓋建模，并在此模型基礎上對發送天線參數主瓣寬度θ和天線指向角φ配置。

對發送天線參數配置，包括以下步驟：

1)以θ，φ為參變量，以l為自變量，得到相鄰的兩個基站覆蓋區間內第一定向接收天線接收到的場強為E_r1(l；θ，φ)，第二定向接收天線接收到的場強為E_r2(l；θ，φ)；