[發明專利]一種高速鐵路復合小尺度無線信道模型構建的方法和裝置

有效

• 申請號: 201110161107.0
• 申請日: 2011-06-15
• 公開（公告）號: CN102223192A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 劉留;陶成;邱佳慧
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 蘇培華

技術領域

本發明涉及無線通信領域，特別涉及一種構建高速鐵路復合小尺度無線信道模型構建的方法和裝置。

背景技術

近年來，中國高速鐵路(以下簡稱“高鐵”)成套技術的進步舉世矚目，高鐵已經成為國家級的標志性成就。目前我國是世界上高速鐵路發展最快、系統技術最全、集成能力最強、運營里程最長、運行速度最高、在建規模最大的國家。隨著高速鐵路的發展，高速鐵路車地之間的通信逐漸成為學術界產業界研究的一個熱點問題。以乘客為主體的寬帶數據業務和面向運行安全的在途檢測數據傳輸也逐漸成為高鐵寬帶無線接入的主要業務，高鐵寬帶接入要求支持現有2G、3G移動通信系統，對未來通信體制能夠平滑升級，并且要求能夠支持鐵路運輸的非安全數據業務。因此，當前高鐵場景下的寬帶無線接入技術是高速鐵路成套技術的首要問題之一。

信道是通信系統設計的基礎，準確認知無線信道是設計通信系統的前提條件，它為通信系統原型機設計和系統、鏈路級仿真提供真實參考，因此高鐵無線信道隨之成為研究的首要問題。在無線傳輸技術研究、設計以及標準化階段，需要對各種候選方案進行性能評估。而在評估過程的初期，一般采用計算機仿真的方法，因為其具有開發周期短，調整靈活，成本低等優勢。同時在無線技術的標準化方面，為了對不同候選技術有一個統一的評估平臺，一般會采用統一的標準化評估信道模型。評估階段所使用的信道模型的準確性與否直接決定了仿真結果的可靠性、準確性。因此在高鐵寬帶無線計入系統評估過程中，首先要解決的是信道模型的標準化工作。在實際無線通信系統的部署中，需要根據實地無線傳播環境進行網絡規劃，容量優化，盲區覆蓋等工作。準確的信道模型(特別是路徑損耗和陰影衰落模型)可以使網絡部署、優化工作更加準確和有效，從而提升無線網絡的性能和可靠性。

當高速列車穿越基站時，出現Doppler快速變化點，即從一個極端頻偏向另一個極端頻偏迅速變化。若在隧道場景下，軌道到基站的距離更近，其Doppler切換變化將更加劇烈，此時系統傳輸經歷Doppler頻偏的急劇變化。

然而，現有信道仿真器(Channel?Emulator)或信道仿真模型，模型均為單一場景模型，如平原、山區、城區等，而單一形態場景信道模型難以準確刻畫高鐵無線信道模型，實用性差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種高速鐵路復合小尺度無線信道模型構建的方法和裝置，得準確的高速鐵路復合小尺度無線信道模型。

為了解決上述問題，本發明公開了一種高速鐵路復合小尺度無線信道模型構建的方法，包括：

步驟101、按高速鐵路經歷的各種場景構建典型場景子信道；

步驟102、根據待測試高速鐵路選擇相應復合小尺度子信道類型和典型場景子信道；

步驟103、將所選擇的所有典型場景子信道按需求進行排列，確認每個典型場景子信道的持續時間；

步驟104、將所述的以確定排列方式和相應持續時間的典型場景子信道類型進行組合，得到高鐵復合小尺度無線信道模型。

優選的，所述的構建典型場景子信道的方法包括采用高速鐵路實際場景測量模型參數構建或者采用經典模型構建。

優選的，所述的經典模型包括COST207經典模型，COST259經典模型或者SUI經典模型。

優選的，所述的子信道類型包括簡單高速鐵路類型，復雜高速鐵路類型和自選類型。

優選的，所述的排列方式包括經典排列模式、隨機排列模式和自選排列模式。

優選的，所述的子信道包括抽頭延遲線模型或簇延遲線模型。

優選的，所述的抽頭延遲線模型或簇延遲線模型包括信道時間延遲域，信道空間域和信道Doppler域。

本發明還公開了一種高速鐵路復合小尺度無線信道模型構建的裝置，包括：

子信道構建器，用于按高速鐵路經歷的各種場景建立典型場景子信道；

類型選擇器，用于根據待測試高速鐵路線路類型選擇相應典型場景子信道；

排序和時間確認器，用于將所選擇的所有典型場景子信道按需求進行排列，確認每個典型場景子信道的持續時間；

組合器，用于將所述的以確定排列方式和相應持續時間的典型場景子信道類型進行組合，得到高鐵無線信道模型。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

本發明通過將遍歷性或者選擇性對高速鐵路典型場景子信道進行復合，得到所需要的完整全面的高速鐵路無線信道模型，準確全面的刻畫高鐵無線信道，提高測試和仿真時的準確性。

附圖說明

圖1是本發明一種高速鐵路復合小尺度無線信道模型構建的方法的流程圖；