[發明專利]GSM-R網絡接收信號強度動態測試算法

有效

• 申請號: 201210006280.8
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN102571238A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 龍承念;馬永森;茅曉峰
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

技術領域

本發明涉及一種信號強度測試算法，具體地，涉及一種GSM-R網絡接收信號強度動態測試算法。

背景技術

GSM-R網絡是專門應用于鐵路環境中的綜合數字調度移動通信網絡，其基于公網GSM和高級語言呼叫業務，增加了鐵路需要的組呼、廣播、多優先級和緊急呼叫等業務，能夠實現鐵路上各種移動信息資源的采集、傳輸，為現代化調度、指揮、控制提供通信平臺。隨著GSM-R數字移動通信系統工程建設與運用的推廣，以及對GSM-R系統的特性和功能的不斷研究和驗證，為確保鐵路運輸的安全可靠，對GSM-R系統進行全面測試成為一個不可缺少的重要環節。接收信號強度是GSM-R網絡的關鍵指標，其對網絡的無線覆蓋、干擾測試和服務質量有著重要影響，同時也是小區切換、功率控制和頻率規劃的重要參量。

GSM-R網絡的接收信號強度的測試可以從三個方面進行，即路徑傳播損耗、陰影衰落和多徑衰落。其中，路徑傳播損耗和陰影衰落為大尺度衰落，起伏變化較慢，主要用于網絡建設階段的鏈路預算，多徑衰落為小尺度快衰落，是影響GSM-R網絡在運行過程中的通信質量的主要因素。因此，GSM-R網絡接收信號強度的測試，是進行GSM-R網絡無線通信系統設計和網絡通信質量評估的基礎。

Lee氏采樣算法從理論上確定了信號強度測試的統計區間和采樣點數，但由于其假設采樣點相互獨立、樣本統計區間內快衰落統計特性一致、多徑衰落服從瑞利分布等，在實際應用過程中存在很多問題。同時Lee氏算法一般應用于網絡規劃階段，不能夠應用于在線運行的GSM-R網絡。付昕宇在其博士論文“GSM-R網絡場強測試方法的改進及仿真”中提出基于參數估計的采樣算法，該算法同樣基于瑞利分布的前提，從而無法滿足GSM-R網絡復雜多變的無線傳輸環境。

以上兩種采樣算法假設多徑衰落服從瑞利分布，而在實際的GSM-R網絡中，由于小區半徑較小且地形一般較為平坦，多徑衰落一般服從萊斯分布。西班牙的巴斯克大學提出的通用Lee氏算法，可以應用于不同的多徑衰落分布，但是該算法計算量太大，不能夠有效完成在線實時測試。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種

為實現上述目的，本發明提供了一種GSM-R網絡接收信號強度動態測試算法，其包括如下步驟：

步驟一：進行接收信號包絡檢測；

步驟二：根據上一次計算所得的接收信號強度采樣的統計區間與采樣點數對接收信號強度進行動態采樣；

步驟三：根據當前采樣得到的接收信號強度和上一次接收信號強度采樣的萊斯分布參數，估計得到下次接收信號強度采樣的衰落參數；

步驟四：根據所述下次接收信號強度采樣的衰落參數計算得到下一次接收信號強度采樣的統計區間與采樣點數，同時開始下一次的接收信號強度動態采樣。

進一步地，上述的GSM-R網絡接收信號強度動態測試算法，其中，所述接收信號包絡檢測是指對接收信號的幅值或功率進行檢測，經過線性放大或對數線性放大后得到接收信號強度。

進一步地，上述的GSM-R網絡接收信號強度動態測試算法，其中，所述接收信號包絡檢測由GSM-R收發模塊完成。

進一步地，上述的GSM-R網絡接收信號強度動態測試算法，其中，步驟三中還包括結合當前的地理信息，查找當前位置在上一次采樣時的衰落參數，以對當前計算的衰落參數進行修正。

進一步地，上述的GSM-R網絡接收信號強度動態測試算法，其中，步驟三中，還包括將計算得到的下次接收信號強度采樣的衰落參數與當前位置在上一次采樣時的衰落參數進行比較，并在二者存在一定偏差時給出預警，所述一定偏差是指兩次相應的衰落參數相差大于等于1時。

進一步地，上述的GSM-R網絡接收信號強度動態測試算法，其中，步驟三中，根據接收信號強度z₁，z₂……z_i和上一次的萊斯分布參數v_k和σ_k，由公式