[發明專利]混合通信方法及系統

有效

• 申請號: 201210159175.8
• 申請日: 2012-05-21
• 公開（公告）號: CN103428709A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 陸海濤
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04W16/18
• 分類號: H04W16/18
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 田紅娟;解婷婷

技術領域

本發明涉及無線通信領域，尤其涉及一種高鐵環境下的無線通信方法及系統。

背景技術

高鐵無線通信是高鐵應用和推廣中提出的新需求，隨著高鐵在我國的廣泛深入使用，高鐵無線通信的需求也會越來越大。高鐵的特點：一是速度快，目前中國高鐵營運速度有250公里/小時，最快達380公里/小時；二是車廂采用封閉式結構；三是采用沿線架空高壓電力線為高鐵列車供電。

相比常規無線通信，高鐵的特點給無線通信帶來以下難題：

1、車體穿透損耗加大。由于是封閉式車廂，車體穿透損耗高達20dB以上，為了克服車體穿透損耗，要求室外的信號發射機功率增強，要求基站接收機靈敏度更高或者要求UE（User?Equipment用戶終端）的發射信號增強。

2、隧道通信問題，隧道作為鐵路的組成部分，直接影響到鐵路覆蓋的指標，覆蓋勢在必行。隧道的樣式和長度影響信源選取、覆蓋方式等。目前沒有針對隧道通信統一的解決方案，且大部分系統實現都是將其作為一個特殊的小區單獨實現，與現有系統的兼容性較差。

3、高速度帶來頻繁的切換。超過250公里/小時的時速使列車內用戶在非常短的時間內穿過多個信號小區，位置更新頻繁，信令負荷大，掉話率高。

4、重疊區難以滿足切換和重選的需求。UE在不同基站間切換至少需要6秒，而高速行駛的高鐵列車通過兩個基站切換區的時間經常小于6秒，UE基本無法正常完成切換，容易引起掉話。

5、高速帶來的多普勒效應難以克服。目前移動通信終端的載波頻率均采用跟蹤下行空口頻率機制，運動中，終端會帶著2倍的瞬時多普勒頻偏發射信號，經過基站時，上下行信號會產生強烈變化，在切換區域，下行信號多普勒頻偏突變，由多徑引起的多普勒擴展，使得接收信號畸變。

6、高速移動時功率控制作用失效。基站對UE的功率控制過程有一定的時延，當UE移動速度很快時，無線信道衰落的頻率加快，信道相干時間縮短，當功率控制時延大于相干時間時，功率控制就不能有效地補償信道衰落，功率控制作用失效。

由于以上6個難點，目前在高鐵上進行無線通信的通信質量很低，掉話率高，不利于無線通信的推廣和高鐵提供高水準服務的需求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種混合通信方法及系統，以解決列車上無線通信的通信質量低，掉話率高的問題。

為解決以上技術問題，本發明提供了一種混合通信方法，該方法基于混合通信系統實現，所述混合通信系統包括位于列車上的車載通信系統、與所述車載通信系統通過電力線連接且位于固定地點的中繼轉換系統，以及與所述中繼轉換系統通過光纖連接的核心網系統，列車上的用戶設備與所述核心網系統通信包括以下步驟：

所述用戶設備通過射頻信號與所述車載通信系統交互通信數據；

所述車載通信系統通過電力線傳輸的電信號與所述中繼轉換系統交互通信數據；

所述中繼轉換系統通過光纖傳輸的光信號與所述核心網系統交互通信數據。

為解決以上技術問題，本發明還提供了一種混合通信系統，所述混合通信系統包括位于列車上的車載通信系統、與所述車載通信系統通過電力線連接且位于固定地點的中繼轉換系統，以及與所述中繼轉換系統通過光纖連接的核心網系統，其中：

所述車載通信系統，用于通過射頻信號與交通工具上的用戶設備交互通信數據，以及通過電力線傳輸的電信號與所述中繼轉換系統交互通信數據；

所述中繼轉換系統，用于通過電力線傳輸的電信號與所述車載通信系統交互通信數據，通過光纖傳輸的光信號與所述核心網系統交互通信數據；

所述核心網系統，通過光纖傳輸的光信號與所述中繼轉換系統交互通信數據。

本發明混合通信方法和系統在列車車廂內安裝基站和遠端射頻單元，通過鐵路沿線的電力線和車站中繼轉換設備，將基站處理后的業務數據傳輸到移動運營商的核心網，提高了無線通信質量，降低了掉話率。

附圖說明

圖1是本發明混合通信系統的連接結構模型圖；

圖2是本發明混合通信系統的具體示意圖；

圖3是地面常規無線無線通信系統的連接結構模型圖；

圖4是本發明混合通信方法的流程示意圖；

圖5是圖4中步驟402的具體流程示意圖；

圖6是圖4中步驟402的另一具體流程示意圖；

圖7是圖4中步驟403的具體流程示意圖；

圖8是圖4中步驟403的另一具體流程示意圖；

圖9是基于本發明混合通信系統的UE認證注冊流程；