[發明專利]一種基于復合型天線的高鐵移動通信方法

在審

• 申請號: 201410425772.X
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN104159260A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 周權;譚澍
• 申請（專利權）人: 北京藍山科技股份有限公司
• 主分類號: H04W36/08
• 分類號: H04W36/08;H04W36/24;H04W36/30;H04W76/02;H04W88/02
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

1.一種基于復合型天線的高鐵移動通信方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟S1：高鐵在直線路段高速行進時，移動臺連接復合型天線，并與所述天線輻射范圍內的基站建立連接；

步驟S2：移動臺根據高鐵的速度傳感器傳送的車速數據，計算出移動臺自身發射與接收頻率的偏移量，并進行頻率補償；

步驟S3：移動臺在復合型天線輻射范圍內根據接收到的基站信號強度變化和基站的順序編號進行基站之間的切換；

步驟S4：實時顯示高鐵移動臺與各連接基站間信號強度、基站編號和連接狀態。

2.根據權利要求1所述的基于復合型天線的高鐵移動通信方法，其特征在于，所述步驟S1和S3中，復合型天線由兩個定向天線(T1，T2)和一個全向天線T3構成，其中T1和T2定向天線的分布特征是兩個定向天線輻射角的最大輻射方向相反，即背靠背；兩個定向天線輻射角的最大輻射方向與高鐵列車的運行軌道平行，其中T1定向天線輻射角的最大輻射方向與高鐵列車運行方向一致；T2定向天線輻射角的最大輻射方向與高鐵列車運行方向相反。

3.根據權利要求2所述的基于復合型天線的高鐵移動通信方法，其特征在于，所述定向天線(T1，T2)和全向天線T3與高鐵移動臺之間的切換、連接特征是：高鐵在直線路段高速行進時，高鐵移動臺只與T1和T2，或其中之一連接；高鐵在轉彎處或進出站的位置時保持低速運動狀態，高鐵移動臺只與T3連接。

4.根據權利要求1～3任一所述的基于復合型天線的高鐵移動通信方法，其特征在于，所述復合型天線中的定向天線輻射角小于60°，定向天線最大無源定向增益小于40dB；所述復合型天線中的全向天線T3能夠實現360°全向接收；其中，所述復合型天線中的定向天線輻射角2θ小于60°；α是已建立連接的基站與高鐵移動臺之間的連線與鐵軌所成的夾角為α，且α在定向天線輻射角2θ內，且θ小于30°。

5.根據權利要求1所述的基于復合型天線的高鐵移動通信方法，其特征在于，所述步驟S1中，高鐵移動臺所連接復合型天線中的定向天線與其輻射范圍內基站同時建立連接的數量為2～20個。

6.根據權利要求1所述的基于復合型天線的高鐵移動通信方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述高鐵移動臺自身發射與接收頻率的偏移量與車速成一一對應的線性關系，進行頻率補償，降低多普勒效應的影響。

7.根據權利要求1所述的基于復合型天線的高鐵移動通信方法，其特征在于，所述步驟S3中，所述的基站的順序編號是高鐵移動臺對已建立連接的基站可以識別其按順序編排的編號，所述順序編號是高鐵移動臺尋找下一個要建立連接的新基站的依據，正要斷開的基站編號是A_n，并且動態保持k路連接，高鐵移動臺開始搜尋編號是A_n+k的基站，并按照基站A_n+k的頻點、編碼特征試圖建立連接，k的取值范圍是2～20；所述基站編號具有唯一性，又具有順序性，編號的唯一性體現了該基站的頻點、編碼特征，是移動臺與基站開始建立連接時的依據。

8.根據權利要求1所述的基于復合型天線的高鐵移動通信方法，其特征在于，所述步驟S3中，所述接收到的基站信號強度變化是指與所述高鐵移動臺連接的基站由遠到近，接收信號的強度由弱變強；當權利要求4中移動臺與所連接的基站的α角大于定向天線輻射角2θ的一半時，接收信號的強度再由強變弱，此時刻斷開與該基站的連接。

9.根據權利要求1所述的基于復合型天線的高鐵移動通信方法，其特征在于，所述步驟S4中，高鐵移動臺與各個基站間信號強度按照信噪比或載噪比顯示，實時監測高鐵移動臺與基站間工作狀態，異常情況下及時發出告警信息。