专利名称：Gsm-r网络接收信号强度动态测试算法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种信号强度测试算法，具体地，涉及一种GSM-R网络接收信号强度动态测试算法。
背景技术：
GSM-R网络是专门应用于铁路环境中的综合数字调度移动通信网络，其基于公网 GSM和高级语言呼叫业务，增加了铁路需要的组呼、广播、多优先级和紧急呼叫等业务，能够实现铁路上各种移动信息资源的采集、传输，为现代化调度、指挥、控制提供通信平台。随着 GSM-R数字移动通信系统工程建设与运用的推广，以及对GSM-R系统的特性和功能的不断研究和验证，为确保铁路运输的安全可靠，对GSM-R系统进行全面测试成为一个不可缺少的重要环节。接收信号强度是GSM-R网络的关键指标，其对网络的无线覆盖、干扰测试和服务质量有着重要影响，同时也是小区切换、功率控制和频率规划的重要参量。GSM-R网络的接收信号强度的测试可以从三个方面进行，即路径传播损耗、阴影衰落和多径衰落。其中，路径传播损耗和阴影衰落为大尺度衰落，起伏变化较慢，主要用于网络建设阶段的链路预算，多径衰落为小尺度快衰落，是影响GSM-R网络在运行过程中的通信质量的主要因素。因此，GSM-R网络接收信号强度的测试，是进行GSM-R网络无线通信系统设计和网络通信质量评估的基础。Lee氏采样算法从理论上确定了信号强度测试的统计区间和采样点数，但由于其假设采样点相互独立、样本统计区间内快衰落统计特性一致、多径衰落服从瑞利分布等，在实际应用过程中存在很多问题。同时Lee氏算法一般应用于网络规划阶段，不能够应用于在线运行的GSM-R网络。付昕宇在其博士论文“GSM-R网络场强测试方法的改进及仿真”中提出基于参数估计的采样算法，该算法同样基于瑞利分布的前提，从而无法满足GSM-R网络复杂多变的无线传输环境。以上两种采样算法假设多径衰落服从瑞利分布，而在实际的GSM-R网络中，由于小区半径较小且地形一般较为平坦，多径衰落一般服从莱斯分布。西班牙的巴斯克大学提出的通用Lee氏算法，可以应用于不同的多径衰落分布，但是该算法计算量太大，不能够有效完成在线实时测试。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种为实现上述目的，本发明提供了一种GSM-R网络接收信号强度动态测试算法，其包括如下步骤步骤一进行接收信号包络检测；步骤二 根据上一次计算所得的接收信号强度采样的统计区间与采样点数对接收信号强度进行动态采样；步骤三根据当前采样得到的接收信号强度和上一次接收信号强度采样的莱斯分布參数，估计得到下次接收信号強度采样的衰落參数；步骤四根据所述下次接收信号強度采样的衰落參数计算得到下一次接收信号强 度采样的统计区间与采样点数，同时开始下一次的接收信号強度动态采样。进ー步地，上述的GSM-R网络接收信号强度动态测试算法，其中，所述接收信号包 络检测是指对接收信号的幅值或功率进行检測，经过线性放大或对数线性放大后得到接收 信号強度。进ー步地，上述的GSM-R网络接收信号强度动态测试算法，其中，所述接收信号包 络检测由GSM-R收发模块完成。进ー步地，上述的GSM-R网络接收信号强度动态测试算法，其中，步骤三中还包括 结合当前的地理信息，查找当前位置在上一次采样时的衰落參数，以对当前计算的衰落參 数进行修正。进ー步地，上述的GSM-R网络接收信号强度动态测试算法，其中，步骤三中，还包 括将计算得到的下次接收信号強度采样的衰落參数与当前位置在上一次采样时的衰落參 数进行比较，并在二者存在一定偏差时给出预警，所述一定偏差是指两次相应的衰落參数 相差大于等于1吋。进ー步地，上述的GSM-R网络接收信号强度动态测试算法，其中，步骤三中，根据 接收信号強度Zl，Z2……Zi和上一次的莱斯分布參数Vk和σ k，由公式
权利要求
1.一种GSM-R网络接收信号强度动态测试算法，其特征在于，包括如下步骤步骤一进行接收信号包络检测；步骤二 根据上一次计算所得的接收信号强度采样的统计区间与采样点数对接收信号强度进行动态采样；步骤三根据当前采样得到的接收信号强度和上一次接收信号强度采样的莱斯分布参数，估计得到下次接收信号强度采样的衰落参数；步骤四根据所述下次接收信号强度采样的衰落参数计算得到下一次接收信号强度采样的统计区间与采样点数，同时开始下一次的接收信号强度动态采样。
2.根据权利要求1所述的GSM-R网络接收信号强度动态测试算法，其特征在于，所述接收信号包络检测是指对接收信号的幅值或功率进行检测，经过线性放大或对数线性放大后得到接收信号强度。
3.根据权利要求1所述的GSM-R网络接收信号强度动态测试算法，其特征在于，所述接收信号包络检测由GSM-R收发模块完成。
4.根据权利要求1所述的GSM-R网络接收信号强度动态测试算法，其特征在于，步骤三中还包括结合当前的地理信息，查找当前位置在上一次采样时的衰落参数，以对当前计算的衰落参数进行修正。
5.根据权利要求1所述的GSM-R网络接收信号强度动态测试算法，其特征在于，步骤三中，还包括将计算得到的下次接收信号强度采样的衰落参数与当前位置在上一次采样时的衰落参数进行比较，并在二者存在一定偏差时给出预警，所述一定偏差是指两次相应的衰落参数相差大于等于1时。
6.根据权利要求1所述的GSM-R网络接收信号强度动态测试算法，其特征在于，步骤三中，根据接收信号强度Z1, Z2……Zi和上一次的莱斯分布参数Vk和σ k，由公式计算得到下次的莱斯分布参数Vk+1和O k+1，其中，L(1^fi)和I1(1^fi)分别为0阶和1阶第一类修正贝塞尔函数，进而根据Kk+1 = vk+12/2 σ k+12得到下次的衰落参数σ k+1和Kk+1。
7.根据权利要求1所述的GSM-R网络接收信号强度动态测试算法，其特征在于，步骤四中，由公式r2 (y) = rp (y) mp (y)
8.根据权利要求1所述的GSM-R网络接收信号强度动态测试算法，其特征在于，步骤四中，由公式
9.根据权利要求1所述的GSM-R网络接收信号强度动态测试算法，其特征在于，步骤四中，首先计算接收信号强度在空间域上采样的统计区间与采集点数，再结合当前列车运行方向与运行速度得到接收信号强度在时间域上采样的统计区间，最终根据时间域上的统计区间与采样点数，对GSM-R网络当前的接收信号强度进行动态采样。
全文摘要
本发明公开了一种GSM-R网络接收信号强度动态测试算法，其包括如下步骤步骤一进行接收信号包络检测；步骤二根据上一次计算所得的接收信号强度采样的统计区间与采样点数对接收信号强度进行动态采样；步骤三根据当前采样得到的接收信号强度和上一次接收信号强度采样的莱斯分布参数，估计得到下次接收信号强度采样的衰落参数；步骤四根据所述下次接收信号强度采样的衰落参数计算得到下一次接收信号强度采样的统计区间与采样点数，同时开始下一次的接收信号强度动态采样。本发明的GSM-R网络接收信号强度动态测试算法具有在线实时、全面准确，计算量小的优点，满足高速环境下的实时数据采集的要求。
文档编号H04B17/00GK102571238SQ201210006280
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日
发明者茅晓峰, 马永森, 龙承念 申请人:上海交通大学