一种无线接入方法、系统及设备的制作方法

文档序号:7865049阅读:178来源:国知局
专利名称:一种无线接入方法、系统及设备的制作方法
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域,尤其涉及一种无线接入方法、系统及设备。
背景技术
为了解决车载基站的频率对铁路沿途同频小区的干扰的问题,目前提出了ー种车载微波接入系统,该系统的结构示意图如图I所示,包括车载微波收发单元和路基微波收发单元,利用该系统的进行上行接入的方法为车载微波收发单元将用户设备发送的上行无线信号调制为上行微波信号发送给路基微波收发单兀; 路基微波收发单元将所述上行微波信号进行处理,得到上行数据发送给核心网。利用该系统进行下行接入的方法为路基微波收发单元将来自核心网的下行数据调制成下行微波信号发送给车载微波收发单元;车载微波收发单元将所述下行微波信号进行处理,得到下行无线信号,并将所述下行无线信号发送给用户设备。所述系统的上下行接入过程中尽管利用微波信号进行数据的传输,避免了车载基站的频率对铁路沿途同频小区的干扰的问题,然而,由于车载微波收发单元是安装在列车上的设备,因此,在列车运行吋,车载微波收发单元与路基微波收发单元存在相对运动(甚至于是高速相对运动),并且车载微波收发单元和路基微波收发单元所使用的天线会使得车载微波收发单元接收到的下行微波信号存在多普勒频移的跳变;对应的,路基微波收发単元接收到的上行微波信号也存在多普勒频移的跳变,同样的,这种多普勒频移的跳变使得路基微波收发单元对下行微波信号的解调性能变差。需要说明的是,除了上述针对车载微波接入系统存在多普勒频移的跳变问题外,对于通用的路基收发单元(包括路基微波收发单元或使用其他频段的路基收发单元)及通用的车载收发单元(包括车载微波收发单元或使用其他频段的路车载收发单元),也存在上述多普勒频移的跳变问题。下面通过图2中所示通用车载接入系统对所述多普勒频移的跳变进行详细说明。当移动终端在运动中通信吋,特别是在高速运动的情况下通信时,移动终端和基站接收的信号频率会发生变化,称为多普勒效应。多普勒效应所引起的频移称为多普勒频
移,其计算公式下式为fd为多普勒频移,Θ为移动终端运动方向
和入射波方向的夹角,V是移动终端的运动速度;c为电磁波传播速度,为3X 105km/s,f为载波频率。图2中的车载接入系统包括至少ー个路基收发单元(图2中以2个路基收发单元为例,分别为路基收发单元I、路基收发单元2)和安装在列车上的车载收发单元,其中从各路基收发单元中的路基天线伸出的由虚线构成的扇形区域表示该路基天线的覆盖范围,从车载收发单元中的车载天线中伸出由虚线构成的扇形区域表示该车载天线的覆盖范围。假设列车以图2中所示的方向以不变的速度V运动,也就是说车载收发単元以图2中所示的方向以速度V运动,对车载收发単元接收路基收发单元发送的下行无线信号来说当车载收发单元的进入A点时,其与路基收发单元I发送的电磁波的入射方向的夹角为Q1,此时Q1大于O小于90度,多普勒频移为正,在列车从A点到B点(在B点车载收发単元与路基收发单I发送的电磁波的入射方向的夹角为90度)的运动过程中,车载收发单元与路基收发单元I发送的电磁波的入射方向的夹角逐渐变大,由上述多普勒频移的计算公式可知,在A到B的运动过程中,车载收发单元I接收的上行信号多普勒频移由
(―X l·’ X COS^l)逐渐减小为O ;在列车从B点到C点(在C点车载收发单元与路基收发单元I
发送的电磁波的入射方向的夹角为(180- Θ 一度)的运动过程中,由上述多普勒频移的计算 公式可知,在B到C的运动过程中,车载收发单元接收的下行信号的多普勒频移由O逐渐减
小为-(Zx VX COSル),因此,在以B为中点的范围,车载收发单元I接收的下行无线信号的
多普勒频移存在由正到负的跳变;当车载收发单元从路基收发单元I的覆盖范围切换到路基收发单元2的覆盖范围,此时车载收发单元由C点到D点,再到E点,车载收发单元接收到的来自路基收发单元2的下行无线信号的多普勒频移的变化与在路基收发单元I的覆盖
范围中的变化规律相同,多普勒频移从(I XVX COS0)到O再到-(i X V X COSの,因此,在
C点车载收发单元接收的下行无线信号的多普勒频移存在由负到正(即从_(Zxvxcos0)
至X V X COS Θ' )的跳变。
C对应的,对于路基收发单元I来说,其接收的来自车载收发单元的上行无线信号的也存在多普勒频移的跳变在车载收发单元从A点到B点,及从B点到C的运动过程中,路基收发单元I接收的来自车载收发单元的上行无线信号的多普勒频移由(ixvxcos60逐渐减小为0,再由O
逐渐减小为-(i X VX COS ),因此,在以B为中点的范围内,路基收发单兀I接收的上行无线信号的多普勒频移也存在由正到负的跳变。对路基收发单元2来说,其接收的来自车载收发单元的上行无线信号的多普勒频移的变化规律与路基收发单元I接收的来自车载收发单元的上行无线信号的变化规律相同,因此,路基收发单元2接收的上行无线信号的多普勒频移也存在由正到负的跳变。通过上述对多普勒频移的跳变过程的具体说明可知,目前的通用车载接入系统中,在进行下行信号传输时,车载收发单元接收信号的多普勒频移存在正、负之间的跳变,同样在进行上行信号传输时,路基收发单元接收信号的多普勒频移存在正、负之间的跳变,而这种跳变可导致路基收发单元及车载天线收发单元对信号的解调性能变差。

发明内容
本发明实施例提供了一种无线接入方法、系统及设备,以解决现有技术中存在的无线信号接收方接收到的无线信号的多普勒频移存在跳变,而导致其对无线信号的解调性能变差的问题。一种无线接入方法,所述方法包括路基收发单元接收上层网络发送的下行无线信号;路基收发单元将接收的所述下行无线信号通过自身的路基天线发送至车载收发単元,指示车载收发单元将所述下行无线信号发送给用户设备;其中,所述路基天线在水平面的覆盖范围是以该路基天线的位置为第一原点、该 第一原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第四象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第三象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第三象限中,另ー条边界位于所述路基坐标中除第四象限外的其他区域,所述路基坐标是以所述第一原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为I轴,车载收发单元位于I轴负半轴所在的ー侧。一种无线接入方法,所述方法包括车载收发单元接收来自用户设备的上行无线信号;车载收发单元将接收的所述上行无线信号通过自身的车载天线发送至路基收发単元,指示路基收发单元将所述上行无线信号发送至上层网络;其中,所述车载天线在水平面的覆盖范围是以该车载天线的位置为第二原点、该第二原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第二象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第一象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第一象限中,另ー条边界位于所述车载坐标中除第二象限外的其他区域,所述车载坐标是以所述第二原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为I轴,路基收发单元位于I轴正半轴所在的ー侧。一种无线接入方法,所述方法包括在上行接入时车载收发单元接收来自用户设备的上行无线信号;车载收发单元将接收的所述上行无线信号通过自身的车载天线发送至路基收发単元,指示路基收发单元将所述上行无线信号发送至上层网络;其中,所述车载天线在水平面的覆盖范围是以该车载天线的位置为第二原点、该第二原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第二象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第一象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第一象限中,另ー条边界位于所述车载坐标中除第二象限外的其他区域,所述车载坐标是以所述第二原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为I轴,路基收发单元位于y轴正半轴所在的ー侧;
在下行接入时路基收发单元接收上层网络发送的下行无线信号;路基收发单元将接收的所述下行无线信号通过自身的路基天线发送至车载收发単元,指示车载收发单元将所述下行无线信号发送给用户设备;其中,所述路基天线在水平面的覆盖范围是以该路基天线的位置为第一原点、该第一原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第四象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第三象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第三象限中,另ー条边界位于所述路基坐标中除第四象限外的其他区域,所述路基坐标是以所述第一原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为I轴,车载车载收发单元位于I轴负半轴所在的ー侧。 —种无线接入系统,所述系统包括车载收发单元和至少ー个路基收发单元,其中路基收发单元,用于将上层网络发送的下行无线信号通过自身的路基天线发送至车载收发单元,其中,所述路基天线在水平面的覆盖范围是以该路基天线的位置为第一原点、该第一原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第四象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第三象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第三象限中,另ー条边界位于所述路基坐标中除第四象限外的其他区域,所述路基坐标是以所述第一原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载发单元的运行方向为y轴,车载收发单元位于y轴负半轴所在的ー侧;车载收发单元,用于将来自路基收发单元的下行无线信号发送给用户设备。一种无线接入系统,所述系统包括车载收发单元和至少ー个路基收发单元,其中车载收发单元,用于将来自用户设备的上行无线信号通过自身的车载天线发送给路基收发单元,其中,所述车载天线在水平面的覆盖范围是以该车载天线的位置为第二原点、该第二原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第二象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第一象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第一象限中,另ー条边界位于所述车载坐标中除第二象限外的其他区域,所述车载坐标是以所述第二原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为I轴,路基收发单元位于y轴正半轴所在的ー侧;路基收发单元,用于将车载收发单元发送的上行无线信号发送至上层网络。一种无线接入系统,所述系统包括车载收发单元和至少ー个路基收发单元,其中车载收发单元,用于将来自用户设备的上行无线信号通过自身的车载天线发送给路基收发单元,以及将来自路基收发单元的下行无线信号发送给用户设备,
其中,所述车载天线在水平面的覆盖范围是以该车载天线的位置为第二原点、该第二原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第二象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第一象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第一象限中,另ー条边界位于所述车载坐标中除第二象限外的其他区域,所述车载坐标是以所述第二原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为I轴,路基收发单元位于y轴正半轴所在的ー侧;
路基收发单元,用于将车载收发单元发送的上行无线信号发送至上层网络,以及将上层网络发送的下行无线信号通过自身的路基天线发送至车载收发单元,其中,所述路基天线在水平面的覆盖范围是以该路基天线的位置为第一原点、该第一原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第四象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第三象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第三象限中,另ー条边界位于所述路基坐标中除第四象限外的其他区域,所述路基坐标是以所述第一原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为I轴,车载收发单元位于I轴负半轴所在的ー侧。一种路基收发单元,所述路基收发单元包括接收模块,用于接收上层网络发送的下行无线信号;发送模块,用于将所述下行无线信号通过自身的路基天线发送至车载收发单元,其中,所述路基天线在水平面的覆盖范围是以该路基天线的位置为第一原点、该第一原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第四象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第三象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第三象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第四象限外的其他区域,所述路基坐标是以所述第一原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为y轴,车载收发単元位于y轴负半轴所在的ー侧;指示模块,用于指示车载收发单元将所述下行无线信号发送给用户设备。一种车载收发单元,所述车载收发单元包括接收模块,用于接收来自用户设备的上行无线信号;发送模块,用于将所述上行无线信号通过自身的车载天线发送给路基收发单元,其中,所述车载天线在水平面的覆盖范围是以该车载天线的位置为第二原点、该第二原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第二象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第一象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第一象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第二象限外的其他区域,所述车载坐标是以所述第二原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为y轴,路基收发单元位于y轴正半轴所在的ー侧;指示模块,用于指示路基收发单元将所述上行无线信号发送至上层网络。在本发明实施例的方案中,对路基收发单元中的路基天线和/车载收发单元中的车载天线的覆盖范围进行了限定,使得车载收发单元接收的来自路基收发单元的下行无线信号的多普勒频移均为正或均为负,和/或,使得路基收发单元接收到的来自车载收发单元的上行无线信号的多普勒频移均为非正或均为非负,进而有效克服了无线信号接收方(车载收发单元和路基收发单元)接收到的无线信号的多普勒频移存在正、负之间跳变的问题,进而提高了无线信号接收方对无线信号的解调性能,同时也降低了系统的处理信号的难度。


图I为背景技术中的车载微波接入系统的结构示意图;图2为背景技术中的通用车载接入系统的结构示意图;图3为本发明实施例一中的上行无线接入方法示意图;
图4为本发明实施例一中的下行无线接入方法示意图;图5为本发明实施例ニ中的无线接入系统结构示意图;图6为本发明实施例ニ中的第一种实现方式中的其中一条边界和另一条边界的位置示意图;图7为本发明实施例ニ中的第二种实现方式中的其中一条边界和另一条边界的位置示意图;图8为本发明实施例三中的无线接入系统结构示意图;图9为本发明实施例三中的第一种实现方式中的其中一条边界和另一条边界的位置示意图;图10为本发明实施例三中的第二种实现方式中的其中一条边界和另一条边界的位置示意图;图11为本发明实施例四中的无线接入系统结构示意图;图12为本发明实施例四中的第一种实现方式中的其中一条边界和另一条边界的位置示意图;图13为本发明实施例四中的第二种实现方式中的其中一条边界和另一条边界的位置示意图;图14为本发明实施例四中的第三种实现方式中的其中一条边界和另一条边界的位置示意图;图15为本发明实施例四中的第四种实现方式中的其中一条边界和另一条边界的位置示意图;图16为本发明实施例五中的无线接入系统结构示意图;图17为本发明实施例六中的路基收发单元结构示意图;图18为本发明实施例七中的车载收发单元结构示意图;图19为本发明实施例八中的路基裁判单元结构示意图;图20为本发明实施例九中的车载裁判单元结构示意图。
具体实施例方式为了清楚地说明本发明实施例的方案,首先对天线的基本特性即天线的覆盖范围进行说明通常用辐射方向图来表示天线覆盖范围的大小,其中辐射方向图包括水平面方向图和垂直面方向图,描述了某一天线的水平面方向图和垂直面辐射方向图,即可确定天线的覆盖范围的大小;一般用在水平面方向图上用水平波束宽度来定量描述天线在水平面方向的覆盖范围的大小,以及用垂直波束宽度来定量描述天线在水平面方向的覆盖范围的大小。 为了简化对天线覆盖范围的表述,本发明中使用了一条边界和另一条边界构成的扇形来表述天线(路基天线或车载天线)在水平面的覆盖范围,所述一条边界和另一条边界可以理解为构成水平波束夹角的两条边界。本发明实施例中并不对天线的垂直面方向图进行限定,在实际应用中垂直面方向 的波束宽度可根据路基天线与地面的高度和车载天线与地面的高度进行确定。下面结合附图,对本发明实施例提供的无线接入方法、系统及设备的具体实施方式
进行详细地说明。实施例一本发明实施例一提供一种无线接入方法,所述无线接入方法具有对下行无线信号的处理能力,也具有对上行无线信号的处理能力,其中,对下行无线信号进行处理的过程如图3所示,包括以下步骤步骤101 :路基收发单元接收上层网络发送的下行无线信号。步骤102 :路基收发单元将接收的所述下行无线信号通过自身的路基天线发送至车载收发单元,指示车载收发单元将所述下行无线信号发送给用户设备,其中,所述路基天线可以为定向天线、半定向天线或覆盖范围可调节的天线,该定向天线的水平波束宽度W的范围为O < W < 270,并且所述路基天线在水平面的覆盖范围是以该路基天线的位置为第一原点、该第一原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第四象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第三象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第三象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第四象限外的其他区域,所述路基坐标是以所述第一原点为坐标原点,以车载收发单兀的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单兀的运行方向为I轴,车载收发单元位于I轴负半轴所在的ー侧。较优的,路基收发单元当路基收发单元的个数大于I时,相邻路基收发单元中的路基天线使用不同频率进行上行无线信号的接收及下行无线信号的发送;所述车载收发单元中的车载天线与当前进行上行无线信号接收或下行无线信号发送的路基天线使用的频率相同。较优的,路基收发单元指示车载收发单元将所述下行无线信号发送给用户设备之前,所述方法还包括路基收发单元指示车载裁判単元对车载收发单元接收的来自各路基收发单元的下行无线信号按信号強度进行排序;路基收发单元指示车载收发单元将所述下行无线信号发送给用户设备具体为路基收发单元指示车载收发单元将信号強度最強的下行无线信号发送给用户设备。
对上行无线信号进行处理的过程如图4所示,包括以下步骤步骤201 :车载收发单元接收来自用户设备的上行无线信号。步骤202 :车载收发单元将接收的所述上行无线信号通过自身的车载天线发送至路基收发单元,指示路基收发单元将所述上行无线信号发送至上层网络,其中,所述车载天线可以为定向天线、半定向天线或覆盖范围可调节的天线,该定向天线的水平波束宽度W的范围为O < W < 270,并且所述车载天线在水平面的覆盖范围是以该车载天线的位置为第ニ原点、该第二原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第二象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第一象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第一象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第二象限外的其他区域,所述车载坐标是以所述第二原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为I轴,路基收发单元位于I轴正半轴所在的ー侧。 较优的,所述定向天线的水平波束宽度W为90度。此时,一方面能实现本发明对天线的要求,另ー方面能有效利用天线的覆盖范围。较优的,当路基收发单元的个数大于I时,相邻路基收发单元中的路基天线使用不同频率进行上行无线信号的接收;所述车载收发单元中的车载天线与当前进行上行无线信号接收的路基天线使用的频率相同。较优的,车载收发单元指示路基收发单元将所述上行无线信号发送至上层网络具体为车载收发单元指示路基收发单元将车载收发单元发送的上行无线信号发送至路基裁判単元,并指示路基裁判単元将各路基收发单元发送的上行无线信号中将信号强度最强的上行无线信号发送至上层网络。实施例ニ如图5所示,其为本发明实施例ニ提供的无线接入系统结构示意图,所述系统包括车载收发单元11和至少ー个路基收发单元12,该系统有两种可选的实现方式,第一种实现方式为路基收发单元12,用于将上层网络发送的下行无线信号通过自身的路基天线发送至车载收发单元,其中,所述路基天线可以为定向天线、半定向天线或覆盖范围可调节的天线,该定向天线的水平波束宽度W的范围为O < W < 270,并且所述路基天线在水平面的覆盖范围是以该路基天线的位置为第一原点、该第一原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第四象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第三象限外的其他区域,所述路基坐标是以所述第一原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为I轴,车载收发単元位于y轴负半轴所在的ー侧;所述车载收发单元11,用于将来自路基收发单元的下行无线信号发送给用户设备。下面通过图6对上述第一种实现方式中所述的其中一条边界和另一条边界的位置进行说明。
在图6中,以3个路基收发单元为例,为便于分析将所述3个路基收发单元看做质点,分别为O1. 02、O3,将车载收发単元看做质点为Cl,车载收发单元以图中所示的方向为运行方向,则建立的直角坐标系如图6所示,各路基收发单元中的路基天线的由两条边界构成的扇形区域(图6中以虚线表示)按照上述描述即为如图6所表示的。由于对各路基收发单元中的路基天线的覆盖范围进行了限定,因此,运动的车载收发单元接收的来自各路基收发单元的下行无线信号的多普勒频移均为非正,或者均为非负,也即没有出现多普勒频移的跳变,因此,提高了车载收发单元对下行无线信号的解调性倉^:。第二种实现方式为路基收发单元12,用于将上层网络发送的下行无线信号通过自身的路基天线 发送至车载收发单元,其中,所述路基天线可以为定向天线、半定向天线或覆盖范围可调节的天线,该定向天线的水平波束宽度W的范围为O < W < 270,并且所述路基天线在水平面的覆盖范围是以该路基天线的位置为第一原点、该第一原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第三象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第四象限外的其他区域,所述路基坐标是以所述第一原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为I轴,车载收发単元位于y轴负半轴所在的ー侧;所述车载收发单元11,用于将来自路基收发单元12的下行无线信号发送给用户设备。下面通过图7对上述第二种实现方式中所述的其中一条边界和另一条边界的位置进行说明。在图7中,以3个路基收发单元为例,为便于分析将所述3个路基收发单元看做质点,分别为O1. 02、O3,将车载收发単元看做质点为Cl,车载收发单元以图中所示的方向为运行方向,则建立的直角坐标系如图7所示,各路基收发单元中的路基天线的由两条边界构成的扇形区域(图7中用虚线表示)按照上述描述即为如图7所表示的。图7中对各路基收发单元中的路基天线覆盖范围的限制达到了与上述第一种实现方式同样的效果,即运动的车载收发単元接收的来自各路基收发单元的下行无线信号的多普勒频移均为非正,或者均为非负,也即没有出现多普勒频移的跳变,提高了车载收发单元对下行无线信号的解调性能。上述两种实现方式中并未对表示路基天线的覆盖范围的扇形区域的大小进行限定(也即没有对扇形的角度的大小),具体实施时,可根据实际需要,在上述两种实现方式的基础上,对各表示各路基天线的覆盖范围的扇形区域进行优化配置,达到无缝覆盖。在上述两种实现方式下,当车载收发单元处于两个或两个以上路基收发单元中的路基天线的覆盖范围下时,若各路基收发单元均使用同一频率进行下行无线信号的发送,则会形成同频干扰,考虑到为了减小下行无线信号之间的同频干扰,较优的,当路基收发单元的个数大于I时,相邻路基收发单元中的路基天线使用不同频率进行下行无线信号的发送;相应的,为了是车载收发单元能接收到路基收发单元发送的下行无线信号,所述车载收发单元中的车载天线与当前进行下行无线信号发送的路基天线使用的频率相同。假设各路基收发单元中的路基天线使用的频率集合为F1、F2、F3,则车载收发单元中的车载天线相应的使用F1、F2、F3进行无线信号的接收及发送。较优的,在上述两种实现方式下以及相邻路基收发单元中的路基天线使用不同频率进行下行无线信号的发送的情况下,为了确保用户设备接收到的下行无线信号的质量,所述系统还包括车载裁判単元13,用于对车载收发単元11接收的来自各路基收发单元12的下行无线信号按信号強度进行排序,并指示车载收发单元11将信号強度最強的下行无线信号发送给用户设备。本实施例ニ中提供的无线接入系统克服了车载接入単元接收的下行无线信号的多普勒频移存在的跳变问题,同时,本发明实施例对现有技术中的系统进行了简化,使得系统构成较为简明,有利于对信号的处理,下面将在本发明实施例三中将对能克服路基收发単元接收的上行无线信号的多普勒频移存在跳变问题的无线接入系统进行详细的描述。
实施例三本发明实施例三中提供的无线接入系统,其结构示意图如图8所示,该系统包括车载收发单元11和至少ー个路基收发单元12,该系统有两种可选的实现方式。第一种实现方式为车载收发单元11,用于将来自用户设备的上行无线信号通过自身的车载天线发送给路基收发单元,其中,所述车载天线可以为定向天线、半定向天线或覆盖范围可调节的天线,该定向天线的水平波束宽度W的范围为O < W < 270,并且所述车载天线在水平面的覆盖范围是以该车载天线的位置为第二原点、该第二原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第二象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第一象限外的其他区域,所述车载坐标是以所述第二原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为I轴,路基收发单元位于y轴正半轴所在的ー侧;路基收发单元12,用于将车载收发单元发送的上行无线信号发送至上层网络。下面通过图9对本实施例三中的第一种实现方式中所述的其中一条边界和另ー条边界的位置进行说明。在图9中,以车载收发单元具有一个车载天线为例,为便于分析将车载收发单元看做质点,为C1,车载收发单元以图9中所示的方向为运行方向,则建立的直角坐标系如图
9所示,车载收发单元中的车载天线的由两条边界构成的扇形区域(图9中以虚线表示)按照第一种实现方式中对车载天线的描述即为如图9所表示的。由于对车载收发単元中的车载天线的覆盖范围进行了限定,因此,各路基收发单元接收来自运动的车载收发单元的上行无线信号的多普勒频移均为非正,或者均为非负,也即没有出现多普勒频移的跳变,因此,提高了路基收发单元对接收到的上行无线信号的解调性能,同时也降低了系统的处理信号的难度。需要说明的是,若车载收发单元有多个车载天线,则各车载天线的在水平面的构成表示覆盖范围的扇形区域的两条边界均需按照本实施例三中的第一种实现方式中描述进行限定,可达到各路基收发单元接收的上行无线信号的多普勒频移的不出现正、负之间的跳变的效果。第二种实现方式为
车载收发单元11,用于将来自用户设备的上行无线信号通过自身的车载天线发送给路基收发单元,其中,所述车载天线可以为定向天线、半定向天线或覆盖范围可调节的天线,该定向天线的水平波束宽度W的范围为O < W < 270,并且所述车载天线在水平面的覆盖范围是以该车载天线的位置为第二原点、该第二原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第一象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第二象限外的其他区域,所述车载坐标是以所述第二原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为I轴,路基收发单元位于y轴正半轴所在的ー侧;路基收发单元12,用于将车载收发単元11发送的上行无线信号发送至上层网络。下面通过图10对本实施例三中的第二种实现方式中所述的其中一条边界和另ー条边界的位置进行说明。在图10中,以车载收发单元具有一个车载天线为例,为便于分析将车载收发单元 看做质点,为C1,车载收发单元以图10中所示的方向为运行方向,则建立的直角坐标系如图
10所示,车载收发单元中的车载天线的由两条边界构成的扇形区域(图10中以虚线表示)按照第二种实现方式中对车载天线的描述即为如图10所表示的。此处的第二种实现方式对各路基收发单元中的路基天线覆盖范围的限制达到了与本实施例三中的第一种实现方式同样的效果,各路基收发单元接收来自运动的车载收发単元的上行无线信号的多普勒频移均为非正,或者均为非负,也即没有出现多普勒频移的跳变,因此,提高了路基收发单元对接收到的上行无线信号的解调性能。在上述两种实现方式下,考虑到为了减小上行无线信号之间的干扰,较优的,当路基收发单元的个数大于I时,相邻路基收发单元中的路基天线使用不同频率进行上行无线信号的接收;所述车载收发单元中的车载天线与当前进行上行无线信号接收的路基天线使用的频率相同。较优的,在上述两种实现方式下以及车载收发単元使用不同频率进行上行行无线信号的发送的情况下,为了确保上层网络接收的上行无线信号的质量,所述系统还包括路基裁判単元14,用于接收各路基收发单元发送的上行无线信号,并将信号強度最強的上行无线信号发送至上层网络。具体的,路基裁判単元14可根据信号強度对各路基收发单元当前发送的上行无线信号的信号強度进行排序,确定信号強度最大的上行无线信号。实施例四如图11所示,其为本发明实施例四提供的无线接入系统示意图,所述系统包括车载收发单元11和至少ー个路基收发单元12,该系统有四种可选的实现方式,第一种实现方式为所述车载收发单元11,用于将来自用户设备的上行无线信号通过自身的车载天线发送给路基收发单元,以及将来自路基收发单元的下行无线信号发送给用户设备,其中,所述车载天线可以为定向天线、半定向天线或覆盖范围可调节的天线,该定向天线的水平波束宽度W的范围为O < W < 270,并且所述车载天线在水平面的覆盖范围是以该车载天线的位置为第二原点、该第二原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第二象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第一象限外的其他区域,所述车载坐标是以所述第二原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为y轴,路基收发单元位于I轴正半轴所在的ー侧;路基收发单元12,用于将车载收发单元发送的上行无线信号发送至上层网络,以及将上层网络发送的下行无线信号通过自身的路基天线发送至车载收发单元,其中,所述路基天线可以为定向天线、半定向天线或覆盖范围可调节的天线,该定向天线的水平波束宽度W的范围为O < W < 270,并且所述路基天线在水平面的覆盖范围是以该路基天线的位置为第一原点、该第一原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第四象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第三象限外的其他区域,所述路基坐标是以所述第一原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为I轴,车载收发单元位于I轴负半轴所在的ー侧。
下面通过图12对本实施例四的第一种实现方式中,对表示路基天线的覆盖范围的其中一条边界和另一条边界,以及对表示车载天线的覆盖范围的其中一条边界和另一条边界的限定进行说明。在图12中,为了方便并清楚地说明路基天线的覆盖范围的其中一条边界和另ー条边界,以及表示车载天线的覆盖范围的其中一条边界和另一条边界,将各路基收发单元看做质点,图12中以3个路基收发单元为例,分别为=OpO2. O3,将车载收发単元看做质点,为C1,车载收发单元以图中所示的方向为运行方向,则建立的直角坐标系如图12所示,各路基收发单元中的路基天线的由两条边界构成的扇形区域(图12中用虚线表示),以及车载收发单元中的车载天线的由两天边界构成的扇形区域(图12中用虚线表示)按照上述描述即为如图12所表示的。第二种实现方式为所述车载收发单元11,用于将来自用户设备的上行无线信号通过自身的车载天线发送给路基收发单元,以及将来自路基收发单元的下行无线信号发送给用户设备,其中,所述车载天线可以为定向天线、半定向天线或覆盖范围可调节的天线,该定向天线的水平波束宽度W的范围为O < W < 270,并且所述车载天线在水平面的覆盖范围是以该车载天线的位置为第二原点、该第二原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第二象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第一象限外的其他区域,所述车载坐标是以所述第二原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为y轴,路基收发单元位于I轴正半轴所在的ー侧;路基收发单元12,用于将车载收发单元发送的上行无线信号发送至上层网络,以及将上层网络发送的下行无线信号通过自身的路基天线发送至车载收发单元,其中,所述路基天线可以为定向天线、半定向天线或覆盖范围可调节的天线,该定向天线的水平波束宽度W的范围为O < W < 270,并且所述路基天线在水平面的覆盖范围是以该路基天线的位置为第一原点、该第一原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第三象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第四象限外的其他区域,所述路基坐标是以所述第一原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为y轴,车载收发单元位于y轴负半轴所在的ー侧。下面通过图13对本实施例四的第二种实现方式中,对表示路基天线的覆盖范围的其中一条边界和另一条边界,以及对表示车载天线的覆盖范围的其中一条边界和另一条边界的限定进行说明。在图13中,为了方便并清楚地说明路基天线的覆盖范围的其中一条边界和另ー条边界,以及表示车载天线的覆盖范围的其中一条边界和另一条边界,将各路基收发单元看做质点,图13中以3个路基收发单元为例,分别为=OpO2. O3,将车载收发単元看做质点,为C1,车载收发单元以图中所示的方向为运行方向,则建立的直角坐标系如图13所示,各路基收发单元中的路基天线的由两条边界构成的扇形区域(图13中用虚线表示),以及车载收发单元中的车载天线的由两天边界构成的扇形区域(图13中用虚线表示)按照上述第二种实现方式描述即为如图13所表示的。 第三种实现方式为车载收发单元11,用于将来自用户设备的上行无线信号通过自身的车载天线发送给路基收发单元,以及将来自路基收发单元的下行无线信号发送给用户设备,其中,所述车载天线可以为定向天线、半定向天线或覆盖范围可调节的天线,该定向天线的水平波束宽度W的范围为O < W < 270,并且所述车载天线在水平面的覆盖范围是以该车载天线的位置为第二原点、该第二原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第一象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第二象限外的其他区域,所述车载坐标是以所述第二原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为I轴,路基收发单元位于I轴正半轴所在的ー侧;路基收发单元12,用于将车载收发单元发送的上行无线信号发送至上层网络,以及将上层网络发送的下行无线信号通过自身的路基天线发送至车载收发单元,其中,所述路基天线可以为定向天线、半定向天线或覆盖范围可调节的天线,该定向天线的水平波束宽度W的范围为O < W < 270,并且所述路基天线在水平面的覆盖范围是以该路基天线的位置为第一原点、该第一原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第四象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第三象限外的其他区域,所述路基坐标是以所述第一原点为坐标原点,为X轴正方向,垂直于车载收发単元的运行方向为I轴,车载收发单元位于I轴负半轴所在的ー侧。图14对本实施例四的第三种实现方式中,对表示路基天线的覆盖范围的其中一条边界和另一条边界,以及对表示车载天线的覆盖范围的其中一条边界和另一条边界的限定进行说明。在图14中,为了方便并清楚地说明路基天线的覆盖范围的其中一条边界和另ー条边界,以及表示车载天线的覆盖范围的其中一条边界和另一条边界,将各路基收发单元看做质点,图14中以3个路基收发单元为例,分别为=OpO2. O3,将车载收发単元看做质点,为C1,车载收发单元以图中所示的方向为运行方向,则建立的直角坐标系如图14所示,各路基收发单元中的路基天线的由两条边界构成的扇形区域(图14中用虚线表示),以及车载收发单元中的车载天线的由两天边界构成的扇形区域(图14中用虚线表示)按照上述第三种实现方式描述即为如图14所表示的。第四种实现方式为车载收发单元11,用于将来自用户设备的上行无线信号通过自身的车载天线发送给路基收发单元,以及将来自路基收发单元的下行无线信号发送给用户设备,其中,所述车载天线可以为定向天线、半定向天线或覆盖范围可调节的天线,该定向天线的水平波束宽度W的范围为O < W < 270,并且所述车载天线在水平面的覆盖范围是以该车载天线的位置为第二原点、该第二原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第一象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第二象限外的其他区域,所述车载坐标是以所述第二原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为I轴,路基收发单元位于I轴正半轴所在的ー侧;
路基收发单元12,用于将车载收发单元发送的上行无线信号发送至上层网络,以及将上层网络发送的下行无线信号通过自身的路基天线发送至车载收发单元,其中,所述路基天线可以为定向天线、半定向天线或覆盖范围可调节的天线,该定向天线的水平波束宽度W的范围为O < W < 270,并且所述路基天线在水平面的覆盖范围是以该路基天线的位置为第一原点、该第一原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第三象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第四象限外的其他区域,所述路基坐标是以所述第一原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为I轴,车载收发单元位于I轴负半轴所在的ー侧。下面通过图15对本实施例四的第四种实现方式中,对表示路基天线的覆盖范围的其中一条边界和另一条边界,以及对表示车载天线的覆盖范围的其中一条边界和另一条边界的限定进行说明。在图15中,为了方便并清楚地说明路基天线的覆盖范围的其中一条边界和另ー条边界,以及表示车载天线的覆盖范围的其中一条边界和另一条边界,将各路基收发单元看做质点,图15中以3个路基收发单元为例,分别为=OpO2. O3,将车载收发単元看做质点,为C1,车载收发单元以图中所示的方向为运行方向,则建立的直角坐标系如图15所示,各路基收发单元中的路基天线的由两条边界构成的扇形区域(图15中用虚线表示),以及车载收发单元中的车载天线的由两天边界构成的扇形区域(图15中用虚线表示)按照上述第四种实现方式描述即为如图15所表示的。在上述四种实现方式下,考虑到为了减小同频无线信号之间的干扰,较优的,当路基收发单元的个数大于I时,相邻路基收发单元中的路基天线使用不同频率进行上行无线信号的接收及下行无线信号的发送;所述车载收发单元中的车载天线与当前进行上行无线信号接收或下行无线信号发送的路基天线使用的频率相同。较优的,为确保上层网络接收到的上行无线信号以及用户终端接收到的下行无线信号的质量,所述系统还包括路基裁判単元14,用于接收各路基收发单元发送的上行无线信号,并将信号強度最强的上行无线信号发送至上层网络;车载裁判单元13,用于对车载收发单元接收的各路基收发单元发送的下行无线信号按信号强度进行排序,并指示车载收发单元将信号强度最强的下行无线信号发送给用户设备。较优的,考虑到不同的用户设备可能使用不同的制式进行通信,为简化路基收发单元及车载收发单元的复杂度,所述车载收发单元11,还用于将用户设备发送的各种制式(如全球移动通讯系统(Global System of Mobilecommunication, GSM)制式、宽带码分多址(Wideband Code Division MultipleAccess, WCDMA)制式、时分同步码分多址(TimeDivision-Synchronous CodeDivision Multiple Access, TD-SCDMA)制式、无线局域网络(Wireless Local AreaNetworks ;WLAN)制式)的上行无线信号转换为长期演进(Long TermEvolution, LTE)制式的上行无线信号发送给路基收发单元,以及将路基收发单元发送的LTE制式的下行无线信号转换为各种制式发送给相应的用户设备;所述路基收发单元12,还用于接收车载收发单元发送的LTE制式上行无线信号, 以及将所述LTE制式的上行信号进行转换为适合上层网络传输的上行无线信号发送给上行网络,以及将上层网络发送的下行无线信号转换为LTE制式的下行无线信号发送给车载收发单元11。上述实施例二、实施例三及实施例四中的上层网络可以是但不局限于核心网,例如,提供广告信息的网络,此时,广告服务器可与路基收发单元相连,通过路基收发单元向车载收发单元发送广告信息,车载收发单元将接收到的广告信息发送给与其相连的显示装置。实施例五进一步地,本发明实施例五基于上述实施例二、实施例三及实施例四中介绍的无线接入系统,图16中所示的系统结构示意图为例,详细阐述系统进行上下行无线接入的过程。在图16中,有3个路基收发单元,分别为路基收发单元I、路基收发单元2、路基收发单元3 ;路基收发单元中的路基天线采用两个频率H和f2 ;路基收发单元I中的路基天线采用频率H,路基收发单元2中的路基天线采用频率f2,路基收发单元3中的路基天线采用频率fl ;表示各路基天线在水平面的覆盖范围的扇形区域的其中一个边界均位于路基坐标的y轴负半轴上,另一个边界均位于该路基坐标的第四象限;置于运行中的列车中的车载收发单元有采用fl频率的第一车载天线和采用f2频率的第二车载天线;表示各车载天线(第一车载天线、第二车载天线)在水平面的覆盖范围的扇形区域的其中一个边界均位于路基坐标的y轴负半轴上,另一个边界均位于该路基坐标的第四象限。在上述条件的基础上,以车载收发单元在不同的路段时,系统的工作过程进行说明。I)车载收发单元运行至A点之前
此时,车载收发单元首先进入路基收发单元I中的路基天线的覆盖区域。上行接入过程路基收发单元I接收车载收发单元发送的上行无线信号,由于路基收发单元I中的路基天线采用的是fl的频率,其只能接收到车载收发单元利用其中的第一车载天线发送的上行无线信号;在车载收发单元逐渐靠近A点的过程中,路基收发单元I接收到的上行无线信号的多普勒频移从某一正值NI逐渐减小为小于NI的正值N2。下行接入过程车载收发单元同时利用其中的第一车载天线和第二车载天线接收路基收发单元发送的下行无线信号,只接收到采用频率为路基收发单元I发送的下行无线信号,在车载收发单元逐渐靠近A点的过程中,车载收发单元接收到的下行无线信号的多普勒频移从某一正值NI逐渐减小为小于NI的正值N2。 2)车载收发单元从A点运行至B点的过程中此时,车载收发单元同时进入了路基收发单元I和路基收发单元2的覆盖区域。上行接入过程对于路基收发单元1,其接收的来自第一车载天线的上行无线信号的多普勒频移从N2逐渐减小,直到B点到达了最小值0 ;而对于路基收发单元2,其接收的来自第二车载天线的上行无线信号的多普勒频移从从某一正值NI逐渐减小,在B点时,减小至小于NI的正值N3。在车载收发单元由A到B的过程,路基裁判单元对路基收发单元I和路基收发单元2所接收的上行无线信号根据信号强度进行评判,由于在车载收发单元由A到B的过程中,路基收发单元I与车载收发单元的距离,均比路基收发单元2与车载收发单元的距离近,因此,路基收发单元I接收的上行无线信号的信号强度远高于路基收发单元2接收的上行无线信号的信号强度,因此,路基裁判单元将路基收发单元I接收的上行无线信号发送至上层网络。下行接入过程对于车载收发单元,此时第一车载天线和第二车载天线同时接收到路基收发单元I和路基收发单元2发送的下行数据,对于采用频率的第一车载天线,其接收到的路基收发单元I发送的下行无线信号的多普勒频移从正值N2逐渐减小,直到B点到达了最小值0,而采用频率f2的第二车载天线接收到的路基收发单元2发送的下行无线信号的多普勒频移从某一正值NI逐渐小,直到B点减小为小于NI的正值N3 ;在车载收发单元由A到B的过程,由于车载收发单元与路基收发单元I的距离始终比车载收发单元与路基收发单元2的距离近,因此,此时车载裁判单元根据信号强度进行比较,确定出第一车载天线接收的下行无线信号的信号强度大,并指示车载收发单元将第一车载天线接收的下行无线信号发送给用户设备。3)车载收发单元从B点运行至C点的过程中此时,车载收发单元离开路基收发单元I的覆盖区域,仍然在路基收发单元2的覆盖区域,但尚未进入路基收发单元3的覆盖区域。上行接入过程路基收发单元2接收到来自第二车载天线的上行无线信号的多普勒频移从正值N3逐渐减小,在C点减小为小于N3的正值N4。下行接入过程车载收发单元同时采用第一车载天线和第二车载天线接收下行无线信号,但在B点到C点这一过程中,车载收发单元只接收到采用频率为f2的第二车载天线的接收的来自路基收发单元2的下行无线信号,同时对于车载收发单元来说,第二车载天线接收的下行 无线信号的多普勒频移逐渐从正值N3逐渐减小,在C点减小为小于N3的正值N4。所述系统在其他路段的工作过程与上述过程类似,这里不再赘述。通过上述分析可知,车载收发单元接收到的下行无线信号的多普勒频移均为非负,不存在跳变,并且路基收发单元接收到的上行无线信号的多普勒频移均也均为非负,不存在跳变,因此,提高了车载收发单元和路基收发单元解调无线信号的能力,进一步的,由于车载收发单元采用了不同的频率上行无线信号的发送,以及各路基收发单元采用不同的频率进行下行信号的发送,进而降低了无线信号之间的干扰,提高了通信质量。实施例六如图17所示,本发明实施例六提供一种路基收发单元结构示意图,所述路基收发单元包括接收模块31、发送模块32和指示模块33。该路基收发单元上行无线接入的处理能力,以及下行无线接入的处理能力。在上行无线接入中接收模块31,用于接收车载收发单元发送的上行无线信号;发送模块32,用于将所述上行无线信号发送至上层网络;在下行无线接入中接收模块31,用于接收上层网络发送的下行无线信号。发送模块32,用于将所述下行无线信号通过自身的路基天线发送至车载收发单元,其中,所述路基天线可以为定向天线、半定向天线或覆盖范围可调节的天线,该定向天线的水平波束宽度W的范围为0 < W < 270,并且所述路基天线在水平面的覆盖范围是以该路基天线的位置为第一原点、该第一原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第四象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第三象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第三象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第四象限外的其他区域,所述路基坐标是以所述第一原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为I轴,车载收发单元位于I轴负半轴所在的一侧。指示模块33,用于指示车载收发单元将所述下行无线信号发送给用户设备。具体地,路基收发单元中的各组成模块在上下行无线接入中对接收到的上行无线信号及下行无线信号进行处理,请参阅上述系统实施例的具体介绍,这里不再过多赘述。实施例七如图18所示,本发明实施例七提供一种车载收发单元结构示意图,所述车载收发单元包括接收模块41、发送模块42和指示模块43。该车载收发单元具有上行无线接入处理能力,以及下行无线接入的处理能力。在上行无线接入中接收模块41,用于接收来自用户设备的上行无线信号。
发送模块42,用于将所述上行无线信号通过自身的车载天线发送给路基收发单元,其中,所述车载天线可以为定向天线、半定向天线或覆盖范围可调节的天线,该定向天线的水平波束宽度W的范围为0270,并且所述车载天线在水平面的覆盖范围是以该车载天线的位置为第二原点、该第二原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第二象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第一象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第一象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第二象限外的其他区域,所述车载坐标是以所述第二原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为I轴,路基收发单元位于I轴正半轴所在的一侧。指示模块43,用于指示路基收发单元将所述上行无线信号发送至上层网络。在下行无线接入中
接收模块41,用于接收路基收发单元发送的下行无线信号。发送模块42,用于将所述下行无线信号发送给用户设备。较优的,所述接收模块41,还用于接收来自车载裁判单元的指示,并触发所述发送模块,所述指示是车载裁判单元所述下行无线信号的信号强度进行排序后得到的用于通知发送模块将信号强度最强的下行无线信号发送给用户设备的;所述发送模块42,具体用于根据所述指示将信号强度最强的下行无线信号发送给用户设备的。具体地,车载收发单元中的各组成模块在上下行无线接入中对接收到的上行无线信号及下行无线信号进行处理,请参阅上述系统实施例的具体介绍,这里不再过多赘述。实施例八如图19所示,本发明实施例八提供一种路基裁判单元结构示意图,所述路基裁判单元包括接收模块51、比较模块52和发送模块53,其中接收模块51,用于接收路基收发单元发送的上行无线信号。比较模块52,用于比较各上行无线信号的信号强度。发送模块53,用于将信号强度最大的上行无线信号发送给上层网络。实施例九如图20所示,本发明实施例九提供一种车载裁判单元结构示意图,所述车载裁判单元包括接收模块61、比较模块62和发送模块63,其中接收模块61,用于接收车载收发单元发送的下行无线信号。比较模块62,用于比较各下行无线信号的信号强度。发送模块63,用于根据比较模块的比较结果向车载收发单元发送指示,指示车载收发单元将信号强度最大的下行无线信号发送给用户设备。需要说明的是,考虑到定向天线的方向性,会在各个路基天线的无线覆盖的条带状区域产生覆盖盲点,会影响实际的通信效果,因此,本发明的实施例在实际进行天线设置时,应使各个路基天线的覆盖范围部分重叠,从而消除所述覆盖盲区。显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种无线接入方法,其特征在于,所述方法包括 路基收发单元接收上层网络发送的下行无线信号; 路基收发单元将接收的所述下行无线信号通过自身的路基天线发送至车载收发单元,指示车载收发单元将所述下行无线信号发送给用户设备; 其中,所述路基天线在水平面的覆盖范围是以该路基天线的位置为第一原点、该第一原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第四象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第三象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第三象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第四象限外的其他区域,所述路基坐标是以所述第一原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为I轴,车载收发单元位于I轴负半轴所在的一侧。
2.一种无线接入方法,其特征在于,所述方法包括 车载收发单元接收来自用户设备的上行无线信号; 车载收发单元将接收的所述上行无线信号通过自身的车载天线发送至路基收发单元,指示路基收发单元将所述上行无线信号发送至上层网络; 其中,所述车载天线在水平面的覆盖范围是以该车载天线的位置为第二原点、该第二原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第二象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第一象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第一象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第二象限外的其他区域,所述车载坐标是以所述第二原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为I轴,路基收发单元位于I轴正半轴所在的一侧。
3.一种无线接入方法,其特征在于,所述方法包括 在上彳了接入时 车载收发单元接收来自用户设备的上行无线信号; 车载收发单元将接收的所述上行无线信号通过自身的车载天线发送至路基收发单元,指示路基收发单元将所述上行无线信号发送至上层网络; 其中,所述车载天线在水平面的覆盖范围是以该车载天线的位置为第二原点、该第二原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第二象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第一象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第一象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第二象限外的其他区域,所述车载坐标是以所述第二原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为y轴,路基收发单元位于y轴正半轴所在的一侧; 在下行接入时 路基收发单元接收上层网络发送的下行无线信号; 路基收发单元将接收的所述下行无线信号通过自身的路基天线发送至车载收发单元,指示车载收发单元将所述下行无线信号发送给用户设备; 其中,所述路基天线在水平面的覆盖范围是以该路基天线的位置为第一原点、该第一原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第四象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第三象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第三象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第四象限外的其他区域,所述路基坐标是以所述第一原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为y轴,车载车载收发单元位于I轴负半轴所在的一侧。
4.一种无线接入系统,其特征在于,所述系统包括车载收发单元和至少一个路基收发单元,其中 路基收发单元,用于将上层网络发送的下行无线信号通过自身的路基天线发送至车载收发单元, 其中,所述路基天线在水平面的覆盖范围是以该路基天线的位置为第一原点、该第一原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴 的负半轴上或第四象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第三象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第三象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第四象限外的其他区域,所述路基坐标是以所述第一原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载发单元的运行方向为y轴,车载收发单元位于y轴负半轴所在的一侧; 车载收发单元,用于将来自路基收发单元的下行无线信号发送给用户设备。
5.如权利要求4所述的无线接入系统,其特征在于, 当路基收发单元的个数大于I时,相邻路基收发单元中的路基天线使用不同频率进行下行无线信号的发送; 所述车载收发单元中的车载天线与当前进行下行无线信号发送的路基天线使用的频率相同。
6.如权利要求4或5所述的无线接入系统,其特征在于,所述系统还包括 车载裁判单元,用于对车载收发单元接收的来自各路基收发单元的下行无线信号按信号强度进行排序,并指示车载收发单元将信号强度最强的下行无线信号发送给用户设备。
7.一种无线接入系统,其特征在于,所述系统包括车载收发单元和至少一个路基收发单元,其中 车载收发单元,用于将来自用户设备的上行无线信号通过自身的车载天线发送给路基收发单元, 其中,所述车载天线在水平面的覆盖范围是以该车载天线的位置为第二原点、该第二原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第二象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第一象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第一象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第二象限外的其他区域,所述车载坐标是以所述第二原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为y轴,路基收发单元位于y轴正半轴所在的一侧; 路基收发单元,用于将车载收发单元发送的上行无线信号发送至上层网络。
8.如权利要求7所述的无线接入系统,其特征在于,当路基收发单元的个数大于I时,相邻路基收发单元中的路基天线使用不同频率进行上行无线信号的接收; 所述车载收发单元中的车载天线与当前进行上行无线信号接收的路基天线使用的频率相同。
9.如权利要求7或8所述的无线接入系统,其特征在于,所述系统还包括 路基裁判单元,用于接收各路基收发单元发送的上行无线信号,并将信号强度最强的上行无线信号发送至上层网络。
10.一种无线接入系统,其特征在于,所述系统包括车载收发单元和至少一个路基收发单元,其中 车载收发单元,用于将来自用户设备的上行无线信号通过自身的车载天线发送给路基收发单元,以及将来自路基收发单元的下行无线信号发送给用户设备, 其中,所述车载天线在水平面的覆盖范围是以该车载天线的位置为第二原点、该第二原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第二象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第一象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第一象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第二象限外的其他区域,所述车载坐标是以所述第二原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为y轴,路基收发单元位于I轴正半轴所在的一侧; 路基收发单元,用于将车载收发单元发送的上行无线信号发送至上层网络,以及将上层网络发送的下行无线信号通过自身的路基天线发送至车载收发单元, 其中,所述路基天线在水平面的覆盖范围是以该路基天线的位置为第一原点、该第一原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第四象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第三象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第三象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第四象限外的其他区域,所述路基坐标是以所述第一原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为y轴,车载收发单元位于I轴负半轴所在的一侧。
11.如权利要求10所述的无线接入系统,其特征在于, 当路基收发单元的个数大于I时,相邻路基收发单元中的路基天线使用不同频率进行上行无线信号的接收及下行无线信号的发送; 所述车载收发单元中的车载天线与当前进行上行无线信号接收或下行无线信号发送的路基天线使用的频率相同。
12.如权利要求10或11所述的无线接入系统,其特征在于,所述系统还包括 路基裁判单元,用于接收各路基收发单元发送的上行无线信号,并将信号强度最强的上行无线信号发送至上层网络; 车载裁判单元,用于对车载收发单元接收的各路基收发单元发送的下行无线信号按信号强度进行排序,并指示车载收发单元将信号强度最强的下行无线信号发送给用户设备。
13.一种路基收发单元,其特征在于,所述路基收发单元包括 接收模块,用于接收上层网络发送的下行无线信号;发送模块,用于将所述下行无线信号通过自身的路基天线发送至车载收发单元,其中,所述路基天线在水平面的覆盖范围是以该路基天线的位置为第一原点、该第一原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第四象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第三象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于路基坐标y轴的负半轴上或第三象限中,另一条边界位于所述路基坐标中除第四象限外的其他区域,所述路基坐标是以所述第一原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为y轴,车载收发单元位于I轴负半轴所在的一侧; 指示模块,用于指示车载收发单元将所述下行无线信号发送给用户设备。
14.一种车载收发单元,其特征在于,所述车载收发单元包括 接收模块,用于接收来自用户设备的上行无线信号; 发送模块,用于将所述上行无线信号通过自身的车载天线发送给路基收发单元,其中,所述车载天线在水平面的覆盖范围是以该车载天线的位置为第二原点、该第二原点引出的两条边界形成的扇形区域,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第二象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第一象限外的其他区域,或者,所述两条边界中的其中一条边界位于车载坐标y轴的正半轴上或第一象限中,另一条边界位于所述车载坐标中除第二象限外的其他区域,所述车载坐标是以所述第二原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为X轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为y轴,路基收发单元位于I轴正半轴所在的一侧;指示模块,用于指示路基收发单元将所述上行无线信号发送至上层网络。
全文摘要
本发明公开了一种无线接入方法、系统及设备,主要内容包括路基收发单元将上层网络发送的下行无线信号通过自身的路基天线发送经由车载收发单元发送给用户设备,路基天线在水平面的覆盖范围是以该路基天线的位置为第一原点、该第一原点引出的两条边界形成的扇形区域,一条边界位于以该第一原点为坐标原点,以车载收发单元的运行方向为x轴正方向,垂直于车载收发单元的运行方向为y轴构成的路基坐标的y轴负半轴上或第四象限中,另一条边界位于该路基坐标中除第三象限外的其他区域。由于对路基天线的覆盖范围进行了限定,因此车载收发单元接收的下行无线信号的多普勒频移不存在跳变,进而提高了车载收发单元对下行无线信号的解调性能。
文档编号H04W48/16GK102970731SQ20121044558
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月8日 优先权日2012年11月8日
发明者胡应添, 张远见 申请人:京信通信系统(中国)有限公司
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