高速列车三模块自动切换信号发射中心的制作方法_2

文档序号:8398205阅读:来源:国知局
模块对于任一组祀向天线所接收到的无线信号,首先判定接 收信号s(t)的强度是否大于第一判定阔值Ti,如果经判定接收信号s(t)的强度小于第一 判定阔值Ti,则该接收信号作为无效信号;信号检测模块在接收信号s(t)的强度不小于第 一判定阔值Ti的情况下将该信号记为有效信号。
[0016] 更优选的是,信号检测模块针对有效信号,通过解调判定从有效信号是否可W获 得与位置引导信号相符合的特定数据序列,从而确认接收信号是否属于由接入终端发射的 位置引导信号;如果经解调发现有效信号并非位置引导信号,则信号检测模块将该有效信 号作为干扰源而记入干扰信号状态表;如果经解调判定有效信号属于位置引导信号,则信 号检测模块将该有效信号计为位置引导信号。
[0017] 更优选的是,信号检测模块在确认祀向天线的接收信号属于位置引导信号的情况 下,计算接收信号当中有用信号和无用信号两种成分之间的比值P,所述比值P表示位置 引导信号的强度;信号检测模块通过判定所述比值P是否大于第二判定阔值T2,从而检测 该祀向天线所接收的位置引导信号的强度;如果判定所述比值P不小于第二判定阔值T,, 则信号检测模块将当前的祀向天线记为可用祀向天线,将其相应的祀向天线序号W及接收 位置引导信号强度的绝对数值发送至主控判定模块,并且控制所述可用祀向天线将接收的 位置引导信号传送至主控判定模块。
[0018] 更优选的是,所述主控判定模块预设选择阔值T3;当可用祀向天线上的位置引导 信号强度的绝对数值大于该选择阔值Ts时,将该可用祀向天线列为备选发射天线,所述主 控判定模块从备选发射天线中确定实际发射天线。
[0019] 更优选的是,如果多组可用祀向天线被列为备选发射天线,主控判定模块可W通 过比较各组可用祀向天线的信号传输延迟时间参数来从中选择一组祀向天线作为所述实 际发射天线。
[0020] 更优选的是,如果多组可用祀向天线被列为备选发射天线,主控判定模块可W通 过参考信号检测模块提供的干扰信号状态表,选择不存在对应干扰源的备选发射天线作为 所述实际发射天线。
[0021] 更优选的是,在针对某个接入终端已经分配了祀向天线的情况下,主控判定模块 比较可用祀向天线上的位置引导信号的绝对数值与当前祀向天线接收的位置引导信号绝 对数值二者之差是否大于切换阔值T4,当大于该切换阔值T4时才决定切换实际发射天线。
[0022] 可见,本发明提供了一种实现高速列车WIFI接入的信号发射中屯、,该设备利用分 簇的祀向天线实现了适应车厢空间分布特点的发射信号覆盖;并且基于=模块切换机制对 实现对用户接入终端的动态跟踪并在此基础之上进行自动化的信号祀向控制,通过适当的 发射祀向天线选择实现无线信号定向发射。通过定向和优化的发射机制,相比于传统的信 号覆盖方式,在相同的发射功率下采用本发明的方式能够使无线信号传输更远的距离,增 强抗干扰能力,因而从总体上可W降低整个信号发射中屯、的整体功率,能够减少对人体的 电磁福射W及对其它设备的干扰,能够适应车厢特殊的空间分布W及高密度的用户环境。
【附图说明】
[0023] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
[0024] 图1是本发明的高速列车S模块自动切换信号发射中屯、结构示意图;
[0025] 图2是本发明的若干组祀向天线分布示意图;
[0026] 图3是本发明的单组祀向天线的发射信号强度空间分布示意图;
[0027] 图4是本发明的成簇分布方式下其中一个天线簇的发射信号方向图。
【具体实施方式】
[002引为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案,并使本发明的上述目 的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合实施例及实施例附图对本发明作进一步详细 的说明。
[0029] 本发明将信号发射中屯、所需要覆盖的高速列车车厢空间区域划分为若干个子空 间区域,跟踪进行WIFI接入的终端位置,确定终端在各个子空间区域当中的分布,进而通 过对祀向天线的自动切换,调节信号发射主瓣的定向,使得终端所在子空间区域处于信号 强度最大并且延迟最短的覆盖区域之内。
[0030] 图1示出了本发明的高速列车S模块自动切换信号发射中屯、结构示意图,包括若 干组祀向天线1、信号检测模块2、主控判定模块3W及天线切换模块4 ;其中,每组祀向天 线1在主瓣方向上发射高增益的无线信号,实现对特定子空间区域的信号覆盖;信号检测 模块2、主控判定模块3W及天线切换模块4组成=模块自动切换体系,根据终端在各个子 空间区域当中的分布切换当前用于无线信号发射的祀向天线1 ;信号检测模块2通过各组 祀向天线1反向接收无线信号,判定接收信号是否属于由接入终端发射的位置引导信号, 进而检测位置引导信号的强度,确定接收位置引导信号强度高于设定阔值的祀向天线,将 其相应的祀向天线序号W及接收位置引导信号强度发送至主控判定模块3,并且控制所述 接收位置引导信号强度高于设定阔值的祀向天线1将接收的位置引导信号传送至主控判 定模块3 ;所述主控判定模块3根据祀向天线1接收的位置引导信号进行强度和延迟检测, 确定接入终端位置,并且根据终端位置选择主瓣方向能够使该终端位置接收信号最强且延 迟最小的祀向天线1,并且将所选择的祀向天线序号传送至天线切换模块4 ;所述天线切换 模块4根据所述主控判定模块3提供的祀向天线序号选择用于向接入终端发射无线信号的 祀向天线,并且将该组被选择的祀向天线连接至信号发射机。
[0031] 图2示出了若干组祀向天线1的分布示意图。如图2所示,祀向天线1在半径为R 的圆周上分布;祀向天线1包括至少六组,即图2中的祀向天线1-1至1-6 ;祀向天线1-1至 1-6并非在圆周上均匀分布,而是沿着圆周在特定圆周角区间上相对集中的成簇分布;全 部的祀向天线可W划分为第一天线簇和第二天线簇,第一天线簇包括图2中祀向天线1-1、 1-2和1-3,第二天线簇包括图2中的祀向天线1-4、1-5和1-6,如果将祀向天线1-1在圆周 上所在位置处的圆周角定义为0度,则第一天线簇分布于0-45度圆周角区间上,并且祀向 天线和1-3在该圆周角区间上均匀分布;第二天线簇分布于180-225度圆周角区 间上,并且祀向天线1-4、1-5和1-6同样在该圆周角区间上均匀分布。第一天线簇当中各 祀向天线的主瓣方向覆盖在第一方向区间内的子空间区域,第二天线簇当中各祀向天线的 主瓣方向覆盖在第二方向区间内的子空间区域。图2中的虚线矩形表示高速列车车厢的空 间范围,可见,祀向天线采用相对集中的成簇分布方式能够将无线信号发射的主要方向限 定在车厢的长度方向上,该样在保持发射总功率不超过限度的前提下可W改善车厢内的信 号覆盖质量,并且抑制了其它方向上的信号发射,从而降低了福射水平,能够避免信号发射 对车内其它设备产生干扰W及对人体带来损害。
[0032] 祀向天线1通过高增益的主瓣实现对预定信号发射方向的覆盖,主瓣宽度较窄, 并且祀向天线发射信号具有较低的旁瓣信号电平,通过空间分集和极化分集可抑制信号干 扰。通过图3示出了单组祀向天线的发射信号强度空间分布示意图,可见主瓣区域M和旁 瓣区域
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