一种用于高速运载工具的分布式天线通信系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种分布式天线通信系统，用于高速运载工具，包括头部天线、尾部天线、中继控制器以及基站接入点，头部天线传输第一信号，尾部天线传输第二信号，中继控制器根据第一信号与第二信号的强度，选定通过头部天线或尾部天线中的一个进行高速运载工具与基站间的数据传输。本实用新型专利技术提供的分布式天线通信系统，通过两根天线的协作完成基站切换，有效减少切换失败概率及切换中断时间，解决了高速列车在跨越基站重叠区时因切换基站产生的信号中断问题，从而保证了高速运载工具上数据的稳定传输。本实用新型专利技术提供的分布式天线通信系统采用多系统接入平台，能够支持多种无线通讯协议，便于高速运载工具中各类用户的使用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高速运载工具的分布式天线通信系统
本技术属于无线通信
，涉及一种用于高速运载工具的通信系统，特别涉及一种用于高速运载工具的分布式天线通信系统。
技术介绍
近年来，中国高速铁路网络发展迅速。截止2012年6月，9676公里高速铁路投入运行，还有更多的铁路正在建设中。当前，手机、平板、笔记本等可用于无线通信的设备被高速列车上的乘客广泛使用。与此同时，乘客对高质量的语音及数据通信服务的需求越来越强。但是，由于列车的高速移动引起的多普勒效应，车窗穿透损耗，频繁的小区切换与重选，组切换等因素影响，按常规的宏基站覆盖方法将会产生一系列的质量指标问题。在CN202121581U中，提出了一种高速列车上使用的移动通信系统。但该系统不具有扩展性，只支持特定的通信协议，例如只具有W1-Fi功能的平板就不能在该系统中使用无线通信功能。同时，该系统使用单天线，解决不了 LTE中硬切换的通信中断问题。在CN203279089U中，采用双模无线通信系统，来解决接收信号不连续的问题。该系统使用地面和卫星通信系统相互配合来进行无线通信，具体实现复杂，且通信成本高。因此，本领域的技术人员致力于开发一种使无线设备的数据传输稳定可靠，支持无线通信协议的可扩展性(即支持多种无线通信协议)，并能够解决LTE硬切换的通信中断的车载天线通信系统。
技术实现思路
有鉴于现有技术中的上述缺陷，本技术所要解决的技术问题是提供一种分布式天线通信系统，该系统既可以解决在跨越基站重叠区时因切换基站产生的信号中断问题，又能够使高速运载工具上无线设备的数据传输稳定可靠，同时支持无线通信协议的可扩展性。本技术提供了一种分布式天线通信系统，用于高速运载工具，包括头部天线、尾部天线、中继控制器以及基站接入点，头部天线传输第一信号，尾部天线传输第二信号，第一信号与第二信号为高速运载工具与相同或相邻基站通讯的信号；头部天线、尾部天线均与中继控制器连接；基站接入点与中继控制器连接；中继控制器根据第一信号与第二信号的强度，选定通过头部天线或尾部天线中的一个进行高速运载工具与基站间的数据传输。本技术提供的分布式天线通信系统，集成了两路信号的收发功能，实现了高速运载工具对两路信号的收发与切换，通过两根天线的协作完成基站切换，可以有效减少切换失败概率及切换中断时间，解决了高速列车在跨越基站重叠区时因切换基站产生的信号中断问题，从而保证了高速运载工具上数据的稳定传输。进一步地，第一信号的强度大于或等于第二信号的强度，分布式天线通信系统通过头部天线进行高速列车与基站间的数据传输；第一信号的强度小于第二信号的强度，分布式天线通信系统通过尾部天线进行高速列车与基站间的数据传输。本技术提供的分布式天线通信系统，根据两路信号的强度，选择信号强度较大的一路，进行高速列车与基站间的数据传输，从而保证数据的稳定传输。进一步地，中继控制器包括第一收发模块、第二收发模块、控制模块以及存储模块；第一收发模块用于处理第一信号；第二收发模块用于处理第二信号。进一步地，控制模块包括FPGA，第一信号与第二信号分别连接到FPGA的输入端，FPGA的输出信号用于控制第一收发模块与第二收发模块中的一个工作。本技术提供的分布式天线通信系统，采用FPGA进行第一信号与第二信号强度的比较，根据FPGA输出的第一信号与第二信号强度的比较结果，控制第一收发模块或者控制第二收发模块工作，即通过第一信号或第二信号进行高速运载工具与基站间的数据传输。进一步地，分布式天线通信系统还包括多系统接入平台，多系统接入平台设置于中继控制器与基站接入点之间。本技术提供的分布式天线通信系统，通过设置多系统接入平台，使得分布式天线通信系统能够支持多种无线通讯协议，便于高速运载工具中各类用户的使用。进一步地，多系统接入平台能够支持GSM、WCDMA, LTE或W1-Fi。进一步地，多系统接入平台包括下行通道与上行通道。进一步地，下行通道包括下行输入级多系统分路器、下行ICS干扰消除模块以及下行功放模块；上行通道包括上行输入级多系统分路器、上行ICS干扰消除模块以及上行功放模块。进一步地，多系统接入平台的下行输入级多系统分路器的输入端与上行输入级多系统分路器的输入端分别支持中国移动GSM信号收发机、中国移动TD信号收发机、中国联通GSM信号收发机、中国联通WCDMA信号收发、中国移动LTE信号收发机、中国联通LTE信号收发机以及W1-Fi信号收发机。与现有技术相比，本技术提供的分布式天线通信系统，具有以下有益效果:(I)集成了两路信号的收发功能，实现了高速运载工具对两路信号的收发与切换，通过两根天线协作完成基站切换，可以有效减少切换失败概率及切换中断时间，解决了高速运载工具在跨越基站重叠区时因切换基站产生的信号中断问题，保证了高速列车上数据的稳定传输；(2)采用多系统接入平台，使得分布式天线通信系统能够支持多种无线通讯协议，便于高速运载工具中各类用户的使用。以下将结合附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本技术的目的、特征和效果。【附图说明】图1是本技术的一个实施例的分布式天线通信系统的结构示意图；图2是图1所示的分布式天线通信系统的中继控制器的结构示意图；图3是本技术的另一个实施例的分布式天线通信系统的结构示意图。【具体实施方式】下列实施例是对本专利技术的进一步解释和补充，对本专利技术不构成任何限制。如图1所示，本实施例的分布式天线通信系统，用于高速列车，也可以应用于其它高速运载工具。本实施例的分布式天线通信系统，用于运载工具，包括头部天线100、尾部天线200、中继控制器300以及基站接入点500，头部天线100传输第一信号，尾部天线200传输第二信号，第一信号与第二信号为高速列车与相同或相邻基站通讯的信号；头部天线100、尾部天线200均与中继控制器300连接；基站接入点500与中继控制器300连接；中继控制器300根据第一信号与第二信号的强度，选定通过头部天线100或尾部天线200中的一个进行高速列车与基站间的数据传输。本实施例的分布式天线通信系统，集成了两路信号的收发功能，实现了高速列车对两路信号的收发与切换，通过两根天线的协作完成基站切换，可以有效减少切换失败概率及切换中断时间，解决了高速列车在跨越基站重叠区时因切换基站产生的信号中断问题，从而保证了高速列车上数据的稳定传输。头部天线100与尾部天线200,是针对高速运动设计的地面接收天线，具有高度低、流线型以及低风荷等特点，能够保持接收信号的稳定。第一信号与第二信号为通过不同信道传输、存在不同时延的两路信号。当第一信号的强度大于或等于第二信号的强度时，本实施例的分布式天线通信系统通过头部天线进行高速列车与基站间的数据传输；当第一信号的强度小于第二信号的强度时，本实施例的分布式天线通信系统通过尾部天线进行高速列车与基站间的数据传输。本实施例的分布式天线通信系统，根据两路信号的强度，即头部天线100和尾部天线200的接收信号强度，选择接收信号强度较大的一路，进行高速列车与基站间的数据传输，从而保证数据的稳定传输。当列车驶近当前基站时，头部天线100的接收信号强度一般优于尾部天线的接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式天线通信系统，用于高速运载工具，其特征在于，包括头部天线、尾部天线、中继控制器以及基站接入点，所述头部天线传输第一信号，所述尾部天线传输第二信号，所述第一信号与所述第二信号为所述高速运载工具与相同或相邻基站通讯的信号；所述头部天线、所述尾部天线均与所述中继控制器连接；基站接入点与所述中继控制器连接；所述中继控制器根据所述第一信号与所述第二信号的强度，选定通过所述头部天线或所述尾部天线中的一个进行所述高速运载工具与所述基站间的数据传输。

【技术特征摘要】
1.一种分布式天线通信系统，用于高速运载工具，其特征在于，包括头部天线、尾部天线、中继控制器以及基站接入点，所述头部天线传输第一信号，所述尾部天线传输第二信号，所述第一信号与所述第二信号为所述高速运载工具与相同或相邻基站通讯的信号；所述头部天线、所述尾部天线均与所述中继控制器连接；基站接入点与所述中继控制器连接；所述中继控制器根据所述第一信号与所述第二信号的强度，选定通过所述头部天线或所述尾部天线中的一个进行所述高速运载工具与所述基站间的数据传输。2.如权利要求1所述的分布式天线通信系统，其特征在于，所述第一信号的强度大于或等于所述第二信号的强度，所述分布式天线通信系统通过所述头部天线进行所述高速列车与所述基站间的数据传输；所述第一信号的强度小于所述第二信号的强度，所述分布式天线通信系统通过所述尾部天线进行所述高速列车与所述基站间的数据传输。3.如权利要求2所述的分布式天线通信系统，其特征在于，所述中继控制器包括第一收发模块、第二收发模块、控制模块以及存储模块；所述第一收发模块用于处理所述第一信号；所述第二收发模块用于处理所述第二信号。4.如权利要求3所述的分布式天线通信系统，其特征在于，所述控制模块包括FPGA，所述第一信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈序建，刘鲁滨，毛亚强，黄粟，骆源，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：新型
国别省市：上海;31