[发明专利]一种无线接入方法、系统及设备

说明书

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，目前提出了一种车载微波接入系统，该系统的结构示意图如图1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元；

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，在列车运行时，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，路基微波收发单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时，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：其中：f_d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3×10⁵km/s，f为载波频率。

图2中的车载接入系统包括：至少一个路基收发单元（图2中以2个路基收发单元为例，分别为路基收发单元1、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，也就是说车载收发单元以图2中所示的方向以速度v运动，对车载收发单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1发送的电磁波的入射方向的夹角为θ₁，此时θ₁大于0小于90度，多普勒频移为正，在列车从A点到B点（在B点车载收发单元与路基收发单1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1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1接收的上行信号多普勒频移由逐渐减小为0；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1发送的电磁波的入射方向的夹角为（180-θ₁）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0逐渐减小为因此，在以B为中点的范围，车载收发单元1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1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1的覆盖范围中的变化规律相同，多普勒频移从到0再到因此，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（即从到的跳变。

对应的，对于路基收发单元1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：