[发明专利]在高速运动设备上实现移动通信的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信系统，更具体地，涉及在高速运动设备上实现移动通信的系统和方法。

背景技术

随着移动通信的发展，移动终端的应用越来越广泛，性能越来越优越，功能也越来越强大。当前对移动通信的研究致力于高可靠性，高智能以及和网络的互通。对移动通信的发展最初的愿景“在任何时间任何地点与任何人进行无障碍的通信”的实现已指日可待。但是在一些领域，移动通信由于受到各种现实条件的制约，包括地理环境，气候条件，事物的本身的固有的属性，具体实现中还有一定的困难，性能也不能达到规定。比如在高速列车的场景中，由于列车的速度过快(现在最快能达到400公里/小时以上)，因此无线通信的信道环境变化非常快，因此在调制和解调过程中不能很好的估计信道的情况，导致发送的信号不能准确地被接收端还原，影响了通信质量，严重时无法进行通信。

随着高速铁路的发展，高速铁路的覆盖越来越广。在我国，近期已经开通部分高速铁路，并且有一部分高速铁路还在规划过程中。届时，铁路的速度将大大加快，运能将大大增加。现有的动车组的速度在200公里/小时以上，正在规划的京沪高速时速将达300公里甚至更高。高速铁路的出现使各种商务活动和跨地区的交流变得越来越方便。而对于商务人士来说，信息就是一切，交流不分时间地点，于是对高速列车上的通信质量便有较高的要求，但是现阶段，在高速运动中的移动终端跟外界的交流在某一些制式下却存在一定的问题，无法达到通信的顺畅。

在高速列车上移动终端与基站的通信由于多普勒效应和多径干扰的影响，信号产生频率偏移，多径干扰变得复杂，因此产生很大的信号衰减和失真，极大的影响了通信质量。特别是在速度比较大的时候，通信质量的恶化尤为明显。已经有很多研究专注于如何改变这种现象，如何保持信号在高速运动中的可靠性。一般有如下解决方法：

1.消除多普勒效应的影响。主要通过频率校正来实现。即将偏移的频率校正回来。

2.研究多径时延，如何更好地预测多径信道，从而准确还原发送信号，确保信号传输的可靠性。

3.研究天线技术，如何使天线在高速运动中保持强大的功率发送，在运动中保持直射径。

这些解决方法都专注于从发送和接收本身出发，通过优化接收机和发射机的特性，增强发送和接收的可靠性。但是，无论是在基站侧还是在终端侧的改变和优化都影响到网络的覆盖和容量，因此对整个系统来说影响较大。

发明内容

考虑到上述问题而做出本发明，为此，本发明的主要目的在于，提供一种在高速运动设备上实现移动通信的系统和方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种在高速运动设备上实现移动通信的系统，包括地面基站和位于高速运动设备上的移动终端，其还包括：中继模块，设置在高速运动设备上，用于使移动终端通过中继模块与地面基站进行通信，并对将提供给移动终端的信号进行放大和增强。

此外，中继模块可以是基站、小基站、或直放站。

此外，中继模块具有天线，且中继模块的天线和地面基站的天线之间保持直射径。

此外，中继模块的天线可以为全向天线。

此外，中继模块的天线可以为定向天线，并且定向天线能够转动。

根据本发明的另一方面，提供了一种在高速运动设备上实现移动通信的方法，其包括以下步骤：步骤S202，将中继模块设置在高速运动设备上；以及步骤S204，中继模块接收来自地面基站的信号，对所接收的信号进行放大和增强之后将放大的信号发送到在高速运动设备上的移动终端。

此外，步骤S204还可以包括：通过中继模块将高速运动设备上的移动终端发送的信号发送到地面基站。

此外，中继模块可以是基站、小基站、或直放站。

此外，中继模块具有天线，且中继模块的天线和地面基站的天线之间保持直射径。

此外，中继模块的天线可以为全向天线。

此外，中继模块的天线可以为定向天线，并且定向天线能够转动。

通过上述技术方案，高速运动设备上的移动终端和高速运动设备上的中继模块的之间的通信是相对静止的，保证了在高速运动中恶劣的信道条件下可靠的信号传输。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：