[实用新型]支持多协作方式越区切换的车载信息转接设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线移动通信与智能交通技术领域，尤其涉及快速公交车辆行驶 中车载信息终端与道路周边各个无线网络接入点的支持多协作方式越区切换的车载信息 转接设备。

背景技术

近来许多大中型城市中开通了快速公交（BRT）专线，为广大市民的出行带来了极 大的便利。在智慧型城市中，BRT上还需要提供车载信息服务，如Internet接入服务或车载 娱乐等，而BRT车辆的基本信息传输模式是车对地（V2R），即BRT车辆是通过车载信息单元 （OBU）与BRT线路上若干个路边单元（RSU）进行无线信息交换。车辆在行驶中必然会要求V2R 信息链接从前一个RSU转接到与后一个RSU，即OBU越区产生RSU切换。

随着我国城市建设水准的不断提高，城区高大建筑物越来越多，造成无线电波的 传播环境变得越来越恶劣，接收信号强度的变化范围较大，以至于OBU在越区切换过程中极 易产生信号中断，极大地损害了车载用户的在线服务质量与车辆运行的安全性。

另外，BRT的车速加快使得车辆通过两个相邻的路边单元（RSU）的信号重叠覆盖区 的时间较短，导致采用传统越区切换技术的OBU正常的越区切换过程不能按时完成，V2R信 息链接存在较大的中断概率和中断时延，极大影响了用户的服务质量。

如果采用协作通信技术，由邻近多个基站共同为OBU提供服务，可消除OBU越区切 换时基站间的干扰，或将干扰信号转变为有用信号，而且能有效利用信号分集技术，增强 OBU接收信号的信干噪比，从而提高OBU越区切换时对车载用户的服务质量和系统吞吐量。

但是，采用多基站协作技术为OBU进行越区切换会多占用一些通信资源，而不同的 协作方式占用的通信资源一般不等，不同的协作方式产生的协作系统的性能也不相同，资 源占用率最少而协作系统性能最好是理论上的追求目标，但在实际应用中，往往需要在系 统性能的提高与资源占用率的增大之间进行权衡，因此，采用多基站协作越区切换的车载 信息转接设备有必要提供多个不同的协作方式供用户选择。

为此本实用新型针对BRT车辆行驶速度相对较高、电波传播条件变得越来越恶劣 的通信环境，利用基站间协作通信技术，提出一种支持多协作方式越区切换的车载信息转 接设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是为行驶速度较高的车载信息转接设备在电波传播条件较恶 劣的移动通信环境中，如城市BRT、高速公路等场合，提供一种支持多协作方式越区切换的 车载信息转接设备，克服了传统车载信息转接设备在移动速度较高、电波传播条件较恶劣 的通信环境中越区切换的不可靠性，降低越区切换的中断概率，消除小区间的互相干扰，为 小区边缘用户提供协作分集增益，提高小区边缘用户的数据吞吐量，同时降低协作越区切 换系统的资源占用率。

本实用新型实现上述目的的技术方案是：一种支持多协作方式越区切换的车载信 息转接设备，其特征是：包括N根射频天线、与所述N根射频天线相连的N个射频信号收发通 道、与N个射频信号收发通道相连的多协作方式信号处理模块、与多协作方式信号处理模块 相连的三选一开关电路、基带处理模块、数据处理模块、主控制器、外部接口；所述主控制器 与多协作方式信号处理模块、三选一开关电路、数据处理模块、外部接口分别相连；所述外 部接口、数据处理模块、基带处理模块、N个射频信号收发通道依次相连；所述三选一开关电 路信号输出端与基带处理模块相连；所述多协作方式信号处理模块包括点协作信号处理模 块、全协作信号处理模块和部分协作信号处理模块，且分别与所述N个射频信号收发通道、 三选一开关电路相连；所述点协作信号处理模块包括一个N选一开关；所述全协作信号处理 模块包括等增益合并器一；所述部分协作信号处理模块包括N选M开关电路和与所述N选M开 关电路相连的等增益合并器二；

所述主控制器用于根据系统资源占用率和通信质量数据要求控制车载信息转接 设备工作在非协作方式、点协作方式、全协作方式或部分协作方式；当车辆行驶到蜂窝小区 边缘地区时，所述多协作方式信号处理模块与N个射频信号收发通道连通，车载信息转接设 备自动转入多协作方式越区切换，相邻基站相互协作进行车载信息转接设备的越区切换， 越区切换之后，车载信息转接设备自动回到非协作工作方式。