CN101959261A - 高速移动场景下的信号选择方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种高速移动场景下的信号选择方法和设备。该方法应用于包括第一直放站和第二直放站的移动设备中，移动设备向其覆盖区域中的移动终端发送下行信号，其中安装于第一直放站上的第一天线朝向移动方向，安装于第二直放站上的第二天线背向移动方向，所述方法包括：获取第一直放站上的第一天线采集到的第一下行信号，以及第二直放站上的第二天线采集到的第二下行信号；根据第一下行信号以及第二下行信号的来源和/或信号强度，选择向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号。通过使用本发明实施例，提高了高速移动场景下移动终端的小区切换和重选的成功率。

Description

高速移动场景下的信号选择方法和设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种高速移动场景下的信号选择方法和设备。

背景技术

高速移动场景是蜂窝无线通信覆盖的难点，在高速场景下，由于多普勒频偏、信道的快变、信号多径等原因，造成移动终端接收到的来自基站的下行信号差，同时也造成基站接收到的来自移动终端的上行信号差。多普勒频偏及多径的存在，导致基站和手机的相干解调性能降低，直接影响到小区选择、小区重选、切换等性能。

为了解决这些问题，现有技术中，在移动终端及基站内均使用了AFC(Automatic Frequency Correction，自动频率校正)技术及信道均衡技术。移动终端及基站能通过AFC功能校正多普勒频偏，通过信道均衡技术解决多径问题。

移动终端及基站通过采用AFC及信道均衡技术解决高速移动环境下的信号质量恶化问题，但改善效果有限。理论分析和仿真测试表明，当列车时速为200公里左右时，***性能开始有了明显的恶化，尤其对数据业务影响较大，当列车时速为300公里及以上时，2000MHz的移动终端将无法正确获得相邻小区的信息。另外，当列车时速为300公里及以上时，可能无法对需要进行多普勒频偏校正的信号进行正确选择。

以图1所示的场景为例：在高速移动场景中，现有的高速移动的物体(如车厢)中的直放站通过全向天线1接收移动沿线的基站发送的下行信号，并将下行信号进行放大处理后通过天线2向覆盖区域内的移动终端发送；同时通过天线2接收覆盖区域内的移动终端发送的上行信号，将上行信号进行放大处理后通过天线1向移动沿线的基站发送。

现有技术中存在的问题在于，在高速移动的环境中，该上行信号和下行信号中存在明显的多普勒频偏，需要进行多普勒频偏的校正处理。另外，在移动方向上的某些位置如M1，全向天线1接收到的来自不同小区的信号的功率相等，但是从移动方向前向小区接收到的多普勒频偏、与从移动方向背向小区接收到的多普勒频偏大小相等但是相位相反的情况下，直放站无法选择将哪一路信号向覆盖区域内的移动终端发送。

发明内容

本发明实施例提供一种高速移动场景下的信号选择方法和设备，用于实现高速移动场景下的信号选择。

为达到上述目的，本发明实施例提供一种高速移动场景下的信号选择方法，应用于包括第一直放站和第二直放站的移动设备中，其中，安装于第一直放站上的第一天线朝向移动方向，安装于第二直放站上的第二天线背向移动方向，所述方法包括：

获取第一直放站上的第一天线采集到的第一下行信号，以及第二直放站上的第二天线采集到的第二下行信号；

根据第一下行信号以及第二下行信号的来源和/或信号强度，选择向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号。

其中，所述根据第一下行信号以及第二下行信号的来源和/或信号强度，选择向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号，具体包括：

当第一下行信号和第二下行信号为来自不同小区的信号时，将第一下行信号和第二下行信号合路后作为向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号；

当第一下行信号和第二下行信号为来自同一小区的信号时，将第一下行信号和第二下行信号中功率较强的信号选择为向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号。

其中，还包括：

对所述选择向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号，进行多普勒频偏校正。

其中，所述多普勒频偏校正具体包括：

获取所述下行信号中的下行导频信号，将所述下行导频信号解调至基带后进行频率同步，获得频率为叠加了多普勒频偏的参考信号；

根据所述参考信号生成本振信号；

将所述本振信号与所述下行信号进行混频后，得到频率中抵消了多普勒频偏的中频信号；

将所述中频信号与根据标准信号产生的本振信号进行混频，得到抵消了多普勒频偏的校正后下行信号。

其中，还包括：接收所述覆盖区域中的移动终端发送的上行信号，将多普勒频偏补偿到所述上行信号后，通过所述第一天线和/或第二天线进行发送。

其中，所述将多普勒频偏补偿到所述上行信号包括：

获取所述下行信号中的下行导频信号，将所述下行导频信号解调至基带后进行频率同步，获得频率为叠加了多普勒频偏的参考信号；

根据所述参考信号生成本振信号；

将所述本振信号与所述上行信号进行混频后，得到频率中叠加了多普勒频偏的中频信号；

将所述中频信号与根据标准信号产生的本振信号进行混频，得到叠加了多普勒频偏的补偿后上行信号。

其中，所述第一天线和第二天线的前后比大于20dB。

本发明还提供一种移动设备，包括第一直放站和第二直放站，其中，安装于第一直放站上的第一天线朝向移动方向，安装于第二直放站上的第二天线背向移动方向，所述移动设备还包括：控制装置和合路器；

所述控制装置，用于获取第一直放站上的第一天线采集到的第一下行信号，以及第二直放站上的第二天线采集到的第二下行信号；根据获取的第一下行信号以及第二下行信号的来源和/或信号强度，选择向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号，并将选择的下行信号通过所述合路器后经天线向覆盖区域中的移动终端发送。

其中，所述控制装置包括：

下行信号获取单元，用于获取所述第一直放站上的第一天线采集到的第一下行信号，以及所述第二直放站上的第二天线采集到的第二下行信号；

下行信号选择单元，用于根据所述下行信号获取单元获取的第一下行信号以及第二下行信号的来源和/或信号强度，选择向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号。

其中，所述下行信号选择单元具体用于：

当所述第一下行信号和第二下行信号为来自不同小区的信号时，将所述第一下行信号和第二下行信号合路后作为向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号；

当所述第一下行信号和第二下行信号为来自同一小区的信号时，将所述第一下行信号和第二下行信号中功率较强的信号选择为向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号。

其中，所述第一直放站和第二直放站中包括：

频率同步单元，用于对于接收到的下行信号，获取频点和信号强度并通知所述控制装置，并根据下行导频信号获取叠加了多普勒频偏的参考信号；

标准信号生成单元，用于生成不存在多普勒频偏的标准信号；

本振信号生成单元，用于根据所述叠加了多普勒频偏的参考信号生成第一本振信号，根据所述标准信号生成第二本振信号；

信号校正单元，用于将所述第一本振信号与所述下行信号进行混频后，得到频率中抵消了多普勒频偏的中频信号；将所述中频信号进行滤波放大后与所述第二本振信号进行混频，得到抵消了多普勒频偏的校正后下行信号；

信号补偿单元，用于接收所述覆盖区域中的移动终端发送的上行信号，将所述第一本振信号与所述上行信号进行混频后，得到频率中叠加了多普勒频偏的中频信号；将所述中频信号进行滤波放大后与所述第二本振信号进行混频，得到叠加了多普勒频偏的补偿后上行信号。

其中，所述第一天线和第二天线的前后比大于20dB。

其中，所述控制装置位于所述第一直放站或第二直放站中。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：

通过使用本发明实施例，使用双定向天线双通道接收两路下行信号，并在两路下行信号中选择向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号，提高了高速移动场景下移动终端的小区切换和重选的成功率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中高速移动场景下的网络情况示意图；

图2是本发明实施例中移动设备的结构示意图；

图3是本发明实施例中控制装置的结构示意图；

图4是本发明实施例中提供的直放站的结构示意图；

图5是本发明实施例应用场景中直放站的结构示意图；

图6是本发明实施例中提供的高速移动场景下移动设备的应用示意图；

图7是本发明实施例中高速移动场景下的信号选择方法流程图；

图8是本发明实施例中选择向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号的流程图；

图9是本发明实施例中提供的信号选择方法的流程图；

图10是本发明实施例中提供的对下行信号进行多普勒频偏校正的流程图；

图11是本发明实施例中提供的对上行信号进行多普勒频偏补偿的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。

本发明实施例中提供了一种移动设备，用于在高速移动场景下向其覆盖区域中的移动终端发送下行信号，该移动设备可以部署于高速铁路的列车车厢中。其结构如图2所示，包括第一直放站1和第二直放站2，其中安装于第一直放站1上的第一天线11朝向移动方向，安装于第二直放站上的第二天线21背向移动方向，第一天线11和第二天线12为具有一定前后比(Front Back Ratio)的单向接收天线(例如前后比大于20dB)。

该移动设备还包括：控制装置3和合路器4；

控制装置3，用于获取第一直放站1上的第一天线11采集到的第一下行信号，以及第二直放站2上的第二天线21采集到的第二下行信号；根据获取的第一下行信号以及第二下行信号的来源和/或信号强度，选择向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号，并将选择的下行信号通过合路器3后经天线向覆盖区域中的移动终端发送。

如图3所示，该控制装置3中进一步包括：

下行信号获取单元31，用于获取第一直放站1上的第一天线11采集到的第一下行信号，以及第二直放站2上的第二天线21采集到的第二下行信号；

下行信号选择单元32，用于根据下行信号获取单元31获取的第一下行信号以及第二下行信号的来源和/或信号强度，选择向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号。

具体的，下行信号选择单元32具体用于：

当第一下行信号和第二下行信号为来自不同小区的信号时，将第一下行信号和第二下行信号合路后作为向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号；

当第一下行信号和第二下行信号为来自同一小区的信号时，将第一下行信号和第二下行信号中功率较强的信号选择为向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号。

需要说明的是，该控制装置3既可以为移动设备中单独存在的功能单元，也可以位于第一直放站1或第二直放站2中，当位于某一直放站中时，控制装置3所在的直放站为主用直放站，执行控制装置3的功能。

为了实现对高速移动场景下多普勒频偏的校正，本发明实施例的移动设备包括的第一直放站和第二直放站中，均具有对多普勒频偏的校正功能。

具体的，如图4所示，本发明实施例提供的第一直放站和第二直放站中，包括：

频率同步单元100，用于对于接收到的下行信号，获取频点和信号强度并通知控制装置，并根据下行导频信号获取叠加了多普勒频偏的参考信号；

标准信号生成单元200，用于生成不存在多普勒频偏的标准信号；

本振信号生成单元300，用于根据频率同步单元100生成的叠加了多普勒频偏的参考信号生成第一本振信号，根据标准信号生成单元200生成的标准信号生成第二本振信号；

信号校正单元400，用于将第一本振信号与下行信号进行混频后，得到频率中抵消了多普勒频偏的中频信号；将中频信号进行滤波放大后与第二本振信号进行混频，得到抵消了多普勒频偏的校正后下行信号。该下行信号将经过合路器和天线后向覆盖区域中的移动终端发送；

信号补偿单元500，用于接收覆盖区域中的移动终端发送的上行信号，将第一本振信号与上行信号进行混频后，得到频率中叠加了多普勒频偏的中频信号；将中频信号进行滤波放大后与第二本振信号进行混频，得到叠加了多普勒频偏的补偿后上行信号。该补偿后的上行信号将经过第一天线或第二天线发送。

以下结合一个具体的应用场景，描述本发明实施例中用于多普勒频偏校正的直放站的具体实现。如图5所示，该用于多普勒频偏校正的直放站中具体包括：

101：第一天线，用于接收基站131的下行信号，同时发射来自覆盖区域中的移动终端的上行信号。

102：耦合器，用于耦合基站下行信号，将从第一天线101接收到的基站131的下行信号按照设置的比例分别发送到频率同步模块121和频分双工器103，由频率同步模块121对该基站下行信号进行频率同步；还用于将从频分双工器103接收到的上行信号向第一天线101发送。

103，111：频分双工器，频分双工器在可以在双通道同时进行收发，双通道工作在不同的频段上，并且有一定的保护间隔。

104：直放站下行低噪放，用于对下行信号进行放大，同时放大器自身的噪声系数很低，避免了对下行信号的干扰。

112：直放站上行低噪放，用于对上行信号进行放大，同时放大器自身的噪声系数很低，避免了对上行信号的干扰。

106，108，110，114，116，118：射频放大器，用于对接收到的信号的射频功率进行放大。

105，109，113，117：混频器，用于将输入信号与本振信号进行混频，得到频率变化后的输出信号，其中混频器123和126输出的信号为中频信号，混频器124和125输出的信号为上变频信号。

107，115：中频声表滤波器。用于将混频器123和126输出的中频信号中的有效信号进行输出，对混频器123和126输出的中频信号中的无用信号进行衰减和滤除。

123，124，125，126：频率合成器，用于为混频器提供变频所使用的本振信号。用于生成本振信号的信号既可以是频率同步模块121提供的参考信号f0，也可以是恒温晶振122提供的标准信号f1。其中频率同步模块121提供的参考信号f0的频率中叠加了多普勒频偏，恒温晶振122提供的标准信号f1的频率中不存在多普勒频偏。

121：频率同步模块，实现频率同步的功能。该频率同步模块121接收基站下行信号中的导频信号，并将该下行导频信号解调至基带，在基带通过相关算法获取导频信号的频率。在高速移动场景中，频率同步模块同步得到的参考信号f0的频率为叠加了多普勒频偏的基站参考频率。该频率同步模块还用于测量接收到的下行信号的频点和功率，并发送给控制装置。

122：恒温晶振，提供频率为准确的标准频率的标准信号f1，该恒温晶振提供的频率误差小于±0.01ppm(part per million，百万分之几，用于描述振荡频率随外界因素影响而发生的变化)。

使用如图5所示的多普勒频偏校正的直放站时，在下行方向上，对下行信号进行的多普勒频偏校正的流程包括：

下行信号经过天线101，双工器102和低噪放103，到达混频器105的输入端，该信号是存在多普勒频偏的信号。

频率同步模块121对下行信号进行频率同步，得到存在多普勒频偏的参考信号f0，频率合成模块123根据参考信号f0产生本振信号，该本振信号同样存在多普勒频偏。

存在多普勒频偏的本振信号与下行信号在混频器105进行混频后，得到抵消了多普勒频偏的下行信号。

混频器105输出不存在多普勒频偏的中频信号，进过中频声表滤波器107，射频放大器108后达到混频器109的输入端。

混频器109的本振信号是频率合成器124通过标准信号f1产生的，该本振信号中不存在多普勒频偏。

中频信号与该不存在多普勒频偏的本振信号在混频器109进行上变频后，得到没有多普勒频偏的下行信号，并向合路器发送。至此，直放站完成了下行信号的多普勒频偏校正的过程。

使用如图5所示的多普勒频偏校正的直放站时，在上行方向上，上行信号的校正过程与下行信号校正过程同理，只是预先将多普勒频偏补偿至上行信号后再向移动终端发送，从而使到达基站的上行信号没有频偏。对上行信号进行的多普勒频偏补偿的流程包括：

频率同步模块121对下行信号进行频率同步，得到存在多普勒频偏的参考信号f0，频率合成模块123根据参考信号f0产生本振信号，该本振信号同样存在多普勒频偏。

存在多普勒频偏的本振信号与上行信号在混频器126进行混频后，获得频率为叠加了多普勒频偏的中频信号。

混频器126输出存在多普勒频偏的中频信号，进过中频声表滤波器115，射频放大器116后达到混频器125的输入端。

混频器125的本振信号是频率合成器124通过标准信号f1产生的，该本振信号中不存在多普勒频偏。

存在多普勒频偏的中频信号与该不存在多普勒频偏的本振信号在混频器125进行上变频后，得到存在多普勒频偏的补偿后的上行信号，并通过天线101向基站发送。至此，直放站完成了上行信号的多普勒频偏补偿的过程。

上述图5所示的多普勒频偏校正的直放站结构以及方法，只是对存在多普勒频偏的信号进行处理的一种可选方式。可以理解的是，当根据本发明实施例提供的方法获取到需要进行多普勒频偏校正的信号时，对信号进行多普勒频偏校正的方法并不限于本发明上述实施例提供的方法，对于其他可用的多普勒频偏校正方法，本发明实施例在此不逐一进行列举。

使用本发明实施例提供的上述移动设备时，高速移动场景下的一网络场景如图6所示。其中，本发明实施例的移动设备可以部署于高速铁路的列车车厢中，其包括两台直放站，两台直放站的天线中，第一天线202安装于车厢前部(相对于移动方向)，且朝向移动方向；第二天线201安装于车厢尾部(相对于移动方向)，且背向移动方向。图6中：

203，第一直放站；204，第二直放站，用于选择向覆盖范围内用户终端发送的下行信号，并将选择的下行信号进行多普勒频偏校正及信号放大后发送至合路器；或将合路器发送的上行信号进行多普勒频偏校正及信号放大后发送至基站。

201，第一天线；202，第二天线；为定向天线，天线的前后比大于20dB；其中第二天线朝向移动方向，第一天线背向移动方向。

206：合路器，将第一直放站203和第二直放站204发送的信号进行和路后发送至车厢内覆盖天线205；接收到车厢内覆盖天线205发送的上行信号时发送到第一直放站203和/或第二直放站204。

205：车厢内覆盖天线；用于向覆盖范围内用户终端发送下行信号，接收覆盖范围内用户终端发送的上行信号并发送到合路器。

该***中，与现有技术中使用全向天线进行下行信号接收不同的是，本发明实施例中的第二天线202与第二直放站204配合只对前向信号进行多普勒频偏校正和信号放大，第一天线201与第一直放站203配合只对后向信号进行多普勒频偏校正的信号放大。同时，第一直放站203及第二直放站204中的频率同步模块对信号强度及频点进行测量，当控制装置(图中未显示)判断第一直放站203和第二直放站204接收到的是同一小区信号时，控制装置判断信号功率强度的大小，对于接收到功率较小的信号的直放站，控制装置可以通知其无需对接收到的下行信号进行多普勒频偏校正处理，也不需要将其下行信号向合路器发送；对于接收到功率较大的信号的直放站，控制装置通知该直放站对接收的信号进行多普勒频偏校正，并将校正后的下行信号经过合路器后通过车厢内覆盖天线205向覆盖区域内的移动终端发送，由于其信号功率较强且不存在多普勒频偏，可以使得覆盖区域中的移动终端获得较好的信号和通话效果。当控制装置判断第一直放站203和第二直放站204接收到的是不同小区的信号时，两个直放站均开启，同时放大两个小区的通信信号并进行多普勒频偏校正，控制装置将校正后的下行信号经过合路器后通过车厢内覆盖天线205向覆盖区域内的移动终端发送，从而控制移动终端根据覆盖区域内的来自不同小区的下行信号进行小区切换和小区重选；例如由网络侧根据移动终端上报的来自不同小区的信号测量结果，控制移动终端进行小区切换和小区重选。与现有技术中使用全向天线进行信号接收相比，本发明实施例中的直放站***能够根据设置的信号选择方法，在高速移动场景中在接收到的两路下行信号中选择得到需要向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号，并对该信号进行多普勒频偏校正。因此，本发明的实施例通过双定向天线可以有效解决信号的多径问题，同时对高速移动场景下的多普勒频偏进行校正，提高了高速移动场景中移动终端的小区重新及切换的成功率。

通过使用本发明实施例提供的移动设备，使用双定向天线双通道接收两路下行信号，并在两路下行信号中选择向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号，有效解决了信号的多径问题，另外通过对下行信号和上行信号的多普勒频偏校正，提高了高速移动场景下移动终端的小区切换和重选的成功率。

本发明实施例中还提供了一种高速移动场景下的信号选择方法，应用于包括第一直放站和第二直放站的移动设备中，该移动设备向其覆盖区域中的移动终端发送下行信号。其中安装于第一直放站上的第一天线朝向移动方向，安装于第二直放站上的第二天线背向移动方向，如图7所示，该方法包括：

步骤s701、获取第一直放站上的第一天线采集到的第一下行信号，以及第二直放站上的第二天线采集到的第二下行信号；

步骤s702、根据第一下行信号以及第二下行信号的来源和/或信号强度，选择向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号。

以下结合具体的应用场景，对本发明实施例中提供的高速移动场景下的信号选择方法和多普勒频偏校正方法的实施方式进行详细说明。

本发明实施例中，在高速移动场景下，在高速移动的物体(如列车的每节列车车厢)上安装两台直放站，如图8所示，这两台直放站的天线间相对位置为沿移动方向放置。第一直放站的第一天线位于车厢前部，朝向与移动方向相同；第二直放站的第二天线的位于车厢后部，朝向与移动方向相背。其中，第一天线和第二天线为具有一定前后比(Front Back Ratio)的单向接收天线(例如前后比大于20dB)，以保证第一天线和第二天线只接收来自其朝向的信号，不受来自背向的信号的干扰。通过第一天线，第一直放站接收移动方向上的基站发送的第一下行信号并发送移动终端的下行信号；通过第二天线，第二直放站接收移动反方向上的基站发送的第二下行信号并发送移动终端的下行信号。

直放站属于同频放大设备，是在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备，其基本功能对射频信号进行功率增强。直放站在下行链路中，在现有的覆盖区域中获取下行信号并进行滤波，将滤波的信号经放大后再次发射到待覆盖区域。在上行链路中，将覆盖区域内的移动设备的信号经滤波和放大处理后发送到基站。从而实现基站与覆盖区域内的移动设备间的信号传递。本发明实施例中的直放站除了具有传统直放站的功能外，还具有多普勒频偏的校正功能。

该应用场景中，具体的信号选择方法如图9所示，包括：

步骤s901、获取第一下行信号以及第二下行信号。

具体的，此步骤中获取第一下行信号以及第二下行信号的操作为周期进行，该周期由协议中规定的下行信号获取时间间隔决定。

步骤s902、判断第一下行信号和第二下行信号是否为来自不同小区的信号；是则进行步骤s903，否则进行步骤s905。

该判断可以根据下行信号的频点进行，当第一下行信号和第二下行信号的频点相同时，判断为来自相同小区的信号，否则为来自不同小区的信号。其中第一下行信号的频点由第一直放站测量得到，第二下行信号的频点由第二直放站测量得到。

步骤s903、当第一下行信号和第二下行信号为来自同一小区的信号时，获取第一下行信号和第二下行信号的功率。

其中第一下行信号的功率由第一直放站测量得到，第二下行信号的功率由第二直放站测量得到。

步骤s904、将第一下行信号和第二下行信号中功率较强的信号选择为向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号。若功率相等，则可以随机选一个信号。流程结束。

步骤s905、当第一下行信号和第二下行信号为来自不同小区的信号时，将第一下行信号和第二下行信号合路后作为向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号。流程结束。

上述信号选择流程可以由一控制装置执行，该控制装置与第一直放站和第二直放站连接，根据第一直放站发送的第一下行信号的频点和功率、以及第二直放站发送的第二下行信号的频点和功率，选择向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号；同时对于接收到功率较弱信号的直放站，控制装置可以控制其无需对接收到的下行信号进行多普勒频偏校正处理，也不需要将其下行信号向合路器发送。该控制装置也可以位于第一直放站和第二直放站中。以该控制装置位于第一直放站为例，则第一直放站为主用直放站，第二直放站将第二下行信号的频点和功率发送到第一直放站，第一直放站根据自身测量的第一下行信号的频点和功率、以及第二直放站发送的第二下行信号的频点和功率，选择向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号。该控制装置位于第二直放站时，则第二直放站为主用直放站，其处理方式与控制装置位于第一直放站时的处理方式相似。

除了在接收到的第一下行信号和第二下行信号中选择向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号并向覆盖区域中的移动终端发送外，还需要通过覆盖区域中的天线接收覆盖区域中的移动终端发送的上行信号。并将接收到的上行信号通过第一天线或者第二天线向对应的小区发送。

考虑到高速移动场景下引起的多普勒频偏，还需要对向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号进行多普勒频偏的校正，以使覆盖区域中的移动终端接收到无多普勒频偏的下行信号；对覆盖区域中的移动终端发送的上行信号进行多普勒频偏补偿，以使基站接收到无多普勒频偏的上行信号。

如图10所示，本发明实施例中提供的对下行信号进行多普勒频偏校正的流程包括：

步骤s1001、获取下行信号中的下行导频信号，将下行导频信号解调至基带后进行频率同步，获得频率为叠加了多普勒频偏的参考信号。

步骤s1002、根据参考信号生成本振信号。

步骤s1003、将本振信号与下行信号进行混频后，得到频率中抵消了多普勒频偏的中频信号。

步骤s1004、将中频信号与根据标准信号产生的本振信号进行混频，得到抵消了多普勒频偏的校正后下行信号。

如图11所示，本发明实施例中提供的对上行信号进行多普勒频偏补偿的流程包括：

步骤s1101、获取下行信号中的下行导频信号，将下行导频信号解调至基带后进行频率同步，获得频率为叠加了多普勒频偏的参考信号。

步骤s1102、根据参考信号生成本振信号。

步骤s1103、将本振信号与上行信号进行混频后，得到频率中叠加了多普勒频偏的中频信号。

步骤s1104、将中频信号与根据标准信号产生的本振信号进行混频，得到叠加了多普勒频偏的补偿后上行信号。

本发明实施例中，对下行信号进行的多普勒频偏校正、以及对上行信号进行多普勒频偏的补偿，均由直放站完成。

通过使用本发明实施例提供的方法，使用双定向天线双通道接收两路下行信号，并在两路下行信号中选择向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号，有效解决了信号的多径问题，另外通过对下行信号和上行信号的多普勒频偏校正，提高了高速移动场景下移动终端的小区切换和重选的成功率。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的单元或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的单元可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的单元可以合并为一个单元，也可以进一步拆分成多个子单元。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

Claims (13)

1.一种高速移动场景下的信号选择方法，其特征在于，应用于包括第一直放站和第二直放站的移动设备中，其中，安装于第一直放站上的第一天线朝向移动方向，安装于第二直放站上的第二天线背向移动方向，所述方法包括：

获取第一直放站上的第一天线采集到的第一下行信号，以及第二直放站上的第二天线采集到的第二下行信号；

根据第一下行信号以及第二下行信号的来源和/或信号强度，选择向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据第一下行信号以及第二下行信号的来源和/或信号强度，选择向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号，具体包括：

当第一下行信号和第二下行信号为来自不同小区的信号时，将第一下行信号和第二下行信号合路后作为向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号；

当第一下行信号和第二下行信号为来自同一小区的信号时，将第一下行信号和第二下行信号中功率较强的信号选择为向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

对所述选择向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号，进行多普勒频偏校正。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多普勒频偏校正具体包括：

获取所述下行信号中的下行导频信号，将所述下行导频信号解调至基带后进行频率同步，获得频率为叠加了多普勒频偏的参考信号；

根据所述参考信号生成本振信号；

将所述本振信号与所述下行信号进行混频后，得到频率中抵消了多普勒频偏的中频信号；

将所述中频信号与根据标准信号产生的本振信号进行混频，得到抵消了多普勒频偏的校正后下行信号。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：接收所述覆盖区域中的移动终端发送的上行信号，将多普勒频偏补偿到所述上行信号后，通过所述第一天线和/或第二天线进行发送。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将多普勒频偏补偿到所述上行信号包括：

获取所述下行信号中的下行导频信号，将所述下行导频信号解调至基带后进行频率同步，获得频率为叠加了多普勒频偏的参考信号；

根据所述参考信号生成本振信号；

将所述本振信号与所述上行信号进行混频后，得到频率中叠加了多普勒频偏的中频信号；

将所述中频信号与根据标准信号产生的本振信号进行混频，得到叠加了多普勒频偏的补偿后上行信号。

7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一天线和第二天线的前后比大于20dB。

8.一种移动设备，其特征在于，包括第一直放站和第二直放站，其中，安装于第一直放站上的第一天线朝向移动方向，安装于第二直放站上的第二天线背向移动方向，所述移动设备还包括：控制装置和合路器；

所述控制装置，用于获取第一直放站上的第一天线采集到的第一下行信号，以及第二直放站上的第二天线采集到的第二下行信号；根据获取的第一下行信号以及第二下行信号的来源和/或信号强度，选择向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号，并将选择的下行信号通过所述合路器后经天线向覆盖区域中的移动终端发送。

9.如权利要求8所述的移动设备，其特征在于，所述控制装置包括：

下行信号获取单元，用于获取所述第一直放站上的第一天线采集到的第一下行信号，以及所述第二直放站上的第二天线采集到的第二下行信号；

下行信号选择单元，用于根据所述下行信号获取单元获取的第一下行信号以及第二下行信号的来源和/或信号强度，选择向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号。

10.如权利要求9所述的移动设备，其特征在于，所述下行信号选择单元具体用于：

当所述第一下行信号和第二下行信号为来自不同小区的信号时，将所述第一下行信号和第二下行信号合路后作为向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号；

当所述第一下行信号和第二下行信号为来自同一小区的信号时，将所述第一下行信号和第二下行信号中功率较强的信号选择为向覆盖区域中的移动终端发送的下行信号。

11.如权利要求9所述的移动设备，其特征在于，所述第一直放站和第二直放站中包括：

频率同步单元，用于对于接收到的下行信号，获取频点和信号强度并通知所述控制装置，并根据下行导频信号获取叠加了多普勒频偏的参考信号；

标准信号生成单元，用于生成不存在多普勒频偏的标准信号；

本振信号生成单元，用于根据所述叠加了多普勒频偏的参考信号生成第一本振信号，根据所述标准信号生成第二本振信号；

信号校正单元，用于将所述第一本振信号与所述下行信号进行混频后，得到频率中抵消了多普勒频偏的中频信号；将所述中频信号进行滤波放大后与所述第二本振信号进行混频，得到抵消了多普勒频偏的校正后下行信号；

信号补偿单元，用于接收所述覆盖区域中的移动终端发送的上行信号，将所述第一本振信号与所述上行信号进行混频后，得到频率中叠加了多普勒频偏的中频信号；将所述中频信号进行滤波放大后与所述第二本振信号进行混频，得到叠加了多普勒频偏的补偿后上行信号。

12.如权利要求8至11中任一项所述的移动设备，其特征在于，所述第一天线和第二天线的前后比大于20dB。

13.如权利要求8至11中任一项所述的移动设备，其特征在于，所述控制装置位于所述第一直放站或第二直放站中。

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