[0001] 本实用新型属于交通信息技术领域，具体涉及一种用于高铁中的LTE-R认知云基站。

[0002] 在高铁环境中，为给次用户分配状态较好的信道，需对基站群中各基站周围主用户的状态信息进行共享，进行信道寻优，但是原有技术是各基站逐一交流，经过多次迭代寻出最优信道，现有的认知基站未具备信息共享能力，需通过相应算法获得其他基站的信息，耗时长且在获取信息时精度会降低。

[0003] 同时铁路通信作为专用的通信系统，享有专用的通信频段，但其下行网络数据量小、频谱空闲时间多，存在明显的频谱浪费。实用新型内容

[0004] 本实用新型的目的是提供了一种用于高铁中的LTE-R认知云基站，以解决现有技术中的问题。

[0005] 本实用新型所采用的技术方案为：一种用于高铁中的LTE-R认知云基站，包括云处理单元、若干个LTE-R认知基站、高铁沿线的若干个次用户，所述若干个LTE-R认知基站由RRU、BBU和认知设备构成，若干RRU通过光纤连接至BBU，若干BBU通过无线方式连接至云处理单元，每个RRU上均安装一个认知设备，认知设备用于监测基站信道频谱使用情况；所述若干个LTE-R认知基站将探测到的周围主用户行为规律数据上传至云处理单元，云处理单元将寻优结果下传至若干个LTE-R认知基站，若干个LTE-R认知基站择优将信道分配给若干个次用户使用。

[0006] 进一步地，所述认知设备包括空中接口、媒体访问控制层MAC、物理层，所述空中接口用于若干个LTE-R认知基站与高铁沿线列车上的若干个次用户的连接，所述媒体访问控制层MAC用于处理通过物理层传输过来的数据，所述物理层用于将探测到的数据传输到RRU。

[0007] 进一步地，所述若干个LTE-R认知基站将探测结果通过4G/5G发送模块上传到云处理单元进行数据共享，若干个LTE-R认知基站通过4G/5G接收模块将寻优结果下传至各LTE-R认知基站。

[0008] 普通的分布式基站把传统的宏基站设备按照功能划分为两个功能模块，其中把基站的基带、主控、传输、时钟等功能集成在一个称为基带单元BBU(Base Band Unit)的模块上，基带单元体积小、安装位置非常灵活；把收发信机、功放等中射频集成在另外一个称为远端射频模块上，射频单元RRU(Remote Radio Unit)安装在天线端。

[0009] 本实用新型的有益效果为：

[0010] 1.在现有的高铁环境中引入云基站的概念，云处理平台的建立，使各基站主用户状态信息资源集中并灵活调配，相当于将信息直接共享，利用共享信息对信道进行寻优，将寻优得到的空闲信道分配给次用户，不仅可提高LTE-R下行链路频谱利用率，而且减少信道寻优的延迟，提高了寻优精度。

[0011] 2.本实用新型中的LTE-R认知基站通过4G/5G发送模块将探测到的主用户占用信息上传到云处理平台，直接在云处理平台上进行进行信道的寻优计算，将寻优结果下传至个LTE-R认知基站，各LTE-R认知基站通过4G/5G接收模块接收，减少过程的复杂性和计算时间，进一步减少了为次用户分配信道的时延；云基站是面向4G/5G部署的，故在4G LTE-R网络中研究LTE-R认知云基站是切实际的发明。

[0012] 3.对于客户而言，本实用新型意味着更快和更可靠的移动连接，更易远程进行容量管理，同时也更容易进行更新。

[0016] 如图1、2、3所示，一种用于高铁中的LTE-R认知云基站，包括云处理单元、若干个LTE-R认知基站、高铁沿线的若干个次用户，所述若干个LTE-R认知基站由RRU、BBU和认知设备构成，若干RRU通过光纤连接至BBU，若干BBU 通过无线方式连接至云处理单元，每个RRU上均安装一个认知设备，认知设备用于监测基站信道频谱使用情况；所述若干个LTE-R认知基站将探测到的周围主用户行为规律数据上传至云处理单元，云处理单元将寻优结果下传至若干个 LTE-R认知基站，若干个LTE-R认知基站择优将信道分配给若干个次用户使用，所述认知设备包括空中接口、媒体访问控制层MAC、物理层，所述空中接口用于若干个LTE-R认知基站与高铁沿线列车上的若干个次用户的连接，所述媒体访问控制层MAC用于处理通过物理层传输过来的数据，所述物理层用于将探测到的数据传输到RRU，所述若干个LTE-R认知基站将探测结果通过4G/5G发送模块上传到云处理单元进行数据共享，若干个LTE-R认知基站通过4G/5G接收模块将寻优结果下传至各LTE-R认知基站。

[0017] 本实用新型的工作原理：LTE-R认知云基站中的RRU安装的认知设备对其周围无线频谱环境进行感知，由于其周围主用户及行为均不同，则每个LTE-R认知云基站感知到的信道频谱状态(空闲或占用)不同。每个RRU的下行链路将接收的认识设备感知到的主用户状态信息终经过选频放大后变频到中频和基带，再通过光接口传给BBU，每个BBU将认知结果上传到云处理单元，得到共享的信道占用情况；基站中的RRU上行链路将接收到的BBU的云处理单元综合的各基站的认知信息进行成形滤波、削峰、数字预失真等处理后变频到中频，然后通过模拟方式进一步变频到射频，在每个RRU中，将寻优算法与预测算法导入认知设备的媒体访问控制层MAC，判断计算结果，将决策信号通过功放后发射给目标次用户。该实用新型利于各基站对信道的寻优并及时为次用户择优分配信道。

[0018] 本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。