hướng về một phía trên đường ray. Tàu chuyển động từ trái sang phải với với vận tốc là v(t). Trên tàu được thiết kế sử dụng 4 anten định hướng trong đó:
- Anten đầu tàu 1 và anten đầu tàu 2: đặt ở đầu tàu lần lượt sử dụng cho đường truyền phía trước và phía sau.
- Anten đuôi tàu 1 và anten đuôi tàu 2: được đặt ở đuôi tàu để sử dụng cho đường truyền phía trước và phía sau.
Trong đó: d(m) chiều dài tàu cũng chính là khoảng cách giữa anten đầu tàu 1 với anten đuôi tàu 1 và anten đầu tàu 2 với anten đuôi tàu 2 , w(m) là khoảng cách giữa 2 anten đầu tàu 1 và anten đầu tàu 2 đồng thời cũng là khoảng cách giữa 2 anten đuôi tàu 1 và anten đuôi tàu 2 . Do đó ta luôn có: 0 w w≤ ≤ train: là chiều rộng
của tàu, s(m) là khoảng cách của đầu tàu so với E-NodeB vừa đi qua, l(m) là khoảng cách giữa 2 E-NodeB với nhau vì vậy 0 s l. Và hiển nhiên ≤ ≤ ≫ ,ℎ.
Trong đó (m) là độ chênh lệch chiều cao giữa anten E-NodeB và anten trên tàu: h
ℎ =ℎ − ℎ .
Hai cặp anten đầu tàu và đuôi tàu kết nối với 2 trạm E-NodeB thông qua 2 đường truyền khác nhau do vậy việc sử dụng các cặp anten định hướng là cần thiết để tránh nhiễu liên đường (cross link interference).Với cách bố trí anten này khi tàu di chuyển trên đường ray 4 anten luôn nhận được tín hiệu từ hai E-NodeB. Quá
54 trình chuyển giao của anten xảy ra khi anten đó đi qua trạm E-NodeB, cụ thể như sau:
- Đối với anten đầu tàu: Khi anten đi qua trạm E-NodeBn thì quá trình chuyển giao sẽ xảy ra và anten sẽ thiết lập kênh truyền mới với trạm kế tiếp là E-NodeBn+1.
- Đối với anten đuôi tàu cũng xảy ra tương tự khi anten đi qua trạm E-NodeBn thì quá trình chuyển giao sẽ xảy ra và anten sẽ thiết lập kênh truyền với trạm E- NodeBn+1.
Với phương án bố trí anten trên tàu này ngoài triệt được tần số Doppler như thể hiện ở phần kết quả dưới đây thì nó còn đảm bảo được việc không mất kết nối giữa E-NodeB và thiết bị truy nhập trên tàu khi xảy ra chuyển giao. Vì khi 2 anten ở đầu tàu lần lượt chuyển giao tới E-NodeB kế tiếp thì 2 anten ở cuối tàu vẫn đang trong vùng phủ sóng của E-NodeB hiện tại. Bên cạnh đó vì các E-NodeB sử dụng cùng tần số hay nói cách khác sử dụng phương án phủ sóng đơn SFN (Single Frequency Network). Trong SFN tất cả các cell của hệ thống hoạt đồng cùng một tần số. Điều này là hợp lý, bởi vì toàn bộ tàu có thể được coi như là một người sử dụng đầu cuối. Giả thiết rằng tất cả các BS trong hệ thống SFN được đồng bộ với nhau. Nó có thể dễ dàng ứng dụng phương thức truyền/nhận đa điểm kết hợp (CoMP). Trong phương thức này, hai cell liền kề tạo thành một bộ truyền kết hợp, ở đó hai eNode- B hoat động kết hợp. Tần số giống nhau được sử dụng để gửi dữ liệu tới một tàu trong cùng E-NodeB, vì vậy chuyển giao mềm xảy ra ở phần biên giới giữa hai cell. CTS tái cấu trúc liên tục dọc theo hướng di chuyển của tàu. Chỉ một tần số được sử dụng trong một tàu do đó chuyển giao có thể liên tục. Vì vậy phương án này thông tin điều khiển giữa đoàn tàu và mặt đất luôn được liên tục dù quá trình chuyển giao có xảy ra lỗi.
Do quá trình chuyển giao giữa các nhóm anten đặt ở đầu tàu và đặt ở đuôi tàu là không đồng thời nên sẽ tồn tại 2 trạng thái của tàu dựa theo chuyển giao của anten như sau:
Trạng thái 1: Đầu tàu và đuôi tàu cùng nằm ở cùng một vùng giữa 2 E-NodeB với nhau (như hình 2-11) tương ứng với ∈ [ ; ].
55 cos = − ( − ) + ℎ (2.6) cos = − + ( − + ) + ℎ (2.7) cos = − √ + + ℎ (2.8) cos = − ( ) (2.9)
Các anten cùng đặt trên tàu nên chúng có cùng vận tốc với nhau và cùng bằng vận tốc của tàu khi di chuyển. Vì thế, thành phần ảnh hưởng chính đến độ dịch tần Doppler chính là giá trị của cos . Vì h, w là các đại lượng rất nhỏ hơn so với nên s