一种地铁车地通讯系统和通讯方法_2

文档序号:8489177阅读:来源:国知局
自第二光电转换装置的光信 号转换为电信号,并发送给综合调制/解调平台。
[0035] 本申请实施方式可W实现地铁车地通讯系统中车上通讯设备与地面的通信,通过 该车地通讯系统可W实现各个系统(包括各个地面侧其他系统和相应的车载其他系统)的 统一通信。
【附图说明】
[0036] 通过参考附图阅读下文的详细描述,本发明示例性实施方式的上述W及其他目 的、特征和优点将变得易于理解。在附图中,W示例性而非限制性的方式示出了本发明的若 干实施方式,其中:
[0037] 图1为T邸RA系统结构示意图;
[0038] 图2为地铁车地通讯系统的一个实施例的组成结构图;
[0039] 图3为地铁车地通讯系统的工作状态示意图;
[0040] 图4为地铁车地通讯系统实现车地通讯方法的一个实施例流程图;
[0041]图5为地铁车地通讯系统的一个实例结构图;
[0042] 图6为本申请一个实施例中宽带偶极子天线的馈电通道的剖面图;
[0043] 图7a为多个宽带偶极子天线方向排列为水平方向的示意图;
[0044] 图化为多个宽带偶极子天线方向排列为垂直方向的示意图;
[0045]图7c为多个宽带偶极子天线方向水平、垂直交错排列的示意图;
[0046] 图8为馈电通道的电波福射示意图;
[0047] 图9a为本申请另一个实施例中条形缝隙槽口的一种排列方式示意图;
[0048] 图9b为本申请另一个实施例中条形缝隙槽口另一种排列方式示意图;
[0049] 图9c为本申请另一个实施例中条形缝隙槽口再一种排列方式示意图;
[0化0] 图10为不同条形缝隙槽口长度的工作波导示意图;
[0051]图11为本申请实施例中的微带天线结构示意图;
[0化2] 图12为本申请一个实施例中四个微带天线组成的四元阵示意图;
[0053]图13为本申请一个实施例中的微带天线采用方形贴片的示意图。
【具体实施方式】
[0化4] 下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神。应当理解,给出该 些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明,而并非W任何 方式限制本发明的范围。相反,提供该些实施方式是为了使本申请的公开更加透彻和完整, 并且能够将本申请公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0化5] 在地铁内的车地通讯系统中至少包括两部分内容,一是位于地铁列车上的列车通 讯设备部分,二是位于地铁的隧道中的地面通讯设备部分,车地通讯系统通过列车通讯设 备和地面通讯设备该两部分之间的信息交互实现信号控制、调度等重要任务。参见图2,该 图示出了本申请提供的地铁车地通讯系统的一个实施例的组成结构。在该实施例中车地通 讯系统包括地面通讯设备20和车载通讯系统30,其中;
[0化6] 地面通讯设备210包括至少一个馈电波导211,所述馈电波导上包括至少一个馈 电通道单元212,馈电通道单元212包括至少一个馈电通道,所述馈电通道能收发地铁车地 通讯系统中的车地通讯信号;当所述地面通讯设备包括两个或两个W上馈电波导时,两个 相邻馈电波导211之间相互依靠泄漏负载213连接;
[0化7] 车载通讯设备220包括;至少一个福射单元221,福射单元221包括至少一个天线 组222,每个天线组包括多个微带天线,一个天线组内的各个微带天线的工作频段相同,当 存在多个天线组时,不同天线组内微带天线的工作频率不相同。微带天线可w接受来自地 铁车地通讯系统中的地面通讯设备的信号,也可W将地铁车地通讯系统中车载通讯设备的 信号发送出去,该种收发信号的功能是通过微带天线福射电波来实现的。
[005引上述实施例可W实现地铁车地通讯系统中车上通讯设备与地面的通信,通过该车 地通讯系统可W实现各个系统(包括各个地面侧其他系统和相应的车载其他系统)的统一 通信。图3示出了上述实施例的一种工作状态图,在该图中,地面通讯系统安装在地铁隧道 的墙壁或地面上,通过支架支撑,馈电波导的馈电通道通过偶极子天线或缝隙天线实现,车 载通讯系统的天线组通过平板天线(具体为微带天线)实现。通过图2、3,可W实现本申请 的车地通讯方法。参见图4,该图示出了基于车地通讯系统的车地通讯方法的流程,该流程 包括:
[0059] 步骤S41 ;在地铁通过地面通讯设备时,地面通讯设备通过馈电波导的馈电通道 将地面通讯设备收集的不同载波频率的信号发送给车载通讯设备,和/或,地面通讯设备 通过馈电波导的馈电通道接收车载通讯设备收集的不同载波频率的信号;
[0060] S42 ;在地铁通过地面通讯设备时,车载通讯设备通过福射单元的天线组接收地面 通讯设备收集的不同载波频率的信号,和/或,车载通讯设备通过福射单元的天线组发送 车载通讯设备收集的不同载波频率的信号。
[0061] 通过上述两个步骤实现车地通讯。该方法实施例在车地通讯系统的结构发生变化 时,将存在相应的变化。比如,在前述车地通讯系统中可W包括综合调制/解调平台和车载 调制/解调平台,参见图5所示,其中:
[0062] 综合调制/解调平台与地面通讯设备连接,位于地面侧,当信号方向由地面到列 车时,其可W用于接收来自各个地面侧其他系统的信号,并分别调制到不同的载波频点,将 调制后的信号加载到地面通讯设备;当信号方向由列车到地面时,其可W用于接收来自车 载通讯设备的信号并解调,并根据载波频点分别发送给对应的各个地面侧其他系统,该里 的地面侧其他系统可W是地铁无线调度指挥系统(TETRA)、基于通信的列车自动控制系统 (CBTC)、乘客信息系统PIS、车载视频监控系统(CCTV)、联通、移动、电信、商用无线互联网 等系统中的一个或多个。
[0063] 车载调制/解调平台与车载通讯设备连接,位于列车上,当信号方向由地面到列 车时,可W用于对来自车载通讯设备接收的信号进行解调,并根据载波频点分别发送给各 个车载其他系统;当信号方向由列车到地面时,可W用于接收来自各个车载其他系统的信 号,并分别调制到不同的载波频点,将调制后的信号发送给车载通讯设备。
[0064] 在地面通讯系统为上述的组成结构时,对应的通讯方法,可W是在地面通讯设备 通过馈电波导的馈电通道将地面通讯设备收集的不同载波频率的信号发送给车载通讯设 备之前,综合调制/解调平台接收来自各个地面侧其他系统的信号,并分别调制到不同的 载波频点,将调制后的信号加载到地面通讯设备;在地面通讯设备通过馈电波导的馈电通 道接收车载通讯设备收集的不同载波频率的信号之后,综合调制/解调平台接收来自车载 通讯设备的信号并解调,并根据载波频点分别发送给对应的各个地面侧其他系统;
[00化]在车载通讯设备通过福射单元的天线组接收地面通讯设备收集的不同载波频率 的信号之后,车载调制/解调平台对来自车载通讯设备接收的信号进行解调,并根据载波 频点分别发送给各个车载其他系统;在车载通讯设备通过福射单元的天线组发送车载通讯 设备收集的不同载波频率的信号之前,车载调制/解调平台接收来自各个车载其他系统的 信号,并分别调制到不同的载波频点,将调制后的信号发送给车载通讯设备。
[0066] 进一步地,在综合调制/解调平台与地面通讯设备之间还可W有第一光电转换装 置、第二光电转换装置(参见图5所示),从而可W借助于第一光电转换装置、第二光电转换 装置实现综合调制/解调平台与地面通讯设备之间的通信,具体来说,第一光电转换装置 与综合调制/解调平台连接,用于将来自综合调制/解调平台的信号转换为光信号,并传输 到第二光电转换装置,W及将来自第二光电转换装置的光信号转换为电信号,并发送给综 合调制/解调平台;第二光电转换装置与第一光电转换装置、地面通讯设备连接,用于将来 自第一光电转换装置的光信号转换为射频信号,并加载到地面通讯设备上,W及将来自地 面通讯设备的信号转换为光信号,并传输给第一光电转换装置。
[0067] 在地面通讯系统为该种包括第一光电装换装置和第二光电转换装置时,对应的通 讯方法将发生适应性变化。对于综合调制/解调平台将调制后的信号加载到地面通讯设 备,则可W为综合调制/解调平台通过第一光电转换装置和第二光电转换装置将调制后的 信号加载到地面通讯设备,具体包括:
[0068] 第一光电转换装置将来自综合调制/解调平台的信号转换为光信号,并传输到第 二光电转换装置,第二光电转换装置将来自第一光电转换装置的光信号转换为射频信号, 并加载到地面通讯设备上;
[0069] 对于综合调制/解调平台接收来自车载通讯设备的信号,则可W为综合调制/解 调平台通过第一光电转换装置和第二光电转换装置接收来自车载通讯设备的信号,具体包 括:
[0070] 第二光电转换装置接收来自地面通讯设备的不同载波频率的信号并转换为光信 号,将信号传输给第一光电转换装置,第一光电转换装置将来自第二光电转换装置的光信 号转换为电信号,并发送给综合调制/解调平台。
[0071] 如前所述
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