一种行驶轨侧无线跟踪传输方法,装置及系统与流程

本发明涉及交通领域，尤其涉及一种行驶轨侧无线跟踪传输方法,装置及系统。

背景技术：

目前，高速铁路和地铁/城铁使用现有的蜂窝移动通信网向乘客提供通信服务。高速铁路的特点是移动速度快、用户密度高，由此产生的问题是：高速移动导致车载终端至地面基站的传输效率降低或导致掉话；用户密度高导致蜂窝移动通信的容量难以满足乘客的实际需求。对地铁/城铁而言，由于移动速度低于高铁，其车载终端至地面基站的传输效率降低程度相对于高铁要小，但是，器高用户密度所导致蜂窝移动通信的容量不能满足需求的问题也是明显的，在交通高峰期间会出现网络拥塞。

实现高速铁路/地铁/城铁的车载终端/接入点与地面通信网间的高频谱效率、大容量和高可靠传输，是近年来业界不断追求的目标。为此目的，移动通信运营商在其为高铁乘客提供无线通信服务的网络中普遍采用的方法是：沿高铁轨道架设基站或射频远端天线，这些天线为方向性天线，其波束覆盖高铁轨道所在区域，这些方向性天线的架设高度高于列车车厢高度，天线间距为数百米，并且以强功率照射列车车厢，以克服车厢对信号的衰减实现向车内终端直接馈送信号。

在专利申请领域，业界从现有单跳系统性能提升、变单跳系统为两跳系统以及引入新的传输/回传架构等方面提出了技术方案。

业界在提升现有单跳系统性能方面提出了如下技术：

申请号为CN201210208080，发明名称为“高速铁路系统中的下行链路通信方法和装置”的专利申请公开的方法包括：a、对于小区中当前需要传输业务数据的各用户设备UE，网络侧从覆盖该UE的所有RRU中，选取当前上行接收信号强度最大的RRU作为用于进行业务数据传输的RRU；在所选取的RRU上，将当前需要传输的业务数据和所述业务数据对应的用户专用参考信号DRS，发送给该用户设备；在所述小区内的各RRU上，分别将当前需要传输的控制数据发送给所述小区内的各UE；b、所述UE分别对业务信道和控制信道上接收到的数据进行频偏估计和补偿以及相应的数据检测处理。采用本发明可以有效减少多普勒频偏对分布式高铁系统性能的影响。

业界在变单跳系统为两跳系统方面提出了如下技术：

申请号为CN201410056605，发明名称为“一种高铁通信架构下的功率分配方法”的专利申请公开的方法针对车载移动基站的通信架构，在OFDM的调制方式下，通过分配基站以及车载移动基站的功率，对抗车地之间Doppler对系统的影响，最大化系统容量。主要包括：建立高铁车载移动基站通信架构下的信道容量函数，优化分配车载移动基站端的发射功率，优化分配基站端的发射功率。本发明的功率分配方法对高速铁路场景通信架构下的系统性能优化具有重要意义。

业界在引入新的传输/回传架构方面提出了如下技术：

申请号为CN201410469640，发明名称为“一种基于LTE的高铁无线通信系统及其资源分配方法”给出的系统包括包括高铁LTE回传系统，车厢内接入系统和核心网。高铁LTE回传系统用于作为多种接入网数据流回传核心网的传输承载，为车厢内各种业务提供传输通道，它由TAU、eNB-R和EPC-R构成。车厢内接入系统，用于2G、3G、WLAN、LTE用户业务接入，与LTE回传系统直接交互。核心网，核心网包含2G、3G、WLAN、LTE的业务核心网，负责对应业务的核心处理，与LTE回传系统直接交互。本发明提出了适用于高铁高速移动场景下的通信系统架构，并在此基础上提出了具体的资源分配方法和实现方案，能有效解决多种接入系统在高铁高速移动场景下的无线公网通信问题。

申请号为CN201010600018，发明名称为“一种高铁移动通信系统及其工作方法”公开的系统包括车载通信系统，铁轨沿线通信系统和地面通信系统。车载通信系统包括车载基站、光分布天线系统和车载超高频无线宽带通信机；车载超高频无线宽带通信机与车载基站通讯连接；车载基站通过光分布天线系统在所述车厢内形成车载接入网络。铁轨沿线通信系统包括沿铁轨铺设且用来传输通信信令和通信内容的沿线光缆、地面超高频无线宽带通信机和光传输网络；沿线光缆顺次接入地面超高频无线宽带通信机；车载超高频无线宽带通信机与地面相应的地面超高频无线宽带通信机通讯连接，且各地面超高频无线宽带通信机分别经光传输网络与相应地面通信系统通讯连接。

申请号为CN201010600016，发明名称为“一种高铁移动通信系统中使用的超软切换方法”

公开了一种高铁移动通信系统中使用的超软切换方法，在高铁移动通信系统中，车载通信系统包括具有至少两个通信单元的车载超高频无线宽带通信系统；铁轨沿线通信系统具有沿铁轨顺次接入的地面超高频无线宽带通信机。超软切换方法为：在高铁从一地面超高频无线宽带通信机运行至另一相邻地面超高频无线宽带通信机过程中，车载超高频无线宽带通信系统通过其一通信单元与先经过的前一地面超高频无线宽带通信机通讯连接形成的通信路径为主通信路径，其剩余的通信单元开始搜索；剩余通信单元中任一个搜索到将要经过的下一地面超高频无线宽带通信机后，与其建立新通信路径，作为主通信路径的冗余备份路径；冗余备份路径与主通信路径传输相同的内容。

此外，在专利申请领域还公开了铁路通信系统故障数据采集的方法，如申请号为CN201310483146，发明名称为“一种铁路通信段安全生产故障数据采集处理方法”的专利申请公开的方法包括以下步骤：1)状态监测模块实时采集通信段信号，传输给中央控制模块；2)中央控制模块判断信号是否存在异常，若是，则向故障记录模块发送启动信号，启动故障记录模块，执行步骤3)，同时发出报警信息；3)故障记录模块采集故障数据及故障发生时间；4)中央控制模块根据实时接收的通信段信号判断故障是否消除，若是，则启动故障记录模块记录故障结束时间；5)故障记录模块生成故障数据报告。与现有技术相比，本发明具有实时记录故障数据，提高铁路通信稳定性和安全性等优点。

综上所述，

现有的以单跳方式与车载终端通信的技术的缺点是功率效率和频谱效率低，由于车厢的衰减（通常为5～15分贝的衰减）使得终端和地面基站都要消耗较大功率，而且由于信号功率降低也就降低了高频谱效率的调制技术的采用；

现有的以两跳方式或以沿轨道布设的回程网的方式与车载终端通信的技术虽然克服了车厢衰减的缺点，但是列车与地面网间的通信容量受移动通信系统可用带宽的限制，频谱效率受车载中继器/基站与地面基站间的多普勒频移的限制。

此外，现有技术不能实现通信网的自检侧，也缺少对列车运行状态监测的能力。

技术实现要素：

本发明给出 一种行驶轨侧无线跟踪传输方法、装置及系统，用于克服现有技术存在的频谱使用效率低、传播功率损耗大、列车运行状态监测能力差以及缺少网络故障定位能力这些缺点中的至少一种。

本发明给出 一种行驶轨侧无线跟踪传输方法，该方法包括如下步骤：

确定第一轨道上第N个车载射频单元相对于布设在行驶轨侧的第一射频收/发阵列的当前位置和/或趋向位置；

确定第N个车载射频单元的当前位置和/或趋向位置所对应的第一射频收/发阵列中的通信用天线单元以及与该通信用天线单元相对应的射频收/发单元RF_N或RF节点；

使用所述通信用天线单元和射频收/发单元RF_N向第一轨道上第N个车载射频单元以邻区时频交叠方式发送射频信号和/或从第一轨道上第N个车载射频单元接收射频信号；

其中，

所述第N个车载射频单元包括通信用天线单元和/或定位/定向用天线单元，布设在车厢的底部或车厢的前/后/左/右侧部，当布设在车厢的左/右侧部时其高度低于车窗底部高度，并且 N为大于或等于1的自然数；优选地，N的取值与列车车厢数相对应，其范围包括1至32的自然数，典型地，N的取值为8或16；更优选地，当N的取值大于或等于2时，两个或两个以上的车载射频单元位于同一列车的不同车厢且同时使用至少部分相同的频率与所述第一射频收/发阵列进行通信；

所述第一射频收/发阵列为沿轨道延伸方向在路肩区域、道床区域和两个轨道间隔区域中的至少一个区域内布设的包含通信用天线单元的线形阵列，所述通信用天线单元的布设间距在1米至100米之间取值，所述通信用天线单元的布设高度低于列车车窗的高度。

本发明给出一种行驶轨侧无线跟踪传输装置，该装置包括：

天线模块，RF模块，RF控制模块，信号处理模块，面向车载射频单元的传输光路接口模块，控制子网光路接口模块；其中，

所述天线模块，用于向车载射频单元发送通信信号、从车载射频单元接收通信信号、从车载射频单元接收定位信号中的至少一项，该天线模块包括通信用天线单元，定位/定向用天线单元；进一步地，该天线模块还用于无线跟踪传输网的检测，该天线模块还包括检测信号发送天线和/或检测信号接收天线；

RF模块，用于向天线模块馈送射频信号和/或从天线模块接收射频信号，包括至少一个通信用射频收/发模块和/或至少一个定位用射频接收模块；进一步地，该RF模块还用于无线跟踪传输网的检测，该RF模块还包括检测用射频收/发模块；

RF控制模块，用于使用从控制子网光路接口模块接收到的射频收/发控制指令来控制RF模块的工作参数和工作方式，包括控制信令处理模块；

信号处理模块，用于对来自面向车载射频单元的传输光路接口模块的光信号进行处理并将处理输出的信号送往RF模块，和/或，用于对来自RF模块的信号进行模拟或数字处理并将处理输出的信号送往面向车载射频单元的传输光路接口模块；包括数字调制光传输用的I/Q数字中频合路模块、DA变换模块、A/D变换模块、数字基带处理模块中的至少一种，或者包括模拟调制光传输用的电光/光电转换模块；

面向车载射频单元的传输光路接口模块，用于从面向车载射频单元的发送传输光路接收承载发往车载射频单元的信息的光信号和/或向面向车载射频单元的接收传输光路发送承载来自车载射频单元的信息的光信号，包括光电变换模块、电光变换模块、光连接端子模块中的至少一种；

控制子网光路接口模块，用于从控制子网接收射频收/发控制、车载射频单元定位指令和网络检测指令中的至少一种，并将定位测量数据和/或网络检测数据发往所述控制子网，包括光电变换模块和/或电光变换模块；

其中，所述控制子网，用于射频收/发控制、车载射频单元定位测量控制、车载射频单元定位测量数据传输、网络检测控制、网络检测数据传输以及面向车载射频单元的传输光路控制中的一种或多种，包括：RF节点控制器至RF节点的光路分配控制信号及测量数据传输光路和/或光路由控制器至RF节点控制器的光路分配控制信号及测量数据传输光路；

优选地，将所述天线模块，RF模块，RF控制模块，信号处理模块，面向车载射频单元的传输光路接口模块，控制子网光路接口模块构成RF节点，将多个RF节点安装在可运输的长条形支架/壳体上，RF节点包含的通信用天线单元沿长条形支架/壳体长度方向依次排列构成射频收/发阵列，所述射频收/发阵列与其它安装在长条形支架/壳体上的模块构成射频收/发阵列预制件，在射频收/发阵列预制件内的所述模块之间完成至少部分光路连接和／或电路连接。

本发明给出一种行驶轨侧无线跟踪传输系统，该系统包括：

RF节点，RF节点控制器，光路由控制器，位置估计器；

所述RF节点，用于射频收/发控制、车载射频单元定位测量控制、车载射频单元定位测量数据传输控制、网络检测控制、网络检测数据传输以及面向车载射频单元的传输光路控制中的一种或多种，包括：天线模块，RF模块，RF控制模块，信号处理模块，面向车载射频单元的传输光路接口模块，控制子网光路接口模块；

所述RF节点控制器，用于使用控制子网包含的光通道向RF节点发送射频收/发控制、车载射频单元定位测量控制、车载射频单元定位测量数据传输、网络检测控制、网络检测数据传输以及面向车载射频单元的传输光路控制中的一种或多种；和/或，用于使用控制子网包含的光通道从RF节点接收车载射频单元定位测量数据传输、网络检测数据以及面向车载射频单元的传输光路控制中的一种或多种，包括：RF节点控制模块，光分配控制模块，测量及控制接口模块，光分配模块；

所述光路由控制器，用于使用控制子网包含的光通道向RF节点控制器发送或使用RF节点控制器透传射频收/发控制、车载射频单元定位测量控制、车载射频单元定位测量数据传输、网络检测控制、网络检测数据传输以及面向车载射频单元的传输光路控制中的一种或多种；和/或，用于使用控制子网包含的光通道从RF节点控制器接收车载射频单元定位测量数据传输、网络检测数据以及面向车载射频单元的传输光路控制中的一种或多种；

所述位置估计器，位于轨道侧，具体布置位置包括RF节点、RF节点控制器、光路由控制器及数据传输及网络控制器所在位置中的至少一个位置，用于为车载射频单元进行位置估计并为面向车载射频单元的传输光路控制、车载射频单元定位测量控制及车辆行驶状态数据采集中的至少一项提供位置信息，包括：位置估计模块；

所述RF节点、RF节点控制器及光路由控制器之间以树形拓扑结构相连或以树形加串形拓扑结构相连；

所述所述RF节点、RF节点控制器及光路由控制器之间以树形拓扑结构相连的方式包括：一个光路由控制器以星形拓扑结构连接两个或两个以上的RF节点控制器，一个RF节点控制器以星形拓扑结构或串形拓扑结构连接两个或两个以上的RF节点；

所述所述RF节点、RF节点控制器及光路由控制器之间以树形加串形拓扑结构相连的方式包括：一个光路由控制器以串形拓扑结构连接两个或两个以上的RF节点控制器，一个所述RF节点控制器以串形拓扑结构连接两个或两个以上的RF节点；

优选地，

所述RF节点控制器包括用于在RF节点控制器之间以单跳方式传输的接口；和/或，所述光路由控制器包括用于在光路由控制器之间以单跳方式传输的接口。

本发明提供的实施例中给出的方法、装置及系统，克服了现有技术存在的频谱使用效率低、传播功率损耗大、列车运行状态监测能力差以及缺少网络故障定位能力这些缺点中的至少一种；所述方法、装置及系统具有频谱效率高，容错性强，功耗小的优点，既可用于乘客的业务传输也可用于列车行驶控制，可以显著提升高铁/地铁的行驶安全性和行车密度。

附图说明

图1为本发明提供的实施例给出的一种行驶轨侧无线跟踪传输方法流程图；

图2为本发明提供的实施例给出的射频收/发阵列布设方式示意图；

图3为本发明提供的实施例给出的射频收/发阵列布设方式示意图；

图4为本发明提供的实施例给出的RF节点与RF节点控制器组成示意图；

图5为本发明提供的面向列车/车载射频单元的传输光路分配示意图；

图6为本发明提供的光路由控制器与数据传输及网络控制器组成及连接关系示意图；

图7为本发明提供的行驶轨侧无线跟踪传输网架构一示意图；

图8为本发明提供的行驶轨侧无线跟踪传输网架构二示意图。

发明实施例

本发明给出 一种行驶轨侧无线跟踪传输方法,装置及系统，用于克服现有技术存在的频谱使用效率低、传播功率损耗大、列车运行状态监测能力差以及缺少网络故障定位能力这些缺点中的至少一种。

高铁/地铁面临的两个问题是：车内乘客的通信流量需求大，现有的通信系统不能满足乘客接入数据网络的流量需求而出现网络拥塞；高铁/地铁的运力不能满足需求，在运输高峰期间需要提升高铁/地铁列车间的运行密度来增加运力；为了避免车内乘客上网导致的网络拥塞，需要提高对高铁/地铁车内终端的传输吞吐量，为了提升现有轨道交通的运力，需要提供更可靠准确的列车控制方式以克服现有运行系统对缩小列车运行间隔和运行速度的限制。

本发明给出的提高对高铁/地铁车内终端的传输吞吐量的技术思路包括：采用行驶轨侧无线跟踪传输的方式向车载通信网近距离传输数据流，为了有效使用无线频谱，在不同车厢之间采用空分复用频率的方式对部署在不同车厢上的车载无线单元实施无线传输；本发明给出的行驶轨侧无线跟踪传输网包括面向车辆的光传输子网和对光传输子网进行控制的控制子网，所述面向车辆的光传输子网包括面向车辆/车载射频单元的传输光路，该面向车辆/车载射频单元的传输光路通过适当的光路配置/切换实现对车载射频单元的跟踪传输；所述对光传输子网进行控制的控制子网，用于对面向车辆/车载射频单元的传输光路进行控制，包括对与面向车辆/车载射频单元的传输光路的相关的光开关、RF收/发单元、位置信息测量单元进行控制。

高铁/地铁乘客的通信需求的特点是用户密度大导致流量需求大，当高铁/地铁乘客每车厢有100位乘客时，如果为每位乘客提供10Mbps的传输速率，需要1Gbps的传输速率，对于一列车厢包含8个车厢的高铁/地铁，共需要向车内提供8Gbps的数据速率，而对于一列车厢包含16个车厢的高铁/地铁，共需要向车内提供16Gbps的数据速率。在车载射频单元与行驶轨侧的射频收/发阵列间通过无线电接口以8/16Gbps的速率传输数据需要8/16GHz无线电频谱宽度，这样大的频谱获得是困难的。一种降低对频谱带宽需求的方法是在不同车厢之间复用频谱，在车厢之间以空分服用的方式使用频谱，从而实现用较窄的频谱带宽实现8/16Gbps传输速率；在空间复用频谱的方式下，一个车厢所需要的1Gbps传输速率需要使用1GHz频谱宽度。本发明给出的行驶轨侧无线跟踪传输方法,装置及系统，可以使用面许可频段的频谱，也可以以空分复用的方式使用许可/规划给其它系统的频谱，或者从6GHz以上的频带中规划出高铁/地铁通信/控制所需的频带；本实施例给出的一种用于行驶轨侧无线跟踪传输的频谱使用方式是与卫星通信系统的上行（地面至卫星）频率共享频谱，可以用于共享的卫星频带包括：C波段上的卫星通信上行频带5925～6425MHz,500MHz带宽；5850～7075MHz,1225MHz带宽；29.5～30GHz,500MHz带宽；将所述卫星上行频谱中的第一部分用于行驶轨侧射频收/发阵列向车载射频单元的发送频带，将所述卫星上行频谱中的第二部分用于行驶轨侧射频收/发阵列从车载射频单元接收的频带；

毫米波频段也可以作为行驶轨侧无线跟踪传输的频谱，在40GHz～60GHz或60GHz～90GHz频谱范围内存在较多的可用连续频带。

为了便于理解实施例，首先对本发明涉及的概念及术语进行说明：

单元区间：构成带状/线形覆盖区域的基本长度区间，该区间沿轨道延伸方向的区间长度在1～100米之间取值，一个单元区间对应至少一个通信用天线单元，所述通信用天线单元辐射的电磁波覆盖该区间长度，相邻通信用天线单元的收发可以独立控制；多个单元区间在轨道延伸方向上的依次排列构成带状/线形覆盖区域，相应地，多个通信用天线单元在轨道延伸方向上的依次排列构成线形射频收/发阵列；典型地，单元区间的长度为1～5米；较优地，单元区间的长度为2米；

RF节点：一个RF节点对应一个或一个以上的射频收/发单元，一个射频收/发单元对应一个或一个以上的通信用天线单元，一个或一个以上的通信用天线单元对应一个单元区间；所述RF节点控制射频收/发单元向与所述单元区间对应的通信用天线单元馈送射频信号；和/或，所述RF节点控制射频收/发单元从与所述单元区间对应的通信用天线单元接收射频信号；典型地，一个RF节点包含1～10个通信用射频收/发单元，用于1～10个单元区间上的射频收/发控制；更典型地，一个RF节点包含4个通信用射频收/发单元，用于4个单元区间上的射频收/发控制；

列车级单元区间组：一个列车级单元区间组包含1～512个单元区间；典型地，一个列车级单元区间组包含128～256个单元区间，对应的覆盖距离为256米至512米，此时的单元区间长度为2米；列车级单元区间组的覆盖距离为列车长度级，单元区间小组的覆盖距离为256/512米时，与8/16节车厢构成的高铁或地铁列车长度相当；

RF节点控制器：为列车级单元区间组对应的RF节点的控制节点，一个RF节点控制器对1～128个RF节点进行控制；优选地，一个RF节点控制器控制32～64个RF节点进行控制；

闭塞区间级单元区间组：一个闭塞区间级单元区间组包含2～32个单元区间小组，对应的覆盖距离在0.5至30公里之间；典型地，一个列车级单元区间组包含2～16个列车级单元区间组，对应的覆盖距离在1公里至16公里之间；闭塞区间级单元区间组的覆盖距离与列车（高铁或地铁）闭塞区间（列车行驶安全距离间隔距离）长度相当；

光路由控制器节点：对闭塞区间级单元区间组内的列车级单元区间组进行光路分配的节点；一个光路由控制器节点为一个或者一个以上的RF节点控制器进行光路分配；典型地，一个光路由控制器节点为2～16个RF节点控制器进行光路分配，对应的覆盖距离在1公里至16公里之间；

站区间级单元区间组：一个站区间级单元区间组包含2～32个闭塞区间级单元区间组，对应的覆盖距离在1至300公里之间；典型地，一个站区间级单元区间组包含2～16个闭塞区间级单元区间组，对应的覆盖距离在1公里至150公里之间；单元区间大组的覆盖距离与高铁或地铁车站的站间距离相当；

数据传输及网络控制器节点：对站区间级单元区间组对应的光路由控制器节点进行光路分配的节点；一个数据传输及网络控制器节点为一个或者一个以上的光路由控制器节点进行光路分配；典型地，一个数据传输及网络控制器节点为2～16个光路由控制器节点进行光路分配；

线路区间级单元区间组：一个线路区间级单元区间组包含2～100个站区间级单元区间组，对应的覆盖距离在10至3000公里之间；典型地，一个线路区间级单元区间组包含2～50个站区间级单元区间组，对应的覆盖距离在30公里至1500公里之间；线路区间级单元区间组的覆盖距离与高铁线路的长度相当，如，与京沪线长度相当；

线路控制中心节点：对线路区间级单元区间组内的站区间级单元区间组进行光路分配和传输子网/控制子网管理的节点；一个线路控制中心节点为两个或者两个以上的数据传输及网络控制器节点进行光路分配和管理。

实施例1，一种行驶轨侧无线跟踪传输方法举例

参见图1所示，本发明提供的行驶轨侧无线跟踪传输实施例，包括如下步骤：

步骤S110,确定第一轨道上第N个车载射频单元相对于布设在行驶轨侧的第一射频收/发阵列的当前位置和/或趋向位置；

步骤S120,确定第N个车载射频单元的当前位置和/或趋向位置所对应的第一射频收/发阵列中的通信用天线单元以及与该通信用天线单元相对应的射频收/发单元RF_N或RF节点；

步骤S130,使用所述通信用天线单元和射频收/发单元RF_N向第一轨道上第N个车载射频单元以邻区时频交叠方式发送射频信号和/或从第一轨道上第N个车载射频单元接收射频信号；

其中，

所述第N个车载射频单元包括通信用天线单元和/或定位/定向用天线单元，布设在车厢的底部或车厢的前/后/左/右侧部，当布设在车厢的左/右侧部时其高度低于车窗底部高度，并且 N为大于或等于1的自然数；优选地，N的取值与列车车厢数相对应，其范围包括1至32的自然数，典型地，N的取值为8或16；更优选地，当N的取值大于或等于2时，两个或两个以上的车载射频单元位于同一列车的不同车厢且同时使用至少部分相同的频率与所述第一射频收/发阵列进行通信；

所述第一射频收/发阵列为沿轨道延伸方向在路肩区域、道床区域和两个轨道间隔区域中的至少一个区域内布设的包含通信用天线单元的线形阵列，所述通信用天线单元的布设间距在1米至100米之间取值，所述通信用天线单元的布设高度低于列车车窗的高度。

本实施例中，通信用天线单元，包括偶极子天线、微带天线、螺旋天线、同轴馈缆缝隙天线和波导缝隙天线中的至少一种；

本实施例中，定位/定向用天线单元，包括偶极子天线、微带天线、螺旋天线、同轴馈缆缝隙天线和波导缝隙天线中的至少一种。

本实施例中，车载射频单元为面向轨道侧/行驶轨侧的射频收/发阵列的无线电信号发射或接收单元，车载射频单元用于：在车载无线接入点和/或其它车载通信节点与轨道侧/行驶轨侧的射频收/发阵列之间建立传输通道；或者，用于向轨道侧/行驶轨侧的射频收/发阵列发送定位/定向信号；所述车载射频单元包括通信用天线单元或包括通信用天线单元与定位用天线单元和/或定向用天线单元的组合，其中所述通信用天线单元可用于定向/定位信号的发射，所述定位天线单元与所述定向天线单元为相同或不同的天线单元：

本实施例中，所述轨道侧/行驶轨侧的射频收/发阵列包括通信用天线单元或包括通信用天线单元与定位用天线单元和/或定向用天线单元的组合，当所述所述轨道侧/行驶轨侧的射频收/发阵列包括通信用天线单元与定位用天线单元和/或定向用天线单元的组合时，在一个通信用天线单元的长度区间或覆盖的单元区间内布设有至少两个定位用天线单元和/或定向用天线单元，所述两个定位用天线单元和/或定向用天线单元的方向图主瓣分别朝向不同的方向。

本实施例中，参见图2所示，所述第一射频收/发阵列210，位于线路区间200范围内，布设在第一轨道和第二轨道之间的道间区域，第一射频收/发阵列210包含天线模块211；图2还示出了射频收/发阵列如下可能的布设方式：第二/三射频收/发阵列220/230，布设在路肩区域，包含天线模块221/231；第四射频收/发阵列240，布设在道床区域，位于第一轨道包含的第一行驶轨251和第二行驶轨252之间，包含天线模块141。在线路区间200范围内的第二轨道包含第一行驶轨261和第二行驶轨262，在线路区间200范围内设置有护栏270和280；线路区间200包含的道床及轨道为高架布设或地面布设。

本实施例所述的方法，其中：

所述确定第一轨道上第N个车载射频单元相对于布设在行驶轨侧的第一射频收/发阵列的当前位置和/或趋向位置的方法，包括基于幅度的方法和/或基于时间差的方法；其中，

所述基于幅度的方法，包括如下步骤：

使用第一射频收/发阵列包含的一组线形排列的天线单元接收第一轨道上第N个车载射频单元或第一轨道上第M个车载定位信号发送单元发送的无线电信号，使用该组天线单元收到的无线电信号幅度/强度值估计所述第N个车载射频单元或所述第M个车载定位信号发送单元的位置；其中，M为大于或等于1的自然数，所述一组天线单元包含通信用天线单元和/或定位/定向用天线单元；优选地，所述使用一组天线单元收到的无线电信号幅度/强度值估计所述第N个车载射频单元或所述第M个车载定位信号发送单元的位置的方法，包括如下步骤：在线形天线单元阵列排列维度上对两个或两个以上的天线单元收到的无线电信号幅度/强度值进行内插；确定内插后得到的无线电信号幅度/强度值在线形天线单元阵列排列维度上的峰值位置；将该峰值位置确定为第N个车载射频单元或所述第M个车载定位信号发送单元的当前位置；以及

所述基于时间差的方法，包括如下步骤：

使用第一射频收/发阵列包含的一组线形排列的天线单元接收第一轨道上第N个车载射频单元或第一轨道上第M个车载定位信号发送单元发送的无线电信号，使用该组天线单元收到的无线电信号的到达时间差（TDOA）估计所述第N个车载射频单元或所述第M个车载定位信号发送单元在线形天线单元阵列排列维度上的当前位置；其中，M为大于或等于1的自然数，所述一组射频接收单元包含通信用天线单元和/或定位/定向用天线单元；

优选地，所述确定第一轨道上第N个车载射频单元的当前位置和/或趋向位置的方法，进一步包括如下步骤：

在第一时间区间内获取所述第N个车载射频单元或所述第M个车载定位信号发送单元在线形天线单元阵列排列维度上的第一位置；在第二时间区间内获取所述第N个车载射频单元或所述第M个车载定位信号发送单元在线形天线单元阵列排列维度上的第二位置；

使用第一时间区间与时间区间的间隔时间和所述第一/二位置进行如下至少一种操作：

使用第二位置在线形天线单元阵列排列维度上相对于第一位置的方位，确定车辆在第一轨道上的行驶方向；

使用第二位置在线形天线单元阵列排列维度上相对于第一位置的距离，确定车辆/第N个车载射频单元或第M个车载定位信号发送单元在第一轨道上的行驶/移动速度；

更优选地，所述确定第一轨道上第N个车载射频单元的当前位置和/或趋向位置的方法，进一步包括如下步骤：

使用第N个车载射频单元在第一轨道上的行驶/移动速度和当前位置，估计第N个车载射频单元在下一个时刻第一轨道上的趋向位置；和/或

使用第M个车载定位信号发送单元在第一轨道上的行驶/移动速度和当前位置，以及第M个车载定位信号发送单元与第N个车载射频单元间的距离，估计出第N个车载射频单元在第一轨道上的行驶/移动速度和当前位置；使用第N个车载射频单元在第一轨道上的行驶/移动速度和当前位置，估计第N个车载射频单元在下一个时刻第一轨道上的趋向位置；

所述确定第N个车载射频单元的当前位置和/或趋向位置所对应的第一射频收/发阵列中的通信用天线单元以及与该通信用天线单元相对应的射频收/发单元RF_N或RF节点的方法，包括如下步骤：

使用第N个车载射频单元或所述第M个车载定位信号发送单元在线形天线单元阵列排列维度上的当前位置，将与该当前位置最近或最近与次近的一个或多个通信用天线单元确定为与该当前位置对应的所述通信用天线单元；

将与该通信用天线单元对应的射频收/发单元RF_N(1)确定为与第N个车载射频单元该当前位置对应的射频收/发单元，将该射频收/发单元RF_N(1)对应的RF节点确定为与第N个车载射频单元的当前位置对应的RF节点；和/或

将与该通信用天线单元相邻的通信用天线单元对应的射频收/发单元RF_N(1)_N确定为与第N个车载射频单元该当前位置对应的相邻射频收/发单元，该相邻射频收/发单元与一个RF节点相对应，将该RF节点确定为与第N个车载射频单元当前位置所对应的相邻射频收/发单元所对应的RF节点，该相邻射频收/发单元RF_N(1)_N所对应的RF节点与射频收/发单元RF_N(1)所对应的RF节点为同一个RF节点或不同的RF节点；

优选地，所述确定第N个车载射频单元的当前位置和/或趋向位置所对应的第一射频收/发阵列中的通信用天线单元以及与该通信用天线单元相对应的射频收/发单元RF_N或RF节点的方法，进一步包括如下步骤：

在时间区间T内，在第一射频收/发阵列中确定与第N个车载射频单元的当时位置N距离最近的通信用天线单元为当前通信用天线单元A_N（1），当前通信用天线单元A_N（1）对应于射频收/发单元RF_N(1)，将射频收/发单元RF_N(1)/ 通信用天线单元A_N（1）作为第N个车载射频单元的当前位置所对应的射频收/发单元/通信用天线单元；和/或，确定与通信用天线单元A_N（1）相邻的并且第N个车载射频单元所趋向的通信用天线单元为通信用天线单元A_N（2），通信用天线单元A_N（2）对应于射频收/发单元RF_N(2)，将射频收/发单元RF_N(2)/ 通信用天线单元A_N（2）作为第N个车载射频单元的趋向位置所对应的射频收/发单元/通信用天线单元；

在时间区间T之后的时间区间T+1内，确定与第N个车载射频单元的当时位置N+1距离最近的通信用天线单元为通信用天线单元A_N（2），通信用天线单元A_N（2）对应于射频收/发单元RF_N(2)，将该射频收/发单元RF_N(2)/ 通信用天线单元A_N（2）作为第N个车载射频单元的当时位置所对应的射频收/发单元/通信用天线单元；和/或，确定与通信用天线单元A_N（2）相邻的并且第N个车载射频单元所趋向的通信用天线单元为通信用天线单元A_N（3），通信用天线单元A_N（3）对应于射频收/发单元RF_N(3)，将该射频收/发单元RF_N(3)/ 通信用天线单元A_N（3）作为第N个车载射频单元当时的趋向位置所对应的射频收/发单元/通信用天线单元；

所述射频收/发单元RF_N(1)、RF_N(2)和RF_N(3)为各自分立布设的射频收/发单元；或，射频收/发单元RF_N(1)、RF_N(2)和RF_N(3)中至少有两个同属一个RF节点，射频收/发单元RF_N(1)、RF_N(2)和RF_N(3)中至少有两个之间共享供电模块、光收发模块、光分路/合路模块及减震模块中的至少一种资源。

本实施例所述的方法，其中，

所述使用通信用天线单元和射频收/发单元RF_N向第一轨道上第N个车载射频单元以邻区时频交叠方式发送射频信号和/或从第一轨道上第N个车载射频单元接收射频信号的方法，用于对第N个车载射频单元的跟踪发射/接收，包括RF节点组内以邻区时频交叠发送/接收射频信号的步骤，和/或，RF节点组间以邻区时频交叠发送/接收射频信号的步骤，其中，

所述RF节点组内以邻区时频交叠发送/接收射频信号，包括如下步骤：

在第一时间区间内，使用与第N个车载射频单元的当时位置相对应的通信用天线单元A_N（1）向第N个车载射频单元发送射频信号或从第N个车载射频单元接收射频信号，并且，在所述第一时间区间之前，确定天线单元A_N（1）所对应的RF节点，向该RF节点发送天线单元收/发控制信号以及为该RF节点配置面向车载射频单元的传输光路；所述面向车载射频单元的传输光路为可动态接通/断开的光路；

在与第一时间按区间存在交叠时间区间的第二时间区间内，使用与第N个车载射频单元的当时位置相对应的通信用天线单元A_N（2）向第N个车载射频单元发送射频信号或从第N个车载射频单元接收射频信号，并且在所述第二时间区间之前，确定天线单元A_N（2）所对应的RF节点，向该RF节点发送天线单元收/发控制信号以及为该RF节点配置面向车载射频单元的传输光路；所述通信用天线单元A_N（2）与所述通信用天线单元A_N（1）相邻，所述通信用天线单元A_N（2）使用的频谱与所述通信用天线单元A_N（1）使用的频谱相同或部分相同；

优选地，

在与所述第一时间区间存在交叠时间区间的第三时间区间内，在所述交叠时间区间上使用与第N个车载射频单元的当时位置相对应的属于第一RF节点组的通信用天线单元A_N（1）向第N个车载射频单元发送射频信号或从第N个车载射频单元接收射频信号的同时，以空间频率复用的方式使用与第Y个车载射频单元的当时位置相对应的属于第二RF节点组的通信用天线单元A_Y（1）向第Y个车载射频单元发送射频信号或从第Y个车载射频单元接收射频信号，并且，在所述第三时间区间之前，确定天线单元A_Y（1）所对应的RF节点，向该RF节点发送天线单元收/发控制信号以及为该RF节点配置面向车载射频单元的传输光路；所述面向车载射频单元的传输光路为可动态接通/断开的光路；

在与第三时间按区间存在交叠时间区间的第四时间区间内，使用与第Y个车载射频单元的当时位置相对应的通信用天线单元A_Y（2）向第Y个车载射频单元发送射频信号或从第Y个车载射频单元接收射频信号，并且在所述第四时间区间之前，确定天线单元A_Y（2）所对应的RF节点，向该RF节点发送天线单元收/发控制信号以及为该RF节点配置面向车载射频单元的传输光路；所述通信用天线单元A_Y（2）与所述通信用天线单元A_Y（1）相邻，所述通信用天线单元A_Y（2）使用的频谱与所述通信用天线单元A_Y（1）使用的频谱相同或部分相同；

其中，所述Y为取值为大于等于1的自然数；典型地，Y的取值范围包括1至32的自然数；

所述第一RF节点组对应的射频收/发阵列与第二RF节点组对应的射频收/发阵列间的距离为小于、等于或大于列车长度中的任一种距离；

所述第N个车载射频单元与所述第Y个车载射频单元由同一列高铁/地铁的不同车厢承载，或者，由不同的高铁/地铁列车承载；所述不同的高铁/地铁列车为同一轨道或两相邻轨道上行驶的高铁/地铁列车，所述两相邻轨道分别位于所述射频收/发阵列的不同侧；

所述以空间频率复用的方式使用与第Y个车载射频单元的当时位置相对应的属于第二RF节点组的通信用天线单元A_Y（1）向第Y个车载射频单元发送射频信号或从第Y个车载射频单元接收射频信号，具体步骤包括：所述通信用天线单元A_Y（1）向第Y个车载射频单元发送射频信号或从第Y个车载射频单元接收射频信号所使用的频率与所述通信用天线单元A_N（1）向第N个车载射频单元发送射频信号或从第N个车载射频单元接收射频信号所使用的频率相同或部分相同；

所述RF节点组间以邻区时频交叠发送/接收射频信号，包括如下步骤：

在第N个车载射频单元当前所在的由第一RF节点组对应的射频收/发阵列所服务的第一轨道长度区间内，使用第一面向车载射频单元的传输光路向第N个车载射频单元发送或从第N个车载射频单元接收射频信号；所述面向车载射频单元的传输光路为可动态接通/断开的光路；

在第N个车载射频单元进入由第二RF节点组对应的射频收/发阵列所服务的与所述第一轨道长度区间相邻的第二轨道长度区间之前，将第二面向车载射频单元的传输光路连通至第二RF节点组内的节点，并且在第一面向车载射频单元的传输光路与第一RF节点组内的节点保持连通的同时，将第二面向车载射频单元的传输光路用于向第N个车载射频单元发送或从第N个车载射频单元接收射频信号；

本实施例上述使用通信用天线单元和射频收/发单元RF_N向第一轨道上第N个车载射频单元以邻区时频交叠方式发送射频信号和/或从第一轨道上第N个车载射频单元接收射频信号的方法，用于对第N个车载射频单元的跟踪发射/接收，包括RF节点组内以邻区时频交叠发送/接收射频信号的步骤，和/或，RF节点组间以邻区时频交叠发送/接收射频信号的步骤，其中，

所述RF节点组内以邻区时频交叠发送/接收射频信号的步骤，其中，

所述在第一/二/三/四时间区间之前，向RF节点发送天线单元收/发控制信号的步骤，该步骤包括如下子步骤：

使用控制子网向RF节点发送天线单元收/发的时间窗口参数和/或工作频率参数；所述控制子网使用以太网、SDH、ATM、PON、EPON、GEPON传输技术和自定义传输协议中的任一种传输技术；所述控制子网包含的光路中至少一部分为保持常通状态的光路；

所述在第一/三时间区间之前，为RF节点配置面向第N/Y个车载射频单元的传输光路的步骤，该步骤包括如下子步骤：

使用光开关和/或光合路器实现RF节点与承载面向第N/Y个车载射频单元的发射传输光路的光纤之间建立连接；和/或，使用光开关和/或光合路器实现RF节点与承载面向第N/Y个车载射频单元的接收传输光路的光纤之间建立连接；

所述在第二/四时间区间之前，为RF节点配置面向第N/Y个车载射频单元的传输光路的步骤，该步骤包括如下子步骤：

为相邻的RF节点分别配置可以独立切换的面向第N/Y个车载射频单元的传输光路；

所述RF节点组间以邻区时频交叠发送/接收射频信号的步骤，包括如下至少一种子步骤：

在第N个车载射频单元进入由第二RF节点组对应的射频收/发阵列所服务的与所述第一轨道长度区间相邻的第二轨道长度区间之前，使用控制子网将所述第二面向车载射频单元的传输光路连通至第二RF节点组内的节点；所述控制子网包含的光路中至少一部分为保持常通状态的光路；

使用RF节点控制器为一组RF节点分配光路并进行控制，使用光路有控制器为一组RF节点控制器分配光路并进行控制，具体包括，将RF节点控制器分为第一RF节点控制器子组和第二RF节点控制器子组；所述第一RF节点控制器子组内的RF节点控制器与第二RF节点控制器子组内的RF节点控制器在轨道延伸方向上交替布设，或者，所述第一RF节点控制器子组内的RF节点控制器对应的射频收/发阵列与所述第二RF节点控制器子组内的RF节点控制器对应的射频收/发阵列在轨道延伸方向上以相邻的方式交替布设；

优选地，

所述向RF节点发送天线单元收/发的时间窗口参数和/或工作频率参数的步骤，包括如下子步骤：

向一个RF节点发送天线单元处于收/发状态的时间窗口的宽度和位置中的至少一种参数，和/或，向一个RF节点发送天线单元发射/接收频率的频点和/或带宽；或

向至少两个RF节点发送天线单元收/发的时间窗口参数和/或工作频率参数，为分属于不同的RF节点的天线单元或为属于同一个的RF节点的不同天线单元指配至少部分相同的收/发频率； 所述被指配至少部分相同的收/发频率的天线单元之间的距离大于空分复用距离，相邻天线单元间以空分复用频率的方式工作；

所述为相邻的RF节点分别配置可以独立切换的面向车载射频单元的传输光路的步骤，包括如下子步骤：

参见图5所示，将包含Z个RF节点的RF节点组分为第一RF节点子组596和第二RF节点子组597，将沿轨道延伸方向布设的天线单元阵列中的相邻排列的通信用天线单元进行依次分组，一个或多个相邻的通信天线单元分为一个组，第i个天线单元/天线单元组与相邻的第i+1个天线单元/天线单元组分别对应RF节点组中第i个RF节点和第i+1个RF节点，第i个RF节点属于第一RF节点子组，第i+1个RF节点属于第二RF节点子组，i为大于或等于1的自然数；第一RF节点子组包含U个RF节点，第二RF节点子组包含V个RF节点，U和V为大于或等于1的自然数；优选地，U和V在1至64之间取值；

为第一/二RF节点子组596/597包含的U/V个RF节点分别配置第一/二面向第N个车载射频单元的发射传输光路组和/或第一/二面向第N个车载射频单元的接收传输光路组，第一/二面向第N个车载射频单元的发射传输光路组包含U/V个光路，第一/二面向第N个车载射频单元的接收传输光路组包含U/V个光路,其中，第一面向第N个车载射频单元的发射传输光路组包含的U个光路即图5中光分配器591对应的光路1～U，光路1～U分别为不同的光纤或光纤内不同的波长，第二面向第N个车载射频单元的发射传输光路组包含的V个光路即图5中光分配器592对应的光路1～V，光路1～V分别为不同的光纤或光纤内不同的波长，光分配器591/592包含光开关或光分路器；使用第一/二光开关或光分路器将RF节点光馈送端点1/2的光路在第一/二面向第N个车载射频单元的发射传输光路组包含的U/V个光路间切换或分路，所述光馈送端点1/2为光纤512/513的端点512t/513t,和/或，使用第一/二光合路器或光开关将第一/二面向第N个车载射频单元的接收传输光路组包含的U/V个光路合路至汇接端点1/2, 其中，第一面向第N个车载射频单元的接收传输光路组包含的U个光路即图5中光汇接器593对应的光路1～U，光路1～U分别为不同的光纤或光纤内不同的波长，第二面向第N个车载射频单元的接收传输光路组包含的V个光路即图5中光分配器594对应的光路1～V，光路1～V分别为不同的光纤或光纤内不同的波长，光汇接器593/594包含光合路器或光开关；所述发射馈送端点1（端点512t）和2（端点513t）为两根传输光纤512/513的输出端点或为一根传输光纤512在本地（RF光节点控制器处）经分路得到的两个光输出端点；所述汇接端点1（图5中的514t）和2（图5中的515t）为两根传输光纤514/515的输入端点或为一根传输光纤514在本地连接的二合一合路器的光输入端点；优选地，所述第一/二RF发射光路组包含的U/V个光路为U/V根光纤，所述第一/二RF接收光路组包含U/V个光路为U/V根光纤，其中，第一/二RF接收光路组包含的U/V根光纤分别从第一/二RF节点子组596/597连接至光汇接器593/594,经过光汇接器593/594送往两根传输光纤514/515；

在所述第i个RF节点使用第i个天线单元/天线单元组与第N个车载射频单元间进行射频传输时，使用所述第一光开关或光分路器接通RF节点光馈送端点1到第i个RF节点的光路，和/或，使用第一光合路器或光开关将第i个RF节点的光路合路至汇接端点1，在图5中，汇接端点1被标识为514t；在所述第一光开关或光分路器处于接通RF节点光馈送端点1到第i个RF节点的光路的状态下，使用所述第二光开关或光分路器接通RF节点光馈送端点2到第i+个RF节点的光路,为使用第i+1个天线单元/天线单元组向第N个车载射频单元发射射频信号做准备，和/或，在所述第一光合路器或光开关将第i个RF节点的光路合路至汇接端点1的状态下，使用所述第二光合路器或光开关将第i+1个RF节点的光路合路至汇接端点2, 在图5中，汇接端点2被标识为515t,为使用第i+1个天线单元/天线单元组从第N个车载射频单元接收射频信号做准备；

其中，参见图5所示，光馈送端点1/2（即图5中所标识的512t/513t）与光纤512/513间的光路的通断由上/下路光开关模块598控制；汇接端点1/2（在图5中，汇接端点1/2被标识为514t/514t）与光纤514/515间的光路的通断由上/下路光开关模块598控制；所述第一RF节点子组596和第二RF节点子组597由RF节点控制器420a包含的光路分配控制模块595控制，光路分配控制模块595与光路由控制器610a之间存在控制光路511，控制光路511用于光路由控制器610a与RF节点控制器420a/420c之间的控制信息和测量信息的传输，光路由控制器610a与RF节点控制器420a/420c之间的控制信息和测量信息的传输通过ATM、SDH和G/EPON中的任一种方式实现；

更优选地，

所述为第一/二RF节点子组包含的U/V个RF节点分别配置第一/二面向第N个车载射频单元的发射传输光路组和/或第一/二面向第N个车载射频单元的接收传输光路组，第一/二面向第N个车载射频单元的发射传输光路组包含U/V个光路，第一/二面向第N个车载射频单元的接收传输光路组包含U/V个光路；使用第一/二光开关或光分路器将RF节点光馈送端点1/2的光路在第一/二面向第N个车载射频单元的发射传输光路组包含的U/V个光路间切换或分路，和/或，使用第一/二光合路器或光开关将第一/二面向第N个车载射频单元的接收传输光路组包含的U/V个光路合路至汇接端点1/2，包括如下至少一种子步骤：

为第一/二RF节点子组包含的U/V个RF节点分别配置第一/二面向第N个车载射频单元的发射传输光路组的子步骤，该子步骤包括：使用光合路器或光开关将第一/二面向第N个车载射频单元的发射传输光路组包含的U/V个光路中的每一个光路对应一个RF节点，将每一个光路配置为可从P个光输出端点接收光信号，P为大于等于1的自然数，典型地，P的取值范围为1至32；所述P个光输出端点中的每一个可以与U/V个光路或RF节点中的任一个相连通；具体地，参见图5所示，在RF节点控制器420a中的 P个光输出端点与光纤/光路512/513以及光纤/光路组516之间的光路受上/下路光开关598控制，所述光纤组516包含2至30根光纤或2至30个光波长；经过光路受上/下路光开关598的下路分配，光路/光纤516送往光分配器591/592，经过光分配器591/592的配置，光路/光纤516中的每一个光路都可以与U/V个RF节点中的中的每一个相连通；由于RF节点控制器420a中的P个光输出端点中的每一个都可以与U/V个RF节点中的任一个相连通，而且U/V个RF节点中的任一个都可以与P个光输出端点中的每一个相连通，就可以将P路光信号通过这P个光输出端点以时分或同时的方式送往同一个RF节点，或者将P路光信号中的任一路送往U/V个RF节点中的任一个节点，因此，可以将P路光路独立地送往U/V个RF节点中的任一个；对应于P的取值32,可以向U/V个RF节点对应的射频收/发阵列发送32路独立的光载数据流，如果每个高铁/地铁车厢设置一个车载射频单元用于接收所述光载数据流，就可以向32个车厢以每车厢一路光路的方式传输数据；对于8车厢编组的高铁，32个车厢对应4列8车编组的列车；

为第一/二RF节点子组包含的U/V个RF节点分别配置第一/二面向第N个车载射频单元的接收传输光路组的子步骤，该子步骤包括：使用光合路器或光开关将第一/二面向第N个车载射频单元的接收传输光路组包含的U/V个光路中的每一个光路对应一个RF节点，每一个光路配置为可向Q个光输入端点发送光信号，Q为大于等于1的自然数，典型地，Q的取值范围为1至32；所述Q个光输入端点中的每一个可以与U/V个光路或RF节点中的任一个相连通；具体地，参见图5所示，在RF节点控制器420a中的 Q个光输入端点与光纤/光路514/515以及光纤/光路组518之间的光路受上/下路光开关598控制，所述光纤组518包含2至30根光纤或2至30个光波长；经过光路受上/下路光开关598的下路分配，光路/光纤518与光汇接器593/594连通，经过光汇接器593/594的配置，光路/光纤518中的每一个光路都可以与U/V个RF节点中的中的每一个相连通；由于RF节点控制器420a中的Q个光输入端点中的每一个都可以与U/V个RF节点中的任一个相连通，而且U/V个RF节点中的任一个都可以与Q个光输入端点中的每一个相连通，就可以将Q路光信号以时分或同时的方式连通同一个RF节点，或者将Q路光信号中的任一路连通U/V个RF节点中的任一个节点，因此，可以将Q路光路独立地连通U/V个RF节点中的任一个；对应于Q的取值32,可以从U/V个RF节点对应的射频收/发阵列接收32路可独立与RF节点连接的光载数据流，如果每个高铁/地铁车厢设置一个车载射频单元用于发送所述光载数据流，就可以从32个车厢以每车厢一路光路的方式传输数据；对于8车厢编组的高铁，32个车厢对应4列8车编组的列车；

所述使用第一/二光开关或光分路器将RF节点光馈送端点1/2的光路在第一/二面向第N个车载射频单元的发射传输光路组包含的U/V个光路间切换或分路，和/或，使用第一/二光合路器或光开关将第一/二面向第N个车载射频单元的接收传输光路组包含的U/V个光路合路至汇接端点1/2的步骤，包括如下至少一种子步骤：

将RF节点控制器组分为第一RF节点控制器子组和第二RF节点控制器子组，将沿轨道延伸方向布设的天线单元阵列中的相邻排列的通信用天线单元进行依次分组，一组相邻的通信天线单元分为一个通信天线单元小组，第j个通信天线单元小组与相邻的第j+1个通信天线单元小组分别对应RF节点控制器组中第j个RF节点控制器和第j+1个RF节点控制器，第j个RF节点控制器属于第一RF节点控制器子组，第j+1个RF节点控制器属于第二RF节点控制器子组； j为大于或等于1的自然数；第一RF节点控制器子组包含W个RF节点，第二RF节点控制器子组包含X个RF节点，W和X为大于或等于1的自然数；优选地，W和X在1至100之间取值；

在第一/二RF节点控制器子组内包含的RF节点控制器间设置第一/二串联光路或并联光路；所述第一/二串联光路通过位于RF节点控制器处的光开关/光分路器实现光纤内的光路至子组内特定RF节点控制器的光路分配；所述第一/二串联光路实现RF节点控制器子组与光路由控制器间的通信连接；所述第一/二并联光路通过RF节点控制器与光路由控制器间的单跳光路实现对RF节点控制器子组内特定RF节点控制器的光路分配；

将发射馈送端点1和2的光路分别连接至第一/二串联光路中的光纤1和光纤2，或者，将发射馈送端点1和2的光路经光分路器连接至第一/二串联光路中的光纤1；和/或，将汇接端点1和2的光路分别连接至第一/二串联光路中的光纤3和光纤4，将汇接端点1和2的光路经光合路器连接至第一/二串联光路中的光纤3。

本实施例中，参见图5所示，光路由控制器610a向RF节点控制器420a/420b/420c/420d配送面向车载射频单元的传输光路，并且向RF节点控制器420a/420b/420c/420d配送控制子网所需要的控制通道和测量数据传输通道； 光路由控制器610a向RF节点控制器420a/420c配送控制子网用光路511，向RF节点控制器420b/420d配送控制子网用光路531; 光路由控制器610a向RF节点控制器420a/420b配送向车载射频单元发送数据的传输光路组520a/520b,从车载射频单元接收数据的传输光路组521a/521b；向车载射频单元发送数据的传输光路组520a/520b与从车载射频单元接收数据的传输光路组521a/521b经RF节点控制器420a/420b包含的上/下路光开关模块被送往RF节点控制器420c/420d; 向车载射频单元发送数据的传输光路组520c/520d与从车载射频单元接收数据的传输光路组521c/521d经RF节点控制器420c/420d包含的上/下路光开关模块后，以光路组520e/521e 以及520f /521f被送往RF节点控制器420e/420f;

本实施例给出的图5中，所述光路由控制器610a与数据传输及网络控制器数据传输及网络控制器620间设置有控制子网传输光路557a，控制子网传输光路557a经过光路由控制器610a的光路分配与控制光路557b、511和531连通; 在光路由控制器610a与数据传输及网络控制器数据传输及网络控制器620之间还存在传输光路组550a和551a，传输光路组550a/551a经过光路由控制器610a的下路分配后与光路组520a/521a以及520b/521b连通，在与光路组520a/521a或520b/521b连通时，传输光路组550a/551a与光路组550b/551b断开；传输光路组550a包含的光路552/553经过光路由控制器610a后与光路512/513连通；光路551a包含的光路554/555经过光路由控制器610a后与光路514/515连通;

本实施例给出的图5中，RF节点控制器420a和420c为第一RF节点控制器子组，RF节点控制器420b和420d为第二RF节点控制器子组；第一RF节点控制器子组内的RF节点控制器与第二RF节点控制器子组内的RF节点控制器沿轨道延伸方向交替布设，一种布设顺序为：第一RF节点控制器子组内的RF节点控制器420a，第二RF节点控制器子组内的RF节点控制器420b,第一RF节点控制器子组内的RF节点控制器420c，第二RF节点控制器子组内的RF节点控制器420d；或者，第一RF节点控制器子组内的一个RF节点控制器所控制的一段射频收/发阵列与第二RF节点控制器子组内的RF节点控制器所控制的一段射频收/发阵列沿轨道延伸方向交替布设，一种布设顺序为：第一RF节点控制器子组内的RF节点控制器420a所控制的一段射频收/发阵列，第二RF节点控制器子组内的RF节点控制器420b所控制的一段射频收/发阵列,第一RF节点控制器子组内的RF节点控制器420c所控制的一段射频收/发阵列，第二RF节点控制器子组内的RF节点控制器420d所控制的一段射频收/发阵列。

本实施例给出的图5中，RF节点控制器420a、420c、420b和420d所控制的一段射频收/发阵列的长度范围在200米至500米之间，在RF节点控制器420a与420c之间布设有420b，因此，RF节点控制器420a与420c之间的距离在200×2=400米至500×2=1000米之间，传输光路组521a/521b/521c/521d/521e/521f和传输光路组520a/520b/520c/520d/520e/520f所对应的光纤长度与RF节点控制器420a与420c之间的距离长度相当，约为400米至1000米之间；

本实施例给出的图5中，光路由控制器610a所控制的RF节点控制器的数目在2至32之间，对应的射频收/发阵列的长度在800米至32千米之间，典型地，光路由控制器610a所控制的RF节点控制器的数目为16，对应的射频收/发阵列的长度为16千米；

本实施例给出的图5中，数据传输及网络控制器620所控制的光路由控制器610的数目在2至32之间，对应的射频收/发阵列的长度在1600米至32×32=1024千米之间，典型地，数据传输及网络控制器620所控制的RF节点控制器的数目为8个，对应的射频收/发阵列的长度为16×8=128千米。

本实施例中，上述对第N个车载射频单元以及通信用天线单元A_N（1）/A_N(2)的操作可以对等地用于对第Y个车载射频单元以及通信用天线单元A_Y（1）/A_Y(2)的操作。

本实施例给出的的方法，还包括列车所在轨道确定方法、初始接入控制方法、射频收/发阵列重选方法和、道间RF节点阵列共享方法以及网络检测方法中的至少一种方法;其中，

所述列车所在轨道确定方法，包括如下步骤：

在第一射频收/发阵列内并列布设第一通信用天线单元和第二通信用天线单元，将所述第一/二定通信用天线单元的方向图主瓣方向分别设置为朝向参照平面的第一/二侧，和/或，将所述第一和第二通信用天线单元设置在金属板/第一射频收/发阵列支撑体的不同侧面；所述第一和第二通信用天线单元分别对应第一和第二接收通道，所述参照平面为沿第一射频收/发阵列长度方向延伸的垂直于地面/道床平面的平面；和/或

在第一射频收/发阵列内并列布设第一定位/定向用天线单元和第二定位/定向用天线单元，将所述第一/二定位/定向用天线单元的方向图主瓣方向分别设置为朝向参照平面的第一/二侧，和/或，将所述第一和第二定位/定向用天线单元设置在金属板/第一射频收/发阵列支撑体的不同侧面；所述第一和第二定位和/或定向用天线单元分别对应第一和第二接收通道，所述参照平面为沿第一射频收/发阵列长度方向延伸的垂直于地面/道床平面的平面；

使用所述第一和第二通信用天线单元，和/或，使用所述第一和第二定位/定向用天线单元接收来自车载射频收发单元的无线电信号，并进行如下至少一种判断步骤：

比较所述第一和第二通信用天线单元接收到的所述信号强度，如果所述第一通信用天线单元接收到的所述信号强度大/小于所述第二通信用天线单元接收到的所述信号强度，则将所述信号的到达方向判断为来自参照面的第一/二侧，将位于参照面的第一/二侧的轨道判断为列车/车载射频单元所在轨道；

比较所述第一和第二定位/定向用天线单元接收到的所述信号强度，如果所述第一定位/定向用天线单元接收到的所述信号强度大/小于所述第二定位/定向用天线单元接收到的所述信号强度，则将所述信号的到达方向判断为来自参照面的第一/二侧，将位于参照面的第一/二侧的轨道判断为列车/车载射频单元所在轨道；以及

比较所述第一和第二通信用天线单元接收到的所述信号强度，并且比较所述第一和第二定位/定向用天线单元接收到的所述信号强度；如果所述第一通信用天线单元接收到的所述信号强度大/小于所述第二通信用天线单元接收到的所述信号强度，并且，所述第一定位/定向用天线单元接收到的所述信号强度大/小于所述第二定位/定向用天线单元接收到的所述信号强度，则将所述信号的到达方向判断为来自参照面的第一/二侧，将位于参照面的第一/二侧的轨道判断为列车/车载射频单元所在轨道；

所述初始接入控制方法，包括如下步骤：

在第一时间区间内，使用位于行驶轨侧面的射频收/发阵列接收车载射频单元发送的传输链路建立请求信号和/或位置指示信号；

在所述第一时间区间之后的第二时间区间内，使用位于行驶轨侧面的射频收/发阵列中与所述车载射频单元的当前位置对应的通信用天线单元向车载射频单元发送接入指示信号；

在所述第二时间区间之后的第三时间区间内，使用位于行驶轨侧面的射频收/发阵列中与所述车载射频单元的当前位置对应的通信用天线单元与车载射频单元建立业务数据传输信道；

其中，

所述接入指示信号包括如下至少一种信号：

接入许可信号；

接入频点/带宽指示信号；

允许使用的车载无线电发射/接收通道的数量指示信号；

允许使用的车载无线电发射/接收通道的位置/距离间隔指示信号。

所述射频收/发阵列重选方法，包括如下步骤：

获取列车位置信息，包括如下步骤：

从卫星定位系统获取列车位置信息;和/或，使用位于行驶轨侧面的射频收/发阵列获取列车位置信息；

获取列车行驶轨道规划信息，包括如下步骤：

从列车调度/控制中心获取列车行驶轨道规划信息；和/或，使用位于行驶轨侧面的射频收/发阵列从车载装置获取列车行驶轨道规划信息；

获取射频收/发阵列的布设位置或覆盖区域与轨道的对应关系信息，包括如下步骤：

从列车调度/控制中心获取射频收/发阵列的布设走向或覆盖区域与其服务的轨道间的对应关系；

确定列车变道前后使用的射频收/发阵列是否为同一个不间断覆盖的阵列，若是，则不执行射频收/发阵列重选操作；否则，使用当前与列车车载射频单元保持通信连接的第一射频收/发阵列向车载射频单元发送射频收/发阵列重选指示信号；

从列车变道前后使用的第二射频收/发阵列接收车载射频单元发送的建立无线传输链路的请求信号和/或位置指示信号；

使用所述建立无线传输链路的请求信号和/或位置指示信号估计所述车载射频单元的位置，使用与该位置对应的第二射频收/发阵列中的通信用天线单元与车载射频单元建立数据传输信道；

其中，

所述第一/二射频收/发阵列位于第一轨道的不同侧并且其RF覆盖区间不连续或不重叠，或者，所述第一/二射频收/发阵列位于第一轨道的同一侧但是其RF覆盖区间不连续或不重叠；

所述射频收/发阵列重选指示信号包括如下至少一种信号：

候选射频收/发阵列的识别号；

接入候选射频收/发阵列的频点/带宽指示信号；

候选射频收/发阵列相对于列车行驶轨道的方位指示信号；

将要接入候选射频收/发阵列的车载射频单元在列车的左侧/右侧指示信号；

本实施例中，参见图3所示，所述第一射频收/发阵列210，位于线路区间300范围内，布设在直行轨道一侧的路肩区域，第一射频收/发阵列210包含天线模块211；第二射频收/发阵列330，布设在分岔轨道一侧的路肩区域，第一射频收/发阵列330包含天线模块331；分岔轨道包含第一行驶轨361和第二行驶轨362；所述第一/二射频收/发阵列位于所述直行轨道的不同侧并且其RF覆盖区间不连续或不重叠，本实施例中直行轨道为第一轨道，分岔轨道为第二轨道；在线路区间300范围内设置有护栏370和380；线路区间300包含的道床及轨道为高架布设或地面布设。

所述轨道间RF节点阵列共享方法，包括如下步骤：

确定在第一轨道和第二轨道间实施RF节点共享的共享长度区间；

在共享长度区间内的位于第一轨道和第二轨带中间的射频收/发阵列包含的通信用天线单元使用第一频带的第一部分与第一轨道上的车载射频单元通信，使用第一频带的第二部分与第二轨道上的车载射频单元通信；所述第一频带的第一部分与所述第一频带的第二部分在频率上不重叠；

在使用第一频带的第一部分与第一轨道上的车载射频单元通信时，基于对第一轨道上的车载射频单元的定位在射频收/发阵列中确定对应的通信用天线单元；在使用第一频带的第二部分与第二轨道上的车载射频单元通信时，基于对第二轨道上的车载射频单元的定位在射频收/发阵列中确定对应的通信用天线单元；

所述第一轨道上的车载射频单元与第二轨道上的车载射频单元为相向而行或同向而行;

所述网络检测方法，包括如下步骤：

使用位于行驶轨侧的射频收/发阵列的控制子网接口，向该射频收/发阵列对应的RF节点发送射频检测指示信号；和/或，使用位于行驶轨侧的射频收/发阵列的控制子网接口，向RF节点和RF节点控制器发送数据分配/汇接光路检测指示信号；

RF节点使用其控制的检测用天线单元向通信用天线单元和/或定位/定向用天线单元发送检测信号；和/或

RF节点使用其控制的检测用天线单元从通信用天线单元接收检测信号；

RF节点通过控制子网接口向网络自检确定单元发送射频检测数据。

本实施例所述的方法，还包括车辆状态监测方法、轨道状态监测方法、车辆行驶控制方法和车辆位置搜索方法中的至少一种方法，其中，

所述车辆状态监测方法，包括如下步骤：

车载射频单元将车载车辆状态/行车状态监测装置获取的监测数据通过位于行驶轨侧的射频收/发阵列发送给列车运行/监控中心的数据服务器；

所述车辆状态/行车状态监测装置获取的监测数据包括如下至少一种数据：

车辆行驶速度；

车辆行驶功耗；

车辆行驶平稳度；

车辆行驶加速减速性能；

车辆驱动系统的测试数据；

车辆行驶控制系统的测试数据；

所述轨道状态监测方法，包括车载监测方法和/或轨道侧监测方法，其中，

所述车载监测方法，包括如下步骤：

车载射频单元将车载轨道状态监测装置获取的数据通过位于行驶轨侧的射频收/发阵列发送给轨道监测/维护中心的数据服务器;和/或

车载射频单元将车载轨道状态监测装置获取的数据通过位于行驶轨侧的射频收/发阵列发送给列车运行/调度中心的数据服务器；

所述轨道状态监测装置获取的数据包括如下至少一种数据：

沿途视频数据；

轨道坡度数据；

车辆颠簸/震动数据；

所述轨道侧监测方法，包括如下步骤：

在轨道侧布设振动传感器阵列和/或超声波探测传感器阵列；所述振动传感器阵列和/或超声波探测传感器阵列受RF节点控制或使用控制子网光通道进行控制指令和测量数据的传输；优选地，所述振动传感器阵列和/或超声波探测传感器阵列与所述射频收发/阵列在轨道的同一侧布设或共支架/壳体布置；

使用所述超声波探测传感器对轨道上方进行目标探测，获取目标出现的时间和位置信息；和/或，使用振动传感器对轨道的震动进行探测，获取震动出现的时间和/或位置信息；

使用目标出现的时间和位置信息、震动出现的时间和位置信息中的至少一种信息确定目标/列车所在轨道；

优选地，

使用使用目标出现的时间和位置信息、震动出现的时间和位置信息中的至少一种信息，结合对车载射频单元的定位/定向结果和/或列车运行调度信息，确定目标是否为正常行驶的车辆；

更优选地，使用震动出现的时间和位置信息、对车载射频单元的定位/定向信息中的至少一种触发所述声波探测传感器对轨道上方进行目标探测；

所述车辆行驶控制方法，包括如下步骤：

监测数据获取步骤，从车辆监控中心的服务器或从被控车辆获取如下至少一种数据：

车辆状态数据；

车辆行驶数据；

轨道监测数据；

相邻行驶区间内的车辆行驶数据；

异常状态判断步骤，对监测数据获取步骤中获取的数据进行分析，若出现如下任一情况，则进入行驶控制步骤；否则，不进行行驶控制操作：

车辆状态异常；

车辆行驶超速；

轨道状态异常；

进入或接近相邻列车的闭塞区间；

行驶控制步骤，通过位于行驶轨侧的射频收/发阵列和车载射频单元向车载行驶控制装置发送减速、刹车和下路变道中的至少一种指令；

所述车辆位置搜索方法，包括如下步骤：

使用位于行驶轨侧的射频收/发阵列的控制子网接口，向该射频收/发阵列对应的RF节点发送车辆位置搜索指示信号；

RF节点使用其控制的通信用天线单元和/或定位/定向用天线单元，接收车载射频单元或车载定位信号发送单元的发射信号；

在接收到车载射频单元或车载定位信号发送单元的发射信号后，RF节点通过控制子网接口将接收到的车载射频单元或车载定位信号发送单元的发射信号强度和/或相应的接收天线单元的位置信息发送给车辆位置确定单元；

车辆位置确定单元使用所述通信用天线单元和/或定位/定向用天线单元的位置信息和/或所述通信用天线单元和/或定位/定向用天线单元接收到的信号幅度信息估计列车的位置。

本实施例中，所述使用第一面向车载射频单元的传输光路向第N个车载射频单元发送或从第N个车载射频单元接收射频信号，包括如下步骤：

在所述光路中传输以模拟方式调制的光信号（ROF：Radio Over Fiber）、由数字中频调制的光信号、由基带码流调制的光信号中的至少一种；

将所述被调制的光信号进行光电变换后获取射频信号，并将该射频信号经过放大后从相应的天线单元发射；或将所述射频信号变换为被电波调制的光信号通过所述光路发送；

其中，所述射频信号包括遵照无线电技术规范调制的无线电信号或遵照私有技术规范调制的无线电信号；优选地，所述射频信号包括遵照LTE空口协议的被调制的无线电信号。

实施例2，一种行驶轨侧无线跟踪传输装置举例

本发明提供的行驶轨侧无线跟踪传输装置实施例，参见图4所示，包括：

天线模块，RF模块，RF控制模块，信号处理模块，面向车载射频单元的传输光路接口模块，控制子网光路接口模块；其中，

所述天线模块，用于向车载射频单元发送通信信号、从车载射频单元接收通信信号、从车载射频单元接收定位信号中的至少一项，该天线模块包括通信用天线单元，定位/定向用天线单元；进一步地，该天线模块还用于无线跟踪传输网的检测，该天线模块还包括检测信号发送天线和/或检测信号接收天线；图4中，天线模块包含第一通信用电线单元211a和第二通信用天线单元211b;

RF模块，用于向天线模块馈送射频信号和/或从天线模块接收射频信号，包括至少一个通信用射频收/发模块和/或至少一个定位用射频接收模块；进一步地，该RF模块还用于无线跟踪传输网的检测，该RF模块还包括检测用射频收/发模块；

RF控制模块，用于使用从控制子网光路接口模块接收到的射频收/发控制指令来控制RF模块的工作参数和工作方式，包括控制信令处理模块；

信号处理模块，用于对来自面向车载射频单元的传输光路接口模块的光信号进行处理并将处理输出的信号送往RF模块，和/或，用于对来自RF模块的信号进行模拟或数字处理并将处理输出的信号送往面向车载射频单元的传输光路接口模块；包括数字调制光传输用的I/Q数字中频合路模块、DA变换模块、A/D变换模块、数字基带处理模块中的至少一种，或者包括模拟调制光传输用的电光/光电转换模块；

面向车载射频单元的传输光路接口模块，用于从面向车载射频单元的发送传输光路接收承载发往车载射频单元的信息的光信号和/或向面向车载射频单元的接收传输光路发送承载来自车载射频单元的信息的光信号，包括光电变换模块、电光变换模块、光连接端子模块中的至少一种；所述面向车载射频单元的传输光路为可动态接通/断开的光路；

控制子网光路接口模块，用于从控制子网接收射频收/发控制、车载射频单元定位指令和网络检测指令中的至少一种，并将定位测量数据和/或网络检测数据发往所述控制子网，包括光电变换模块和/或电光变换模块；

其中，所述控制子网，用于射频收/发控制、车载射频单元定位测量控制、车载射频单元定位测量数据传输、网络检测控制、网络检测数据传输以及面向车载射频单元的传输光路控制中的一种或多种，包括：RF节点控制器至RF节点的光路分配控制信号及测量数据传输光路和/或光路由控制器至RF节点控制器的光路分配控制信号及测量数据传输光路；所述控制子网使用以太网、SDH、ATM、PON、EPON、GEPON传输技术和自定义传输协议中的任一种传输技术；所述控制子网包含的光路中至少一部分为保持常通状态的光路；

优选地，将所述天线模块，RF模块，RF控制模块，信号处理模块，面向车载射频单元的传输光路接口模块，控制子网光路接口模块构成RF节点，将多个RF节点安装在可运输的长条形支架/壳体上，RF节点包含的通信用天线单元沿长条形支架/壳体长度方向依次排列构成射频收/发阵列，所述射频收/发阵列与其它安装在长条形支架/壳体上的模块构成射频收/发阵列预制件，在射频收/发阵列预制件内的所述模块之间完成至少部分光路连接和／或电路连接。

本装置实施例中，所述天线模块，RF模块，RF控制模块，信号处理模块，面向车载射频单元的传输光路接口模块（图4中没有示出），控制子网光路接口模块（图4中没有示出）构成了RF节点410。

本实施例给出的装置，还包括RF节点控制器420，参见图4所示，该控制器包括：

RF节点控制模块，光分配控制模块，测量及控制接口模块，光分配模块；其中，

所述RF节点控制模块，使用控制子网包含的光通道向RF节点发送射频收/发控制、车载射频单元定位测量控制、车载射频单元定位测量数据传输、网络检测控制、网络检测数据传输以及面向车载射频单元的传输光路控制中的一种或多种，包括光电变换模块和/或电光变换模块；

所述光分配控制模块，用于面向车载射频单元的传输光路至特定RF节点的传输通道的分配进行控制，包括光路分配信息处理模块；

所述光分配模块，用于执行面向车载射频单元的传输光路至特定RF节点的传输通道的分配进行控制，包括光开关、光分路器、光合路器中的至少一种；

所述测量及控制接口模块，用于使用控制子网包含的光通道从光路由控制器接收射频收/发控制、车载射频单元定位测量控制、车载射频单元定位测量数据传输、网络检测控制、网络检测数据传输以及面向车载射频单元的传输光路控制中的一种或多种，包括光电变换模块和/或电光变换模块。

本装置实施例中，RF节点控制器420与RF节点410之间具有如下信号连接关系：

在RF节点控制器420与RF节点410之间存在控制信号传输光路421，所述控制光路421作为控制子网包含的光通道的组成部分，RF节点控制器420使用控制光路421向RF节点410发送射频收/发控制、车载射频单元定位测量控制、车载射频单元定位测量数据传输、网络检测控制、网络检测数据传输以及面向车载射频单元的传输光路控制中的一种或多种；和/或，RF节点控制器420使用控制光路421从RF节点410接收车载射频单元定位测量数据传输、网络检测数据以及面向车载射频单元的传输光路控制中的一种或多种；

在RF节点控制器420与RF节点410之间存在面向车载射频单元的传输光路422，所述面向车载射频单元的传输光路422为本发明给出的面向车载射频单元的传输网/行驶轨侧无线跟踪传输网的构成部分；面向车载射频单元的传输光路422用于向车载射频单元发送乘客业务数据或车辆行驶控制数据，或者，用于从车载射频单元接收乘客业务数据或车辆行驶状态监测数据。

实施例3，一种行驶轨侧无线跟踪传输系统举例

本发明提供的行驶轨侧无线跟踪传输系统实施例，参见图6所示，包括：

RF节点410，RF节点控制器420，光路由控制器610，位置估计器；

所述RF节点410，用于射频收/发控制、车载射频单元定位测量控制、车载射频单元定位测量数据传输控制、网络检测控制、网络检测数据传输以及面向车载射频单元的传输光路控制中的一种或多种，包括：天线模块，RF模块，RF控制模块，信号处理模块，面向车载射频单元的传输光路接口模块，控制子网光路接口模块；

所述RF节点控制器420，用于使用控制子网包含的光通道向RF节点发送射频收/发控制、车载射频单元定位测量控制、车载射频单元定位测量数据传输、网络检测控制、网络检测数据传输以及面向车载射频单元的传输光路控制中的一种或多种；和/或，用于使用控制子网包含的光通道从RF节点接收车载射频单元定位测量数据传输、网络检测数据以及面向车载射频单元的传输光路控制中的一种或多种，包括：RF节点控制模块，光分配控制模块，测量及控制接口模块，光分配模块；

所述光路由控制器610，用于使用控制子网包含的光通道向RF节点控制器发送或使用RF节点控制器透传射频收/发控制、车载射频单元定位测量控制、车载射频单元定位测量数据传输、网络检测控制、网络检测数据传输以及面向车载射频单元的传输光路控制中的一种或多种；和/或，用于使用控制子网包含的光通道从RF节点控制器接收车载射频单元定位测量数据传输、网络检测数据以及面向车载射频单元的传输光路控制中的一种或多种，包括：测量及路由控制接口，测量及路由控制信号处理模块，光切换模块；

所述位置估计器(图6中没有示出)，位于轨道侧，具体布置位置包括RF节点、RF节点控制器、光路由控制器及数据传输及网络控制器所在位置中的至少一个位置，用于为车载射频单元进行位置估计并为面向车载射频单元的传输光路控制、车载射频单元定位测量控制及车辆行驶状态数据采集中的至少一项提供位置信息，包括：位置估计模块；

在图6所示的光路连接关系中，RF节点控制器组600a至600f分别对应一个光路有控制器610，多个光路由控制器610通过光缆630与数据传输及网络控制器620实现光路连通，在光路由控制器610之间存在单跳光路720；RF节点控制器420通过光路611和光路612在RF节点控制器之间以及在RF节点控制器与光路由控制器610之间建立串形连接，其中，光路611为控制子网包含的光路，光路612为面向车载射频单元的传输光路；光路由控制器610通过光路621/622/623在光路由控制器之间以及在光路由控制器与数据传输及网络控制器620之间建立串形连接，其中，光路621为控制子网包含的光路，光路622和光路623为面向车载射频单元的传输光路；

所述RF节点410、RF节点控制器420及光路由控制器610之间以树形拓扑结构相连或以树形加串形拓扑结构相连；

所述所述RF节点410、RF节点控制器420及光路由控制器610之间以树形拓扑结构相连的方式包括,参见图7所示：一个光路由控制器610以星形拓扑结构连接两个或两个以上的RF节点控制器420，一个RF节点控制器420以星形拓扑结构或串形拓扑结构连接两个或两个以上的RF节点410；

参见图7所示，由一组RF节点410组成的节点组210通过光路421和光路422与RF节点控制器建立星形连接，其中，光路421为控制子网包含的光路，光路422为面向车载射频单元的传输光路；RF节点控制器420通过光路611和光路612与光路由控制器610建立星形连接，其中，光路611为控制子网包含的光路，光路612为面向车载射频单元的传输光路；光路由控制器610通过光路621/622/623与数据传输及网络控制器620相连，其中，光路621为控制子网包含的光路，光路622和光路623为面向车载射频单元的传输光路；数据传输及网络控制器620通过光路730与车辆运行/调度中心的服务器相连，或者与移动通信网中的核心网相连；

所述RF节点410、RF节点控制器420及光路由控制器610之间以树形加串形拓扑结构相连的方式包括：一个光路由控制器610以串形拓扑结构连接两个或两个以上的RF节点控制器420，一个所述RF节点控制器420以串形拓扑结构连接两个或两个以上的RF节点410；

参见图8所示，由一组RF节点410组成的节点组210通过光路421和光路422与RF节点控制器建立星形连接，其中，光路421为控制子网包含的光路，光路422为面向车载射频单元的传输光路；RF节点控制器420通过光路611和光路612在RF节点控制器之间以及在RF节点控制器与光路由控制器610之间建立串形连接，其中，光路611为控制子网包含的光路，光路612为面向车载射频单元的传输光路；光路由控制器610通过光路621/622/623在光路由控制器之间以及在光路由控制器与数据传输及网络控制器620之间建立串形连接，其中，光路621为控制子网包含的光路，光路622和光路623为面向车载射频单元的传输光路；数据传输及网络控制器620通过光路730与车辆运行/调度中心的服务器相连，或者与移动通信网中的核心网相连；

优选地，

参见图7和图8所示，所述RF节点控制器420包括用于在RF节点控制器之间以单跳方式传输的接口710；和/或，所述光路由控制器包括用于在光路由控制器之间以单跳方式传输的接口720；

本实施例所述的系统，还包括如下至少一种装置：

数据传输及网络控制器620，初始接入控制器，射频收/发阵列重选控制器以及网络检测控制器；其中，

所述数据传输及网络控制器620，参见图6所示，用于使用控制子网包含的光通道向光路由控制器发送或使用光路由控制器透传射频收/发控制、车载射频单元定位测量控制、车载射频单元定位测量数据传输、网络检测控制、网络检测数据传输以及面向车载射频单元的传输光路控制中的一种或多种；和/或，用于使用控制子网包含的光通道从光路由控制器接收车载射频单元定位测量数据传输、网络检测数据以及面向车载射频单元的传输光路控制中的一种或多种；数据传输及网络控制器将面向车载射频单元的数据通过面向车载射频单元的传输光路送往车载射频单元所在位置所对应的RF节点，和/或，用于通过面向车载射频单元的传输光路从车载射频单元所在位置所对应的RF节点接收所述车载射频单元发送的数据，包括：信号分配确定模块，测量数据处理模块，光路分配控制模块，信号分配模块和信号汇接模块；

所述初始接入控制器，用于对车载射频单元初始接入射频收/发阵列过程中的引导和控制，包括：接入指示信号产生模块；

所述射频收/发阵列重选控制器，用于列车在行驶过程中变更与之通信的射频收/发阵列，包括：射频收/发阵列的布设走向或覆盖区域与其服务的轨道间的对应关系信息获取模块，射频收/发阵列重选指示信号产生模块；

网络检测控制器，用于网络的射频检测和数据分配/汇接光路检测控制，包括：射频检测指示信号发送模块，数据分配/汇接光路检测指示信号发送模块；

本实施例上述任一项所述的系统，还包括如下至少一种模块：

车辆状态监测数据传输接口模块，轨道状态监测数据传输接口模块，车辆行驶控制数据传输接口模块；其中，

所述车辆状态监测数据传输接口模块，用于将车辆状态监测数据发送至高铁/地铁运行/调度/监控用数据服务器，包括光连接器、光驱动器和复用/解复用器中的至少一种；所述车辆状态监测数据包括车辆行驶速度、车辆行驶功耗、车辆行驶平稳度、车辆行驶加速/减速性能、车辆驱动系统的测试数据和车辆行驶控制系统的测试数据中的至少一种；

所述轨道状态监测数据传输接口模块，用于将轨道状态监测数据发送至高铁/地铁运行/调度/监控/维护用数据服务器，包括光连接器、光驱动器和复用/解复用器中的至少一种；所述轨道状态监测数据包括轨道/线路监视视频数据、轨道坡度数据和车辆颠簸/震动数据中的至少一种；

所述车辆行驶控制数据传输接口模块，用于将车辆行驶控制数据发送至车载射频单元，通过车载射频单元传送到车载列车行驶控制装置，包括光连接器、光驱动器和复用/解复用器中的至少一种；所述车辆行驶控制数据包括减速、刹车和下路变道指令数据中的至少一种。

本发明提供的实施例中给出的行驶轨侧无线跟踪传输方法,装置及系统，克服了现有技术存在的频谱使用效率低、传播功率损耗大、列车运行状态监测能力差以及缺少网络故障定位能力这些缺点中的至少一种；所述方法、装置及系统具有频谱效率高，容错性强，功耗小的优点，既可用于乘客的业务传输也可用于列车行驶控制，可以显著提升高铁/地铁的行驶安全性和行车密度。

本发明实施例提供的行驶轨侧无线跟踪传输方法，可以全部或者部分地通过软件指令和/或者硬件电路来实现；本发明实施例提供的行驶轨侧无线跟踪传输装置可以全部或者部分地使用电子技术、光电技术或光传输技术实现。

虽然发明实施例以轨道交通（高铁，地铁，城铁）为例说明具体的实现方法，但是本发明的适用范围不限于轨道交通车辆的通信应用，比如，将所述的行驶轨侧布设方式改为车道侧或路肩内布设所述的RF节点阵列，既可用于公路行驶车辆的通信。

以上所述，只是本发明的较佳实施方案而已，并非用来限定本发明的保护范围。