[发明专利]一种高铁移动通信系统及其工作方法

权利要求书

1.一种高铁移动通信系统，其特征在于：包括，

车载通信系统，所述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；所述车载超高频无线宽带通信机与车载基站通讯连接；所述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，所述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；所述沿线光缆顺次接入地面超高频无线宽带通信机；所述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，并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的地面通信系统通讯连接；以及，

地面通信系统，所述地面通信系统包括与光传输网络通讯连接的地面基站控制器、与地面基站控制器通讯连接的核心网和与核心网通讯连接的公共电话交换网络。

2.根据权利要求1所述高铁移动通信系统的工作方法，其特征在于：其认证注册过程为，

当旅客进入高铁列车车厢时，旅客的移动通信用户终端设备即刻接收到由车载基站发出的无线电波信号，所述信号表示终端设备已经进入了一个新的移动通信信号覆盖区域；终端设备发出认证和注册信号，该认证和注册信号作为电磁波被光分布天线系统接收并转变为电信号，进而传输至车载基站；车载基站在接收所述电信号并进行处理后经车载超高频无线宽带通信机传输至地面合适位置的地面超高频无线宽带通信机，进而经光传输网络和地面基站控制器传输至核心网，所述核心网认证用户的合法身份并将用户信息保留在其来访用户数据库中；

所述核心网将用户认证结果传输至地面基站控制器，地面基站控制器根据所接收的指令将用户接入的信息和指令通过光传输网络传递至正与车载超高频无线宽带通信机连接通信的地面超高频无线宽带通信机，进而经车载超高频无线宽带通信机传输至车载基站；车载基站在接受到该信息和指令后发出允许接入的指令，该允许接入的指令作为电信号被光分布天线系统接收并转换为电磁波信号，光分布天线系统将所述电磁波信号传播到高铁车厢的内部空间被终端设备接收，进而所述终端设备接入高铁移动通信网络覆盖的区域。

3.根据权利要求2所述高铁移动通信系统的工作方法，其特征在于：其主叫过程为，

当高铁旅客需要和地面的任意对象进行通信时，旅客操作手机发出请求通信以及通信对方的用户信息，该信息作为电磁波信号被光分布天线系统接收并转变为电信号，进而输入至车载基站；车载基站在接收所述电信号并进行处理后通过车载超高频无线宽带通信机传输至地面合适位置的地面超高频无线宽带通信机，进而经光传输网络和地面基站控制器传输至核心网，所述核心网认证用户的合法身份并向被叫用户发出呼叫；

当被叫用户被接通时，所述核心网将被叫用户信息和用户信息经地面基站控制器和光传输网络传输至正与车载超高频无线宽带通信机连接通信的地面超高频无线宽带通信机，进而经车载超高频无线宽带通信机传输至车载基站；车载基站接收被叫用户接通的信息和指令并发出接通指令，所述接通指令作为电信号被光分布天线系统接收并转换为电磁波信号，光分布天线系统将所述电磁波信号传播到高铁车厢的内部空间被主叫终端设备接收，建立主叫和被叫终端设备之间的无线通信通道，从而建立通信，直到任意一方中断连接为止。

4.根据权利要求3所述高铁移动通信系统的工作方法，其特征在于：其被叫过程为，当核心网接到公共电话交换网络的呼叫后，通过查询所述来访用户数据库得到被叫用户的注册信息，得知被叫用户终端设备处于高铁中，所述核心网向该列高铁对应的地面基站控制器发出呼叫指令；所述地面基站控制器将接收到呼叫指令经光传输网络传输至正与车载超高频无线宽带通信机连接通信的地面超高频无线宽带通信机，进而经车载超高频无线宽带通信机传输至车载基站；车载基站接收的呼叫指令作为电信号被光分布天线系统接收并转换为电磁波信号，光分布天线系统将所述电磁波信号传播到高铁车厢的内部空间由被叫终端设备接收，建立主叫和被叫终端设备之间的无线通信通道，从而建立通信，直到任意一方中断连接为止。

5.根据权利要求1所述高铁移动通信系统的工作方法，其特征在于：所述高铁移动通信系统采用主动纠偏方法以消除多普勒频偏；所述主动纠偏方法为，超高频无线宽带通信机通过对对方通信机发射的标准测试信号进行测频获得自身相对移动速度，并因此调整发射载频的基准频率，使之到达收信机时的载频频率正好可以补偿因高速移动而产生的多普勒频偏。