[实用新型]一种高铁移动通信网络覆盖系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，特别涉及一种高铁移动通信网络覆盖系统。

背景技术

高铁铁路是指通过改造原有线路，使其线路直线化、轨距标准化，使营运速率达到每小时200公里以上，或者专门修建新的高速新线，使营运速率达到每小时250公里以上的铁路系统。高速铁路除了在列车在营运达到一定速度标准外，车辆、路轨、操作都需要配合提升。高速铁路对通信网络的覆盖质量要求也越来越高，而由于铁路场景的特殊性与高速移动对网络各方面的影响，导致用户的通信质量大大降低。现有的高铁移动通信系统通信质量较差，掉话率高，且在掉话时移动用户的感知度较低，不能满足人们的要求。

随着我国高速铁路的发展，高铁无论从线路总长、运行速度和建设规模均处于世界领先地位。我国的高速铁路已经覆盖了全国90％以上的居住人口，相比于普通铁路，高铁车速较快、车身屏蔽性较强、无线信号穿透车体的衰耗较大。

现有高铁无线通信技术大多基于较为成熟的卫星通信、集群移动通信和蜂窝移动通信，存在覆盖场强弱、覆盖效率低、多径衰弱和频繁切换等严重问题，其应用面临较大的困难和挑战。究其主要原因，这些传统技术最初主要面向个人移动通信需求设计，信号穿透密闭车厢损耗较大，大区制覆盖对于狭窄的带状路轨而言无效能量辐射较大，用户集中且全部用户随车速同步移动，对系统切换请求呈突发性。因此，有针对性的为高速铁路这种特殊的移动通信需求做出专门的设计显得较为重要而迫切。

与普通场景相比，高铁移动场景下的移动网络有覆盖率、带宽和切换等重要指标的特殊需求，传统网络难以满足。为实现360km/h或更高时速条件下的高铁移动通信目标，现有无效通信技术，如2G、3G、LTE、卫星通信和WIFI等，均不同程度地存在三个主要问题：传输率低，切换延迟大，以及频繁切换；特别是在多旅客集中通话时的业务体验效果极不理想。因此，专网覆盖已成为未来发展高铁移动通信网的必然发展趋势。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种高铁移动通信网络覆盖系统，可提高高铁通信网络的覆盖效果，减小通话掉线率。

本实用新型通过以下技术手段解决上述问题：

一种高铁移动通信网络覆盖系统，其特征在于，包括设置在高铁沿线的地面宏基站和设置在高铁内的车载基站，相邻宏基站之间距离小于300m，各个宏基站与所述高铁之间距离小于300m，

所述宏基站包括：天线、基站控制器，所述天线挂高为25m至45m，所述天线增益为18dBi；

所述车载基站包括：车载接入单元、车载控制单元和光分布定向天线，以及与所述车载接入单元和所述光分布定向天线相连的信号检测装置和与所述信号检测装置及所述车载控制单元相连的数据处理装置；所述信号检测装置用于检测车厢内的电磁波信号的强弱，将检测到的电磁波信号传输至数据处理装置进行处理，所述数据处理装置将所述电磁波信号转化为电信号传输至所述基站控制器；

所述车载接入单元设置在高铁车厢上，每节车厢的车载接入单元通过射频跳线和连接器与相邻车厢的车载接入单元相连，各个车载接入单元与所述车载控制单元相连；所述光分布定向天线设置在车厢顶部中间的安装室。

进一步的，所述车载基站还包括：设置在高铁车厢内与所述车载控制单元相连的速度传感器、压力传感器和报警装置。

进一步的，所述车载接入单元包括依次连接的光纤传输分配线路、车载接入中心和多制式通信网络接口。

进一步的，所述光分布定向天线由多个车载定向天线组成。

进一步的，所述基站控制器设有防爆器。

进一步的，所述基站控制器包括依次连接的地面管理单元、地面接入单元和光波长管理单元，所述地面接入单元与所述车载接入单元相连。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、通过在高铁沿线300m范围内设立宏基站，提高通信信号的覆盖半径，减少小区切换次数，提高通信信号质量。

2、通过车载基站与地面宏基站相配合，可以满足全车各种公共通信业务需求，并支持高速运动的高铁无线通信业务。

3、通将宏基站天线挂高设置为25m至45m，天线增益设置为18dBi；提高了地面宏基站移动信号的覆盖效果。

4、通过系统内的信号检测单元可以检测高铁内的电磁波信号，判断通信质量的好坏，有效解决了通信过程中信号衰落的问题，提高了通信的实时性和确定性。