[发明专利]一种高铁通信系统

权利要求书

1.一种高铁通信系统，其特征在于，包括：终端设备、可见光通信设备、网关、注册所述终端设备信息的直通放大系统、远端天线单元及中心站；其中，所述终端设备依次通过所述可见光通信设备、网关、直通放大系统、远端天线单元与所述中心站进行通信连接，所述远端天线单元通过光纤与所述中心站进行通信连接；

所述可见光通信设备，用于将所述终端设备发送的电信号进行调制，并将调制后的电信号依次通过所述网关、直通放大系统传输至所述远端天线单元，其中，所述直通放大系统向所述远端天线单元无线发送的射频信号为毫米波信号；或，还用于将所述终端设备发送的电信号调制并转换为第一光信号，其中，所述第一光信号在车厢内传输；

所述远端天线单元，用于将接收到的所述毫米波信号转换为第二光信号，且将所述第二光信号通过所述光纤发送至所述中心站；还用于通过所述光纤接收所述中心站发送的第三光信号；

其中，所述终端设备包括：光电探测器及可见光接收端多址解调设备；

所述光电探测器，用于接收所述可见光通信设备发送的第一光信号，并将所述第一光信号转换为电信号；

所述可见光接收端多址解调设备，用于将所述光电探测器转换成的电信号进行解调；

其中，所述可见光接收端多址解调设备，具体用于对所述光电探测器转换成的电信号依次进行模数转换、串并变换、去循环前缀、快速傅里叶变换、后均衡、并串变换处理，并将处理后的输出信号依次进行多址码解扩及基带解调；

其中，在所述可见光接收端多址解调设备中，加入多址码，对接收到的信号进行解扩，得到：

其中，表示第j个用户的第n个信号解扩后的信号，M是系统支持的最大的用户数量，m是系统中用户的数量，c_j,k表示第j个用户第k个沃尔什码，s_i,n表示第i个用户的第n个信号，c_i,k表示第i个用户第k个沃尔什码，v_j,n,k是第j个信道经过后均衡后的第k个码片扩频后的第n个信号中噪声。

2.根据权利要求1所述的高铁通信系统，其特征在于，每个中心站通过光纤与若干个所述远端天线单元进行通信连接，且每个中心站连接的所述远端天线单元的数量相同。

3.根据权利要求2所述的高铁通信系统，其特征在于，与同一中心站连接的若干个远端天线单元与高铁列车轨道平行且等距排列在高铁列车轨道的同一侧。

4.根据权利要求1所述的高铁通信系统，其特征在于，所述可见光通信设备包括：可见光通信光源及可见光发送端多址调制设备，其中，所述可见光通信光源与所述可见光发送端多址调制设备相连；

所述可见光发送端多址调制设备，用于对所述终端设备发送的电信号进行多载波调制，并将调制后的多载波信号通过所述可见光通信光源发送出去。

5.根据权利要求4所述的高铁通信系统，其特征在于，所述可见光发送端多址调制设备，具体用于对所述终端设备发送的电信号进行基带调制，并将基带调制后的输出信号进行多址码扩频调制，将多址码扩频调制后的信号依次进行串并变换、预均衡、快速傅里叶逆变换、加循环前缀、并串变换、数模转换处理，将经过数模转换后的信号通过所述可见光通信光源发送出去。

6.根据权利要求5所述的高铁通信系统，其特征在于，在进行多址码扩频调制或多址码解扩时，采用的多址码为沃尔什码。

7.根据权利要求6所述的高铁通信系统，其特征在于，所述多址码的码字表示为表示沃尔什序列，沃尔什序列满足：

其中，<·>表示内积运算；*表示共轭操作；表示第i个用户的第k个沃尔什码的共轭；c_j,k表示第j个用户第k个沃尔什码；M表示沃尔什序列的码长，同时也表示系统支持的最大的用户数量。

8.根据权利要求1所述的高铁通信系统，其特征在于，所述系统还包括：核心网，每个核心网与若干个所述中心站进行通信连接；

所述核心网，用于获取铁路数据，并将获取的所述铁路数据发送至与所述核心网相连的中心站。