[发明专利]用于铁路的地面无线扩频通信系统

说明书

本发明实施例涉及一种用于铁路的地面无线扩频通信系统，每个地面网络节点通过一个ONU接入地面无源光网络，再通过OLT和铁路专用通信网络接入铁路运行控制中心；第一地面网络节点群组接收所述铁路运行控制中心通过铁路专用通信网络和地面无源光网络下发的第一激活指令，由关闭状态转换为监听状态，对列车的车载光网络通信节点发出第一无线扩频通信信号进行监听；在监听到第一无线扩频通信信号时，发送第二无线扩频通信信号；并将第一无线扩频通信信号、地面网络节点组的认证信息和区域代码发送至铁路运行控制中心以生成第二激活指令，并下发至沿列车的行驶方向与第一组地面网络节点组相邻设置的第二组地面网络节点组。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于铁路的地面无线扩频通信系统。

背景技术

随着列车运行速度提高，完全靠人缭望、人工驾驶列车不能保证行车安全。铁路专用通信是直接为运输生产服务的，它将铁路有效的连接成一个整体，在保证铁路运行畅通和安全正点方面起到了至关重要都的作用。

我国的铁路线路点多线长，地理环境变化大、路况变化多、气候条件变化大，使得实现铁路专用通信的无线通信变得更为困难，难以建成一个有效可靠的无线信号系统。尤其是随着铁路运输列车速度的不断提升，现有的铁路通信系统，尤其是用于高铁的通信系统，在有效性、可靠性和安全性上都难以达到需求。

现有的高铁无线通信系统在高速移动条件下，无线扩频通信尤其是无线宽带通信的多径衰落被急剧放大，直接通信路径由于高速移动而被破坏取而代之的是许多无法预知的通信路径，这些现象是直接导致高速移动下多径衰落明显增大的主要原因。这种现象在大功率远距离的无线扩频通信方式下尤为突出。

为了达到高速条件下无线扩频通信尤其是无线宽带通信的目的，沿高铁线路远距离建设基站并加大通信及功率是通常的做法，而这种做法恰恰降低了无线扩频通信的可靠性。远距离无线扩频通信由于气候变化的原因如雨、雪、雾等恶劣气候现象不仅会降低无线扩频通信的质量，甚至会因此中断通信，这样无线扩频通信就会因此失去高铁信息化和智能化的重要支撑手段的地位，会直接导致高铁信息化和智能化的失败。

此外，干扰会对轨道交通的应用带来严重的问题。干扰会影响无线扩频定位结果,由于在轨道交通中有其他无线通信并列存在,如人为无线阻塞或其他用户在轨道交通附近安装的未经授权的接入点,干扰信号的正常传输，甚至造成通信中断或严重错误，影响铁路安全。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种用于铁路的地面无线扩频通信系统，具有辨别用户的认证功能，能够准确确认列车的信息，并能智能化的根据列车行进情况，开启和关闭地面的沿轨通信节点，防止任何非法信息侵入和侦听；该系统与现有列车通信系统兼容，可以互为备份，增加可靠性，能够在任何地理条件、路况条件、以及气候条件下可靠地工作，采用扩频码+明码的数据格式进行数据交互和信号传输，实现列车与地面的指令、状态、位置信息的交互，传输速度完全满足高铁列车的行驶速度对于通信速度的要求。

有鉴于此，本发明实施例提供了一种用于铁路的地面无线扩频通信系统，包括：

铁路运行控制中心、铁路专用通信网络、地面无源光网络和多个地面网络节点组；所述地面无源光网络包括光线路终端OLT和多个光网络单元ONU；每个所述地面网络节点组包括至少一个地面网络节点；

每个所述地面网络节点通过一个ONU接入所述地面无源光网络，通过所述OLT接入所述铁路专用通信网络，并通过所述铁路专用通信网络接入所述铁路运行控制中心；每个所述地面网络节点具有一个认证信息和一个区域代码；