[发明专利]车地辅助通信系统

权利要求书

1.一种车地辅助通信系统，其特征在于，所述车地辅助通信系统包括：地面无线扩频通信系统和车载无线扩频通信系统；

所述车载无线扩频通信系统包括：车载控制中心、车载无源光网络和多个车载光网络通信节点；所述车载无源光网络包括光线路终端OLT和多个光网络单元ONU；每个所述车载光网络通信节点通过一个ONU接入所述车载无源光网络，并通过所述OLT接入所述车载控制中心；每个所述车载光网络通信节点具有一个认证信息；所述车载光网络通信节点按照列车行驶方向依次设置于列车的底部，所述车载光网络通信节点发射的第一无线扩频通信信号的辐射方向向下垂直于所述列车行驶方向；

所述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；

在列车行驶方向上的第一地面网络节点群组接收所述铁路运行控制中心通过所述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，所述第一地面网络节点群组由关闭状态转换为监听状态；所述第一地面网络节点群组包括至少一个地面网络节点组；其中，每次激活的第一地面网络节点群组为一个或多个，激活的数量和位置由所述铁路运行控制中心决定；所述第一地面网络节点群组对列车的车载光网络通信节点发出无线扩频通信信号进行监听；所述激活指令包括通信频点、所述车载光网络通信节点的扩频码和列车运行指令；所述无线扩频通信信号包括设定的第一扩频码；

所述车载控制中心发出第一控制信号，使得所述车载光网络通信节点发出第一无线扩频通信信号；所述第一无线扩频通信信号包括所述车载光网络通信节点的扩频码；所述扩频码携带有所述车载光网络通信节点的认证信息；

所述第一地面网络节点群组中的第一地面网络节点监听到所述第一无线扩频通信信号，并根据所述第一扩频码进行列车信息认证；当认证通过时，发送第二无线扩频通信信号；所述第二无线扩频通信信号包括所述地面网络节点组的认证信息和区域代码；所述区域代码用以标识所述地面网络节点组的位置信息；并且，当认证通过时，所述第一地面网络节点将所述第一无线扩频通信信号、所述地面网络节点组的认证信息和区域代码通过所述地面无源光网络和所述铁路专用通信网络发送至所述铁路运行控制中心；

所述铁路运行控制中心根据所述第一无线扩频通信信号、所述地面网络节点的认证信息和区域代码生成第二激活指令，并通过所述铁路专用通信网络和地面无源光网络下发至第二地面网络节点群组，使得所述第二地面网络节点群组关闭状态转换为监听状态；所述第二地面网络节点群组沿所述列车的行驶方向与所述第一地面网络节点群组相邻设置；所述第二地面网络节点群组包括至少一个地面网络节点组；

其中，多个所述车载光网络通信节点等间距设置，多个所述地面网络节点组等间距设置，相邻两个所述车载光网络通信节点之间的间距l与相邻两个地面网络节点组之间的间距L满足l= L×（1-1/n）；其中n为在列车运动L的距离内车载光网络通信节点与地面网络节点组的对齐次数；

其中，所述铁路运行控制中心对所述第一无线扩频通信信号、所述地面网络节点的认证信息和区域代码进行解析处理，得到所述列车的实时位置信息和/或行驶速度信息。

2.根据权利要求1所述的车地辅助通信系统，其特征在于，至少有（n-1）个地面网络节点组在同一时刻处于监听状态。

3.根据权利要求1所述的车地辅助通信系统，其特征在于，所述车载光网络通信节点接收所述第一地面网络节点发送的所述第二无线扩频通信信号，并传输至所述车载控制中心；

所述车载控制中心对所述第二无线扩频通信信号的认证信息和区域代码进行解析处理，得到所述列车的实时位置信息和/或行驶速度信息。

4.根据权利要求1所述的车地辅助通信系统，其特征在于，所述第一无线扩频通信信号还包括明码，携带有列车运行状态信息和/或指令信息；所述第二无线扩频通信信号还包括明码，携带有指令信息。