[发明专利]一种车地无线通信系统及通信方法

说明书

本发明公开了一种车地无线通信系统及通信方法，根据列车所处位置不同，采用不同的通信方法，包括在隧道区段采用地面天线进行自由通信方式；在隧道出口处，采用地面天线与泄漏电缆并存的方法进行自由通信与泄漏无线通信结合方式；在地面和高架区段，采用泄漏电缆进行泄漏无线通信方式。为了实现多种通信方法，在不同区段设置不同的基站系统，各基站系统对应不同的通信方法。本申请的车地无线通信方法，针对不同外部环境的行车区段，依据各种通信方式的优点，在车载系统设置二种通信装置，分别采用不同的通信方式进行通信，有效地利用了频率带宽资源，节约了成本。

技术领域

本发明涉及车地通信技术领域，尤其是涉及一种车地无线通信系统及通信方法。

背景技术

目前，LTE系统具有高带宽、高移动性、长区间覆盖、高扩展性等特点，可解决既有无线系统存在的不稳定、移动性差等问题，目前被广泛应用于轨道交通车地无线通信系统。轨道交通行业可供划分使用的LTE频段为1.785GHz～1.805GHz。目前轨道交通应用环境主要分为隧道、地面和高架，隧道可看做一个封闭的空间，基本没有外界异网系统干扰，并且上下行线路是分开两个隧道，因此上下行线路基本无干扰。地面和高架区段均为开放空间，电磁环境更为恶劣，与同样获准采用1.8GHz频段的电力、石油及其他专用网络容易产生干扰，形成异网的同频干扰。由于地铁１.8GHz专用频段紧邻中国移动DCS1800系统的下行频段及中国电信LTE FDD系统的上行频段，频段之间并无保护频带间隔，地铁LTE车地无线系统与运营商的相关网络可能会产生邻频干扰。

轨道交通车地无线通信传输的主要介质为自由无线、泄漏电缆和裂缝波导。由于自由无线的天线和泄漏电缆在成本和施工上具有一定优势，比如，自由无线通信技术通信信号在空气中进行传播，无线通信技术属于布置方便，简单易行，通过发射天线进行信号传输，传输距离大，范围广。泄漏电缆无线通信技术是通过对同轴电缆进行开缝传播无线信号；泄漏电缆是向侧边辐射信号，因此也极易受到外界干扰，同时对外界形成干扰；裂缝波导具有低损耗、抗干扰性、信号分布均匀的特点，对其他系统的影响也十分微弱。

因此一般自由无线和泄漏电缆被较多应用，或者两个组合被应用。对应自由无线的车载接收天线一般安装于列车顶部，泄漏电缆一般安装于列车侧面，裂缝波导安装于轨道道床上。在地面线路和高架线路区段，由于自由无线和泄漏电缆的车载接收天线安装在车顶位置，更易接收的外界干扰信号，同时也会对外界系统造成干扰，为了减少这种外界系统的同频干扰，大多数轨道交通业主只能选择1.785GHz～1.805GHz内的某频段的频段进行使用，而不能全部使用其中的20MHz，造成频率资源的浪费。更严重的情况，其系统的上下行线路也会相互干扰，严重影响通信质量。

因此，设计一种车地无线通信系统，有效利用频率带宽资源，提高系统可靠性，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种车地无线通信系统及其基站系统，针对不同外部环境，在系统中设置二种通信方式，根据通信方式的优点，分别对应不同外部环境时的通信，达到有效利用频率带宽资源，提高系统可靠性的目的。

本发明的上述发明目的通过以下技术方案得以实现：

一种车地无线通信系统的通信方法，根据列车所处位置不同，采用不同的通信方法，包括在隧道区段采用地面天线进行自由通信方式；在隧道出口处，采用地面天线与泄漏电缆并存的方法进行自由通信与泄漏无线通信结合方式；在地面和高架区段，采用泄漏电缆进行泄漏无线通信方式。

本发明进一步设置为：用裂缝波导代替泄漏电缆，在隧道出口处，采用地面天线与裂缝波导并存的方法进行自由通信与裂缝波导无线通信结合方式；在地面和高架区段，采用裂缝波导进行裂缝波导无线通信方式。

本发明的上述发明目的还通过以下技术方案得以实现：