[发明专利]用于列车与地面的无线通信装置及实现高带宽通信的方法

说明书

本发明公开了一种用于列车与地面的无线通信装置及其实现高带宽的通信方法，包括：设于车头车上无线桥接装置，设于车尾上的车上无线桥接装置，以及设于轨道旁的至少一轨旁无线桥接装置；车上无线桥接装置与轨旁无线桥接装置分别采用第一和第二信道无线通信连接，以及用于判断列车行驶方向的联动模块。车头及车尾双向采用不同信道与地面通信无线桥接，创造性地引入了联动模块，根据列车钥匙的启动动作判断车辆车头方向，解决了实现高带宽桥接链接目标中的列车两端分别达到最高带宽问题。大大提高了接入带宽，有效避免单向通信受阻而影响列车内通信服务需求。

技术领域

本发明涉及轨道列车通信技术领域，尤其涉及一种用于列车与地面的无线通信装置及实现高带宽通信的方法。

背景技术

现有的列车内无线网络系统与隧道，地面需要建立无线连接信息服务；而现有运营商在地铁中提供的3G/4G无线通信系统普遍采用隧道漏缆覆盖方式，由于列车金属车体阻挡，到车厢内信号衰减严重，无法提供高带宽的信息服务，由于车厢内乘客密度特别大，乘客需要高带宽的无线网络，特别是地铁在高峰时期由于峰值在线人数区大，经常无法打通运营商电话，或列车满载情况下，平均每平米有超过5个人，人体对无线信号遮挡严重，无法达到高质量的无线覆盖效果。目前解决该技术问题的方式是通过运营商网络技术或者自建WLAN桥接技术。运营商网络方式，通过在列车上部署无线终端与沿轨旁铺设的运营商基站进行桥接，由于运营商网络所使用的技术标准如3G、LTE等天生适用于快速移动的场景，因此使用该种方式实现起来最简单，但需要持续缴纳网络使用费用，并且可提供的桥接带宽在100Mbps以下；自建WLAN桥接技术只需要一次成本投入，但WLAN标准只针对静止或者慢速移动场景，在地铁列车这种快速移动的场景中使用需要解决的问题比较多。现有的地铁列车桥接WLAN解决方案更多的是解决列车快速行驶过程中车上桥接装置如何快速、无缝的与轨旁桥接装置进行桥接及漫游，仅解决了桥接链路的可用问题，没有过多考虑能提供多大的桥接带宽问题；但随着社会的发展，各种高流量的音、视频应用对带宽的需求也越来越高，因此在目前的实际场景中，除解决上述桥接链路可用的问题外，提供一个高带宽的桥接链路也是同等重要的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种WLAN桥接解决方案，同时实现快速桥接以及提供高速率桥接带宽的解决方案。在实际应用中，本发明所提供的解决方案可以实现列车在运行状态下达到平均300Mbps以上的桥接带宽，静止状态下可达到600Mbps以上的桥接带宽。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于列车与地面的无线通信装置，其包括：设置于列车车头上的第一车上无线桥接装置，设于列车车尾上的第二车上无线桥接装置，设于列车行驶的轨道一旁的至少第一上行轨旁无线桥接装置、第二上行轨旁无线桥接装置，以及设于列车行驶轨道另一旁的第一下行轨旁无线桥接装置和第二下行轨旁无线桥接装置；列车上行时，所述第一车上无线桥接装置与第一上行轨旁无线桥接装置采用第一信道无线通信连接，所述第二车上无线桥接装置与第二上行轨旁无线桥接装置采用第二信道无线通信连接；反之，当列车下行时，所述第一车上无线桥接装置与第一下行轨旁无线桥接装置采用第一信道无线通信连接，所述第二车上无线桥接装置与第二下行轨旁无线桥接装置采用第二信道无线通信连接；其中，所述第一车上无线桥接装置上还连接有第一联动模块，所述第二车上无线桥接装置还连接有第二联动模块，所述第一联动模块和第二联动模块均用于判断列车上行或下行的行车状态。

其中，所述第一车上无线桥接装置和第二车上无线桥接装置结构相同，均包括：车载AP，以及与所述车载AP连接的车载天线。

其中，所述的第一联动模块和第二联动模块相同，均包括：电连接于所述车载AP的继电器，所述继电器输入端电连接于汽车启动钥匙联动电源，当列车钥匙插入钥匙孔后，汽车启动钥匙联动电源触发继电器闭合，车载AP接收到继电器闭合信号后，判定当前车头为列车行驶方向。