[發明專利]CBTC無線通信系統及方法

在審

• 申請號: 201410036264.2
• 申請日: 2014-01-26
• 公開（公告）號: CN103874097A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 王志駿;陶偉;趙祝梁
• 申請（專利權）人: 上海自儀泰雷茲交通自動化系統有限公司
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02;H04W36/08;H04W36/30
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 胡美強;王婧荷

技術領域

本發明涉及一種CBTC（基于無線通信的列車自動控制系統，Communication?Based?Train?Control?System）無線通信系統及方法。

背景技術

現有的城市軌道交通信號系統主要采用DSSS（直序列擴展頻，Direct?Sequence?Spread?Spectrum）直接序列擴頻進行車地通信，DSSS直接序列擴頻通過利用高速率的擴頻序列在發射端擴展信號的頻譜，而在接收端用相同的擴頻碼序列進行解擴，把展開的擴頻信號還原成原來的信號。其特點是通信帶寬較大，但由于載波頻率固定，且無線功率密度較低，容易受到各種無線信號干擾而造成車地通信丟失。

另一方面，現有AP（無線接入點，Access?Point）的設置沒有一個明確的標準，而AP間距設置過小容易導致在列車高速運行狀態下AP漫游切換頻繁而影響通信穩定，而AP間距設置過大則達不到冗余覆蓋的要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術容易受到干擾且不穩定或冗余覆蓋不達標的缺陷，提供一種信號更穩定冗余覆蓋更好且不易受干擾的CBTC無線通信系統及方法。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種CBTC無線通信系統，其特點在于，其包括有一AP訪問模塊，所述AP訪問模塊包括有一AP信號搜索模塊、一AP通信模塊、一第一AP信號強度判斷模塊、一第二AP信號強度判斷模塊和一AP通信重連模塊；

所述AP信號搜索模塊用于搜索AP的信號；

所述AP通信模塊用于連接所述AP信號搜索模塊搜索到的信號強度最強的AP；

所述第一AP信號強度判斷模塊用于判斷連接中的AP的信號強度是否低于一第一設定值，所述第一設定值的取值范圍為-67dBm～-63dBm，若是則調用所述AP信號搜索模塊進行一次搜索，若否則重復調用所述第一AP信號強度判斷模塊；

所述第二AP信號強度判斷模塊用于判斷所述一次搜索中所得信號強度最強的AP的信號強度是否高于一第二設定值，所述第二設定值的取值范圍為-64dBm～-60dBm，若是則調用所述AP通信重連模塊，若否則調用所述第一AP信號強度判斷模塊；

所述AP通信重連模塊用于斷開CBTC的車載無線電臺與所述連接中的AP的連接，并與所述一次搜索中所得信號強度最強的AP進行連接后，調用第一AP信號強度判斷模塊。

較佳的，所述CBTC無線通信系統還包括有一抗干擾模塊，所述抗干擾模塊包括有一偽隨機跳躍模塊、一通信通道占用判斷模塊、一錯誤數據包判斷模塊和一重發模塊；

所述偽隨機跳躍模塊用于以一第一時長為間隔，將作為通信通道的頻段的中心頻點在2.4GHz～2.4835GHz范圍內以至少6Mhz為跨度進行偽隨機跳躍；

所述通信通道占用判斷模塊用于在所述偽隨機跳躍模塊運行的同時判斷當前通信通道是否被占用，若是則調用所述錯誤數據包判斷模塊，若否則重復調用所述通信通道占用判斷模塊；

所述錯誤數據包判斷模塊用于判斷是否發送/接收有至少一錯誤數據包，若是則調用所述重發模塊，若否則調用所述通信通道占用判斷模塊；

所述重發模塊用于重新發送/接收所述錯誤數據包后調用所述通信通道占用判斷模塊。

較佳的，AP的部署間距為250m～150m。此處，在地下筒狀隧道的直線段，單個定向天線的覆蓋范圍達到500米以上?？紤]到AP的冗余覆蓋需求，地下隧道或地面高架段的直線部分相鄰AP部署間距應控制在250米以內；另外，由于頻繁的AP漫游切換不利于通信穩定，反而到導致切換過程中丟包率上升，故列車最高時速在160km/h的情況下，AP部署間距不應小于150米。

較佳的，AP的部署間距為200m～160m。此處，彎道、上下坡等特殊地形段，根據轉彎半徑應將間距控制在160～200米。

較佳的，所述CBTC無線通信系統還包括有兩條電源線路；

將AP沿線路進行編號，并將奇數編號的AP和偶數編號的AP分別與所述兩條電源線路電連接。

這樣一來，即使是有一條電源線路故障而導致部分AP使用不能的情況下，還能保證有通信能力。

較佳的，在列車的兩頭分別設置一用于接收正前方和正后方AP的無線信號的定向天線。

此處使用定向天線可以使得列車忽略來自車廂內部及站臺區域的干擾。

本發明還提供一種CBTC無線通信方法，其特點在于，其包括有一AP的訪問方法，所述無線訪問節點的訪問方法包括有以下步驟：

S1、搜索AP的信號；