[發(fā)明專(zhuān)利]一種高鐵通信系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610262662.5
• 申請(qǐng)日: 2016-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105763257B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉翔;王建萍;王建榮;陳丹陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04B10/116
• 分類(lèi)號(hào): H04B10/116;H04B10/25;H04B10/2575;H04L29/08
• 代理公司: 北京市廣友專(zhuān)利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種高鐵通信系統(tǒng)，其特征在于，包括：終端設(shè)備、可見(jiàn)光通信設(shè)備、網(wǎng)關(guān)、注冊(cè)所述終端設(shè)備信息的直通放大系統(tǒng)、遠(yuǎn)端天線(xiàn)單元及中心站；其中，所述終端設(shè)備依次通過(guò)所述可見(jiàn)光通信設(shè)備、網(wǎng)關(guān)、直通放大系統(tǒng)、遠(yuǎn)端天線(xiàn)單元與所述中心站進(jìn)行通信連接，所述遠(yuǎn)端天線(xiàn)單元通過(guò)光纖與所述中心站進(jìn)行通信連接；

所述可見(jiàn)光通信設(shè)備，用于將所述終端設(shè)備發(fā)送的電信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，并將調(diào)制后的電信號(hào)依次通過(guò)所述網(wǎng)關(guān)、直通放大系統(tǒng)傳輸至所述遠(yuǎn)端天線(xiàn)單元，其中，所述直通放大系統(tǒng)向所述遠(yuǎn)端天線(xiàn)單元無(wú)線(xiàn)發(fā)送的射頻信號(hào)為毫米波信號(hào)；或，還用于將所述終端設(shè)備發(fā)送的電信號(hào)調(diào)制并轉(zhuǎn)換為第一光信號(hào)，其中，所述第一光信號(hào)在車(chē)廂內(nèi)傳輸；

所述遠(yuǎn)端天線(xiàn)單元，用于將接收到的所述毫米波信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二光信號(hào)，且將所述第二光信號(hào)通過(guò)所述光纖發(fā)送至所述中心站；還用于通過(guò)所述光纖接收所述中心站發(fā)送的第三光信號(hào)；

其中，所述終端設(shè)備包括：光電探測(cè)器及可見(jiàn)光接收端多址解調(diào)設(shè)備；

所述光電探測(cè)器，用于接收所述可見(jiàn)光通信設(shè)備發(fā)送的第一光信號(hào)，并將所述第一光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；

所述可見(jiàn)光接收端多址解調(diào)設(shè)備，用于將所述光電探測(cè)器轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)進(jìn)行解調(diào)；

其中，所述可見(jiàn)光接收端多址解調(diào)設(shè)備，具體用于對(duì)所述光電探測(cè)器轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)依次進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換、串并變換、去循環(huán)前綴、快速傅里葉變換、后均衡、并串變換處理，并將處理后的輸出信號(hào)依次進(jìn)行多址碼解擴(kuò)及基帶解調(diào)；

其中，在所述可見(jiàn)光接收端多址解調(diào)設(shè)備中，加入多址碼，對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)，得到：

其中，表示第j個(gè)用戶(hù)的第n個(gè)信號(hào)解擴(kuò)后的信號(hào)，M是系統(tǒng)支持的最大的用戶(hù)數(shù)量，m是系統(tǒng)中用戶(hù)的數(shù)量，c_j,k表示第j個(gè)用戶(hù)第k個(gè)沃爾什碼，s_i,n表示第i個(gè)用戶(hù)的第n個(gè)信號(hào)，c_i,k表示第i個(gè)用戶(hù)第k個(gè)沃爾什碼，v_j,n,k是第j個(gè)信道經(jīng)過(guò)后均衡后的第k個(gè)碼片擴(kuò)頻后的第n個(gè)信號(hào)中噪聲。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鐵通信系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)中心站通過(guò)光纖與若干個(gè)所述遠(yuǎn)端天線(xiàn)單元進(jìn)行通信連接，且每個(gè)中心站連接的所述遠(yuǎn)端天線(xiàn)單元的數(shù)量相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高鐵通信系統(tǒng)，其特征在于，與同一中心站連接的若干個(gè)遠(yuǎn)端天線(xiàn)單元與高鐵列車(chē)軌道平行且等距排列在高鐵列車(chē)軌道的同一側(cè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鐵通信系統(tǒng)，其特征在于，所述可見(jiàn)光通信設(shè)備包括：可見(jiàn)光通信光源及可見(jiàn)光發(fā)送端多址調(diào)制設(shè)備，其中，所述可見(jiàn)光通信光源與所述可見(jiàn)光發(fā)送端多址調(diào)制設(shè)備相連；

所述可見(jiàn)光發(fā)送端多址調(diào)制設(shè)備，用于對(duì)所述終端設(shè)備發(fā)送的電信號(hào)進(jìn)行多載波調(diào)制，并將調(diào)制后的多載波信號(hào)通過(guò)所述可見(jiàn)光通信光源發(fā)送出去。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高鐵通信系統(tǒng)，其特征在于，所述可見(jiàn)光發(fā)送端多址調(diào)制設(shè)備，具體用于對(duì)所述終端設(shè)備發(fā)送的電信號(hào)進(jìn)行基帶調(diào)制，并將基帶調(diào)制后的輸出信號(hào)進(jìn)行多址碼擴(kuò)頻調(diào)制，將多址碼擴(kuò)頻調(diào)制后的信號(hào)依次進(jìn)行串并變換、預(yù)均衡、快速傅里葉逆變換、加循環(huán)前綴、并串變換、數(shù)模轉(zhuǎn)換處理，將經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換后的信號(hào)通過(guò)所述可見(jiàn)光通信光源發(fā)送出去。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高鐵通信系統(tǒng)，其特征在于，在進(jìn)行多址碼擴(kuò)頻調(diào)制或多址碼解擴(kuò)時(shí)，采用的多址碼為沃爾什碼。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高鐵通信系統(tǒng)，其特征在于，所述多址碼的碼字表示為表示沃爾什序列，沃爾什序列滿(mǎn)足：

其中，<·>表示內(nèi)積運(yùn)算；*表示共軛操作；表示第i個(gè)用戶(hù)的第k個(gè)沃爾什碼的共軛；c_j,k表示第j個(gè)用戶(hù)第k個(gè)沃爾什碼；M表示沃爾什序列的碼長(zhǎng)，同時(shí)也表示系統(tǒng)支持的最大的用戶(hù)數(shù)量。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鐵通信系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：核心網(wǎng)，每個(gè)核心網(wǎng)與若干個(gè)所述中心站進(jìn)行通信連接；

所述核心網(wǎng)，用于獲取鐵路數(shù)據(jù)，并將獲取的所述鐵路數(shù)據(jù)發(fā)送至與所述核心網(wǎng)相連的中心站。