[發(fā)明專利]一種基于毫米波的高鐵WIFI系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710088780.3
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN106888467A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐小珂;岳光榮;張智航
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04W24/00
• 分類號: H04W24/00;H04W84/12
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務(wù)所(普通合伙)51232
• 代理人: 葛啟函

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體涉及一種基于毫米波的高鐵WIFI系統(tǒng)。

背景技術(shù)

WIFI技術(shù)是使各種便攜式通信設(shè)備不再使用通信線纜實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)接入的主要方式。通過無線方式連接，使網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和終端的移動更加靈活。目前WIFI信號在室內(nèi)靜態(tài)環(huán)境下實現(xiàn)全覆蓋的技術(shù)已經(jīng)十分純熟，如何在高速移動的交通工具中布置無線網(wǎng)絡(luò)并提供安全可靠的業(yè)務(wù)服務(wù)和具有較高數(shù)據(jù)傳輸速度是未來WIFI技術(shù)發(fā)展的方向。

我國高鐵技術(shù)發(fā)展迅速，選擇乘坐高鐵出行的人數(shù)逐漸增大。在高鐵列車車廂上提供WIFI服務(wù)，能夠滿足互聯(lián)網(wǎng)時代移動用戶對于信息交互的基本需求，提高高鐵服務(wù)的品質(zhì)，進(jìn)一步提升我國高鐵技術(shù)在全球的競爭力。目前高鐵上的WIFI接入技術(shù)手段是通過車載WIFI設(shè)備，將沿線的3G信號或4G信號轉(zhuǎn)換為WIFI信號供乘客使用。但高鐵鐵路沿線比較荒涼，運營商的覆蓋密度比較小，而且車載設(shè)備需要不斷將收到三個運營商的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，必會造成信號的不穩(wěn)定。并且列車在高速的行駛中，信號衰減會十分嚴(yán)重。

毫米波通信具有高速率、短距離、超寬帶的特性，越來越受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的重視。60GHz頻段及其附近擁有豐富的頻譜資源，帶寬最高可以達(dá)到9GHz,即使采用低階調(diào)制方式，通信速率也可以達(dá)到數(shù)Gbps。由于波束窄，因此抗干擾能力比較強(qiáng)，并且60GHz無線通信系統(tǒng)的元器件尺寸與微波的元器件相比要小很多，對發(fā)射功率的要求也很低。在IEEE802.11.ad標(biāo)準(zhǔn)中，支持最高傳輸速率為7Gbps，同時支持設(shè)在60GHz、5GHz及2.4GHz頻段進(jìn)行切換，滿足高鐵WIFI的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于毫米波的高鐵WIFI系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的傳輸速率低，信號不穩(wěn)定，安全性能差的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供一種高鐵WIFI系統(tǒng)，包括：移動終端，接入熱點，車載光纖交換機(jī)，車載信號收發(fā)設(shè)備，基站，基站控制中心，核心網(wǎng)。其中，所述移動終端依次通過所述接入熱點、車載光纖交換機(jī)、車載信號收發(fā)設(shè)備、基站、基站控制中心與所述核心網(wǎng)進(jìn)行通信連接，所述車載光纖交換機(jī)與車載信號收發(fā)設(shè)備通過光纖連接。

所述車載光纖交換機(jī)，用于將所述接入熱點通過線纜傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包匯總并通過光纖傳輸給所述車載信號收發(fā)設(shè)備；或，還用于將從所述車載信號收發(fā)設(shè)備中接受到的數(shù)據(jù)包發(fā)送給移動終端。

所述車載信號收發(fā)設(shè)備，用于將所述車載光纖交換機(jī)發(fā)送的輸入信號進(jìn)行編碼、調(diào)制、組幀、濾波，并將濾波后的信號傳輸至所述基站。其中所述車載信號收發(fā)設(shè)備向所述基站無線發(fā)送的射頻信號為毫米波信號，頻段為60GHz；或，還用于將所述基站發(fā)送的射頻信號同步、均衡、解調(diào)、譯碼，并將譯碼后的信號通過光纖傳輸給車載光纖交換機(jī)。

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)相連的基站控制中心。

進(jìn)一步地，每節(jié)車廂布置一個所述車載光纖交換機(jī)，車頭和車尾分別布置一個所述車載信號收發(fā)設(shè)備，前三節(jié)車廂的所述車載光纖交換機(jī)通過光纖連接至車頭所述車載信號收發(fā)設(shè)備，后三節(jié)車廂的所述車載光纖交換機(jī)通過光纖連接至車尾所述車載信號收發(fā)設(shè)備。

進(jìn)一步地，所述車載信號收發(fā)設(shè)備在進(jìn)行編碼和調(diào)制時，編碼采用格雷編碼，調(diào)制方式采用QPSK調(diào)制。

進(jìn)一步地，所述格雷編碼是由格雷序列組成，格雷序列的遞推公式為：

其中由δ(n)可以求得A₀(n)，B₀(n)，進(jìn)而可以求得Ga₆₄、Ga₁₂₈，格雷序列Ga₆₄、Ga₁₂₈的系數(shù)如下：

Ga₆₄(n)＝A₆(64-n),Gb₆₄(n)＝B₆(64-n)，n＝1,2,...,64

其中n表示序列的第n位數(shù)據(jù)，對應(yīng)的W_k＝[+1 +1 -1 -1 +1 -1]和D_k＝[2 1 4 8 16 32]，其中W_k、D_k均為偽隨機(jī)序列。

Ga₁₂₈(n)＝A₇(128-n),Gb₁₂₈(n)＝B₇(128-n)，n＝1,2,...,128