一種用於鐵路區間通信的光通信接入方法及系統的製作方法
2023-10-24 16:41:02 1
一種用於鐵路區間通信的光通信接入方法及系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種能為鐵路區間與車站間提供語音、數據和圖像傳輸的通信系統和方法。該通信系統由車站控制器、光纖通道、區間光通話柱、用戶連結設備和用戶終端設備組成。車站控制器、區間光通話柱、用戶連結設備均採用光纖連接，用戶連結設備與用戶終端設備採用無線通信方式連接。車站內的通信數據由車站控制器接收處理並發送給用戶終端設備接收，區間的通信數據由用戶終端設備接收處理並發送給車站控制器接收，從而實現鐵路區間與車站的雙向通信。
【專利說明】一種用於鐵路區間通信的光通信接入方法及系統
[0001]【技術領域】
本發明涉及一種用於鐵路區間通信的光通信接入方法及系統，是基於WIFI系統和光傳輸系統的語音、數據接入系統，能廣泛應用於鐵路、城市軌道交通等鐵路區間通信和長途光纜巡線和檢修應急通信。
[0002]【背景技術】
目前，在沒有覆蓋GSM-R鐵路通信系統的鐵路區間通信基於安全性、可靠性、經濟性、可用性的考慮，區間通話接入普遍採用電纜和區間通話柱的方式。該方式利用車站交換設備，通過貫通兩站之間的通信電纜與區間通話柱直接相連，為終端設備遠程提供電源、語音和數據通道。
[0003]鐵路區間通話柱是設在兩個車站之間鐵路線路兩側的通信電纜接線柱，間隔1.5?2km。用於鐵路巡線、檢修、應急搶險的臨時語音和數據通信接入。使用時鐵路現場工作人員隨身攜帶便攜共電式電話機或肩負式或車載式數據和視頻搶險設備連接區間通話柱電纜端子接入鐵路數字語音調度(數調)分系統和數據通信系統。
[0004]隨著電氣化鐵路的發展，電氣化鐵路牽引電流對與鐵路平行的通信電纜產生嚴重電磁幹擾，導致區間通信質量嚴重下降，甚至無法使用。而無線通信由於地形影響、經濟成本、通信安全的原因，不能完全解決區間通信傳輸需求。
[0005]
【發明內容】
為了克服傳統的鐵路區間通信電纜受電氣化鐵路牽引電流電磁幹擾嚴重的問題，本發明提供一種新型的區間通信系統接入方法，該方法不僅能避免受電氣化鐵路電磁幹擾的影響，還能進行其他多種數據業務(語音、數據、圖像等)的接入。
[0006]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:
一種鐵路區間通信接入系統，包括收發車站內數據的車站控制器、光纖通道、區間光通話柱、用戶連結設備和用戶終端設備；車站控制器與區間光通話柱採用光纖連接；用戶連結設備與光通話柱用光纖連接，並與用戶終端設備無線通信連接。
[0007]上述區間光通話柱採用無源光器件。
[0008]上述用戶連結設備為可充電的可攜式設備。
[0009]本發明用戶連結設備轉換模塊包括光收發模塊、與電源連接的主控模塊和無線路由器，光收發模塊和主控模塊通過並串轉換電路連接，主控模塊和無線路由器電連接。
[0010]本發明還提供了一種用於鐵路區間通信的光通信接入方法，主要包括車站控制器、光纖通道、區間光通話柱、用戶連結設備和用戶應用終端設備；在車站通信機械室內設置一臺含語音和數據接口的車站控制器，在鐵路區間設置一個或多個無源光通話柱；車站通信機械室內數調分系統的區間電話接口與數字光端機的語音接口連通，數調分系統提供的語音信號通過車站控制器的模數轉換和光電轉換成為數字光信號，通過光纖傳輸到無源光通話柱；無源光通話柱內設有一個無源光分插復用設備，並且為用戶提供光纖接口 ；用戶連結設備含有無線路由功能，能把光信號轉換為WiFi信號，為用戶提供無線信號接入功能，用戶連結設備自帶電源供電；用戶應用終端設備為用戶提供數據業務，應用終端設備自帶電源供電；用戶通過應用終端設備發出語音無線信號，信號通過連結終端轉換為光信號接入光通話柱，通過光纖傳輸到達車站通信機械室的數字光端機，通過光電轉換和數模轉換成為語音信號，接入到車站數調分系統，從而實現鐵路區間與車站的通信。
[0011]當在鐵路區間設置多個無源光通話柱時，無源光通話柱使用光纖連接，並按環形或星型組網。
[0012]本發明的有益效果是，可以代替傳統的鐵路區間通信電纜，不受電氣化鐵路電磁幹擾，通信質量可靠；可以利用既有鐵路傳輸光纜進行建設，不需要敷設光纜，建設成本較低；區間光通話柱採用無源光分插復用光器件，結構簡單，維護方便。
[0013]【專利附圖】
【附圖說明】
圖1是本發明的一個鐵路區間通信系統圖。
[0014]車站內的語音、數據信號經過車站控制器103的模數轉換、復用、光電轉換後變成光信號，經光纖通道107傳輸到區間通話住104，用戶端的連結設備105通過尾纖108與光通話柱104的光口連接，用戶終端設備106通過wifi無線通道109與連結設備連接，可與車站進行語音、數據等信息的通信。
[0015]圖2是本發明的車站控制器原理圖。
[0016]圖3是本發明的光通話柱組成圖。
[0017]圖4是本發明的連結設備原理圖。
[0018]附圖標號說明:100、網管系統；101、車站數字調度分系統；102、數位訊號收發設備；103、車站控制器；104、光通話柱；105、連結設備；106、應用終端設備；107、光纖通道；108、尾纖；109、無線通道。
【具體實施方式】
[0019]下面將結合本發明的附圖對其進行闡述和說明。
[0020]本發明是解決車站與鐵路區間的通信問題。本發明的系統如附圖1所示，在車站內設置車站控制器103、網管系統100 ;鐵路區間設置光通話柱104 ;用戶端設置鏈路設備105、應用應用終端設備106 ;車站設備與區間設備採用光纖通道107連接，區間設備與用戶鏈路設備採用尾纖108連接，鏈路設備與終端設備採用wifi無線通道109連接。
[0021]車站與區間用戶的通信方式如下:車站的語音、數據信號接入車站控制器103，車站控制器原理圖如圖2所示，模擬信號經過濾波和模數轉換變成數位訊號接入主控模塊，數位訊號則直接接入主控模塊，各種信號經主控模塊處理、接口轉換、光電轉換後由光纖通道發送到區間光通話柱104。光通話柱組成圖如圖3所示，光纖配線單元和光分器均為無源光器件，為車站發送給區間用戶的光信號提供光接口。區間用戶的連結設備原理圖如圖4所示，連結設備105通過光通話柱104接收光信號並轉換為無線信號，通過wifi無線通道109發送給用戶終端設備106。用戶終端設備原理圖如圖5所示，用戶應用終端設備106接收到無線信號並通過主控模塊處理後還原為相應的語音、數據信號。
[0022]區間用戶與車站的通信方式如下:區間用戶發出的語音、數據信號經過用戶應用終端設備106處理轉換為數字無線信號，通過wifi無線通道109發送到用戶連結設備，連結設備105經過光電轉換處理把無線信號轉換為光信號。連結設備105發送的光信號通過區間光通話柱104接入車站控制器103，車站控制器103接收的光信號經過主控模塊的處理轉還原為相應的語音、數據信號。
【權利要求】
1.一種鐵路區間通信接入系統，其特徵是:包括收發車站內數據的車站控制器、光纖通道、區間光通話柱、用戶連結設備和用戶終端設備；車站控制器與區間光通話柱採用光纖連接；用戶連結設備與光通話柱用光纖連接，並與用戶終端設備無線通信連接。
2.根據權利要求1所述的通信系統，其特徵是:區間光通話柱採用無源光器件。
3.根據權利要求1或2所述的通信系統，其特徵是:用戶連結設備為可充電的可攜式設備。
4.根據權利要求3所述的通信系統，其特徵是:用戶連結設備轉換模塊包括光收發模塊、與電源連接的主控模塊和無線路由器，光收發模塊和主控模塊通過並串轉換電路連接，主控模塊和無線路由器電連接。
5.一種用於鐵路區間通信的光通信接入方法，主要包括車站控制器、光纖通道、區間光通話柱、用戶連結設備和用戶應用終端設備；其特徵是:在車站通信機械室內設置一臺含語音和數據接口的車站控制器，在鐵路區間設置一個或多個無源光通話柱；車站通信機械室內數調分系統的區間電話接口與數字光端機的語音接口連通，數調分系統提供的語音信號通過車站控制器的模數轉換和光電轉換成為數字光信號，通過光纖傳輸到無源光通話柱；無源光通話柱內設有一個無源光分插復用設備，並且為用戶提供光纖接口 ；用戶連結設備含有無線路由功能，能把光信號轉換為WiFi信號，為用戶提供無線信號接入功能，用戶連結設備自帶電源供電；用戶應用終端設備為用戶提供數據業務，應用終端設備自帶電源供電；用戶通過應用終端設備發出語音無線信號，信號通過連結終端轉換為光信號接入光通話柱，通過光纖傳輸到達車站通信機械室的數字光端機，通過光電轉換和數模轉換成為語音信號，接入到車站數調分系統，從而實現鐵路區間與車站的通信。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於:當在鐵路區間設置多個無源光通話柱時，無源光通話柱使用光纖連接，並按環形或星型組網。
【文檔編號】H04B10/27GK103441800SQ201310424362
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】黃瑞, 方亞非, 王增力, 黃澤星, 李 瑞, 顧聞, 劉少健, 龔雪 申請人:中鐵二院武漢勘察設計研究院有限責任公司