[发明专利]基于波导管传输媒质的多频段WIFI并行传输方案

说明书

技术领域

本发明涉及列车运行控制技术领域，特别是涉及一种基于波导管传输媒质的多频段WIFI并行传输方案。

背景技术

近年来，我国各大城市轨道交通发展迅速，列车运行控制方法也由传统的司机根据地面信号显示行车升级为CBTC系统控制。所谓CBTC系统，是指基于通信的列车运行控制系统(Communication Based Train Control)。当前城市轨道交通已经进入网络化运行阶段，在该环境中列车控制系统需要大容量的地一车双向通信信息，以确保列车运行安全；一些专用通信系统诸如公安集群通信、车厢视频监控等也要求在轨旁与车厢设备进行通信；同时，车内旅客也有各种旅客信息服务的需求，需要从车外使用无线通信的方式将服务信息引入车厢内部。多种传输需求并存，要求车-地无线通信系统能够提供多个信道的同时传输，同时需要提供可靠的覆盖、大传输容量和强保密等级。

目前，CBTC系统主要采用WIFI制式进行车地通信，使用的传输媒质包括了空间自由波、泄漏电缆、波导三种方式。对于自由波、泄漏电缆两种传输方式，由于传输信号会在自由空间交叠，不可避免的造成多路信号间的相互干扰，降低小区边沿的覆盖性能，增加传输丢失率，系统保密性能也无法保证，波导传输媒质的封闭特性，决定了以上的问题都能够顺利的解决。然而，使用波导传输造成其它问题：当同一根波导管内有多个接入点信号传输时，由于波导对信号衰减很小，即使使用两路正交信号传输，旁瓣泄漏信号都会造成两路传输之间的严重干扰，无法实现并行传输。而为每路信号装配一根波导的成本过高，维护成本与现场施工难度都会增加。

综上所述，现有的CBTC系统如果使用波导管作为传输媒质，可以有效改善系统的覆盖性能、传输容量与保密性，但是无法同时承载多个应用系统，系统建设、维护成本都会显著增加。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，提供一种基于波导管传输媒质的多频段WIFI并行传输方案，实现在一个波导管传输媒质中并行传输多路正交信号，减少同一波导管传输媒质内多路信号之间的干扰，并且保证传输性能，信道利用率高、成本低。

本发明的技术解决方案是：基于波导管传输媒质的多频段WIFI并行传输方案，包括波导管传输媒质、WIFI接入点设备，其特征是：它还包括将多路WIFI接入点设备信号注入到所述波导管传输媒质的宽带合路器、包括WIFI用户设备、信道滤波器、窄带天线；所述的WIFI接入点设备经过信道滤波器滤波后，连接到宽带合路器；所述WIFI用户设备通过对应的信道滤波器，由对应信道的窄带天线接收波导管传输媒质中辐射的信号，向波导管传输媒质中辐射信号，所述波导管传输媒质并行传输多路WIFI信号。

在波导管传输媒质的一端使用波导同轴转换器连接到宽带合路器，另一端使用泄漏负载将多根波导管相连，所述宽带合路器具有良好的驻波反射特性与良好的隔离度。

将多个正交信道上的WIFI接入点设备使用宽带合路器注入波导腔，并使用与工作信道频带匹配的滤波器进行滤波，该滤波器的通带宽度与WIFI信道宽度保持一致，具有良好的带外抑制特性，能够减少其它信道的信号对工作信道传输信号的干扰，并抑制工作信道信号泄漏到邻近信道的信号能量，减少该信道对其它信道的干扰。

在波导管传输媒质旁的WIFI用户设备的射频前端，使用与工作信道频带匹配的信道滤波器滤波，该信道滤波器的通带宽度与WIFI信道宽度保持一致，具有良好的带外抑制特性，该信道滤波器将滤波后的信号通过一窄带天线将信号辐射到波导管传输媒质内，或者接收波导管传输媒质中辐射的信号，所述的窄带天线具有工作信道的带通滤波特性，能够滤除工作信道外的信号能量，减少其它信道对工作信道的干扰。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1)同一波导内传输多路信号，提高信道利用率，减少成本；

2)减少空间中不同信号间的交叠，降低多路正交信号间的旁瓣泄漏造成的相互干扰，减少同一波导内多路信号之间的干扰，提升传输性能。

附图说明

图1是根据本发明的在波导管中实现多个频段WIFI设备并行传输方案的原理图。

主要组件符号说明