[发明专利]一种采用分布式喷泉码的CBTC数据发送与接收方法及系统

权利要求书

1.一种采用分布式喷泉码的CBTC车-地数据发送与接收系统，其特征在于：包括CBTC控制中心、核心交换机、地面分布式喷泉码编译码器、第一光纤主干网、第二光纤主干网、第一交换机、第二交换机、前向轨旁收发天线、后向轨旁收发天线、车头收发天线、车尾收发天线、车载分布式喷泉码编译码器和车载控制器，CBTC控制中心通过核心交换机和地面分布式喷泉码编译码器一端连接，地面分布式喷泉码编译码器另一端连接第一光纤主干网和第二光纤主干网一端，第一光纤主干网另一端通过第一交换机和用于与车头通信的后向轨旁收发天线连接，第二光纤主干网另一端通过第二交换机和用于与车尾通信的前向轨旁收发天线连接，地面分布式喷泉码编译码器既可以将来自第一光纤主干网、第二光纤主干网的数据包进行虚拟中继并译码，将译码后还原的数据传输给CBTC控制中心，也可以将CBTC控制中心的数据进行编码后，传输到第一光纤主干网、第二光纤主干网；车载分布式喷泉码编译码器位于列车上，车载分布式喷泉码编译码器一端和车头收发天线、车尾收发天线连接，车载分布式喷泉码编译码器另一端和车载控制器连接，车载分布式喷泉码编译码器既可以将接收自车头收发天线、车尾收发天线的数据包进行虚拟中继并译码，将译码后还原的数据传输给车载控制器，也可以将车载控制器传来的数据进行编码后，通过车头收发天线和车尾收发天线发送出去。

2.一种地面控制中心向车载控制器发送数据的方法，其特征在于：包括以下步骤：

控制中心将待传输给途径列车的信息分装打包，得到数据包，将数据包发送至位于控制中心的地面分布式喷泉码编译码器；

地面分布式喷泉码编译码器中的喷泉码编码器对接收到的数据包进行喷泉码编码，分组后的数据包被视为喷泉码编码的信源符号，喷泉码编码器源源不断产生编码符号数据包；

地面分布式喷泉码编译码器中的纠错或纠删编译码器以数据包为单位对编码符号数据包进行编码，并发送编码符号数据包至轨旁定向收发天线，通过无线信道发送至列车的车载控制器；

控制中心若收到车载控制器发出的数据信息接收完毕的反馈信号，则进行下一条数据信息的发送或等待新的任务指示；若未收到反馈信号，则继续将纠错或纠删编码后的编码符号数据包源源不断传输至轨旁定向收发天线，直至数据发送完毕。

3.一种车载控制器接收地面控制中心数据的方法，其特征在于：包括以下步骤：

列车两端的收发天线分别接收来自轨旁定向收发天线的数据，列车两端的收发天线所接收到的数据隶属于同一信源符号集合的不同编码符号子集，其间既可以相互重合，也可以相互独立，两个编码符号子集之和必须是全集；

列车两端的收发天线将接收到的编码符号数据包传输给车载分布式喷泉码编译码器的纠错或纠删译码器，纠错或纠删译码器对接收到的数据包进行完整性校验，进行纠错或将包含错误的数据包进行删除，将正确无误的数据包发送至虚拟中继节点编码器；

虚拟中继节点编码器采用分布式喷泉码中定义的中继节点算法，有选择地对接收到的数据进行直接转发，或者将两路数据异或处理后转发至缓存中；

车载分布式喷泉码编译码器对存储在缓存中的喷泉码编码数据包进行译码，若缓存中的编码数据包数量略大于原分装打包的数据包数量就可以成功译码，对原数据信息进行还原，还原后的数据信息传输至车载控制器；若缓存中数量较少，继续接收编码数据包，且从各个天线接收到的数据包不区分顺序，不介意传输过程的丢包；

车载控制器在接收到数据信息后，发送确认信号给轨旁定向收发天线，表示此任务已完成；否则，不发送此确认信号。