CN106114561A - Cbtc的无线通信网络系统架构 - Google Patents

Cbtc的无线通信网络系统架构 Download PDF

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李广斌
鞠永杰
杨世华
张晴
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    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
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    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation
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Abstract

本发明公开了一种CBTC的无线通信网络系统架构，该架构包括WLAN或LTE车地无线通信系统，以及列车间无线通信系统；所述列车间无线通信系统设置在CBTC中的每班列车上，所述列车间无线通信系统在车地无线通信系统发生故障时启动工作，能与该班次列车相邻的前和或后一个或多个班次列车进行车车无线通信，并借用通过该班次列车前和后一个或多个班次列车的正常的车地无线网络实现与轨旁设备的通信。本发明充分利用前续、后续区域内正常通信列车的车地无线网络，辅助故障区域内非通信列车实现车地数据传输，提高列控系统中车地无线通信网络的可用性和高可靠性。

Description

CBTC的无线通信网络系统架构
技术领域
本发明涉及轨道交通领域，特别是涉及一种CBTC的无线通信网络系统架构。
背景技术
CBTC(Communication Based Train Control System)是基于通信的列车自动控制系统。CBTC用通信媒体来实现列车和地面设备的双向通信，用以代替轨道电路作为媒体来实现列车运行控制。CBTC的突出优点是可以实现车—地之间的双向通信，并且传输信息量大，传输速度快，很容易实现移动自动闭塞系统，大量减少区间敷设电缆，减少一次性投资及减少日常维护工作，可以大幅度提高区间通过能力，灵活组织双向运行和单向连续发车，容易适应不同车速、不同运量、不同类型牵引的列车运行控制等等。
目前，CBTC中的车地通信网络一般可以分为两种：基于WLAN(Wireless LocalArea Networks，无线局域网络)技术，基于LTE(Long Term Evolution，长期演进)技术。
1、基于WLAN技术的CBTC：在这种技术模式下，轨旁无线模块工作在AP模式(AccessPoint，提供无线接入服务)，AP沿地铁沿线布置，通过同点布置两个AP构建双网和相邻AP冗余覆盖的方式保证轨旁无线网络的冗余。
车载无线模块工作在STATION模式(无线终端模式)，通过与轨旁AP建立通信，从而实现车载设备与轨旁设备的信息传输。
2、基于LTE技术的CBTC：在这种技术模式下，EPC(Evolved Packet Core，4G核心网络)放置在控制中心，轨旁BBU(基带处理单元)放置在一、二级设备集中站设备房，RRU沿着列车行驶的线路部署。通过构建双网来保证冗余性。用户设备通过轨旁的基站建立通信，从而实现车载设备与轨旁设备的信息传输。
车地无线网络是CBTC正常工作的保障，特别是CBTC逐渐向无人驾驶和车车通信发展，仅靠现有的冗余技术，仍然很难保障车地无线网络的可用性满足运营需求，并且轨旁设备故障会造成通信故障，影响车地无线网络使用，甚至影响列车运营的安全。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种与现有CBTC车地无线系统架构相比具有更高可用性和可靠性，具有自适应能力的CBTC无线通信网络系统架构。
为解决上述技术问题，本发明提供的CBTC的无线通信网络系统，包括WLAN通信系统或LTE车地无线通信系统，还包括：列车间无线通信系统；
所述列车间无线通信系统设置在CBTC中的每班列车上，所述列车间无线通信系统在WLAN或LTE车地无线通信系统发生故障时启动工作，能与该班次列车相邻的前和或后一个或多个班次列车进行车车无线通信，通过该班次列车前和或后一个或多个班次列车的正常的车地无线网络实现与轨旁设备的无线通信。
其中，所述列车间无线通信系统采用mesh自组网技术。
其中，所述列车间无线通信系统基于802.11s协议。
其中，所述列车间无线通信系统的无线设备分别设置在列车车头和列车车尾。
本发明针对现有CBTC存在轨旁设备损坏导致区域内车地通信故障的信息传输的缺陷，在双网冗余设计基础上进一步改进车地无线通信网络的架构，在每个冗余网络中均构建自适应车地无线通信网络，避免车地无线通信网络中轨旁某区域内一个甚至多个无线网络设备故障，导致该区域内一个网络甚至多个网络的车地通信丢失，列车变成非冗余通信甚至失去通信而降级为非通信列车，影响列车正常运营。本发明充分利用前续(前班次)、后续(后班次)区域内正常通信列车的车地无线网络，辅助故障区域内非通信列车实现车地数据传输，提高列控系统中车地无线通信网络的可用性和高可靠性。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明的系统结构示意图。
图2是本发明的应用示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供的CBTC的无线通信网络系统，包括WLAN或LTE车地无线通信系统(图中未显示)，以及列车间无线通信系统；
所述列车间无线通信系统设置在CBTC中的每班列车上，所述列车间无线通信系统在WLAN通信系统和LTE通信系统设备发生故障时启动工作，能通过设置在列车车头和列车车尾的无线设备与该班次列车相邻的前和或后班次列车进行车车无线通信，通过该班次列车前和或后班次列车的车地无线网络实现与轨旁设备的无线通信。所述列车间无线通信系统采用mesh自组网技术，所述列车间无线通信系统802.11s协议，使用的工作频率根据实际应用环境的勘测结果，选择较为干净的频段。
图2是本发明的应用示意图。
例如：列车1车尾无线网络1正常时，图中的车载无线设备(或用户设备)按照实线路1所示的路径进行车地通信。当列车1车尾无线网络1出现故障时，列车1按照线路2所示的通信路径进行车地通信，通过新增的车载AP与列车2新增的车载AP建立的车车网络(车间网络)，将本车数据传输到列车2，然后通过列车2的车载无线设备或用户设备再传输到轨旁，继而保证车地通信的高可用性和可靠性。
以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种CBTC的无线通信网络系统架构，包括WLAN或LTE车地无线通信系统，其特征在于，还包括：列车间无线通信系统；
所述列车间无线通信系统设置在CBTC中的每班列车上，所述列车间无线通信系统在WLAN或LTE车地无线通信系统发生故障时启动工作，能与该班次列车相邻的前和或后一个或多个班次列车进行车车无线通信，通过该班次列车前和或后班次列车的车地无线网络实现与轨旁设备的通信。
2.如权利要求1所述CBTC的无线通信网络系统，其特征在于：所述列车间无线通信系统采用mesh自组网技术。
3.如权利要求1所述CBTC的无线通信网络系统，其特征在于：所述列车间无线通信系统基于802.11s协议。
4.如权利要求1所述CBTC的无线通信网络系统，其特征在于：所述列车间无线通信系统的无线设备分别设置在列车车头和列车车尾。
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