CN109309531B - 列车及其无线通信系统和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种列车及其无线通信系统和装置，其中，列车的无线通信系统包括：控制中心；多个地面无线通信装置，多个地面无线通信装置沿着轨道设置，多个地面无线通信装置通过光缆与控制中心相连，地面无线通信装置用于将从光缆接收到的光信号转换为毫米波信号并发送至列车，同时将从列车接收到的毫米波信号转换为光信号并发送至控制中心；以及位于列车之上的车载毫米波通信装置，用于与多个地面无线通信装置进行通信。由此，基于毫米波和光传输进行通信，扩展了通信网络的带宽，提高通信系统的承载能力，降低通信时延，提高通信可靠性。

Description

列车及其无线通信系统和装置

技术领域

本发明涉及车辆通信网络技术领域，特别涉及一种列车及其无线通信系统和装置。

背景技术

目前，城市轨道交通信号系统中的车地无线系统，通常利用WLAN或LTE-M等通信制式，在这种通信机制中，在轨旁建立一系列的通信接入点(AP点)，轨旁的各个AP通过通信光缆组成地面通信网络，同时在车头和车尾放置AP点，列车在运行过程中通过车载的AP和轨旁的AP之间建立无线通信，从而实现车地无线通信的功能。

然而，上述通信机制中，通信带宽有限，比如，LTE一般是20M的带宽，一般需要多个无线系统来承载CBTC(Communication Based Train Control System，基于通信的列车自动控制系统)，PIS(Passenger Information System，乘客信息系统)，CCTV(ClosedCircuit TV，视频监控系统)等各个需要车和地面数据传输的子系统，通信网络结构较为复杂，而且是蜂窝组网，虽然满足车辆快速移动时的通信需求，但是由于轨旁的基站是分小区布置，列车在穿过不同小区的过程中，不可避免的出现越区切换的动作，也就是需要和本小区断开链接后再和下一个小区再建立链接，不可避免的出现切换延时同时也增加了出错的几率。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种列车的无线通信系统，该系统基于毫米波和光传输进行通信，扩展了通信网络的带宽，提高通信系统的承载能力，降低通信时延，提高通信可靠性。

本发明的第二个目的在于提出一种列车。

本发明的第三个目的在于提出一种用于列车通信的地面无线通信装置。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种列车的无线通信系统，包括：控制中心；多个地面无线通信装置，所述多个地面无线通信装置沿着轨道设置，所述多个地面无线通信装置通过光缆与所述控制中心相连，所述地面无线通信装置用于将从所述光缆接收到的光信号转换为毫米波信号并发送至列车，同时将从所述列车接收到的毫米波信号转换为光信号并发送至所述控制中心；以及位于列车之上的车载毫米波通信装置，用于与所述多个地面无线通信装置进行通信。

本发明实施例的列车的无线通信系统，包括：控制中心；多个地面无线通信装置，多个地面无线通信装置沿着轨道设置，多个地面无线通信装置通过光缆与控制中心相连，地面无线通信装置用于将从光缆接收到的光信号转换为毫米波信号并发送，同时将从列车接收到的毫米波信号转换为光信号并发送至控制中心；以及位于列车之上的车载毫米波通信装置，用于与多个地面无线通信装置进行通信。由此，基于毫米波和光传输进行通信，扩展了通信网络的带宽，提高通信系统的承载能力，降低通信时延，提高通信可靠性。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种列车，包括本发明第一方面实施例所述的无线通信系统，与所述无线通信系统相连的列车自动控制系统CBTC、乘客信息系统PIS、视频监控系统CCTV和陆上集群无线电系统TETRA。

本发明实施例的列车，可以使得列车的自动控制系统CBTC，乘客信心系统PIS，视频监控系统CCTV和语音集群系统TETRA基于光网络和毫米波实现超宽带宽的车地无线通信，避免由于带宽的限制，避免了需要多个无线系统来承载列车中的通信系统，精简了彻底通信网络的结构，提高了通信效率。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种用于列车通信的地面无线通信装置，包括：光缆发射模块和光缆接收模块；与所述光缆发射模块相连的光栅；与所述光缆接收模块相连的光梳；与所述光栅相连的光波转换模块；与所述光梳相连的波光转换模块；与所述光波转换模块相连的发射天线；以及与所述波光转换模块相连的接收天线。

本发明实施例的用于列车通信的地面无线通信装置，将列车发送的毫米波信号转化为光信号，将光信号经由光缆发送至控制中心，或者，将控制中心发送的光信号转化为毫米波信号，并将毫米波信号发送至列车，由此，基于光网络和毫米波实现超宽带宽的车地无线通信，扩展了通信网络的带宽，提高通信系统的承载能力，降低通信时延，提高通信可靠性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的列车的无线通信系统的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的地面无线通信装置200的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的车载毫米波通信装置300的结构示意图；

图4是根据本发明一个实施例的列车的无线通信系统的应用场景示意图；

图5是根据本发明一个具体实施例的车载毫米波通信装置的结构示意图；

图6是根据本发明一个具体实施例的地面无线通信装置的结构示意图；

图7是根据本发明一个实施例的列车的结构示意图；以及

图8是根据本发明一个实施例的列车无线通信的场景示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

基于背景技术的分析，可知现有的基于WLAN或LTE等通信制式的通信网络，受限于通信带宽的限制，必须设置多个无线通信系统与多个车载地面数据传输的子系统连接，且会在列车快速移动的时候，在越区切换时出现切换时延和增加出现错误的几率。

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种新的通信制式，可以基于毫米波和光传输进行通信，扩展了通信网络的带宽，提高通信系统的承载能力，降低通信时延，提高通信可靠性。

下面结合附图来描述本发明实施例的列车及其无线通信系统和装置。

图1是根据本发明一个实施例的列车的无线通信系统的结构示意图，如图1所示，该列车的无线通信系统包括：地面控制中心100、多个地面无线通信装置200和位于列车之上的车载毫米波通信装置300。

其中，多个地面无线通信装置200沿着轨道设置，多个地面无线通信装置200通过光缆与控制中心100相连，地面无线通信装置200用于将从光缆接收到的光信号转换为毫米波信号并发送，同时将从列车接收到的毫米波信号转换为光信号并发送至控制中心100。

位于列车之上的车载毫米波通信装置300，用于与多个地面无线通信装置200进行通信。

其中，多个地面无线通信装置200的设置密度可以根据列车的运行速度等设置，比如列车的通信速度越高，地面无线通信装置200的设置密度越大等，每两个地面无线通信装置200之间的间距根据路况的情况，可以相同也可以不同，比如，越是相对平稳的直线路径，列车在较为接近的时刻，行驶情况越是相似，地面无线通信装置200之间的间距越相似(越接近等距设置)，越是路况复杂的路径，列车在较为接近的时刻，行驶情况可能差距较大，地面无线通信装置200之间的间距越不同，路况越复杂，地面无线通信装置200之间的间距越小，以便于基于更小的采集粒度，更加精确的获取当前列车的行驶情况。

另外，根据具体应用场景的不同，位于车列车之上的车载毫米波通信装置300的设置个数和设置位置均可不同(附图1仅示出一个)，作为一种可能的实现方式，在列车的车头和车尾分别设置一个车载毫米波通信装置300。

具体地，在本发明的实施例中，采用光网络和毫米波实现车地无线通信，由于光网络和毫米波宽带宽和低时延的特点，可以综合承载轨道交通的CBTC，PIS，CCTV等需要用到列车和地面无线通信的子系统，精简了车辆无线的通信网络，提高了通信效率和通信可靠性。

具体而言，在本示例中，位于列车上的车载毫米波通信装置300将采集到的CBTC，PIS，CCTV等各种子系统的毫米波信号发送至较近的地面无线通信装置200，其中，该毫米波信号可以对应于图像信号、语音信号等，相关地面无线通信装置200将相关毫米波信号转换为光信号，并通过光缆发送至控制中心100，控制中心可以根据列车运行中的相关信号，生成控制指令，并将该通信指令通过光缆发送至相关地面无线通信装置200，相关地面无线通信装置200将该控制指令转换为列车可识别的毫米波信号并发送至列车。

当然，在具体执行过程中，地面无线通信装置200可以根据应用需求的不同，采用不同的方式实现，作为一种可能的实现方式，如图2所示，该地面无线通信装置200可以具体包括光缆发射模块210和光缆接收模块220、与光缆发射模块210相连的光栅230、与光缆接收模块220相连的光梳240、与光栅230相连的光波转换模块250、与光梳240相连的波光转换模块260，与光波转换模块250相连的发射天线270和与波光转换模块260相连的接收天线280。

在本示例中，光栅230用于将从光缆接收到的单频激光信号转换为具有预设频率差的两束激光信号，光波转换模块250用于将具有预设频率差的两束激光信号转换为毫米波信号。

光梳240用于将从列车接收到的毫米波信号转换为具有预设频率差的两束激光信号，波光转换模块260用于将具有预设频率差的两束激光信号转换为单频激光信号。

具体而言，在本示例中，接收天线280接收轨道旁的车载毫米波通信装置发射的毫米波，进而，与该接收天线280相连的波光转换模块260将该毫米波信号转换为光信号，将转换的光信号经由光梳240转换为具有预设频率差的两束激光信号，进而，光缆接收模块220将该光信号经由光缆发送至控制中心100。

或者，光缆发射模块210接收到控制中心100发送的光信号后，将该光信号经由光栅230将从光缆接收到的单频激光信号转换为具有预设频率差的两束激光信号，进而，光波转换模块250用于将具有预设频率差的两束激光信号转换为毫米波信号，发射天线270将该毫米波信号发送至列车。

另外，根据具体应用场景的不同，车载毫米波通信装置300也可以不同的方式实现，作为一种可能的实现方式，如图3所示，车载毫米波通信装置300包括车载主机310、相控阵扫描天线320、调制解调模块330。

其中，车载主机310用于把车载的控制数据、图像数据、语音数据等汇聚处理成数字信号，以便于对该数字信号进行相关处理。

相控阵扫描天线320，用于接收或发射毫米波信号。

其中，该相控阵扫描天线320可以是任意一种具有较大的辐射范围的毫米波扫描天线。

调制解调模块330用于对毫米波信号进行调制解调并于车载主机进行通信。

具体而言，在本发明的一个实施例中，调制解调模块330获取相控阵扫描天线320接收到的毫米波信号时，对该毫米波信号进行解调，获取控制中心发送的控制信号等，并将该控制信号发送至车载主机以控制列车的运行。

在本发明的一个实施例中，调制解调模块330获取车载主机310根据车载的控制数据等生成的数字信号后，将该控制信号进行调制，调制成对应的毫米波发送至相控阵扫描天线320，以使得相控阵扫描天线320将对应的毫米波信号发送至距离车载毫米波通信装置较近距的地面无线通信装置。

为了使得本领域的技术人员，对本发明实施例的列车的无线通信系统的工作流程有更加清楚的了解，下面结合其在具体应用场景的实施过程进行举例。

其中，在本示例中，列车的无线通信系统的结构示意图如图4所示，在相同或不同的间隔利用地面无线通信装置把激光信号直接转换成毫米波信号，利用分布式的光波转换模块，在列车通行的轨道线路上形成高带宽的毫米波电磁场覆盖，在列车的端部安装车载毫米波通信装置，车载毫米波通信装置用于收发车载毫米波，车载毫米波通信装置采用电子扫描相控阵天线，可以覆盖轨旁两个相邻的地面无线通信装置。从而，基于该通信系统可以利用毫米波和光传输的高带宽和低延时的特点，综合承载CBTC，PIS，CCTV等需要高带宽，高速率的子系统。

其中，车载毫米波通信装置的结构示意图如图5所示，地面无线通信装置的结构示意图，如图6所示，在具体工作过程中，地面无线通信装置主要是激光光缆，光栅和光波转换模块三个部分组成，激光通过光栅差分出有固定频率差的两束光，存在频率差的两束激光经过光电转换模块转换后激发出一定频率的毫米波，该毫米波保留了激光模式下的调制信息，该毫米波通过辐射面较宽的阵列天线，把电磁波辐射到轨道面上。

从而，间隔并连续的光波转换模块使得在列车行驶的轨道路径上完全覆盖了毫米波信号。列车端部的车载毫米波通信装置上的相控阵扫描天线接收到毫米波信号，经过调制解调模块把信息解算出来给到车载主机。同样的，车载的控制信息，图像信息，语音信息经过车载毫米波通信装置的调制解调单元转换为高带宽的毫米波辐射出去，轨旁的地面无线通信装置接受到毫米波信息后通过光波转换模块把毫米波转成有一定频率差的两束激光信号，这两束激光信号通过光梳转换成单频激光信号进行传输。

由此，列车的无线通信系统可以应用于各种轨道交通的车地无线系统，可以承载轨道交通的CBTC，PIS，CCTV等需要用到列车和地面无线通信的子系统，由于其高带宽，低延时的特点可以综合承载各个无线子系统，精简了车地通信网络的结构，且基于光网络和毫米波实现超宽带宽的车地无线通信，避免了越区切换，提高了通信效率，避免了通信的出错。

综上所述，本发明实施例的列车的无线通信系统，包括：控制中心；多个地面无线通信装置，多个地面无线通信装置沿着轨道设置，多个地面无线通信装置通过光缆与控制中心相连，地面无线通信装置用于将从光缆接收到的光信号转换为毫米波信号并发送，同时将从列车接收到的毫米波信号转换为光信号并发送至控制中心；以及位于列车之上的车载毫米波通信装置，用于与多个地面无线通信装置进行通信。由此，基于毫米波和光传输进行通信，扩展了通信网络的带宽，提高通信系统的承载能力，降低通信时延，提高通信可靠性。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种列车，图7是根据本发明一个实施例的列车的结构示意图，如图7所示，该列车包括无线通信系统1000和与无线通信系统1000相连的列车自动控制系统CBTC2000、乘客信息系统PIS3000、视频监控系统CCTV4000和陆上集群无线电系统TETRA5000。其中，无线通信系统1000是一种基于光网络和毫米波实现超宽带宽的车地无线通信网络，对无线通信系统1000的具体描述，可以参照上述实施例，在此不再赘述。

其中，列车自动控制系统CBTC2000是利用高精度的列车定位(不依赖轨道电路)，双向连续、大容量的车地数据通信，车载、地面的安全功能处理器实现的一种连续自动列车控制系统。

乘客信息系统PIS3000以计算机系统为核心，通过设置站厅、站台、出入口、列车的显示终端，让乘客及时准确地了解列车运营信息和公共媒体信息的多媒体综合信息系统。

视频监控系统CCTV4000一项综合性的保安系统。

陆上集群无线电系统TETRA5000是基于数字时分多址(TDMA)技术的专业移动通信系统。

具体地，无线通信系统1000可以承载列车自动控制系统CBTC2000、乘客信息系统PIS3000、视频监控系统CCTV4000和陆上集群无线电系统TETRA5000多个无线子系统的通信，实用性强。

也就是说，如图8所示，列车的列车自动控制系统CBTC，乘客信息系统PIS，视频监控系统CCTV和语音集群系统TETRA(Terrestrial Trunked Radio，陆上集群无线电)都可以统一由本发明实施例提供的列车的无线通信系统统一承载，通信准确度和效率较高，打破了带宽的限制。

需要说明的是，本发明实施例的列车与上述实施例描述的列车的无线通信系统对应，本发明实施例中未公布的细节，在此不再赘述。

综上所述，本发明实施例的列车，可以使得列车的列车自动控制系统CBTC，乘客信心系统PIS，视频监控系统CCTV和语音集群系统TETRA基于光网络和毫米波实现超宽带宽的车地无线通信，避免由于带宽的限制，避免了需要多个无线系统来承载列车中的通信系统，精简了彻底通信网络的结构，提高了通信效率。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种用于列车通信的地面无线通信装置，该用于列车通信的地面无线通信装置包括：光缆发射模块和光缆接收模块，与光缆发射模块相连的光栅，与光缆接收模块相连的光梳，与光栅相连的光波转换模块，与光梳相连的波光转换模块，与光波转换模块相连的发射天线；以及与波光转换模块相连的接收天线。

其中，光栅用于将从光缆接收到的单频激光信号转换为具有预设频率差的两束激光信号，光波转换模块用于将具有预设频率差的两束激光信号转换为毫米波信号。

光梳用于将从列车接收到的毫米波信号转换为具有预设频率差的两束激光信号，波光转换模块用于将具有预设频率差的两束激光信号转换为单频激光信号。

需要说明的是，本发明实施例中的用于列车通信的地面无线通信装置，与上述实施例描述的用于列车通信的地面无线通信装置200对应，其实现原理类似，在此不再赘述。

综上所述，本发明实施例的用于列车通信的地面无线通信装置，将列车发送的毫米波信号转化为光信号，将光信号经由光缆发送至控制中心，或者，将控制中心发送的光信号转化为毫米波信号，并将毫米波信号发送至列车，由此，基于光网络和毫米波实现超宽带宽的车地无线通信，扩展了通信网络的带宽，提高通信系统的承载能力，降低通信时延，提高通信可靠性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种列车的无线通信系统，其特征在于，包括：

控制中心；

多个地面无线通信装置，所述多个地面无线通信装置沿着轨道设置，所述多个地面无线通信装置通过光缆与所述控制中心相连，所述地面无线通信装置用于将从所述光缆接收到的光信号转换为毫米波信号并发送至列车，同时将从所述列车接收到的毫米波信号转换为光信号并发送至所述控制中心，其中，所述多个地面无线通信装置的设置密度根据列车的运行速度设置，每两个所述地面无线通信装置之间的间距根据路况进行设置，所述地面无线通信装置的设置密度与所述列车的运行速度成正比，所述两个地面无线通信装置之间的距离与所述路况的复杂度成正比；以及

位于列车之上的车载毫米波通信装置，用于与所述多个地面无线通信装置进行通信。

2.如权利要求1所述的列车的无线通信系统，其特征在于，位于列车之上的车载毫米波通信装置具体包括：

位于所述列车头部的第一车载毫米波通信装置，和，位于所述列车尾部的第二车载毫米波通信装置。

3.如权利要求1所述的列车的无线通信系统，其特征在于，所述地面无线通信装置具体包括：

光缆发射模块和光缆接收模块。

4.如权利要求3所述的列车的无线通信系统，其特征在于，所述地面无线通信装置还包括：

与所述光缆发射模块相连的光栅；

与所述光缆接收模块相连的光梳；

与所述光栅相连的光波转换模块；

与所述光梳相连的波光转换模块；

与所述光波转换模块相连的发射天线；以及

与所述波光转换模块相连的接收天线。

5.如权利要求1所述的列车的无线通信系统，其特征在于，所述车载毫米波通信装置具体包括：

车载主机；

相控阵扫描天线，用于接收或发射毫米波信号；

调制解调模块，用于对所述毫米波信号进行调制解调并与所述车载主机进行通信。

6.如权利要求4所述的列车的无线通信系统，其特征在于，所述光栅用于将从所述光缆接收到的单频激光信号转换为具有预设频率差的两束激光信号，所述光波转换模块用于将所述具有预设频率差的两束激光信号转换为毫米波信号。

7.如权利要求4所述的列车的无线通信系统，其特征在于，所述光梳用于将从所述列车接收到的毫米波信号转换为具有预设频率差的两束激光信号，所述波光转换模块用于将所述具有预设频率差的两束激光信号转换为单频激光信号。

8.一种列车，其特征在于，包括：

如权利要求1-7任一项所述的无线通信系统；

与所述无线通信系统相连的列车自动控制系统CBTC、乘客信息系统PIS、视频监控系统CCTV和陆上集群无线电系统TETRA。

9.一种用于列车通信的地面无线通信装置，其特征在于，多个所述地面无线通信装置沿着轨道设置，所述多个地面无线通信装置的设置密度根据列车的运行速度设置，每两个所述地面无线通信装置之间的间距根据路况进行设置，所述地面无线通信装置的设置密度与所述列车的运行速度成正比，所述两个地面无线通信装置之间的距离与所述路况的复杂度成正比，所述地面无线通信装置，包括：

光缆发射模块和光缆接收模块；

与所述光缆发射模块相连的光栅；

与所述光缆接收模块相连的光梳；

与所述光栅相连的光波转换模块；

与所述光梳相连的波光转换模块；

与所述光波转换模块相连的发射天线；以及

与所述波光转换模块相连的接收天线。

10.如权利要求9所述的用于列车通信的地面无线通信装置，其特征在于，所述光栅用于将从所述光缆接收到的单频激光信号转换为具有预设频率差的两束激光信号，所述光波转换模块用于将所述具有预设频率差的两束激光信号转换为毫米波信号。

11.如权利要求9所述的用于列车通信的地面无线通信装置，其特征在于，所述光梳用于将从所述列车接收到的毫米波信号转换为具有预设频率差的两束激光信号，所述波光转换模块用于将所述具有预设频率差的两束激光信号转换为单频激光信号。

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