CN114071413A - 一种轨道交通无线通信架构 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种轨道交通无线通信架构，该架构包括：分别集成于列车车头和车尾的车载无线通信模块、集成于轨旁节点设备上的地面无线通信模块、骨干网交换机和监控中心；车载无线通信模块与地面无线通信模块之间建立第一连接；地面无线通信模块与骨干网交换机之间建立第二连接；骨干网交换机与监控中心之间建立第三连接。由于列车集成车载无线通信模块，轨旁节点设备集成地面无线通信模块，实现了列车与轨旁节点设备之间的通过各自的无线通信模块进行直接通信，避免了地面基站、核心网设备，即可实现高实时、高鲁棒性、高灵活性的轨旁直接通信，在保证地铁列车通信功能和性能的前提下大大简化了网络架构，降低网络成本和运维难度。

Description

一种轨道交通无线通信架构
技术领域
本申请涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种轨道交通无线通信架构。
背景技术
传统的地铁列车通信系统如WLAN、LTE-M等都需要建设地面基站、核心网等设备。
随着下一代城轨系统的智能化发展需求，城轨系统的各组成单元之间(如车与车、车与轨旁节点设备或者轨旁节点设备之间)都有大量的通信需求，而传统方案中，城轨车地系统的各组成单元之间通信都需要通过地面网络如基站、核心网传输，传输时延增大；要实现车车通信需要通过“车-地-车”的网络传输路径，数据流也要通过地面基站、核心网转一圈后才能到达目标车辆，导致网络可靠性差，降低了行车安全和效率。
因此，现有的“车-地-车”的组网架构通信网络时延大，接线复杂，成本高。
发明内容
为了解决上述技术缺陷之一，本申请实施例中提供了一种轨道交通无线通信架构，包括：分别集成于列车车头和车尾的车载无线通信模块、集成于轨旁节点设备上的地面无线通信模块、骨干网交换机和监控中心；
车载无线通信模块与地面无线通信模块之间建立第一连接；
地面无线通信模块与所述骨干网交换机之间建立第二连接；
所述骨干网交换机与所述监控中心之间建立第三连接。
可选地，列车为多个；
第一车载无线通信模块与第二车载无线通信模块之间建立第四连接；
所述第一车载无线通信模块集成于第一列车；
所述第二车载无线通信模块集成于第二列车；
所述第一列车和第二列车为任意两辆列车。
可选地，车载无线通信模块为Mesh模块，地面无线通信模块为Mesh模块，其中，所述Mesh模块支持AES128加密协议；
或者，
车载无线通信模块为V2X模块，地面无线通信模块为V2X模块，其中，所述V2X模块支持3GPP标准加密协议。
可选地，所述V2X模块中包括车载单元；
所述轨道交通无线通信架构还包括路测单元；
所述车载单元与所述路测单元之间建立第五连接；
所述路测单元与GPS或者北斗建立第六连接；
所述路测单元通过所述第六连接获取时钟同步信号；
所述车载单元通过所述第五连接获取所述时钟同步信号；
所述车载单元将所述时钟同步信号作为通信时的空口时钟同步信号，所述通信为通过第一连接的通信和/或通过第四连接的通信。
可选地，相邻两台轨旁节点设备之间的间隔为200米至300米。
可选地，所述轨道交通无线通信架构还包括：接入交换机；
地面无线通信模块和接入交换机形成多个星链环网；
其中，
各星链环网结构相同；
对于任一星链环网，所述任一星链环网中包括多个地面无线通信模块和一台接入交换机，且该台接入交换机和所有地面无线通信模块之间连接成环形，同时，所述任一星链环网中所有地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为一台或者两台；
所述第二连接由星链环网和子连接构成；
所述子连接为所述任一星链环网中的接入交换机与唯一一台骨干网交换机之间建立的连接，其中，所连接的骨干网交换机为：所述任一星链环网中各地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机中的一台。
可选地，所述各星链环网中还包括另一台接入交换机；
若所述任一星链环网中各地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为一台，则所述任一星链环网中的另一台接入交换机与所述任一星链环网中各地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机连接。
可选地，若所述任一星链环网中各地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为两台，则所述任一星链环网中的另一台接入交换机与另一台骨干网交换机连接，其中，所述另一台骨干网交换机为：所述任一星链环网中各地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机中未与接入交换机连接的一台。
可选地，对于任一星链环网，若所述任一星链环网中各地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为一台，则所述任一星链环网中所有地面无线通信模块形成轨旁节点链，该轨旁节点链的一端与所述任一星链环网中的接入交换机的一端连接，该轨旁节点链的另一端与所述任一星链环网中的接入交换机的另一端连接；
若所述任一星链环网中各轨旁节点设备所建立第二连接的骨干网交换机为两台，则所述任一星链环网中的两台接入交换机相互连接，形成接入交换机链；所述任一星链环网中所有地面无线通信模块形成轨旁节点链；该轨旁节点链的一端与该接入交换机链的一端连接；该轨旁节点链的另一端与该接入交换机链的另一端连接。
可选地，若任一骨干网交换机与其相邻的任一骨干网交换机之间距离不大于预设阈值，则与所述任一骨干网交换机连接的接入交换机所在星链环网中的所有地面无线通信模块相互连接形成轨旁节点链；
若任一骨干网交换机与其相邻的任一骨干网交换机之间距离大于预设阈值，则所述轨道交通无线通信架构中还包括：多台小组交换机；
其中，小组交换机与小组一一对应；
所述小组为与所述任一骨干网交换机连接的接入交换机所在星链环网中的所有地面无线通信模块根据预设规则分成的；
每组中的地面无线通信模块相互连接形成轨旁小组链，各轨旁小组链通过各自对应的一台小组交换机形成轨旁小组环；各轨旁小组环中的小组交换机相互连接形成轨旁节点链。
本申请提供一种轨道交通无线通信架构，该架构包括：分别集成于列车车头和车尾的车载无线通信模块、集成于轨旁节点设备上的地面无线通信模块、骨干网交换机和监控中心；列车的车头和车尾分别集成车载无线通信模块；轨旁节点设备集成地面无线通信模块；车载无线通信模块与地面无线通信模块之间建立第一连接；地面无线通信模块与骨干网交换机之间建立第二连接；骨干网交换机与监控中心之间建立第三连接。
由于列车集成车载无线通信模块，轨旁节点设备集成地面无线通信模块，实现了列车与轨旁节点设备之间的通过各自的无线通信模块进行直接通信，避免了地面基站、核心网设备，即可实现高实时、高鲁棒性、高灵活性的轨旁直接通信，在保证地铁列车通信功能和性能的前提下大大简化了网络架构，降低网络成本和运维难度。
另外，在一种实现中，两辆列车的车载无线通信模块之间建立第四连接，通过该连接可以实现列车之间的高实时、高鲁棒性、高灵活性的车车直接通信。
另外，在一种实现中，车载无线通信模块和地面无线通信模块均为Mesh模块，且Mesh模块支持AES128加密协议。Mesh模块支持多跳通信，使得列车、轨旁节点设备间不再通过线缆连接，极大地减少了线缆敷设，简化施工复杂度，同时，通过该加密协议保证了无线通信的安全。或者，车载无线通信模块和地面无线通信模块均为V2X模块，且V2X模块支持3GPP标准加密协议。V2X模块不仅支持多跳通信，使得列车、轨旁节点设备间不再通过线缆连接，极大地减少了线缆敷设，简化施工复杂度。而且V2X模块能够对实时交通信息进行分析，提升列车行驶安全性，同时，通过该加密协议保证了无线通信的安全。
另外，在一种实现中，因为V2X模块的车载单元需要基于时钟同步信号进行通信，因此，在车载无线通信模块和地面无线通信模块均为V2X模块的场景中，车载单元会通过路测单元获取时钟同步信号，并将该时钟同步信号作为通信时的空口时钟同步信号，实现了基于V2X模块的实时通信。
另外，在一种实现中，相邻两台轨旁节点设备之间的间隔为200米至300米，保证了轨旁系统通信网络架构的实时通信。
另外，在一种实现中，地面无线通信模块和接入交换机形成多个星链环网，且每个星链环网中的接入交换机和地面无线通信模块连接成环形，使得轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块与接入交换机之间的连接由星型变为了环形，进而避免了星型组网的大量线缆，有效降低网络建设和运维复杂度，保证了数据的高效通信。
另外，在一种实现中，星链环网还包括另一台接入交换机，若一个星链环网的所有地面无线通信模块均与同一台骨干交换机建立第二连接，那么另一台接入交换机也与该骨干交换机连接。通过该两台接入交换机连接同一台骨干网交换机，形成了接入交换机的冗余，可以在一台接入交换机宕机时，通过另一台接入交换机与骨干网交换机的通信，进一步提升轨系统旁通信网络的可靠性。
另外，在一种实现方式中，星链环网还包括另一台接入交换机，若一个星链环网的所有地面无线通信模块仅与两台骨干交换机建立第二连接，那么另一台接入交换机与另一台骨干交换机连接。通过两台接入交换机连接不同的骨干网交换机，同时避免了星链环网和骨干网的单点故障的风险，使得轨旁系统通信网络的可靠性最高。
另外，在一种实现中，明确了的接入交换机和所有地面无线通信模块之间连接成环形的实现方案，通过该环形连接方式保证了各地面无线通信模块采用相似的路由至各接入交换机，保证了两个接入交换机数据的同步性。
另外，在一种实现中，在任一骨干网交换机与其相邻的任一骨干网交换机之间距离不大于预设阈值时，则与任一骨干网交换机连接的接入交换机所在星链环网中所有地面无线通信模块相互连接形成轨旁节点链，保证了地面无线通信模块采用相似的路由至各接入交换机，保证了两个接入交换机数据的同步性。若任一骨干网交换机与其相邻的任一骨干网交换机之间距离大于预设阈值，则地面无线通信模块被分组，每组中的地面无线通信模块相互连接形成轨旁小组链，各轨旁小组链通过各自对应的一台小组交换机形成轨旁小组环，各轨旁小组环中的小组交换机相互连接形成轨旁节点链，保证了骨干网交换机相距较大时传输带宽足够大，多跳网络的实时传输。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例提供的一种轨道交通无线通信架构的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种轨道交通无线通信架构的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种轨道交通无线通信架构的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种地面无线通信模块与骨干网交换机之间的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的另一种地面无线通信模块与骨干网交换机之间的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的另一种地面无线通信模块与骨干网交换机之间的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种地面无线通信模块与骨干网交换机之间的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的一种任一星链环网中的接入交换机和所有地面无线通信模块连接成环形的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在实现本申请的过程中，发明人发现，传统的地铁列车通信系统如WLAN、LTE-M等都需要建设地面基站、核心网等设备。随着下一代城轨系统的智能化发展需求，城轨系统的各组成单元之间(如车与车、车与轨旁节点设备或者轨旁节点设备之间)都有大量的通信需求，而传统方案中，城轨车地系统的各组成单元之间通信都需要通过地面网络如基站、核心网传输，传输时延增大；要实现车车通信需要通过“车-地-车”的网络传输路径，数据流也要通过地面基站、核心网转一圈后才能到达目标车辆，导致网络可靠性差，降低了行车安全和效率。因此，现有的“车-地-车”的组网架构通信网络时延大，接线复杂，成本高。
针对上述问题，本申请实施例中提供了一种轨道交通无线通信架构，该架构包括：分别集成于列车车头和车尾的车载无线通信模块、集成于轨旁节点设备上的地面无线通信模块、骨干网交换机和监控中心；列车的车头和车尾分别集成车载无线通信模块；轨旁节点设备集成地面无线通信模块；车载无线通信模块与地面无线通信模块之间建立第一连接；地面无线通信模块与骨干网交换机之间建立第二连接；骨干网交换机与监控中心之间建立第三连接。由于列车集成车载无线通信模块，轨旁节点设备集成地面无线通信模块，实现了列车与轨旁节点设备之间的通过各自的无线通信模块进行直接通信，避免了地面基站、核心网设备，即可实现高实时、高鲁棒性、高灵活性的轨旁直接通信，在保证地铁列车通信功能和性能的前提下大大简化了网络架构，降低网络成本和运维难度。
本实施例提供的一种轨道交通无线通信架构，包括：分别集成于列车车头和车尾的车载无线通信模块、集成于轨旁节点设备上的地面无线通信模块、骨干网交换机和监控中心。
参见图1，图1中的1表示车载无线通信模块，每辆列车均集成2台车载无线通信模块，一台位于列车的车头，一台位于列车的车尾。图1中的2表示地面无线通信模块，每台轨旁节点设备集成一台地面无线通信模块。
其中，
1、列车
其中，列车为多个。
通过在每辆列车的车头和车尾分别集成车载无线通信模块，实现车头车尾的冗余通信，头尾端2台车载无线通信模块分别同时与轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块通信，实现物理冗余。
另外，车载无线通信模块是一个无线通信模块，因为其集成在列车上，因此将其命名为车载无线通信模块，代表车载的无线通信模块。
2、轨旁节点设备
每台轨旁节点设备均集成唯一一台地面无线通信模块。
地面无线通信模块是一个无线通信模块，因为其集成在轨旁节点设备上，因此将其命名为地面无线通信模块，代表轨旁节点设备中的无线通信模块。
车载无线通信模块与地面无线通信模块之间会建立第一连接。通过该第一连接，可以实现地面无线通信模块所在的轨旁节点设备与车载无线通信模块所在的列车之间的通信。
另外，此处的“第一”为标识，为了区分其他设备之间的连接，无实质含义。也就是说，车载无线通信模块与地面无线通信模块之间会建立连接，为了方便描述，将该连接命名为第一连接。
为了方便轨旁节点设备进行通信，保证轨旁系统通信网络架构的实时通信，本实施例中的轨旁节点设备在部署时，间隔在200米至300米左右，也就是说相邻两台轨旁节点设备之间的间隔为200米至300米。
3、骨干网交换机
地面无线通信模块与骨干网交换机之间建立第二连接。通过该第二连接，可以实现地面无线通信模块所在的轨旁节点设备与骨干网交换机之间的通信。
在具体实施时，第二连接可以通过光缆或网线建立。由于光缆或者网线的信道质量较佳，因此保证了地面无线通信模块所在的轨旁节点设备与骨干网交换机之间的通信链路联通质量。
另外，此处的“第二”为标识，为了区分其他设备之间的连接，无实质含义。也就是说，地面无线通信模块与骨干网交换机之间会建立连接，为了方便描述，将该连接命名为第二连接。
骨干网交换机建立第二连接之前，还会对地面无线通信模块进行鉴权，保证了轨旁节点设备的合法性。
4、监控中心
骨干网交换机与监控中心之间建立第三连接。通过该第三连接，可以实现骨干网交换机与监控中心之间的通信。
另外，此处的“第三”为标识，为了区分其他设备之间的连接，无实质含义。也就是说，骨干网交换机与监控中心之间会建立连接，为了方便描述，将该连接命名为第三连接。
在具体实现时，监控中心建立第三连接之前，还会对骨干网交换机进行鉴权，保证了骨干网交换机的合法性。
另外，骨干网交换机通过第二连接获取数据后，将该数据通过第三连接发送至监控中心。实现了骨干网交换机的数据汇聚功能，使得骨干网交换机成为HUB节点，实现了轨旁节点设备数据通过其上集成的地面无线通信模块进行低时延传输。
例如，在每个车站设置骨干网交换机，建立地面无线通信模块与骨干网交换机之间的连接如通过有线的方式(光缆或网线)接入车站附近的轨旁节点设备，进而与其上集成的地面无线通信模块连接，同时把该节点设置为HUB点，HUB点通过自组网多跳的方式收集其周围轨旁节点设备的数据，汇总后回传到监控中心，通过2个车站之间的HUB点合理分配归属于各自的轨旁节点设备，保证每个轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块以最短的跳数回传到监控中心，减少传输时延。
此外，骨干网交换机建立第二连接之前，还会对地面无线通信模块进行鉴权，保证了地面无线通信模块的合法性，进而保证了地面无线通信模块所在的轨旁节点设备的合法性。同样，监控中心建立第三连接之前，还会对骨干网交换机进行鉴权，保证了骨干网交换机的合法性。
通过上述架构，列车通过车载无线通信模块和地面无线通信模块之间建立了连接，实现了列车与轨旁节点设备之间的通过各自的无线通信模块进行直接通信，避免了地面基站、核心网设备，即可实现高实时、高鲁棒性、高灵活性的轨旁直接通信，在保证地铁列车通信功能和性能的前提下大大简化了网络架构，降低网络成本和运维难度。
列车通过车载无线通信模块除了可和轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块之间建立了连接之外，两个列车之间的车载无线通信模块也可以建立连接，通过该连接可以实现两辆列车之间的高实时、高鲁棒性、高灵活性的车车直接通信。
具体的，第一车载无线通信模块与第二车载无线通信模块之间建立第四连接。通过该第四连接，可以实现第一列车与第二列车之间的通信。
其中，第一车载无线通信模块为第一列车集成的任一车载无线通信模块。
第二车载无线通信模块为第二列车集成的任一车载无线通信模块。
第一列车和第二列车为任意两辆列车。
另外，此处的“第四”为标识，为了区分其他设备之间的连接，无实质含义。也就是说，两辆列车上的车载无线通信模块之间会建立连接，为了方便描述，将该连接命名为第四连接。
在具体实现时，本实施例中的无线通信模块可以有多种，例如无线通信模块为Mesh模块，或者，无线通信模块为V2X(Vehicle to Everything)模块。
不同的无线通信模块在组网细节上有所不同，下面分别针对无线通信模块为Mesh模块，以及，无线通信模块为V2X模块时的轨道交通无线通信架构进行详细说明。
·无线通信模块为Mesh模块
此种情况下，车载无线通信模块为Mesh模块，地面无线通信模块为Mesh模块。由于Mesh模块支持多跳通信，使得列车、轨旁节点设备间不再通过线缆连接，极大地减少了线缆敷设，简化施工复杂度。
另外，Mesh模块支持空口加密，如支持AES128加密协议，通过该加密协议保证了无线通信的安全。
Mesh模块要还必须设置统一的network ID、频点和单载波带宽；同时应用层软件和监控中心也支持在应用层面对入网的Mesh模块进行鉴权接入，有效保证地面无线通信模块以及地面无线通信模块所在轨旁节点设备的合法性。即骨干网交换机建立第二连接之前，会对地面无线通信模块进行鉴权。另外，监控中心建立第三连接之前，也会对骨干网交换机进行鉴权。
图2示出了一种无线通信模块为Mesh模块的一种轨道交通无线通信架构示意图。其中，每个骨干网交换机归属于一个车站。
该架构中，无线通信模块为Mesh模块，分别在列车和轨旁节点设备里集成Mesh模块，使轨道交通无线通信架构具备Mesh自组网无线通信功能。
轨旁节点设备中的Mesh模块(即地面无线通信模块)通过各个车站设置的骨干网交换机，通过有线的方式接入到监控中心，实现轨旁节点设备与监控中心的连接。这样原来的车地通信方式就从原来的车载终端-轨旁基站-核心网-地面中心简化成了车载Mesh模块-地面Mesh模块-监控中心，完全省掉了基站、核心网这些复杂的网络设备。来的车车通信方式也从原来的车载终端-轨旁基站-核心网-轨旁基站-车载终端简化成了车载Mesh模块-车载Mesh模块，利用Mesh自组网设备直接通信的特性，避免了2次基站和核心网的传输时延，极大地减少通信时延。
车地通信方式方式也从原来星型变成了多跳直通，即从原来的车载终端-轨旁基站-核心网-地面中心简化成了列车上集成的Mesh模块-轨旁节点设备上集成的Mesh模块-监控中心，完全省掉了基站、核心网这些复杂的网络设备；
列车间的通信方式也从原来星型变成了多跳直通，即原来的方案列车间是无法直接通信的，列车间通信方式从原来的列车-轨旁节点设备-核心网-轨旁节点设备-列车简化成了列车上集成的Mesh模块-列车上集成的Mesh模块，也极大的减少了网络传输路径，降低传输时延。
·无线通信模块为V2X模块
此种情况下，车载无线通信模块为V2X模块，地面无线通信模块为V2X模块。V2X模块不仅支持多跳通信，使得列车、轨旁节点设备间不再通过线缆连接，极大地减少了线缆敷设，简化施工复杂度。而且V2X模块能够对实时交通信息进行分析，提升列车行驶安全性。
另外，V2X模块支持空口加密，如支持3GPP标准加密协议，通过该加密协议保证了无线通信的安全。
V2X模块要还必须设置统一的network ID、频点和单载波带宽；同时应用层软件和监控中心也支持在应用层面对入网的V2X模块进行鉴权接入，有效保证地面无线通信模块以及地面无线通信模块所在轨旁节点设备的合法性。即骨干网交换机建立第二连接之前，会对地面无线通信模块进行鉴权。另外，监控中心建立第三连接之前，也会对骨干网交换机进行鉴权。
另外，V2X模块中包括车载单元(OBU，On Board Unit)。
轨道交通无线通信架构还包括路测单元(RSU，Road Side Unit)。
车载单元与路测单元之间建立第五连接。
路测单元与GPS或者北斗建立第六连接。
路测单元通过第六连接获取时钟同步信号。
车载单元通过第五连接获取时钟同步信号。
车载单元将时钟同步信号作为通信时的空口时钟同步信号，通信为通过第一连接的通信和/或通过第四连接的通信。
此处的“第五”为标识，为了区分其他设备之间的连接，无实质含义。也就是说，车载单元与路测单元之间会建立连接，为了方便描述，将该连接命名为第五连接。“第六”为标识，为了区分其他设备之间的连接，无实质含义。也就是说，路测单元与GPS或者北斗之间会建立连接，为了方便描述，将该连接命名为第六连接
图3示出了一种无线通信模块为V2X模块的一种轨道交通无线通信架构示意图。其中，每个骨干网交换机归属于一个车站。
该架构中，无线通信模块为V2X模块，其轨道交通无线通信架构与图2示出的无线通信模块为Mesh模块的架构类似，不同之处是采用的通信技术不同，这里采用V2X模块。
另外，无线通信模块为Mesh模块的轨道交通无线通信架构中不需要时钟同步信号就可以实现直接通信。无线通信模块为V2X模块的轨道交通无线通信架构中，由于目前V2X标准底层协议的要求，V2X的OBU(车载单元)需要有时钟同步信号才能实现通信，因此需要在V2X的OBU沿线铺设RSU(路测单元)为V2X OBU提供空口时钟同步信号，隧道进出口或车站的RSU需要外接GPS或北斗天线引入时钟同步信号，RSU空口同步信号支持多跳中继。
轨旁节点设备中的V2X模块(即地面无线通信模块)也要通过各个车站设置的骨干网交换机，通过有线的方式接入到监控中心，实现轨旁节点设备与监控中心的连接。
无线通信模块为V2X模块的轨道交通无线通信架构中，分别在列车和轨旁节点设备里集成V2X模块，使该架构具备V2X自组网无线通信功能。这样原来的车地通信方式就从原来的车载终端-轨旁基站-核心网-地面中心简化成了列车上集成的V2X模块-轨旁节点设备上集成的V2X模块-监控中心，完全省掉了基站、核心网这些复杂的网络设备；原来的车车通信方式也从原来的车载终端-轨旁基站-核心网-轨旁基站-车载终端简化成了列车上集成的V2X模块-列车上集成的V2X模块。利用V2X自组网设备直接通信的特性，避免了2次基站和核心网的传输时延，极大地减少通信时延。
上面介绍了轨道交通无线通信架构的整体架构，其中包括了列车集成的车载无线通信模块之间、列车集成的车载无线通信模块与轨旁节点设备集成的地面无线通信模块之间，轨旁节点设备集成的地面无线通信模块与骨干网交换机之间，骨干网交换机与监控之间的连接结构。
对于轨旁节点设备集成的地面无线通信模块与骨干网交换机之间的结构，可以根据具体情况采用不同的结构实现，下面仅介绍一种优选的实现方案。
该实现方案中，轨道交通无线通信架构还包括：接入交换机。
地面无线通信模块和接入交换机形成多个星链环网。
其中，
各星链环网结构相同。
对于任一星链环网，任一星链环网中包括多台轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块和一台接入交换机，且该台接入交换机和所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块之间连接成环形，同时，任一星链环网中所有地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为一台或者两台。
因此，第二连接由星链环网和子连接构成。
子连接为任一星链环网中的接入交换机与唯一一台骨干网交换机之间建立的连接，其中，所连接的骨干网交换机为：任一星链环网中各轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机中的一台。
其中，任一轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块与距离最近的一台骨干网交换机进行通信。也就是说，任一轨旁节点设备中的地面无线通信模块与距离最近的一台骨干网交换机建立第二连接，该种连接方式保证了地面无线通信模块与其通信的骨干网交换机之间的距离最短，降低了二者之间的数据传输时延，提升了数据传输效率。
例如，图4所示的地面无线通信模块与骨干网交换机之间的结构中包括的星链环网L1，其包括一台接入交换机I11和y1台轨旁节点设备，即轨旁节点设备11、轨旁节点设备12、……、轨旁节点设备1y1。每台轨旁节点设备上均集成一个地面无线通信模块(图4中未示出地面无线通信模块，仅示出轨旁节点设备)。轨旁节点设备11上集成的地面无线通信模块与骨干网交换机B1通信、轨旁节点设备12上集成的地面无线通信模块与骨干网交换机B1通信、……、轨旁节点设备1y1上集成的地面无线通信模块与骨干网交换机B1通信，也就是说，轨旁节点设备11的地面无线通信模块与骨干网交换机B1建立第二连接，通过该第二连接可以实现轨旁节点设备11与骨干网交换机B1的通信、轨旁节点设备12的地面无线通信模块要与骨干网交换机B1建立第二连接，通过该第二连接可以实现轨旁节点设备12与骨干网交换机B1的通信、……、轨旁节点设备1y1的地面无线通信模块与骨干网交换机B1建立第二连接，通过该第二连接可以实现轨旁节点设备1y1与骨干网交换机B1的通信，也即星链环网L1中的所有地面无线通信模块均与骨干网交换机B1建立第二连接。星链环网L1中所有地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为一台，即骨干网交换机B1。
再例如，图4所示的轨旁系统通信网络架构中包括的星链环网L2，其包括一台接入交换机I21和y2台轨旁节点设备，即轨旁节点设备21、轨旁节点设备22、……、轨旁节点设备2y2。每台轨旁节点设备上均集成一个地面无线通信模块(图4中未示出地面无线通信模块，仅示出轨旁节点设备)。轨旁节点设备21上集成的地面无线通信模块与骨干网交换机B2通信、轨旁节点设备22上集成的地面无线通信模块与骨干网交换机B2通信、……、轨旁节点设备2y2上集成的地面无线通信模块与骨干网交换机B2通信，也就是说，轨旁节点设备21的地面无线通信模块与骨干网交换机B2建立第二连接，通过该第二连接可以实现轨旁节点设备21与骨干网交换机B2的通信、轨旁节点设备22的地面无线通信模块与骨干网交换机B2建立第二连接，通过该第二连接可以实现轨旁节点设备22与骨干网交换机B2的通信、……、轨旁节点设备2y2的地面无线通信模块与骨干网交换机B2建立第二连接，通过该第二连接可以实现轨旁节点设备2y2与骨干网交换机B2的通信，也即星链环网L2中的所有地面无线通信模块均与骨干网交换机B2建立第二连接。星链环网L2中所有地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为一台，即骨干网交换机B2。
再例如，图4所示的轨旁系统通信网络架构中包括的星链环网Ln，其包括一台接入交换机In1和yn台轨旁节点设备，即轨旁节点设备n1、轨旁节点设备n2、……、轨旁节点设备nyn。每台轨旁节点设备上均集成一个地面无线通信模块(图4中未示出地面无线通信模块，仅示出轨旁节点设备)。轨旁节点设备n1上集成的地面无线通信模块与骨干网交换机Bn通信、轨旁节点设备n2上集成的地面无线通信模块与骨干网交换机Bn通信、……、轨旁节点设备nyn上集成的地面无线通信模块与骨干网交换机Bn通信，也就是说，轨旁节点设备n1的地面无线通信模块与骨干网交换机Bn建立第二连接，通过该第二连接可以实现轨旁节点设备n1与骨干网交换机Bn的通信、轨旁节点设备n2的地面无线通信模块与骨干网交换机Bn建立第二连接，通过该第二连接可以实现轨旁节点设备n2与骨干网交换机Bn的通信、……、轨旁节点设备nyn的地面无线通信模块与骨干网交换机Bn建立第二连接，通过该第二连接可以实现轨旁节点设备nyn与骨干网交换机Bn的通信，也即星链环网Ln中的所有地面无线通信模块均与骨干网交换机Bn建立第二连接。星链环网Ln中所有地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为一台，即骨干网交换机Bn。
再以5所示的轨旁节点设备与骨干网交换机之间的结构为例，图5中包括的星链环网A1，其包括一台接入交换机E11和y1+y2台轨旁节点设备，即轨旁节点设备11、轨旁节点设备12、……、轨旁节点设备1y1、轨旁节点设备21、轨旁节点设备22、……、轨旁节点设备2y2。每台轨旁节点设备上均集成一个地面无线通信模块(图5中未示出地面无线通信模块，仅示出轨旁节点设备)。轨旁节点设备11上集成的地面无线通信模块与骨干网交换机B1通信、轨旁节点设备12上集成的地面无线通信模块与骨干网交换机B1通信、……、轨旁节点设备1y1上集成的地面无线通信模块与骨干网交换机B1通信，轨旁节点设备21上集成的地面无线通信模块与骨干网交换机B2通信、轨旁节点设备22上集成的地面无线通信模块与骨干网交换机B2通信、……、轨旁节点设备2y2上集成的地面无线通信模块与骨干网交换机B2通信，也就是说，轨旁节点设备11的地面无线通信模块与骨干网交换机B1建立第二连接，通过该第二连接可以实现轨旁节点设备11与骨干网交换机B1的通信、轨旁节点设备12的地面无线通信模块与骨干网交换机B1建立第二连接，通过该第二连接可以实现轨旁节点设备12与骨干网交换机B1的通信、……、轨旁节点设备1y1的地面无线通信模块与骨干网交换机B1建立第二连接，通过该第二连接可以实现轨旁节点设备1y1与骨干网交换机B1的通信、轨旁节点设备21的地面无线通信模块与骨干网交换机B2建立第二连接，通过该第二连接可以实现轨旁节点设备21与骨干网交换机B2的通信、轨旁节点设备22的地面无线通信模块与骨干网交换机B2建立第二连接，通过该第二连接可以实现轨旁节点设备22与骨干网交换机B2的通信、……、轨旁节点设备2y2的地面无线通信模块与骨干网交换机B2建立第二连接，通过该第二连接可以实现轨旁节点设备2y2与骨干网交换机B2的通信。星链环网A1中所有地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为两台，即骨干网交换机B1和骨干网交换机B2。
再例如，图5所示的轨旁系统通信网络架构中包括的星链环网Au，其包括一台接入交换机Eu1和yu+yn台轨旁节点设备，即轨旁节点设备u1、轨旁节点设备u2、……、轨旁节点设备uyu、轨旁节点设备n1、轨旁节点设备n2、……、轨旁节点设备nyn。每台轨旁节点设备上均集成一个地面无线通信模块(图5中未示出地面无线通信模块，仅示出轨旁节点设备)。轨旁节点设备u1上集成的地面无线通信模块与骨干网交换机Bn-1通信、轨旁节点设备u2上集成的地面无线通信模块与骨干网交换机Bn-1通信、……、轨旁节点设备uyu上集成的地面无线通信模块与骨干网交换机Bn-1通信，轨旁节点设备n1上集成的地面无线通信模块与骨干网交换机Bn通信、轨旁节点设备n2上集成的地面无线通信模块与骨干网交换机Bn通信、……、轨旁节点设备nyn上集成的地面无线通信模块与骨干网交换机Bn通信，也就是说，轨旁节点设备u1的地面无线通信模块与骨干网交换机Bn-1建立第二连接，通过该第二连接可以实现轨旁节点设备u1与骨干网交换机Bn-1的通信、轨旁节点设备u2的地面无线通信模块与骨干网交换机Bn-1建立第二连接，通过该第二连接可以实现轨旁节点设备u2与骨干网交换机Bn-1的通信、……、轨旁节点设备uyu的地面无线通信模块与骨干网交换机Bn-1建立第二连接，通过该第二连接可以实现轨旁节点设备uyu与骨干网交换机B1的通信、轨旁节点设备n1的地面无线通信模块与骨干网交换机Bn建立第二连接，通过该第二连接可以实现轨旁节点设备n1与骨干网交换机Bn的通信、轨旁节点设备n2的地面无线通信模块与骨干网交换机Bn建立第二连接，通过该第二连接可以实现轨旁节点设备n2与骨干网交换机Bn的通信、……、轨旁节点设备nyn的地面无线通信模块与骨干网交换机Bn建立第二连接，通过该第二连接可以实现轨旁节点设备nyn与骨干网交换机Bn的通信。星链环网Au中所有地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为两台，即骨干网交换机Bn-1和骨干网交换机Bn。
另外，对于中所有地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为一台的星链环网，其接入交换机的网口采用链路聚合模式冗余，可以有效避免的环网中由于单网口带来的单点故障的风险，进一步提升轨道交通无线通信架构的可靠性。例如，对于图4中的接入交换机I11，其网口采用链路聚合模式冗余。图4中接入交换机I21的网口也采用链路聚合模式冗余，图4中接入交换机In1的网口也采用链路聚合模式冗余。
此外，在具体实现时，每个星链环网中的接入交换机可以通过光纤和轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块连接成环形。通过光纤保证了轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块至接入交换机的高速通信。
另外，任一星链环网中的接入交换机与唯一一台骨干网交换机之间会建立连接，该连接与星链环网构成了第二连接。也就是说，对于任一台轨旁节点设备，其上的地面无线通信模块与骨干网交换机之间建立的第二连接，包括：该地面无线通信模块与所在星链环网中的接入交换机之间的环路连接，以及接入交换机与骨干网交换机之间的连接。那么任一台轨旁节点设备若想向骨干网交换机发送数据，则可以通过第二连接实现，也就是任一台轨旁节点设备先通过星链环网将数据发送至所在星链环网中的接入交换机，再由该接入交换机通过与骨干网交换机之间的连接，将该数据转发至骨干网交换机。任一台骨干网交换机若想对轨旁节点设备进行控制，则可以通过第二连接实现，也就是任一台骨干网交换机通过与接入交换机之间的连接，将控制指令发送至接入交换机，再由接入交换机通过星链环网，将控制指令转发至轨旁节点设备。
其中，所连接的骨干网交换机为：任一星链环网中各轨旁节点设备所建立第二连接的骨干网交换机中的一台。也就是说，若一个星链环网的所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块均与同一台骨干交换机通信，即该星链环网中所有地面无线通信模块均与相同的骨干网交换机建立第二连接，则该星链环网的接入交换机与该骨干交换机连接，即子连接为该星链环网的接入交换机与该骨干交换机之间的连接。例如图4中的星链环网L1，其中所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块均与骨干网交换机B1通信，即星链环网L1中所有地面无线通信模块均与骨干网交换机B1建立第二连接，那么星链环网L1中的接入交换机I11就与骨干网交换机B1连接。再例如图4中的星链环网L2，其中所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块均与骨干网交换机B2通信，即星链环网L2中所有地面无线通信模块均与骨干网交换机B2建立第二连接，那么星链环网L2中的接入交换机I21就与骨干网交换机B2连接。再例如图4中的星链环网Ln，其中所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块均与骨干网交换机Bn通信，即星链环网Ln中所有地面无线通信模块均与骨干网交换机Bn建立第二连接，那么星链环网Ln中的接入交换机In1就与骨干网交换机Bn连接。
若一个星链环网的所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块仅与两台骨干交换机通信，即该星链环网中所有地面无线通信模块均与两台骨干网交换机建立第二连接，则该星链环网的接入交换机与其中一台骨干交换机连接。例如图5中的星链环网A1，其中所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块与2台骨干网交换机(骨干网交换机B1和骨干网交换机B2)通信，即星链环网A1中所有地面无线通信模块均要与骨干网交换机B1和骨干网交换机B2建立第二连接，那么星链环网A1的接入交换机E11与骨干网交换机B1和骨干网交换机B2中的任一台连接(如图5中接入交换机E11与骨干网交换机B1连接，在实际应用中，接入交换机E11也可以与骨干网交换机B2连接)。再例如图5中的星链环网Au，其中所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块与2台骨干网交换机(骨干网交换机Bn-1和骨干网交换机Bn)通信，即星链环网A1中所有地面无线通信模块均与骨干网交换机Bn-1和骨干网交换机B建立第二连接，那么星链环网Au的接入交换机Eu1与骨干网交换机Bn-1和骨干网交换机Bn中的任一台连接(如图5中接入交换机Eu1与骨干网交换机Bn-1连接，在实际应用中，接入交换机Eu1也可以与骨干网交换机Bn连接)。
上述子连接的架构保证了环网架构下，星链环网中的轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块与其通信的骨干交换机之间的连接，在降低轨旁节点设备组网建设和运维复杂度的同时，保证了数据的高效通信。
具体实现时，每个星链环网中的接入交换机，通过网线与唯一一台骨干网交换机连接。网线兼具成本低、信道稳定的特性，在降低交换机通过网线与骨干网交换机之间远距离通信成本的情况下，保证了通信质量。
本实施例中的星链环网的数量与骨干网交换机的数量可以相同也可以不同，本实施例不进行限定。但星链环网的数量一定不多于骨干网交换机的数量，也就是说每个星链环网均会对应一台骨干网交换机，但每台骨干网交换机不一定对应一个星链环网。
另外，骨干网交换机是星联网与车站相关处理设备的唯一接口，即骨干交换机一端与星链环网连接，用于汇聚星链环网中各轨旁节点设备的数据，另一端与车站内的其他设备和/或地面监控中心连接，用于将汇聚的数据进行分析处理。
另外，骨干网交换机之间可以连接成环形，构成ATC(Automatic Train Control，自动车辆控制)骨干环网。骨干网交换机之间连接成环形，简化了由骨干网交换机构成的骨干网的架构，降低了网络成本和运维成本。
在具体实施时，任一个星链环网中还可以包括另一台接入交换机，即星链环网还会另外再包括一台接入交换机，此时，星链环网中包括2台接入交换机和多台轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块。此时，若任一星链环网中各轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为一台，则任一星链环网中的另一台接入交换机与任一星链环网中各轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机连接。若任一星链环网中各轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为两台，则任一星链环网中的另一台接入交换机与另一台骨干网交换机连接，其中，另一台骨干网交换机为：任一星链环网中各轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机中未与接入交换机连接的一台。
也就是说，如果任一星链环网中所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块所通信的骨干网交换机为一台，即任一星链环网中各轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为一台，那么该任一星链环网的两台接入交换机均与同一台骨干网交换机连接，连接的骨干网交换机就是所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机。通过该两台接入交换机连接同一台骨干网交换机，形成了接入交换机的冗余，可以在一台接入交换机宕机时，通过另一台接入交换机与骨干网交换机的通信，进一步提升轨系统旁通信网络的可靠性。
如图4，其中的星链环网L1，若星链环网L1除包括接入交换机I11之外，还包括接入交换机I12，那么，由于星链环网L1中所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块均与骨干网交换机B1通信，即星链环网L1中各轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为一台(骨干网交换机B1)，因此接入交换机I12也与骨干网交换机B1连接。其中的星链环网L2，若星链环网L2除包括接入交换机I21之外，还包括接入交换机I22，那么，由于星链环网L2中所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块均与骨干网交换机B2通信，即星链环网L2中各轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为一台(骨干网交换机B2)，因此接入交换机I22也与骨干网交换机B2连接。其中的星链环网Ln，若星链环网Ln除包括接入交换机In1之外，还包括接入交换机In2，那么，由于星链环网Ln中所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块均与骨干网交换机Bn通信，即星链环网Ln中各轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为一台(骨干网交换机Bn)，因此接入交换机In2也与骨干网交换机Bn连接。进而形成图6所示的轨旁节点设备与骨干网交换机之间的结构(图6中未示出地面无线通信模块，仅示出轨旁节点设备)。
如果任一星链环网中所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块所通信的骨干网交换机为两台，即任一星链环网中各轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为两台，那么任一星链环网之前的那台接入交换机已经与两台中的一台骨干网交换机连接，此时新加入的另一台接入交换机会与没有与接入交换机连接的那台骨干网交换机连接。即如果任一星链环网中各轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为两台，那么任一星链环网的两台接入交换机分别与不同的骨干网交换机连接。通过两台接入交换机连接不同的骨干网交换机，同时避免了星链环网和骨干网的单点故障的风险，使得轨旁系统通信网络的可靠性最高。
如图5，其中的星链环网A1，若星链环网A1除包括接入交换机E11之外，还包括接入交换机E12，那么，由于星链环网A1中所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块仅与骨干网交换机B1和骨干网交换机B2通信，即星链环网A1中各轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为两台(骨干网交换机B1和骨干网交换机B2)，而接入交换机E11已经与骨干网交换机B1连接，因此接入交换机E12会与骨干网交换机B2连接。其中的星链环网Au，若星链环网Au除包括接入交换机Eu1之外，还包括接入交换机Eu2，那么，由于星链环网Au中所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块仅与骨干网交换机Bn-1和骨干网交换机Bn通信，即星链环网Au中各轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为两台(骨干网交换机Bn-1和骨干网交换机Bn)，而接入交换机Eu1已经与骨干网交换机Bn-1连接，因此接入交换机Eu2会与骨干网交换机Bn连接。
另外，在具体实施时，对于任一星链环网，该星链环网中的接入交换机和所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块之间连接成环形的实现方案为：对于任一星链环网，若任一星链环网中各轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为一台，则任一星链环网中的所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块形成轨旁节点链，该轨旁节点链的一端与任一星链环网中的接入交换机的一端连接，该轨旁节点链的另一端与任一星链环网中的接入交换机的另一端连接；若任一星链环网中各轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为两台，则任一星链环网中的两台接入交换机相互连接，形成接入交换机链；任一星链环网中的所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块形成轨旁节点链；该轨旁节点链的一端与该接入交换机链的一端连接；该轨旁节点链的另一端与该接入交换机链的另一端连接。通过该环形连接方式保证了轨旁节点设备采用相似的路由至各接入交换机，保证了两个接入交换机数据的同步性。
例如，对于图4，星链环网L1中的接入交换机为一台，即接入交换机I11，则星链环网L1中的接入交换机和所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块之间连接成环形的实现方案为：星链环网L1中的所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块形成轨旁节点链，该轨旁节点链的一端与接入交换机I11的一端连接，该轨旁节点链的另一端与接入交换机I11的另一端连接。星链环网L2中的接入交换机为一台，即接入交换机I21，则星链环网L2中的接入交换机和所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块之间连接成环形的实现方案为：星链环网L2中的所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块形成轨旁节点链，该轨旁节点链的一端与接入交换机I21的一端连接，该轨旁节点链的另一端与接入交换机I21的另一端连接。星链环网Ln中的接入交换机为一台，即接入交换机In1，则星链环网Ln中的接入交换机和所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块之间连接成环形的实现方案为：星链环网Ln中的所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块形成轨旁节点链，该轨旁节点链的一端与接入交换机In1的一端连接，该轨旁节点链的另一端与接入交换机In1的另一端连接。
再例如，对于图5，星链环网A1中的接入交换机为一台，即接入交换机E11，则星链环网A1中的接入交换机和所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块之间连接成环形的实现方案为：星链环网A1中的所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块形成轨旁节点链，该轨旁节点链的一端与接入交换机E11的一端连接，该轨旁节点链的另一端与接入交换机E11的另一端连接。星链环网Au中的接入交换机为一台，即接入交换机Eu1，则星链环网Au中的接入交换机和所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块之间连接成环形的实现方案为：星链环网Au中的所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块形成轨旁节点链，该轨旁节点链的一端与接入交换机Eu1的一端连接，该轨旁节点链的另一端与接入交换机Eu1的另一端连接。
例如，对于图6，星链环网L1中的接入交换机为两台，即接入交换机I11和接入交换机I12，则星链环网L1中的接入交换机和所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块之间连接成环形的实现方案为：星链环网L1中的接入交换机I11和接入交换机I12相互连接，形成接入交换机链；星链环网L1中的所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块形成轨旁节点链；该轨旁节点链的一端与该接入交换机链的一端连接；该轨旁节点链的另一端与该接入交换机链的另一端连接。星链环网L2中的接入交换机为两台，即接入交换机I21和接入交换机I22，则星链环网L2中的接入交换机和所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块之间连接成环形的实现方案为：星链环网L2中的接入交换机I21和接入交换机I22相互连接，形成接入交换机链；星链环网L2中的所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块形成轨旁节点链；该轨旁节点链的一端与该接入交换机链的一端连接；该轨旁节点链的另一端与该接入交换机链的另一端连接。星链环网Ln中的接入交换机为两台，即接入交换机In1和接入交换机In2，则星链环网Ln中的接入交换机和所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块之间连接成环形的实现方案为：星链环网Ln中的接入交换机In1和接入交换机In2相互连接，形成接入交换机链；星链环网Ln中的所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块形成轨旁节点链；该轨旁节点链的一端与该接入交换机链的一端连接；该轨旁节点链的另一端与该接入交换机链的另一端连接。该种方式，通过在两台接入交换机和轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块形成的环形星链环网中，两台接入交换机相互连接，保证了轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块采用相似的路由至各接入交换机，保证了两个接入交换机数据的同步性。
再例如，对于图7(图7中未示出地面无线通信模块，仅示出轨旁节点设备)，星链环网A1中的接入交换机为两台，即接入交换机E11和接入交换机E12，则星链环网A1中的接入交换机和所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块之间连接成环形的实现方案为：星链环网A1中的接入交换机E11和接入交换机E12相互连接，形成接入交换机链；星链环网A1中的所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块形成轨旁节点链；该轨旁节点链的一端与该接入交换机链的一端连接；该轨旁节点链的另一端与该接入交换机链的另一端连接。星链环网Au中的接入交换机为两台，即接入交换机Eu1和接入交换机Eu2，则星链环网Au中的接入交换机和所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块之间连接成环形的实现方案为：星链环网Au中的接入交换机Eu1和接入交换机Eu2相互连接，形成接入交换机链；星链环网Au中的所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块形成轨旁节点链；该轨旁节点链的一端与该接入交换机链的一端连接；该轨旁节点链的另一端与该接入交换机链的另一端连接。该种方式，通过在两台接入交换机和轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块形成的环形星链环网中，两台接入交换机相互连接，保证了轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块采用相似的路由至各接入交换机，保证了两个接入交换机数据的同步性。
此外，对于任一星链环网中的所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块形成轨旁节点链的实现方式可以有多种。
其中，一种实现方式可以为：任一星链环网中的所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块相互连接形成轨旁节点链。
另一种实现方式可以为：
·若任一骨干网交换机与其相邻的任一骨干网交换机之间距离不大于预设阈值，则与任一骨干网交换机连接的接入交换机所在星链环网中的所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块相互连接形成轨旁节点链。
·若任一骨干网交换机与其相邻的任一骨干网交换机之间距离大于预设阈值，则轨道交通无线通信架构中还包括：多台小组交换机；
其中，小组交换机与小组一一对应；
小组为与任一骨干网交换机连接的接入交换机所在星链环网中的所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块根据预设规则分成的；
每组中的轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块相互连接形成轨旁小组链，各轨旁小组链通过各自对应的一台小组交换机形成轨旁小组环；各轨旁小组环中的小组交换机相互连接形成轨旁节点链。
也就是说，若任一骨干网交换机与其相邻的任一骨干网交换机之间距离大于预设阈值，则与任一骨干网交换机连接的接入交换机所在星链环网中的所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块根据预设规则分组，每组中的轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块相互连接形成轨旁小组链，各轨旁小组链通过各自对应的一台小组交换机形成轨旁小组环；各轨旁小组环中的小组交换机相互连接形成轨旁节点链。
由于每个骨干网交换机归属于一个车站，因此，骨干网交换机与其相邻的任一骨干网交换机之间距离不大于预设阈值，也可以认为是两个相邻车站之间的距离不大于预设阈值。
其中，预设阈值可以根据车站之间的距离灵活确定，例如：预设阈值为12千米。
另外，分组的预设规则可以根据实际情况灵活确定，由于每台轨旁节点设备上集成唯一一个地面无线通信模块，因此对地面无线通信模块进行分组是可以通过对地面无线通信模块所集成的轨旁节点设备的分组实现，例如，同一组中任两台轨旁节点设备之间的距离不大于最大阈值，也就是说，根据距离进行分组。当两台轨旁节点设备之间的距离不大于最大阈值时，由于每台轨旁节点设备上集成唯一一个地面无线通信模块，且每台轨旁节点设备上地面无线通信模块的集成位置相对确定，因此轨旁节点设备所集成的地面无线通信模块之间的距离也不会大于最大阈值。
上述方案中，在任一骨干网交换机与其相邻的任一骨干网交换机之间距离不大于预设阈值时，则与任一骨干网交换机连接的接入交换机所在星链环网中的所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块相互连接形成轨旁节点链，保证了轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块采用相似的路由至各接入交换机，保证了两个接入交换机数据的同步性。若任一骨干网交换机与其相邻的任一骨干网交换机之间距离大于预设阈值，则轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块被分组，每组中的轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块与对应的一台小组交换机形成环；各环中的小组交换机相互连接形成轨旁节点链，保证了骨干网交换机相距较大时传输带宽足够大，多跳网络的实时传输。
以图4中的骨干网交换机B2为例，如果骨干网交换机B2与骨干网交换机B1的距离不大于预设阈值，骨干网交换机B2与骨干网交换机B3的距离也不大于预设阈值，那么星链环网L2(即与骨干网交换机B2连接的接入交换机I21所在星链环网)中的所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块相互连接形成轨旁节点链。
如果骨干网交换机B2与骨干网交换机B1的距离大于预设阈值，或者，骨干网交换机B2与骨干网交换机B3的距离大于预设阈值，则星链环网L2(即与骨干网交换机B2连接的接入交换机I21所在星链环网)中的所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块根据预设规则分组，如分成v组，第一组包括轨旁节点设备21上集成的地面无线通信模块和轨旁节点设备22上集成的地面无线通信模块，第二组包括轨旁节电设备23上集成的地面无线通信模块、轨旁节点设备24上集成的地面无线通信模块、……、轨旁节点设备2x上集成的地面无线通信模块，……，第v组包括轨旁节电设备2w上集成的地面无线通信模块、轨旁节点设备2w+1上集成的地面无线通信模块、……、轨旁节点设备2n上集成的地面无线通信模块。每组中的轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块相互连接形成轨旁小组链，例如，第一组的轨旁节点设备21上集成的地面无线通信模块和轨旁节点设备22上集成的地面无线通信模块相互连接形成轨旁小组链1，第二组的轨旁节电设备23上集成的地面无线通信模块、轨旁节点设备24上集成的地面无线通信模块、……、轨旁节点设备2x上集成的地面无线通信模块相互连接形成轨旁小组链2，……，第v组的轨旁节电设备2w上集成的地面无线通信模块、轨旁节点设备2w+上集成1的地面无线通信模块、……、轨旁节点设备2n上集成的地面无线通信模块相互连接形成轨旁小组链v。各轨旁小组链通过各自对应的一台小组交换机形成轨旁小组环，如轨旁小组链1通过其对应的一台小组交换机(如小组交换机21)形成轨旁小组环1，轨旁小组链2通过其对应的一台小组交换机(如小组交换机22)形成轨旁小组环2，……，轨旁小组链v通过其对应的一台小组交换机(如小组交换机2v)形成轨旁小组环v。各轨旁小组环中的小组交换机相互连接形成轨旁节点链，例如，轨旁小组环1中的小组交换机21、轨旁小组环2中的小组交换机22、……、轨旁小组环v中的小组交换机2v相互连接形成轨旁节点链。
轨旁小组环1中的小组交换机21、轨旁小组环2中的小组交换机22、……、轨旁小组环v中的小组交换机2v相互连接形成轨旁节点链的一端再与星链环网L2中的接入交换机I21的一端连接，另一端与接入交换机I21的另一端连接，最终形成图8所示的结构。
通过上述描述，本实施例提供的轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块与骨干网交换机之间的结构为3种。
第一种星链环网结构：单环链路聚合结构
如图4所示，本结构中，对于任一个星链环网，其接入交换机为一台，其轨旁节点设备为多台，每台轨旁节点设备上均集成唯一一个地面无线通过模块，其所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块均与同一个车站的骨干网交换机通信，即所有轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块均与同一个车站的骨干网交换机建立第二连接，其接入交换机与该骨干网交换机连接。
此种结构中，数据上行时(如轨旁节点设备将采集的数据发送给骨干网交换机)，轨旁节点设备会通过其上的地面无线通信模块，经所在星链环网将数据发送给接入交换机，由接入交换机通过与骨干网交换机的子连接将该数据转发至该骨干网交换机，进而实现轨旁节点设备与骨干网交换机之间的通信。同样，数据下行时(如骨干网交换机对轨旁节点设备进行控制)，骨干网交换机会通过与接入交换机建立的子连接将控制指令发送至该接入交换机，由接入交换机通过星链环网，经轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块转发至相应的轨旁节点设备，进而实现轨旁节点设备与骨干网交换机之间的通信。
为了保证数据冗余，此种结构中的接入交换机的网口采用链路聚合模式冗余。
本结构实现了轨旁节点设备在环网架构下与接入交换机的通信，在降低轨旁节点设备组网建设和运维复杂度的同时，保证了数据的高效通信。
另外，本结构是最简单的结构，也支持环网的保护功能，但是由于本结构的单环单交换机接入的组网形式，理论上存在单点(单网口)故障的风险，如果上行接入ATC骨干环网的网口故障，整个环网就会瘫痪，为避免单点故障的风险，其接入交换机的网口采用链路聚合模式冗余，使得本结构的星链环网中上行接入骨干网交换机的网口采用链路聚合模式冗余，有效避免的单网口单点故障的风险，进一步提升轨道交通无线通信架构的可靠性。
第二种星链环网结构：单环双归属结构
第一种单环链路聚合结构中，星链环网与ATC骨干环网是通过一台交换机连接，这样存在单交换机单点故障的风险，为进一步提高环网的可靠性，本实施例提出了第二种星链环网结构，即单环双归属结构。
如图6所示，此种结构中，数据上行时(如轨旁节点设备将采集的数据发送给骨干网交换机)，轨旁节点设备会通过其上的地面无线通信模块，经所在星链环网将数据分别发送给两台接入交换机，由两台接入交换机中的任意一台通过与骨干网交换机的子连接将该数据转发至该骨干网交换机，进而实现轨旁节点设备与骨干网交换机之间的通信。同样，数据下行时(如骨干网交换机对轨旁节点设备进行控制)，骨干网交换机会通过与接入交换机建立的子连接将控制指令发送至连接的两台接入交换机中的任意一台，由该台接入交换机通过星链环网，经轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块转发至相应的轨旁节点设备，进而实现轨旁节点设备与骨干网交换机之间的通信。
如果其中进行数据转发或指令转发的那台接入交换机宕机，由于另一台接入交换机也收到轨旁节点设备发送的数据，也与相同的骨干网交换机连接，则可以通过另一台接入交换机进行数据转发或指令转发，保证了网络架构的可靠性。因此，该结构中，星链环网通过2台接入交换机以主备的模式加入ATC骨干环网，当一台交换机宕机时，还有另一台作为备份通道实现与骨干网的连接，可靠性进一步提高。
本结构由于星链环网的接入交换机为两台，两台接入交换机连接同一台骨干网交换机，形成了接入交换机的冗余，可以在一台接入交换机宕机时，通过另一接入交换机与骨干网交换机的通信，进一步提升轨道交通无线通信架构的可靠性。
第三种星链环网结构：双环(耦合环)结构
第二种单环双归属结构中，虽然星链环网采用2台接入交换机，但是ATC骨干环网只采用了一台骨干网交换机，因此这台骨干网交换机也存在单点故障的风险，为了避免这种风险，本实施例提供了第三种星链环网结构：双环(耦合环)结构，即骨干网交换机也采用2台与星链环网的2台接入交换机连接，同时避免了星链环网和ATC骨干环网的单点故障风险，网络可靠性最高。
如图7所示，此种结构中，数据上行时(如轨旁节点设备将采集的数据发送给骨干网交换机)，轨旁节点设备会通过其上的地面无线通信模块，经所在星链环网将数据分别发送给两台接入交换机，因为两台接入交换机分别连接不同的骨干网交换机，因此，会由连接该轨旁节点设备所通信的骨干网交换机(即与该轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块建立第二连接的骨干网交换机)的那台接入交换机，通过与骨干网交换机的子连接将数据发送给所通信的骨干网交换机，进而实现轨旁节点设备与骨干网交换机之间的通信。同样，数据下行时(如骨干网交换机对轨旁节点设备进行控制)，由于一台骨干网交换机连接了唯一一台接入交换机，因此，骨干网交换机会通过与接入交换机建立的子连接将控制指令发送至接入交换机，由该台接入交换机将指令通过星链环网，经轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块转发至相应的轨旁节点设备，进而实现轨旁节点设备与骨干网交换机之间的通信。
如果其中一台接入交换机宕机，由于另一台接入交换机也收到轨旁节点设备发送的数据，另一台接入交换机会通过与骨干网交换机的子连接将该数据发送至其连接的骨干网交换机，因为另一台接入交换机与宕机的那台接入交换机连接的骨干网交换机不同，因此，该骨干网交换机会将该数据发送至该轨旁节点设备所通信的骨干网交换机(如果骨干网交换机成环形，则通过骨干网交换机形成的环形，将该数据发送至该轨旁节点设备所通信的骨干网交换机；如果骨干网交换机之间不能通信，那么可以将该数据发送至监控中心，由监控中心将该数据发送至该轨旁节点设备所通信的骨干网交换机)，保证了网络架构的可靠性。同样，如果其中一台接入交换机宕机，宕机的接入交换机会将控制指令发送至另一台接入交换机所连接的骨干网交换机(如果骨干网交换机成环形，则通过骨干网交换机形成的环形，将控制指令发送至另一台接入交换机所连接的骨干网交换机；如果骨干网交换机之间不能通信，那么可以将该控制指令发送至监控中心，由监控中心将该控制指令发送至另一台接入交换机所连接的骨干网交换机)，由该骨干网交换机将控制指令通过与接入交换机的子连接发送至另一台接入交换机，另一台接入交换机再将控制指令通过星链环网，经轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块转发至轨旁节点设备，保证了网络架构的可靠性。
如果一台骨干网交换机宕机，那么如果宕机的并非轨旁节点设备所通信的骨干网交换机，那么该轨旁节点设备依然通过其上的地面无线通信模块、星链环网、子连接与其通信的骨干网交换机进行数据的上传和控制指令的下发。如果宕机的是轨旁节点设备所通信的骨干网交换机，由于另一台接入交换机也收到轨旁节点设备发送的数据，因此，另一台接入交换机会将该数据通过与骨干网交换机的子连接发送至其连接的骨干网交换机，该骨干网交换机会执行宕机的骨干网交换机的行为(如进行数据处理，进行控制指令下发)，保证了网络架构的可靠性。由于本结构中星链环网的接入交换机为两台，各接入交换机连接不同的骨干网交换机，同时避免了星链环网和骨干网的单点故障的风险，使得轨旁系统通信网络的可靠性最高。
轨旁节点设备与骨干网交换机之间的结构中由于每个星链环网中的接入交换机和轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块连接成环形，使得轨旁节点设备与接入交换机之间的连接由星型变为了环形，进而避免了星型组网的大量线缆，有效降低网络建设和运维复杂度，通过该环形方案，在保证列轨道交通无线通信功能和性能的前提下大大简化了通信架构，降低网络成本和运维难度。
本实施例提供的轨旁节点设备与骨干网交换机之间的结构具有如下优势：
1)高可靠性，接入交换机和轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块之间采用环网架构，通过快速的环网保护协议，在网络中某个节点发生故障时，可以快速(20ms以内)进行链路切换，让数据通过备份链路传输，不会对通信业务产生影响。
2)组网灵活，基于接入交换机和轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块之间的环网组网架构，单个星链环网支持的节点数量灵活，数量从几台到250台不等，可基于线路实际情况、业务需求灵活进行配置，星链环网的切换时间与星链环网内设备数量关系不大，可以确保切换时间在给定的指标以内(如20ms)
3)兼容性强，每个星链环网可以根据业务需求包含不同数量的轨旁节点设备，每个星链环网内部采用相同的环网协议即可，不同星链环网之间可以采用不同的协议或不同厂家的设备，星链环网与ATC骨干网之间也可以实现解耦，星链环网对骨干网交换机的厂家或协议没有要求，因此本实施例提供的轨旁系统通信网络架构可以兼容不同的厂家、协议，有利于灵活组网。
另外，本实施例的轨旁系统通信网络架构首次将环网技术应用于轨道交通的轨旁系统通信网络，通过环网技术和组网架构，在保证地铁列车通信功能和性能的前提下大大简化了网络架构，降低网络成本和运维难度。
本实施例提供的轨道交通无线通信架构，通过在列车集成车载无线通信模块，轨旁节点设备集成地面无线通信模块，解决了城市轨道交通列车通信系统网络拓扑复杂、设备繁多、维护难度高等问题。
本实施例提供的轨道交通无线通信架构极大的简化了列车通信系统组网，完全避免了核心网、基站等设备，利用无线通信模块实现高实时、高鲁棒性、高灵活性的车车/车地/轨旁节点设备之间的直接通信，完全支持传统列车通信系统的全部功能，还具有架构简单、组网灵活、减少轨旁线缆、高可靠性冗余备份等特点
本实施例提供的轨道交通无线通信架构具有如下优势：
1)极简的组网架构，轨道交通无线通信架构中的无线通信模块(包括车载无线通信模块，地面无线通信模块)之间可以直接通信，不需要建设复杂的基站、核心网设备，整个无线通信网络只需要无线通信模块即可，地铁列车各子系统需要通信功能只需要集成无线通信模块即可。
2)组网灵活，轨道交通无线通信架构中的无线通信模块(包括车载无线通信模块，地面无线通信模块)都具备与相邻节点设备自组网的能力，支持在通信范围内灵活增加与减少设备，如轨旁系统因业务需要需要增加或减少轨旁节点设备，直接增加或减少轨旁节点设备即可，增加的轨旁节点设备上电后可以通过其上的无线通信模块自动检测周围的轨旁节点设备中的无线通信模块，进而将其与周巍的轨旁节点设备建立通信；当列车驶入驶离通信范围时，车载无线通信模块自动检测其附近的轨旁节点设备中的地面无线通信模块，并在通信范围内与轨旁节点设备建立无线通信，完全不需要人为干预。
3)减少轨旁线缆，相比传统的WLAN或LTE采用的星型组网，所有轨旁AP或基站都必须通过线缆接入汇聚骨干网交换机，造成隧道内比大量线缆，本提案的轨道交通无线通信架构中所有无线通信模块(包括车载无线通信模块，地面无线通信模块)均支持多跳通信，无线通信模块(包括车载无线通信模块，地面无线通信模块)间不需要线缆连接，极大地减少了线缆敷设，简化施工复杂度。
4)高可靠性冗余备份，本提案的轨道交通无线通信架构中的无线通信模块(包括车载无线通信模块，地面无线通信模块)均支持无线通信冗余备份功能，每个轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块都可以与其周围的2个轨旁节点设备上集成的地面无线通信模块建立连接，假设轨旁节点设备编号依次为n、n+1、n+2，即n可以同时与n+1、n+2通信，当星链中的某个节点n+1故障时，n节点可以感知n+1节点的故障信息，自动与n+2节点通信，不影响整个链路的正常工作。
另外，本实施例中的轨道交通无线通信架构，首次将自组网技术应用于地铁列车通信网络，通过自组网通信技术和组网架构，实现高实时、高鲁棒性、高灵活性的车车/车地/轨旁直接通信，在保证地铁列车通信功能和性能的前提下大大简化了网络架构，降低网络成本和运维难度。
有益效果：提供一种轨道交通无线通信架构，该架构包括：分别集成于列车车头和车尾的车载无线通信模块、集成于轨旁节点设备上的地面无线通信模块、骨干网交换机和监控中心；列车的车头和车尾分别集成车载无线通信模块；轨旁节点设备集成地面无线通信模块；车载无线通信模块与地面无线通信模块之间建立第一连接；地面无线通信模块与骨干网交换机之间建立第二连接；骨干网交换机与监控中心之间建立第三连接。由于列车集成车载无线通信模块，轨旁节点设备集成地面无线通信模块，实现了列车与轨旁节点设备之间的通过各自的无线通信模块进行直接通信，避免了地面基站、核心网设备，即可实现高实时、高鲁棒性、高灵活性的轨旁直接通信，在保证地铁列车通信功能和性能的前提下大大简化了网络架构，降低网络成本和运维难度。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“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。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种轨道交通无线通信架构，其特征在于，包括：分别集成于列车车头和车尾的车载无线通信模块、集成于轨旁节点设备上的地面无线通信模块、骨干网交换机和监控中心；
车载无线通信模块与地面无线通信模块之间建立第一连接；
地面无线通信模块与所述骨干网交换机之间建立第二连接；
所述骨干网交换机与所述监控中心之间建立第三连接。
2.根据权利要求1所述的轨道交通无线通信架构，其特征在于，列车为多个；
第一车载无线通信模块与第二车载无线通信模块之间建立第四连接；
所述第一车载无线通信模块集成于第一列车；
所述第二车载无线通信模块集成于第二列车；
所述第一列车和第二列车为任意两辆列车。
3.根据权利要求2所述的轨道交通无线通信架构，其特征在于，车载无线通信模块为Mesh模块，地面无线通信模块为Mesh模块，其中，所述Mesh模块支持AES128加密协议；
或者，
车载无线通信模块为V2X模块，地面无线通信模块为V2X模块，其中，所述V2X模块支持3GPP标准加密协议。
4.根据权利要求3所述的轨道交通无线通信架构，其特征在于，所述V2X模块中包括车载单元；
所述轨道交通无线通信架构还包括路测单元；
所述车载单元与所述路测单元之间建立第五连接；
所述路测单元与GPS或者北斗建立第六连接；
所述路测单元通过所述第六连接获取时钟同步信号；
所述车载单元通过所述第五连接获取所述时钟同步信号；
所述车载单元将所述时钟同步信号作为通信时的空口时钟同步信号，所述通信为通过第一连接的通信和/或通过第四连接的通信。
5.根据权利要求1所述的轨道交通无线通信架构，其特征在于，相邻两台轨旁节点设备之间的间隔为200米至300米。
6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的轨道交通无线通信架构，其特征在于，所述轨道交通无线通信架构还包括：接入交换机；
地面无线通信模块和接入交换机形成多个星链环网；
其中，
各星链环网结构相同；
对于任一星链环网，所述任一星链环网中包括多个地面无线通信模块和一台接入交换机，且该台接入交换机和所有地面无线通信模块之间连接成环形，同时，所述任一星链环网中所有地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为一台或者两台；
所述第二连接由星链环网和子连接构成；
所述子连接为所述任一星链环网中的接入交换机与唯一一台骨干网交换机之间建立的连接，其中，所连接的骨干网交换机为：所述任一星链环网中各地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机中的一台。
7.根据权利要求6所述的轨道交通无线通信架构，其特征在于，所述各星链环网中还包括另一台接入交换机；
若所述任一星链环网中各地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为一台，则所述任一星链环网中的另一台接入交换机与所述任一星链环网中各地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机连接。
8.根据权利要求6所述的轨道交通无线通信架构，其特征在于，若所述任一星链环网中各地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为两台，则所述任一星链环网中的另一台接入交换机与另一台骨干网交换机连接，其中，所述另一台骨干网交换机为：所述任一星链环网中各地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机中未与接入交换机连接的一台。
9.根据权利要求6所述的轨道交通无线通信架构，其特征在于，对于任一星链环网，若所述任一星链环网中各地面无线通信模块所建立第二连接的骨干网交换机为一台，则所述任一星链环网中所有地面无线通信模块形成轨旁节点链，该轨旁节点链的一端与所述任一星链环网中的接入交换机的一端连接，该轨旁节点链的另一端与所述任一星链环网中的接入交换机的另一端连接；
若所述任一星链环网中各轨旁节点设备所建立第二连接的骨干网交换机为两台，则所述任一星链环网中的两台接入交换机相互连接，形成接入交换机链；所述任一星链环网中所有地面无线通信模块形成轨旁节点链；该轨旁节点链的一端与该接入交换机链的一端连接；该轨旁节点链的另一端与该接入交换机链的另一端连接。
10.根据权利要求9所述的轨道交通无线通信架构，其特征在于，若任一骨干网交换机与其相邻的任一骨干网交换机之间距离不大于预设阈值，则与所述任一骨干网交换机连接的接入交换机所在星链环网中的所有地面无线通信模块相互连接形成轨旁节点链；
若任一骨干网交换机与其相邻的任一骨干网交换机之间距离大于预设阈值，则所述轨道交通无线通信架构中还包括：多台小组交换机；
其中，小组交换机与小组一一对应；
所述小组为与所述任一骨干网交换机连接的接入交换机所在星链环网中的所有地面无线通信模块根据预设规则分成的；
每组中的地面无线通信模块相互连接形成轨旁小组链，各轨旁小组链通过各自对应的一台小组交换机形成轨旁小组环；各轨旁小组环中的小组交换机相互连接形成轨旁节点链。
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