[实用新型]一种高铁列车和地面FSO的通信系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线光通信技术领域，尤其涉及一种高铁列车和地面FSO的通信系统。

背景技术

随着信息化社会的到来，通信技术也得到了日新月异的发展，一种崭新的无线通信技术—无线光通信(Free Space Optical，简称FSO)正在悄然兴起。无线光通信是利用激光作为载体传输数据，以空气为介质，提供无线高速的点对点或点对多点通信的一种方式。正是由于无线光通信这一特性，因此被灵活运用于列车通信上。

高速运行的列车(时速大于300km/h)时，电磁波在传输信号会产生多普勒现象导致信号不稳定，对于在高铁上使用手机上网的顾客来说，这种情况下基本上无法上网。为了解决高铁乘客上网的问题，利用FSO通信可以为乘客提供稳定的带宽接入，这种宽带接入是利用列车上安装的FSO和地面每隔一段距离安装的FSO进行通信的过程，在此应用中列车上FSO会不停的和地面FSO之间进行通信切换，如何保证在切换过程中不影响业务是要重点解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高铁列车和地面FSO的通信系统，以确保列车上FSO能够在地面多个FSO之间顺利进行通信切换。

本实用新型的技术方案如下：本实用新型提供一种高铁列车和地面FSO的通信系统，包括：运行于铁轨上的列车、设于所述列车上的第一无线光通信装置、设于铁轨沿线的若干杆塔以及设于所述杆塔上的第二无线光通信装置，所述第二无线光通信装置按照一定角度朝铁轨方向发射信标光，第N个杆塔上的第二无线光通信装置发射的信标光在铁轨上的覆盖范围为A，第N个杆塔与第N-1个杆塔之间的距离在铁轨上的投影为B，所述A与B存在一重叠区域，N大于或等于2。

所述重叠区域的长度为d，d的值根据列车的速度和信号光的调节精度来确定。

所述d大于0且小于相邻两杆塔在铁轨上投影的长度的一半。

所述d大于5m且小于50m。

所述d为15m。

所述第一无线光通信装置与第二无线光通信装置之间采用信标光与信号光进行通信，所述信标光的波长不同于所述信号光的波长。

采用上述方案，本实用新型提供一种高铁列车和地面FSO的通信系统，根据列车的运行方向和无线光通信装置间的距离在安装时调节好对准方向，使得信标光的覆盖范围超出相邻无线光通信装置一定距离，形成用于切换的一个缓冲区间，解决了列车与地面无线光通信装置在不停进行通信切换时乘客的网络数据不受影响的问题，便于高铁利用无线光通信装置进行无线上网的设备尽快商用，方便广大乘客。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

请参阅图1，本实用新型提供一种高铁列车和地面FSO的通信系统，包括：运行于铁轨上的列车、设于所述列车上的第一无线光通信装置(FSO)、设于铁轨沿线的若干杆塔以及设于所述杆塔上的第二无线光通信装置(FSO)。列车从左向右运动，在运动过程中，列车上的第一无线光通信装置要和地面上杆塔的第二无线光通信装置不停进行通信切换，当列车和一杆塔的第二无线光通信装置连接进行正常通信后，列车继续前进到达下一个杆塔的第二无线光通信装置附近时，在很短时间内列车要和该杆塔重新建立通信。

列车上的第一无线光通信装置和地面杆塔的第二无线光通信装置的对准、通信、切换都是在自动跟踪系统的控制下自动完成的。列车上的第一无线光通信装置和地面杆塔的第二无线光通信装置都发送一束信标光给对方，该信标光的发散角较大、功率较强，光能覆盖到对端较大的范围，波长不同于通信用的信号光波长(如680nm)。所述第二无线光通信装置按照一定角度朝铁轨方向发射信标光，第N个杆塔上的第二无线光通信装置发射的信标光在铁轨上的覆盖范围为A，第N个杆塔与第N-1个杆塔之间的距离在铁轨上的垂直投影为B，所述A与B存在一重叠区域，形成一个缓冲区间，N大于或等于2。

根据电信标准，数据传输中断在50ms以内对数据通信没有影响，根据该标准，对于350km/h的列车，1秒运行的距离近100米，50ms运行的距离为5米，所以该重叠区域应大于5米。所述重叠区域的长度为d，d的值根据列车的速度和信号光的调节精度来确定。在本实施例中，所述d大于0且小于相邻两杆塔在铁轨上投影的长度的一半。进一步地，所述d大于5m且小于50m。所述d优选为15m。