[实用新型]适用于空铁的多网通信融合车地无线数据传输接入装置及系统

说明书

本实用新型涉及适用于空铁的多网通信融合车地无线数据传输接入装置，在既有车载信号设备和主要设备不变的前提下，引入融合无线接入终端设备，基于4G‑WLAN既有技术，加入5G频段，通过异频组网方式，满足轨交车地无线通信系统的可用性能达到≥99.99%的关键指标，且5G采用3GPP标准SA独立组网，基于网络功能虚拟化NFV架构，利用MEC平台（现有或者新建），通过UPF和算力下沉实现业务数据在运营商边缘机房或轨交运营侧的本地卸载，有效降低传输时延、提升计算效率，融合了增强CT‑VAS、IT‑VAS能力以及平台应用，一站式提供“融合、开放、联动、弹性”的ICT服务，助力推进空铁或者是中低速轨交的车地无线通信领域的发展和迭代。

技术领域

本实用新型涉及适用于空铁的多网通信融合车地无线数据传输接入装置及系统，属于空铁无线通信技术领域。

背景技术

目前轨道交通根据高中低运量分为地铁、轻轨、单轨、有轨电车、磁悬浮和自动导向轨道等制式，对于一/二线城市的主要制式基本为地铁和轻轨占据主要交通，前期轨道交通的车地无线通信使用的是4G公用免费频段（2.4GHz/5.8GHz），列车的速度在不断提升，一旦超过120km/h后，该频段就会受到公共设施的干扰，对于轨交的安全运行造成了不小的影响，后续国家批准4G专用频段（1.8GHz）用于轨道交通制式，用来解决运营效率及运行安全等问题，申请此频段，必须要向当地无线电管理局申请该频率的使用许可证，且审批下的信道带宽可能有5MHz、10MHz、15MHz、20MHz，信道带宽的多少是根据该项目的规模和其他等因素决定。申请该频段一般是地下线路、全自动驾驶DTO/UTO系统、超过120km/h的地铁等中高速轨交制式。

而对于中小运量的空铁制式而言，选择4G和5G公网频段较为实际和合适，原因如下，1.空铁的最高旅行速度不超过60km/h，而专用4G频段则是在地铁/城际的旅行速度超过120km/h的前提下问世的，因此就空铁的最高旅行速度的车地通信选择4G是可行的；2.对于4G专用频段，一来申请难，二来沿线铺设线缆又不美观，再来则是成本不可控。3.为满足GOA4（全自动运行最高等级）的要求，在此基础上必须加入5G技术，利用5G公网专用的MEC切片技术（即是“专网”的概念）。因此需考虑4/5G融合技术，对车辆的无线终端接入设备需进行设计和研发,也是通信系统的一个技术难点和重点设计方向，最终能真正将5G的优势在中低运量的轨交通信中得到真正的应用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供适用于空铁的多网通信融合车地无线数据传输接入装置，在既有车载信号设备和主要设备不变的前提下，引入融合无线接入终端设备，有效利用5G通信技术与4G通信技术，提高空铁与地面之间通信的效率。

本实用新型为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本实用新型设计了适用于空铁的多网通信融合车地无线数据传输接入装置，用于实现空铁车厢内部各指定信号与空铁车厢外部系统之间的通信，包括结构彼此相同的主通讯控制装置和冗余通讯控制装置，其中，主通讯控制装置对应于空铁车厢的车头，冗余通讯控制装置对应于空铁车厢的车尾；

各通讯控制装置分别均包括融合无线接入终端设备，各通讯控制装置的结构中：融合无线接入终端设备包括融合终端设备、以及至少一根4G天线和至少一根5G天线，融合终端设备内置至少一个4G通信模块和至少一个5G通信模块，各4G通信模块分别对应至少一根4G天线，各4G通信模块分别经数据线外接其所对应的各4G天线；各5G通信模块分别对应至少一根5G天线，各5G通信模块分别经数据线外接其所对应的各5G天线；

各通讯控制装置中的融合终端设备设置于空铁车厢对应位置的内部，各通讯控制装置中的各根4G天线、各根5G天线设置于空铁车厢对应位置的外表面；各通讯控制装置中的融合终端设备分别均对接接入空铁车厢内部的各指定信号，并应用融合终端设备中的各4G通信模块和各5G通信模块，经对应所连天线实现与空铁车厢外部系统之间的通信。