專(zhuān)利名稱(chēng)：基于波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)的多頻段wifi并行傳輸方案的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及列車(chē)運(yùn)行控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)的多頻段WIFI并行傳輸方案。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，我國(guó)各大城市軌道交通發(fā)展迅速，列車(chē)運(yùn)行控制方法也由傳統(tǒng)的司機(jī)根據(jù)地面信號(hào)顯示行車(chē)升級(jí)為CBTC系統(tǒng)控制。所謂CBTC系統(tǒng)，是指基于通信的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)(Communication Based Train Control)。當(dāng)前城市軌道交通已經(jīng)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行階段，在該環(huán)境中列車(chē)控制系統(tǒng)需要大容量的地一車(chē)雙向通信信息，以確保列車(chē)運(yùn)行安全；一些專(zhuān)用通信系統(tǒng)諸如公安集群通信、車(chē)廂視頻監(jiān)控等也要求在軌旁與車(chē)廂設(shè)備進(jìn)行通信；同時(shí)，車(chē)內(nèi)旅客也有各種旅客信息服務(wù)的需求，需要從車(chē)外使用無(wú)線通信的方式將服務(wù)信息引入車(chē)廂內(nèi)部。多種傳輸需求并存，要求車(chē)-地?zé)o線通信系統(tǒng)能夠提供多個(gè)信道的同時(shí)傳輸，同時(shí)需要提供可靠的覆蓋、大傳輸容量和強(qiáng)保密等級(jí)。目前，CBTC系統(tǒng)主要采用WIFI制式進(jìn)行車(chē)地通信，使用的傳輸媒質(zhì)包括了空間自由波、泄漏電纜、波導(dǎo)三種方式。對(duì)于自由波、泄漏電纜兩種傳輸方式，由于傳輸信號(hào)會(huì)在自由空間交疊，不可避免的造成多路信號(hào) 間的相互干擾，降低小區(qū)邊沿的覆蓋性能，增加傳輸丟失率，系統(tǒng)保密性能也無(wú)法保證，波導(dǎo)傳輸媒質(zhì)的封閉特性，決定了以上的問(wèn)題都能夠順利的解決。然而，使用波導(dǎo)傳輸造成其它問(wèn)題當(dāng)同一根波導(dǎo)管內(nèi)有多個(gè)接入點(diǎn)信號(hào)傳輸時(shí)，由于波導(dǎo)對(duì)信號(hào)衰減很小，即使使用兩路正交信號(hào)傳輸，旁瓣泄漏信號(hào)都會(huì)造成兩路傳輸之間的嚴(yán)重干擾，無(wú)法實(shí)現(xiàn)并行傳輸。而為每路信號(hào)裝配一根波導(dǎo)的成本過(guò)高，維護(hù)成本與現(xiàn)場(chǎng)施工難度都會(huì)增加。綜上所述，現(xiàn)有的CBTC系統(tǒng)如果使用波導(dǎo)管作為傳輸媒質(zhì)，可以有效改善系統(tǒng)的覆蓋性能、傳輸容量與保密性，但是無(wú)法同時(shí)承載多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，系統(tǒng)建設(shè)、維護(hù)成本都會(huì)顯著增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種基于波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)的多頻段WIFI并行傳輸方案，實(shí)現(xiàn)在一個(gè)波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)中并行傳輸多路正交信號(hào)，減少同一波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)內(nèi)多路信號(hào)之間的干擾，并且保證傳輸性能，信道利用率高、成本低。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是基于波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)的多頻段WIFI并行傳輸方案,包括波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)、WIFI接入點(diǎn)設(shè)備，其特征是它還包括將多路WIFI接入點(diǎn)設(shè)備信號(hào)注入到所述波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)的寬帶合路器、包括WIFI用戶(hù)設(shè)備、信道濾波器、窄帶天線；所述的WIFI接入點(diǎn)設(shè)備經(jīng)過(guò)信道濾波器濾波后，連接到寬帶合路器；所述WIFI用戶(hù)設(shè)備通過(guò)對(duì)應(yīng)的信道濾波器，由對(duì)應(yīng)信道的窄帶天線接收波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)中輻射的信號(hào)，向波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)中輻射信號(hào)，所述波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)并行傳輸多路WIFI信號(hào)。在波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)的一端使用波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器連接到寬帶合路器，另一端使用泄漏負(fù)載將多根波導(dǎo)管相連，所述寬帶合路器具有良好的駐波反射特性與良好的隔離度。將多個(gè)正交信道上的WIFI接入點(diǎn)設(shè)備使用寬帶合路器注入波導(dǎo)腔，并使用與工作信道頻帶匹配的濾波器進(jìn)行濾波，該濾波器的通帶寬度與WIFI信道寬度保持一致，具有良好的帶外抑制特性，能夠減少其它信道的信號(hào)對(duì)工作信道傳輸信號(hào)的干擾，并抑制工作信道信號(hào)泄漏到鄰近信道的信號(hào)能量，減少該信道對(duì)其它信道的干擾。在波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)旁的WIFI用戶(hù)設(shè)備的射頻前端，使用與工作信道頻帶匹配的信道濾波器濾波，該信道濾波器的通帶寬度與WIFI信道寬度保持一致，具有良好的帶外抑制特性，該信道濾波器將濾波后的信號(hào)通過(guò)一窄帶天線將信號(hào)輻射到波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)內(nèi)，或者接收波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)中輻射的信號(hào)，所述的窄帶天線具有工作信道的帶通濾波特性，能夠?yàn)V除工作信道外的信號(hào)能量，減少其它信道對(duì)工作信道的干擾。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)I)同一波導(dǎo)內(nèi)傳輸多路信號(hào)，提高信道利用率，減少成本；2)減少空間中不同信號(hào)間的交疊，降低多路正交信號(hào)間的旁瓣泄漏造成的相互干擾，減少同一波導(dǎo)內(nèi)多路信號(hào)之間的干擾，提升傳輸性能。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的在波導(dǎo)管中實(shí)現(xiàn)多個(gè)頻段WIFI設(shè)備并行傳輸方案的原理圖。主要組件符號(hào)說(shuō)明基于波導(dǎo)的多頻段WIFI并行傳輸方案100、波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)110、法蘭盤(pán)111、法蘭盤(pán)112、波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器113、`泄漏負(fù)載114、寬帶合路器120、WIFI接入點(diǎn)設(shè)備130、信道I接入點(diǎn)設(shè)備131、信道6接入點(diǎn)設(shè)備132、信道11接入點(diǎn)設(shè)備133 ;信道濾波器140、信道濾波器160、信道I濾波器141、信道6濾波器142、信道11濾波器143、WIFI用戶(hù)設(shè)備150、窄帶天線170
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，圖1為依據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的一基于波導(dǎo)的多頻段WIFI并行傳輸方案100。在該方案中，波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)110 —端的法蘭盤(pán)111連接一波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器113,另一端的法蘭盤(pán)112連接一泄漏負(fù)載114。通過(guò)所述泄漏負(fù)載114可以與其它的波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)相連。WIFI接入點(diǎn)設(shè)備130包含多個(gè)工作于不同正交信道的WIFI接入點(diǎn)，例如信道IWIFI接入點(diǎn)設(shè)備131、信道6WIFI接入點(diǎn)設(shè)備132、信道IlWIFI接入點(diǎn)設(shè)備133，分別工作在WIFI設(shè)備2. 4GHz頻段的三個(gè)正交信道信道1、信道6、信道11。信道濾波器140包括信道I濾波器141、信道6濾波器142、信道11濾波器143。WIFI接入點(diǎn)設(shè)備130經(jīng)過(guò)信道濾波器140濾波后，連接到寬帶合路器120，通過(guò)該寬帶合路器120連接到波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器113，然后注入到波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)110。在WIFI系統(tǒng)中，2. 4GHz的頻段被分成11個(gè)信道(美國(guó)、加拿大)或者13個(gè)信道(中國(guó))，每個(gè)信道帶寬是5MHz，分別被稱(chēng)為信道I到信道11或者信道I到信道13。如上所述WIFI接入點(diǎn)設(shè)備130所包含的WIFI接入點(diǎn)個(gè)數(shù)不限于3個(gè)，也不限于工作于2. 4GHz頻段的三個(gè)正交信道，工作于許可頻段的正交信道均可，如5GHz頻段的正交信道。工作的信道也不限于信道1、信道6、信道11，可以是頻段內(nèi)的任意信道。對(duì)于只有11個(gè)信道的
2.4GHz頻段來(lái)說(shuō)，若使用3個(gè)信道的話，信道1、信道6和信道11是隔離度最大的三個(gè)信道，使用這3個(gè)信道性能最佳。在波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)110旁的WIFI用戶(hù)設(shè)備150可以工作在上述正交信道1、正交信道6、正交信道11中的任何一個(gè)，通過(guò)對(duì)應(yīng)的信道濾波器160后，由對(duì)應(yīng)信道的窄帶天線170接收波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)110中輻射的信號(hào)，或者向波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)110中輻射信號(hào)。所述WIFI用戶(hù)設(shè)備150的工作信道要與所要通信的WIFI接入點(diǎn)設(shè)備130的工作信道相對(duì)應(yīng)。信道濾波器160與信道濾波器140相同，可以是信道I濾波器、信道6濾波器、信道11濾波器中的一個(gè)，要與WIFI用戶(hù)設(shè)備的工作信道相匹配。窄帶天線170也要與WIFI用戶(hù)設(shè)備150的工作信道頻率相匹配。寬帶合路器120應(yīng)工作頻率范圍應(yīng)包含WIFI系統(tǒng)的全部工作頻率，應(yīng)具有良好的駐波特性與隔離度，保證在合路器發(fā)射信號(hào)不會(huì)造成波導(dǎo)輻射信號(hào)的明顯畸變，保證連接同一合路器的多路信號(hào)不會(huì)由于合路器的串?dāng)_造成相互干擾。信道濾波器140和160具有很好的帶外抑制作用，能夠減少其它信道的信號(hào)對(duì)工作信道傳輸信號(hào)的干擾，并抑制工作信道信號(hào)泄漏到鄰近信道的信號(hào)能量。窄帶天線170具有工作信道的帶通濾波特性，能夠?yàn)V除工作信道外的信號(hào)能量，減少其它信道對(duì)工作信道的干擾。以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變形，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明 的范疇，本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.基于波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)的多頻段WIFI并行傳輸方案，包括波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)(110)、WIFI接入點(diǎn)設(shè)備(130)，其特征是它還包括將多路WIFI接入點(diǎn)設(shè)備(130)信號(hào)注入到所述波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)(110)的寬帶合路器(120)、包括WIFI用戶(hù)設(shè)備(150)、信道濾波器(160)、窄帶天線(170);所述的WIFI接入點(diǎn)設(shè)備(130)經(jīng)過(guò)信道濾波器(160)濾波后，連接到寬帶合路器(120);所述WIFI用戶(hù)設(shè)備(150)通過(guò)對(duì)應(yīng)的信道濾波器(160)，由對(duì)應(yīng)信道的窄帶天線(170)接收波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)(110)中輻射的信號(hào)，向波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)(110)中輻射信號(hào)，所述波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)(110)并行傳輸多路WIFI信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)的多頻段WIFI并行傳輸方案，其特征是在波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)(110)的一端使用波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器(113)連接到所述的寬帶合路器(120)，另一端使用泄漏負(fù)載(114)將多根波導(dǎo)管相連，所述寬帶合路器(120)具有良好的駐波反射特性與良好的隔尚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)的多頻段WIFI并行傳輸方案，其特征是將多個(gè)正交信道上的WIFI接入點(diǎn)設(shè)備(130)使用寬帶合路器(120)注入波導(dǎo)腔，并使用與工作信道頻帶匹配的信道濾波器(140)進(jìn)行濾波，所述的信道濾波器(140)的通帶寬度與WIFI信道寬度保持一致，具有良好的帶外抑制特性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)的多頻段WIFI并行傳輸方案，其特征是在波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)(110)旁的WIFI用戶(hù)設(shè)備(150)的射頻前端，使用與工作信道頻帶匹配的信道濾波器(160)濾波，該信道濾波器(160)的通帶寬度與WIFI信道寬度保持一致，具有良好的帶外抑制特性，該信道濾波器(160)將濾波后的信號(hào)通過(guò)一窄帶天線(170)將信號(hào)輻射到波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)(HO)內(nèi)，或者接收波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)(110)中輻射的信號(hào)，所述的窄帶天線(170)具有工作信道的帶通濾波特性。
全文摘要
基于波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)的多頻段WIFI并行傳輸方案，包括波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)、WIFI接入點(diǎn)設(shè)備，其特征是它還包括將多路WIFI接入點(diǎn)設(shè)備信號(hào)注入到所述波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)的寬帶合路器、包括WIFI用戶(hù)設(shè)備、信道濾波器、窄帶天線；所述的WIFI接入點(diǎn)設(shè)備經(jīng)過(guò)信道濾波器濾波后，連接到寬帶合路器；所述WIFI用戶(hù)設(shè)備通過(guò)對(duì)應(yīng)的信道濾波器，由對(duì)應(yīng)信道的窄帶天線接收波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)中輻射的信號(hào)，向波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)中輻射信號(hào)，所述波導(dǎo)管傳輸媒質(zhì)并行傳輸多路WIFI信號(hào)。本發(fā)明可以有效降低不同信道之間的干擾，實(shí)現(xiàn)在波導(dǎo)腔內(nèi)同時(shí)傳輸多路頻率正交的WIFI信號(hào)，顯著增加了傳輸媒質(zhì)的利用率與系統(tǒng)傳輸性能，降低系統(tǒng)建設(shè)與維護(hù)成本。
文檔編號(hào)H04B15/00GK103067095SQ20131003659
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者樊帥, 華堯, 吉萌, 師進(jìn), 江明, 周暐 申請(qǐng)人:北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司