混合ARO无线传输系统在多机牵引中的应用

1 引言

采用基于无线通信技术的列车控制系统，实现有效的运输指挥及安全监控，是国际重载运输技术的发展方向。中国大部分地区特别是山区铁路没有条件建立GSM—R(Global Standard for Mobile Communications—Railway)数据网络。为了提高GSM—R网无法覆盖地区的运输能力，必须研制一种可靠、安全的列车无线同步控制的数据传输系统。混合ARQ技术是无线通信技术的研究热点，兼顾了信息传输的可靠性和有效性，适用于信道恶劣条件下的无线数据传输，能保证机车信号传输的可靠性与安全性。

2 多机牵引无线同步控制系统

图1给出多机牵引无线同步控制系统框图。

各个模块的具体功能阐述如下。

(1)控制信号检测模块 当整套系统作为本务机车控制系统时，用于检测本务机车控制信号，并把检测到的数据通过CAN(Controller Area Network)总线发送给"主控组"和"备份组"无线传输模块。

(2)状态信号检测模块 不论系统处于本务还是补机控制，该模块均用于检测机车状态信号，并把检测到的数据通过CAN总线发送给"主控组"和"备份组"无线传输及信息显示模块。

(3)无线传输模块采用混合ARQ数据系统。作为本务控制系统时，将数据采集模块的数据向下发送。作为补机控制系统时，接收来自本务机车无线传输模块的数据，CAN总线将检错通过的数据发送给"主控组"和"备份组"机车控制信号执行模块。

(4)机车控制信号执行模块该模块只在系统作为补机控制时工作。通过CAN总线接收来自"主控组"和"备份组"无线传输模块的数据，并比较这两组数据，若结果一致则控制启动相应的继电器、D/A转换器工作；若结果不一致则暂不动作，启动执行模块数据接收异常处理。

(5)信息显示模块 通过CAN总线接收来自无线传输模块、机车控制信号执行模块的数据，并将接收到的数据进行分析和显示。

3 混合ARQ

3．1 混合ARQ系统模型

图2给出系统框图，主要由信道编解码、收发缓冲区和发送应答控制模块组成。发送端先对信源信息检错和纠错编码，存入发送缓冲区，通过信道将全部或部分缓冲信息以数据包形式发送。接收端接到数据包后，先缓存再进行信道译码、检错。若正确，则向发送端发送ACK应答，表明发送成功，开始发送新的数据包；否则发送NAK应答，请求重发。发送端收到重发请求，根据一定策略重发有关信息。如此往复直到解码成功或达到预先设定的最大重传次数。通常，混合ARQ系统传输的信息包包括系统信息(信源原始信息)、纠错信息和校验信息。

作者：孙敏，李庆，部昱   来源：国外电子元器件