動(dòng)車無(wú)線上網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于無(wú)線數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，特別涉及一種動(dòng)車無(wú)線上網(wǎng)系統(tǒng)，可用于滿足高速行駛列車上用戶實(shí)時(shí)上網(wǎng)及車廂內(nèi)視頻傳輸?shù)男枨蟆?br>【背景技術(shù)】
[0002]動(dòng)車作為國(guó)家基礎(chǔ)公共設(shè)施的重要組成部分，是一種重要的交通工具。由于列車的高速行駛和列車內(nèi)復(fù)雜的內(nèi)部環(huán)境，需要一種有效的網(wǎng)絡(luò)覆蓋方式來(lái)解決列車網(wǎng)絡(luò)信號(hào)差，信號(hào)不穩(wěn)定，難以實(shí)時(shí)接入網(wǎng)的問(wèn)題。
[0003]目前，在高速行駛的列車上乘客只能通過(guò)接入運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的方式上網(wǎng)，不僅網(wǎng)絡(luò)信號(hào)差，難以實(shí)時(shí)接入外網(wǎng)，且費(fèi)用昂貴。當(dāng)前存在的使用網(wǎng)橋進(jìn)行無(wú)線組網(wǎng)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)串行組網(wǎng)，例如中國(guó)申請(qǐng)?zhí)枮?01420041717的專利申請(qǐng)文件公開(kāi)了一種基于無(wú)線網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)的列車無(wú)線組網(wǎng)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)包括:列車每節(jié)車廂前端、后端的屏蔽門(mén)外各設(shè)置一個(gè)無(wú)線網(wǎng)橋，記為前端無(wú)線網(wǎng)橋和后端無(wú)線網(wǎng)橋，每節(jié)車廂均設(shè)有與無(wú)線網(wǎng)橋有線連接的無(wú)線路由器；同節(jié)車廂中，后端無(wú)線網(wǎng)橋和前端無(wú)線網(wǎng)橋通過(guò)有線連接；相鄰兩節(jié)車廂中前一節(jié)車廂的后端無(wú)線網(wǎng)橋與后一節(jié)車廂的前端無(wú)線網(wǎng)橋無(wú)線通訊連接。其具有以下缺點(diǎn):第一，靠車尾的車廂帶寬越來(lái)越低，網(wǎng)速越來(lái)越慢；第二，使用網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)車廂無(wú)線連接，中間任意車廂設(shè)備出現(xiàn)故障，后面車廂無(wú)法上網(wǎng)；第三，每節(jié)車廂至少安裝兩個(gè)無(wú)線網(wǎng)橋，無(wú)線網(wǎng)橋與路由器有線相連，增加了無(wú)線網(wǎng)橋以及布線的成本。
[0004]此外，由鐵路公司提出最新方案中指出:車頭放置中心服務(wù)器，每節(jié)車廂再放置單車服務(wù)器；車廂間通信采用有線和無(wú)線兩條通信鏈路，二者互為備份；無(wú)線鏈路通過(guò)無(wú)線網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)，車廂間通過(guò)無(wú)線網(wǎng)橋建立連接；列車每次進(jìn)站只需對(duì)中心服務(wù)器進(jìn)行內(nèi)容更新，同時(shí)中心服務(wù)器負(fù)責(zé)對(duì)單車服務(wù)器進(jìn)行管理和內(nèi)容同步，更新可以通過(guò)有線鏈路也可以通過(guò)無(wú)線鏈路。鐵道部提出的系統(tǒng)中車廂通過(guò)網(wǎng)橋逐節(jié)連接從車頭出島，除了具有中國(guó)申請(qǐng)?zhí)枮?01420041717的專利所具有的缺點(diǎn)外，還具有以下缺點(diǎn):第一，整個(gè)列車只有中心服務(wù)器帶有天線用于接收地面網(wǎng)絡(luò)，列車外網(wǎng)接收完全依靠中心服務(wù)器，接收信號(hào)能力差，效率低；第二，只能通過(guò)中心服務(wù)器進(jìn)行內(nèi)容更新。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提出了一種動(dòng)車無(wú)線上網(wǎng)系統(tǒng)，以解決列車上網(wǎng)絡(luò)信號(hào)差，信號(hào)不穩(wěn)定，難以實(shí)時(shí)接入外網(wǎng)，且費(fèi)用昂貴的問(wèn)題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型包括地面網(wǎng)絡(luò)、客戶端和每個(gè)車廂的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，每個(gè)車廂的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分別與地面網(wǎng)絡(luò)和客戶端雙向無(wú)線連接，其特征在于:
[0007]無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備由天線、單車服務(wù)器、AP接入點(diǎn)依次雙向連接組成，且單車服務(wù)器與天線構(gòu)成一個(gè)多跳網(wǎng)絡(luò)MESH節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線傳輸實(shí)現(xiàn)與任一車廂的多跳網(wǎng)絡(luò)MESH節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信；
[0008]天線采用由2.4G頻段和5.8G頻段組成的雙頻天線，2.4G頻段用于連接外網(wǎng)，5.8G頻段用于多跳網(wǎng)絡(luò)MESH節(jié)點(diǎn)之間的通信。
[0009]上述系統(tǒng)，其特征在于:每節(jié)車廂中的AP接入點(diǎn)設(shè)為四個(gè)，每個(gè)AP接入點(diǎn)可連接30個(gè)客戶端。
[0010]上述系統(tǒng)，其特征在于:地面網(wǎng)絡(luò)包括三大運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，專用寬帶網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)和車站、車庫(kù)的WIFI網(wǎng)絡(luò)。
[0011]上述系統(tǒng)，其特征在于:每個(gè)車廂的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的單車服務(wù)器通過(guò)有線通信鏈路連接，該有線鏈路采用載波電力線或光纖。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1.本實(shí)用新型由于多跳網(wǎng)絡(luò)MESH的使用，可形成多跳的、無(wú)中心的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，月艮務(wù)器之間無(wú)需網(wǎng)橋串行連接，無(wú)需握手過(guò)程，不需要逐級(jí)訪問(wèn)，保證了靠近車尾的車廂的網(wǎng)絡(luò)帶寬不會(huì)因?yàn)檫h(yuǎn)離車頭而受損失；
[0014]2.本實(shí)用新型由于每節(jié)車廂為多跳網(wǎng)絡(luò)MESH的一個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)一個(gè)多跳網(wǎng)絡(luò)MESH節(jié)點(diǎn)與其他多個(gè)多跳網(wǎng)絡(luò)MESH節(jié)點(diǎn)之間的通信，無(wú)需網(wǎng)橋連接及網(wǎng)橋布線，省去了網(wǎng)橋的成本和安裝布線成本；
[0015]3.本實(shí)用新型由于每節(jié)車廂均配置雙頻天線，可獨(dú)立連接外網(wǎng)，互不干擾，提高了接入外網(wǎng)的效率；
[0016]4.本實(shí)用新型由于通過(guò)多跳網(wǎng)絡(luò)MESH實(shí)現(xiàn)每節(jié)車廂之間的網(wǎng)絡(luò)互連，提高了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，當(dāng)中間某節(jié)車廂設(shè)備出故障時(shí)，后面車廂可通過(guò)設(shè)定的算法協(xié)議尋找下一條最佳路徑來(lái)相互通信，避免了后級(jí)車廂因?yàn)橹虚g任意車廂設(shè)備出故障而不能上網(wǎng)的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋系統(tǒng)在列車中的布置圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0020]參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型包括地面網(wǎng)絡(luò)1、客戶端2和每個(gè)車廂設(shè)置的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備3，其中:
[0021]地面網(wǎng)絡(luò)1，包含三大運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，專用寬帶網(wǎng)絡(luò)和車站、車庫(kù)WIFI網(wǎng)絡(luò)，用于為列車提供外網(wǎng)；
[0022]無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備3，包括天線31、單車服務(wù)器32、AP接入點(diǎn)33 ;單車服務(wù)器32分別與天線31和AP接入點(diǎn)33有線雙向連接，天線31通過(guò)M2標(biāo)準(zhǔn)頭的饋線連接于單車服務(wù)器的M2標(biāo)準(zhǔn)接口上，AP接入點(diǎn)33接在單車服務(wù)器32的以太網(wǎng)接口上。每節(jié)車廂的單車服務(wù)器32通過(guò)有線通信鏈路雙向連接，該有線鏈路采用載波電力線或光纖。
[0023]所述天線31，采用但不限于5.SG頻段和2.4G頻段的雙頻天線，其中5.SG頻段用于車廂之間進(jìn)行無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)MESH的互連，每節(jié)車廂內(nèi)的單車服務(wù)器3通過(guò)各自連接的雙頻天線2中的5.8G頻段探測(cè)其他單車服務(wù)器3的WIFI網(wǎng)絡(luò)，并接入信號(hào)最強(qiáng)的WIFI網(wǎng)絡(luò)，成為多跳網(wǎng)絡(luò)MESH的節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋、車廂與車廂、車廂與站點(diǎn)服務(wù)器之間資源的更新交互；2.4G頻段用于連接地面網(wǎng)絡(luò)，以接收三大運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行實(shí)時(shí)上網(wǎng)。由于每節(jié)車廂上均安裝有雙頻天線，所以每節(jié)車廂可以獨(dú)立連接外網(wǎng)，互不干擾，可提高接入外網(wǎng)的效率。
[0024]所述單車服務(wù)器32，采用但不限于能夠?qū)σ苿?dòng)、聯(lián)通、電信三大運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)匯聚的單車無(wú)線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，以增加帶寬，提高接入互聯(lián)網(wǎng)的速度，且單車服務(wù)器中還可儲(chǔ)存網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，當(dāng)客戶端2請(qǐng)求相同數(shù)據(jù)時(shí)，可直接從單車服務(wù)器中調(diào)取數(shù)據(jù)，節(jié)約帶寬，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取?br>[0025]天線31固定在每節(jié)車廂的頂部，單車服務(wù)器32安裝在每節(jié)車廂的供電箱中；每節(jié)車廂中等間距的設(shè)置有4個(gè)AP接入點(diǎn)33，固定在車廂的行李架上。
[0026]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0027]參照?qǐng)D2所示，以列車中任意三節(jié)相連的車廂為例，三節(jié)車廂分別標(biāo)記為第一節(jié)車廂1、第二節(jié)車廂2、第三節(jié)車廂3 ;車廂中服務(wù)器分別標(biāo)記為單車服務(wù)器la，單車服務(wù)器2a,單車服務(wù)器3a。車廂中乘客通過(guò)客戶端，如手機(jī)，平板電腦等發(fā)出網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)請(qǐng)求時(shí)，請(qǐng)求以WIFI形式傳給車廂中的AP接入點(diǎn)，車廂中的AP接入點(diǎn)將接收到的請(qǐng)求信號(hào)通過(guò)有線傳輸給單車服務(wù)器；每個(gè)單車服務(wù)器之間可共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，若所有服務(wù)器中均不包含客戶端所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，則需要訪問(wèn)外網(wǎng)；單車服務(wù)器通過(guò)雙頻天線的2.4G頻段訪問(wèn)外網(wǎng)獲得所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)后，數(shù)據(jù)被傳輸至發(fā)送請(qǐng)求的客戶端所在車廂的單車服務(wù)器中；該單車服務(wù)器通過(guò)有線連接的AP接入點(diǎn)將所需數(shù)據(jù)以WIFI形式傳送給發(fā)送請(qǐng)求的客戶端。
[0028]當(dāng)列車進(jìn)站停靠之后，各個(gè)單車服務(wù)器通過(guò)雙頻天線的5.SG頻段與車站內(nèi)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，獲取實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，如新聞、天氣等，單車服務(wù)器內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)同步更新，方便乘客查看。
[0029]以上描述僅是本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)例，顯然對(duì)于領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在了解了本實(shí)用新型的內(nèi)容和原理后，都可能在不背離本實(shí)用新型原理、結(jié)構(gòu)的情況下，進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)的各種修正和改變，但是這些基于本實(shí)用新型思想的修正和改變?nèi)栽诒緦?shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種動(dòng)車無(wú)線上網(wǎng)系統(tǒng)，包括地面網(wǎng)絡(luò)(I)、客戶端(2)和每個(gè)車廂的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(3)，每個(gè)車廂的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(3)分別與地面網(wǎng)絡(luò)(I)和客戶端(5)雙向無(wú)線連接，其特征在于: 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備⑶由天線(31)、單車服務(wù)器(32)、AP接入點(diǎn)(33)依次雙向連接組成，且單車服務(wù)器(32)與天線(31)構(gòu)成一個(gè)多跳網(wǎng)絡(luò)MESH節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線傳輸實(shí)現(xiàn)與任一車廂的多跳網(wǎng)絡(luò)MESH節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信； 天線(31)為由2.4G頻段和5.8G頻段組成的雙頻天線，2.4G頻段用于連接外網(wǎng)，5.8G頻段用于多跳網(wǎng)絡(luò)MESH節(jié)點(diǎn)之間的通信。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)車無(wú)線上網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:每節(jié)車廂中的AP接入點(diǎn)(33)設(shè)為四個(gè)，每個(gè)AP接入點(diǎn)可連接30個(gè)客戶端(33)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)車無(wú)線上網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:地面網(wǎng)絡(luò)(I)包括三大運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，專用寬帶網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)和車站、車庫(kù)的WIFI網(wǎng)絡(luò)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)車無(wú)線上網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:每個(gè)車廂的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(3)中的單車服務(wù)器(32)通過(guò)有線通信鏈路連接，該有線鏈路采用載波電力線或光纖。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種動(dòng)車無(wú)線上網(wǎng)系統(tǒng)。主要解決列車上網(wǎng)絡(luò)信號(hào)差，通信質(zhì)量低，上網(wǎng)速度慢的問(wèn)題，其包括：地面網(wǎng)絡(luò)(1)、客戶端(2)和每個(gè)車廂的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(3)；每個(gè)車廂的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分別與地面網(wǎng)絡(luò)和客戶端雙向無(wú)線連接，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備由天線、單車服務(wù)器、AP接入點(diǎn)依次雙向連接組成，且單車服務(wù)器與天線構(gòu)成一個(gè)多跳網(wǎng)絡(luò)MESH節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線傳輸實(shí)現(xiàn)與任一車廂的多跳網(wǎng)絡(luò)MESH節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。本實(shí)用新型不僅成本低，布線方便，上網(wǎng)速度快，而且能保證用戶在移動(dòng)狀態(tài)下的不間斷通信，可用于在列車上的網(wǎng)絡(luò)通信。
【IPC分類】H04W48/18, H04L12/46, H04W84/18
【公開(kāi)號(hào)】CN204859568
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520587529
【發(fā)明人】溫宇馳, 袁乾浩, 劉曉建, 王曉宇, 覃國(guó)珍, 馬苗苗, 寇強(qiáng), 胡博
【申請(qǐng)人】尚一民
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年8月6日