動車無線上網系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于無線數(shù)據(jù)通信領域，特別涉及一種動車無線上網系統(tǒng)，可用于滿足高速行駛列車上用戶實時上網及車廂內視頻傳輸?shù)男枨蟆?br>【背景技術】
[0002]動車作為國家基礎公共設施的重要組成部分，是一種重要的交通工具。由于列車的高速行駛和列車內復雜的內部環(huán)境，需要一種有效的網絡覆蓋方式來解決列車網絡信號差，信號不穩(wěn)定，難以實時接入網的問題。
[0003]目前，在高速行駛的列車上乘客只能通過接入運營商網絡的方式上網，不僅網絡信號差，難以實時接入外網，且費用昂貴。當前存在的使用網橋進行無線組網和無線網絡覆蓋系統(tǒng)可實現(xiàn)串行組網，例如中國申請?zhí)枮?01420041717的專利申請文件公開了一種基于無線網橋實現(xiàn)的列車無線組網系統(tǒng)，這種系統(tǒng)包括:列車每節(jié)車廂前端、后端的屏蔽門外各設置一個無線網橋，記為前端無線網橋和后端無線網橋，每節(jié)車廂均設有與無線網橋有線連接的無線路由器；同節(jié)車廂中，后端無線網橋和前端無線網橋通過有線連接；相鄰兩節(jié)車廂中前一節(jié)車廂的后端無線網橋與后一節(jié)車廂的前端無線網橋無線通訊連接。其具有以下缺點:第一，靠車尾的車廂帶寬越來越低，網速越來越慢；第二，使用網橋實現(xiàn)車廂無線連接，中間任意車廂設備出現(xiàn)故障，后面車廂無法上網；第三，每節(jié)車廂至少安裝兩個無線網橋，無線網橋與路由器有線相連，增加了無線網橋以及布線的成本。
[0004]此外，由鐵路公司提出最新方案中指出:車頭放置中心服務器，每節(jié)車廂再放置單車服務器；車廂間通信采用有線和無線兩條通信鏈路，二者互為備份；無線鏈路通過無線網橋實現(xiàn)，車廂間通過無線網橋建立連接；列車每次進站只需對中心服務器進行內容更新，同時中心服務器負責對單車服務器進行管理和內容同步，更新可以通過有線鏈路也可以通過無線鏈路。鐵道部提出的系統(tǒng)中車廂通過網橋逐節(jié)連接從車頭出島，除了具有中國申請?zhí)枮?01420041717的專利所具有的缺點外，還具有以下缺點:第一，整個列車只有中心服務器帶有天線用于接收地面網絡，列車外網接收完全依靠中心服務器，接收信號能力差，效率低；第二，只能通過中心服務器進行內容更新。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于提出了一種動車無線上網系統(tǒng)，以解決列車上網絡信號差，信號不穩(wěn)定，難以實時接入外網，且費用昂貴的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型包括地面網絡、客戶端和每個車廂的無線網絡設備，每個車廂的無線網絡設備分別與地面網絡和客戶端雙向無線連接，其特征在于:
[0007]無線網絡設備由天線、單車服務器、AP接入點依次雙向連接組成，且單車服務器與天線構成一個多跳網絡MESH節(jié)點，該節(jié)點通過無線傳輸實現(xiàn)與任一車廂的多跳網絡MESH節(jié)點進行通信；
[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，5.8G頻段用于多跳網絡MESH節(jié)點之間的通信。
[0009]上述系統(tǒng)，其特征在于:每節(jié)車廂中的AP接入點設為四個，每個AP接入點可連接30個客戶端。
[0010]上述系統(tǒng)，其特征在于:地面網絡包括三大運營商網絡，專用寬帶網絡、衛(wèi)星通信網絡和車站、車庫的WIFI網絡。
[0011]上述系統(tǒng)，其特征在于:每個車廂的無線網絡設備中的單車服務器通過有線通信鏈路連接，該有線鏈路采用載波電力線或光纖。
[0012]本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點:
[0013]1.本實用新型由于多跳網絡MESH的使用，可形成多跳的、無中心的網狀網絡，月艮務器之間無需網橋串行連接，無需握手過程，不需要逐級訪問，保證了靠近車尾的車廂的網絡帶寬不會因為遠離車頭而受損失；
[0014]2.本實用新型由于每節(jié)車廂為多跳網絡MESH的一個獨立節(jié)點，可實現(xiàn)一個多跳網絡MESH節(jié)點與其他多個多跳網絡MESH節(jié)點之間的通信，無需網橋連接及網橋布線，省去了網橋的成本和安裝布線成本；
[0015]3.本實用新型由于每節(jié)車廂均配置雙頻天線，可獨立連接外網，互不干擾，提高了接入外網的效率；
[0016]4.本實用新型由于通過多跳網絡MESH實現(xiàn)每節(jié)車廂之間的網絡互連，提高了網絡的穩(wěn)定性，當中間某節(jié)車廂設備出故障時，后面車廂可通過設定的算法協(xié)議尋找下一條最佳路徑來相互通信，避免了后級車廂因為中間任意車廂設備出故障而不能上網的問題。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型無線網絡覆蓋系統(tǒng)的結構示意圖；
[0018]圖2為本實用新型無線網絡覆蓋系統(tǒng)在列車中的布置圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。
[0020]參照圖1，本實用新型包括地面網絡1、客戶端2和每個車廂設置的無線網絡設備3，其中:
[0021]地面網絡1，包含三大運營商網絡，專用寬帶網絡和車站、車庫WIFI網絡，用于為列車提供外網；
[0022]無線網絡設備3，包括天線31、單車服務器32、AP接入點33 ;單車服務器32分別與天線31和AP接入點33有線雙向連接，天線31通過M2標準頭的饋線連接于單車服務器的M2標準接口上，AP接入點33接在單車服務器32的以太網接口上。每節(jié)車廂的單車服務器32通過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行無線多跳網絡MESH的互連，每節(jié)車廂內的單車服務器3通過各自連接的雙頻天線2中的5.8G頻段探測其他單車服務器3的WIFI網絡，并接入信號最強的WIFI網絡，成為多跳網絡MESH的節(jié)點，實現(xiàn)網絡覆蓋、車廂與車廂、車廂與站點服務器之間資源的更新交互；2.4G頻段用于連接地面網絡，以接收三大運營商網絡，進行實時上網。由于每節(jié)車廂上均安裝有雙頻天線，所以每節(jié)車廂可以獨立連接外網，互不干擾，可提高接入外網的效率。
[0024]所述單車服務器32，采用但不限于能夠對移動、聯(lián)通、電信三大運營商網卡實現(xiàn)匯聚的單車無線網絡服務器，以增加帶寬，提高接入互聯(lián)網的速度，且單車服務器中還可儲存網絡數(shù)據(jù)，當客戶端2請求相同數(shù)據(jù)時，可直接從單車服務器中調取數(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)車廂中等間距的設置有4個AP接入點33，固定在車廂的行李架上。
[0026]本實用新型的工作原理如下:
[0027]參照圖2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 ;車廂中服務器分別標記為單車服務器la，單車服務器2a,單車服務器3a。車廂中乘客通過客戶端，如手機，平板電腦等發(fā)出網絡訪問請求時，請求以WIFI形式傳給車廂中的AP接入點，車廂中的AP接入點將接收到的請求信號通過有線傳輸給單車服務器；每個單車服務器之間可共享網絡數(shù)據(jù)，若所有服務器中均不包含客戶端所請求的數(shù)據(jù)，則需要訪問外網；單車服務器通過雙頻天線的2.4G頻段訪問外網獲得所請求的數(shù)據(jù)后，數(shù)據(jù)被傳輸至發(fā)送請求的客戶端所在車廂的單車服務器中；該單車服務器通過有線連接的AP接入點將所需數(shù)據(jù)以WIFI形式傳送給發(fā)送請求的客戶端。
[0028]當列車進站停靠之后，各個單車服務器通過雙頻天線的5.SG頻段與車站內的無線網絡進行數(shù)據(jù)交換，獲取實時網絡數(shù)據(jù)，如新聞、天氣等，單車服務器內的數(shù)據(jù)進行實時同步更新，方便乘客查看。
[0029]以上描述僅是本實用新型的一個具體實例，顯然對于領域的專業(yè)技術人員來說，在了解了本實用新型的內容和原理后，都可能在不背離本實用新型原理、結構的情況下，進行形式和細節(jié)的各種修正和改變，但是這些基于本實用新型思想的修正和改變仍在本實用新型的權利要求保護范圍之內。
【主權項】
1.一種動車無線上網系統(tǒng)，包括地面網絡(I)、客戶端(2)和每個車廂的無線網絡設備(3)，每個車廂的無線網絡設備(3)分別與地面網絡(I)和客戶端(5)雙向無線連接，其特征在于: 無線網絡設備⑶由天線(31)、單車服務器(32)、AP接入點(33)依次雙向連接組成，且單車服務器(32)與天線(31)構成一個多跳網絡MESH節(jié)點，該節(jié)點通過無線傳輸實現(xiàn)與任一車廂的多跳網絡MESH節(jié)點進行通信； 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，5.8G頻段用于多跳網絡MESH節(jié)點之間的通信。2.根據(jù)權利要求1所述的動車無線上網系統(tǒng)，其特征在于:每節(jié)車廂中的AP接入點(33)設為四個，每個AP接入點可連接30個客戶端(33)。3.根據(jù)權利要求1所述的動車無線上網系統(tǒng)，其特征在于:地面網絡(I)包括三大運營商網絡，專用寬帶網絡、衛(wèi)星通信網絡和車站、車庫的WIFI網絡。4.根據(jù)權利要求1所述的動車無線上網系統(tǒng)，其特征在于:每個車廂的無線網絡設備(3)中的單車服務器(32)通過有線通信鏈路連接，該有線鏈路采用載波電力線或光纖。
【專利摘要】本實用新型公開了一種動車無線上網系統(tǒng)。主要解決列車上網絡信號差，通信質量低，上網速度慢的問題，其包括：地面網絡(1)、客戶端(2)和每個車廂的無線網絡設備(3)；每個車廂的無線網絡設備分別與地面網絡和客戶端雙向無線連接，無線網絡設備由天線、單車服務器、AP接入點依次雙向連接組成，且單車服務器與天線構成一個多跳網絡MESH節(jié)點，該節(jié)點通過無線傳輸實現(xiàn)與任一車廂的多跳網絡MESH節(jié)點進行通信。本實用新型不僅成本低，布線方便，上網速度快，而且能保證用戶在移動狀態(tài)下的不間斷通信，可用于在列車上的網絡通信。
【IPC分類】H04W48/18, H04L12/46, H04W84/18
【公開號】CN204859568
【申請?zhí)枴緾N201520587529
【發(fā)明人】溫宇馳, 袁乾浩, 劉曉建, 王曉宇, 覃國珍, 馬苗苗, 寇強, 胡博
【申請人】尚一民
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月6日