[发明专利]列车无线网络覆盖系统

说明书

技术领域

本发明属于无线数据通信领域，特别涉及一种列车无线网络覆盖系统，可用于满足高速行驶列车上用户实时上网及车厢内视频传输的需求。

背景技术

动车作为国家基础公共设施的重要组成部分，是一种重要的交通工具。由于列车的高速行驶和列车内复杂的内部环境，需要一种有效的网络覆盖方式来解决列车网络信号差，信号不稳定，难以实时接入网的问题。

目前，在高速行驶的列车上乘客只能通过接入运营商网络的方式上网，不仅网络信号差，难以实时接入外网，且费用昂贵。当前存在的使用网桥进行无线组网和无线网络覆盖系统可实现串行组网，例如中国申请号为201420041717的专利申请文件公开了一种基于无线网桥实现的列车无线组网系统，这种系统包括：列车每节车厢前端、后端的屏蔽门外各设置一个无线网桥，记为前端无线网桥和后端无线网桥，每节车厢均设有与无线网桥有线连接的无线路由器；同节车厢中，后端无线网桥和前端无线网桥通过有线连接；相邻两节车厢中前一节车厢的后端无线网桥与后一节车厢的前端无线网桥无线通讯连接。其具有以下缺点：第一，靠车尾的车厢带宽越来越低，网速越来越慢；第二，使用网桥实现车厢无线连接，中间任意车厢设备出现故障，后面车厢无法上网；第三，每节车厢至少安装两个无线网桥，无线网桥与路由器有线相连，增加了无线网桥以及布线的成本。

此外，由铁路公司提出最新方案中指出：车头放置中心服务器，每节车厢再放置单车服务器；车厢间通信采用有线和无线两条通信链路，二者互为备份；无线链路通过无线网桥实现，车厢间通过无线网桥建立连接；列车每次进站只需对中心服务器进行内容更新，同时中心服务器负责对单车服务器进行管理和内容同步，更新可以通过有线链路也可以通过无线链路。铁道部提出的系统中车厢通过网桥逐节连接从车头出岛，除了具有中国申请号为201420041717的专利所具有的缺点外，还具有以下缺点：第一，整个列车只有中心服务器带有天线用于接收地面网络，列车外网接收完全依靠中心服务器，接收信号能力差，效率低；第二，只能通过中心服务器进行内容更新。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种列车无线网络覆盖系统，以解决列车上网络信号差，信号不稳定，难以实时接入外网，且费用昂贵的问题。

为实现上述目的，本发明包括地面网络1、客户端2和每个车厢的无线网络设备3，每个车厢的无线网络设备3分别与地面网络1和客户端5双向无线连接，其特征在于：

无线网络设备3由天线31、单车服务器32、AP接入点33依次双向连接组成，且单车服务器32与天线31构成一个多跳网络MESH节点，该节点通过无线传输实现与任一车厢的多跳网络MESH节点进行通信；

天线31采用由2.4G频段和5.8G频段组成的双频天线，2.4G频段用于连接外网，5.8G频段用于多跳网络MESH节点之间的通信。

上述系统，其特征在于：每节车厢中的AP接入点33设为四个，每个AP接入点可连接30个客户端33。

上述系统，其特征在于：地面网络1包括三大运营商网络，专用宽带网络、卫星通信网络和车站、车库的WIFI网络。

上述系统，其特征在于：每个车厢的无线网络设备3中的单车服务器32通过有线通信链路连接，该有线链路采用载波电力线或光纤。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1.本发明由于多跳网络MESH的使用，可形成多跳的、无中心的网状网络，服务器之间无需网桥串行连接，无需握手过程，不需要逐级访问，保证了靠近车尾的车厢的网络带宽不会因为远离车头而受损失。

2.本发明由于每节车厢为多跳网络MESH的一个独立节点，可实现一个多跳网络MESH节点与其他多个多跳网络MESH节点之间的通信，无需网桥连接及网桥布线，省去了网桥的成本和安装布线成本；

3.本发明由于每节车厢均配置双频天线，可独立连接外网，互不干扰，提高了接入外网的效率；

4.本发明由于通过多跳网络MESH实现每节车厢之间的网络互连，提高了网络的稳定性，当中间某节车厢设备出故障时，后面车厢可通过设定的算法协议寻找下一条最佳路径来相互通信，避免了后级车厢因为中间任意车厢设备出故障而不能上网的问题。

附图说明

图1是本发明无线网络覆盖系统的结构示意图；

图2为本发明无线网络覆盖系统在列车中的布置图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细描述。

参照图1，本发明包括地面网络1、客户端2和每个车厢设置的无线网络设备3，其中：