CN112672268A

CN112672268A - 一种无线接入终端

Info

Publication number: CN112672268A
Application number: CN201910925121.XA
Authority: CN
Inventors: 周全
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2021-04-16

Abstract

本发明提供一种无线接入终端。所述无线接入终端包括：5G模块，用以接收或发送由5G网络传输的数据；全球导航卫星系统模块，用以接收全球导航卫星系统信号，并将所述全球导航卫星系统信号转化为与所述无线接入终端定位信息相关的数据；交换模块，用以接收由所述无线接入终端的下挂设备的数据并向所述下挂设备传输数据；数据处理模块，所述数据处理模块分别与所述5G模块、所述全球导航卫星系统模块和所述交换模块之间进行数据传输，并对所述5G模块、所述全球导航卫星系统模块和所述交换模块传输的数据进行数据处理，以实现所述5G模块、所述全球导航卫星系统模块和交换模块之间的数据传输。本发明的无线接入终端适用于高级别自动驾驶应用。

Description

一种无线接入终端

技术领域

本发明涉及智能交通领域，具体而言涉及一种无线接入终端。

背景技术

车联网(Internet of Vehicle)，简称为IOV，就是指把车辆连接起来，组成网络。车辆和车辆组成车网，车网与互联网相连，三者基于统一的协议，实现人、车、路、云之间数据互通，并最终实现智能交通、智能车辆、智能驾驶等功能。

在车联网中，要实现自动驾驶，需要采用无线接入终端实现车、人、路、云之间的数据交换。目前现有无线接入终端受4G的协议和网络架构限制，用户面时延通常在6-20ms，时延较高，难以适应高级别的自动驾驶的场景需求，同时，基于4G的无线接入终端无法进行车辆定位，无法使用高级别自动驾驶的应用。

为此，有必要提出一种新的无线接入终端，用以解决现有技术中的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种无线接入终端，包括：

5G模块，用以接收或发送由5G网络传输的数据；

全球导航卫星系统模块，用以接收全球导航卫星系统信号，并将所述全球导航卫星系统信号转化为与所述无线接入终端定位信息相关的数据；

交换模块，用以接收所述无线接入终端的下挂设备发送的数据并向所述下挂设备传输数据；

数据处理模块，所述数据处理模块分别与所述5G模块、所述全球导航卫星系统模块和所述交换模块之间进行数据传输，并对所述5G模块、所述全球导航卫星系统模块和所述交换模块传输的数据进行数据处理，以实现所述5G模块、所述全球导航卫星系统模块和所述交换模块之间的数据传输。

示例性地，所述无线接入终端包括至少两个所述5G模块。

示例性地，每一所述5G模块分别基于不同5G网络运营商提供的5G网络接收和发送数据。

示例性地，所述无线接入终端还包括与所述至少两个所述5G模块相连的功放模块，用以提供功率放大功能。

示例性地，所述无线接入终端还包括合路器，所述至少两个所述5G模块通过所述合路器共用天馈。

示例性地，每个5G模块连接有一个SIM卡插槽

示例性地，所述无线接入终端还包括WiFi模块，用以接收由WiFi网络传输的数据和发送数据以通过所述WiFi网络传输。

示例性地，所述无线接入终端还包括存储模块，用以存储所述无线接入终端的数据，所述无线接入终端的数据包括根据GNSS模块进行实时定位后的获得的所述无线接入终端移动路径，以及所述无线接入终端的运行状态、日志信息。

示例性地，所述存储模块还存储所述下挂设备的历史业务数据，用于故障分析。

示例性地，所述无线接入终端还包括电源模块，用以为所述5G模块、所述数据处理模块、所述功放模块、所述GNSS模块、所述交换模块、所述WiFi模块供电。

示例性地，所述电源模块支持PoE供电和直流电源供电。

根据本发明的无线接入终端，使用基于5G的无线通信技术代替原有的4G技术，实现终端的无线接入，可以使得车上的其他终端设备可以接入5G网络，从而实现车载设备与地面之间相互交互信息。基于所接入的5G网络，将用户面时延降低至1ms，为下挂设备提供超低时延的无线通信能力，同时配备GNSS模块实现车辆的实时定位，结合自动驾驶场景，可以适用于高级别(L5级)自动驾驶的应用。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1为一种基于4G的无线接入终端的框图；

图2为根据本发明的一个实施例的基于5G的无线接入终端的框图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本发明所述的无线接入终端。显然，本发明的施行并不限于智能交通领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

现在，将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。

为了解决现有技术中的技术问题，本发明提供了一种无线接入终端，包括：

5G模块，用以接收或发送由5G网络传输的数据；

交换模块，用以接收由所述无线接入终端的下挂设备发送的数据并向所述下挂设备传输数据；

下面参看图1和图2对本发明所提出的一种无线接入终端进行示例性说明，图1为一种现有技术中基于4G的无线接入终端的框图，图2为根据本发明的一个实施例的一种无线接入终端的框图。

现有的无线接入终端基于4G的无线技术，如图1所示，其示出了一种基于4G的无线接入终端的框图，基于4G的无线接入终端包括数据处理模块101，与数据处理模块101相连的4G无线模块102和交换模块103，其中，4G无线模块102用以发送和接收基于4G网络传输的数据，交换模块103用以将数据发送至与无线接入终端相连的下挂设备并接收来自下挂设备的数据，数据处理模块101通过对4G模块和交换模块处理的数据进行处理，将数据转换成能够通过交换模块和4G模块发送的数据。其中，基于4G的无线接入终端还包括用以存储无线接入终端的日志的存储模块104和为所述数据处理模块101、4G无线模块102和交换模块103提供电源的电源模块105，与4G无线模块102连接的SIM卡槽106。目前现有无线接入终端受4G的协议和网络架构限制，用户面时延通常在6-20ms，时延较高，难以适应高级别的自动驾驶的场景需求，同时，基于4G的无线接入终端无法进行车辆定位，无法使用高级别自动驾驶的应用。为此，本发明提供了一种基于5G的无线接入终端。

首先，参看图2，根据本发明的无线接入终端包括5G模块(包括第一5G模块2011和第二5G模块2012)，GNSS模块202、数据交换模块203以及数据处理模块204。

5G模块(包括第一5G模块2011和第二5G模块2012)，用以接收由5G网络传输的数据和发送数据以通过5G网络传输。5G模块基于5G网络进行数据的传输，通过简化网络架构、核心网功能下沉、优化帧结构、采用新的编码方式、优化空口技术等方式，将用户面时延降低至1ms，有效适应自动驾驶中的场景应用。同时，5G网络数据传输速率远远高于4G蜂窝网络，最高可达10Gbit/s，能够适应物联网中快速的机器对机器的交互，从而实现GNSS的实时不断的定位需求，从而实现高级别(L5)的自动驾驶需求。

GNSS模块202，用以接收与GNSS信号相关的数据。GNSS(Global NavigationSatellite System)信号是通过GNSS系统(卫星定位系统)发送的关于车辆定位的信号，其包含车辆的位置和对应的时间等信息，GNSS模块202为用以捕获GNSS信号的装置，例如，GNSS模块202可以为包括接收机类型涵盖GPS(Global Positioning System，全球定位系统)、北斗、GALILEO(伽利略定位系统)、GLONASS(Global Navigation Satellite System，全球卫星导航系统)等多个卫星定位系统的定位导航模块。捕获的GNSS信号提供无线接入终端的定位和授时功能。GNSS模块根据所接收到的GNSS信息，计算出本GNSS模块(也即本终端)的位置信息。GNSS模块202提供GNSS天线接口2021，以连接天馈系统，接收GNSS信号。GNSS模块202可以采用本领域技术人员所熟知的模块，采用RS232接口与数据转换模块204进行通信。

交换模块203，用以接收由所述无线接入终端的下挂设备的数据并向所述下挂设备传输数据。如图2所示，交换模块203提供终端以太网接口(包括第一接口1031和第二接口1032)用以连接下挂设备。下挂设备包括通过本发明的无线接入终端接入无线网的设备，如车载控制器等。在根据本发明的一个示例中，下挂设备包括用以执行自动驾驶的计算机设备。示例性的，所述计算机设备与车辆的各个部件(如发动机、转向装置等)的控制器相连，用以在自动驾驶过程中控制车辆的各个部件的运行。

数据处理模块204，用以将上述5G模块、GNSS模块202和交换模块203的数据转换成能够通过5G模块和/或交换模块203发送的数据，从而实现上述模块之间的数据交换。

具体的，在5G模块接收到来自5G网络的数据之后，为了实现5G模块与交换模块203之间的数据交换，数据处理模块204将5G模块接收的数据转换为交换模块203能够接收的数据格式，并将数据以报文的形式发送给交换模块203，交换模块203根据报文的目的IP地址，将报文转发给相应的下挂设备。在GNSS模块202接收到GNSS定位信号之后，将GNSS报文发给数据处理模块204，数据处理模块204将GNSS报文转换成交换模块203能够接收的数据格式，并将数据以报文的形式发送给交换模块203，交换模块203根据报文的目的IP地址，将报文转发给相应的下挂设备。同样，在下挂设备需要通过5G模块发送数据时，数据处理模块204将由交换模块203接收的下挂设备的数据转换为能够通过5G模块发送到数据格式，以通过5G模块进行发送。如此，实现5G模块、GNSS模块202和交换模块203之间的数据交换。

根据本发明的无线接入终端，通过上述5G模块、GNSS模块202、交换模块203和数据处理模块204，使用基于5G的无线通信技术代替原有的4G技术，实现终端的无线接入，可以使得车上的其他终端设备可以接入5G网络，从而实现车载设备与地面之间相互交互信息。基于所接入的5G网络，将用户面时延降低至1ms，为下挂设备提供超低时延的无线通信能力，同时配备GNSS模块实现车辆的实时定位，结合自动驾驶场景，可以适用于高级别(L5级)自动驾驶的应用。

根据本发明的一个示例，数据处理模块204配置为存储有可执行程序指令的存储器和处理器，当执行可执行的程序指令时，处理器进行上述5G模块、GNSS模块202、交换模块203之间的数据转换。根据本发明的一个示例，数据处理模块204配置为具有数据转换功能的中央处理器。

在根据本发明的一个示例中，无线接入终端包括至少两个所述5G模块。进一步示例性的，每一所述5G模块基于不同5G网络运营商提供的5G网络接收和发送数据。如图2所示，5G模块包括第一5G模块2011和第二5G模块2012，示例性的，第一5G模块2011提供第一5G天线接口20111，接入由电信运营商提供的5G网络，第二5G模块2012提供第二5G天线接口20112，接入由移动运营商提供的5G网络，通过双模块的冗余设计，使得在其中一个5G模块接入的5G网络信号弱时，能够通过另外一个5G模块接入的5G网络，增加可靠性，提高接入带宽。

需要理解的是，本实施例将无线接入终端设置为包括至少两个5G模块，并且将每一5G模块设置为基于不同5G网络运营商提供的5G网络接收和发送数据仅仅是示例性的，本领域技术人员将理解，无线接入终端包括任意数量的5G模块，并且5G模块设置为基于相同的网络运营商或者不同的网络运营商提供5G网络接收和发送数据均适用于本发明。

示例性的，每个5G模块连接有一个SIM卡插槽。继续参看图2，第一5G模块2011与第一SIM卡插槽20111相连，第二5G模块2012与第二SIM卡插槽20121相连。示例性地，每一SIM卡插槽插入不同运营商的SIM卡，从而避免发生个别区域单一运营商5G网络覆盖不好的风险，使通信性能更加可靠。

根据本发明的一个示例，无线接入终端还包括与所述至少两个所述5G模块相连的功放模块，用以提供功率放大功能。继续参看图2，第一5G模块2011和第二5G模块2012与功放模块208相连，功放模块对通过5G模块接收和输出的信号进行功率放大，提高接收和发送无线信号的强度。

根据本发明的一个示例，无线接入终端还包括与所述功放模块相连的合路器。如图2所示，合路器209与功放模块208相连，第一5G模块2011和第二5G模块2012通过合路器209共用天馈，使各个5G模块发出的射频信号合为一路进行发送，避免各个模块的信号之间的相互影响，提升天馈性能，同时节省射频器件的数量，节省无线接入终端的设备空间和成本。

如图2所示，第一5G模块2011和第二5G模块2012共同连接到功放模块208，共用合路器209后通过各自的天线接口(第一5G天线接口20111和第二5G天线接口20121)连接到天馈系统。

根据本发明的一个示例，无线接入终端还包括WiFi模块，用以接收由WiFi网络传输的数据和发送数据以通过所述WiFi网络传输。如图2所示，无线接入终端还包括WiFi模块205，WiFi模块205提供WiFi网络接口2051用以提供WiFi网络接入功能，同时WiFi模块205通过mini-PCIe接口与数据转换模块204相连。WiFi模块可以提供无线接入点，将5G信号转换为WiFi信号供用户上网使用，也可以使用户通过WiFi无线接入的方式对无线接入终端或无线接入终端的下挂设备进行远程操作维护。

在根据本发明的一个示例中，无线接入终端应用于轨道交通领域，通过本发明的无线接入终端，可以实现多名乘客的终端设备(如手机)接入WiFi网络。

根据本发明的一个示例，无线接入终端还包括存储模块206，用以存储无线接入终端的历史数据。包括根据GNSS模块进行实时定位后的获得的终端移动路径记录，设备运行状态记录、日志信息等。根据本发明的一个示例，存储模块采用UFS3.0，使用SCSI协议，通过PCIe接口连接到数据处理模块204，数据处理模块204将上述5G模块、GNSS模块202和交换模块203的数据转换成能够通过存储模块206存储的数据，以存储在存储器中。

示例性的，存储模块206除了可存储无线接入终端本身的日志信息外，还可存储来自终端下挂设备的历史业务数据，为故障分析提供数据支撑。在根据本发明的一个示例中，下挂设备包括用以执行自动驾驶的计算机设备。示例性的，存储模块存储下挂设备通过交换模块和5G无线模块之间的传输的数据，通过对这些数据进行分析，可以对自动驾驶中的故障进行分析。

根据本发明的一个示例，无线接入终端还包括电源模块207，用以为5G无线模块、交换模块、数据处理模块、GNSS模块、WiFi模块、功放模块提供电源。如图2所示，电源模块207提供电源接入口2071用以接入电源。如图2中虚线箭头示出的，通过电源模块207可以为5G无线模块(包括第一5G模块2011和第二5G模块2012)、GNSS模块202、交换模块203、数据处理模块204、WiFi模块205、功放模块208提供电源。

示例性的，电源模块设置为支持PoE(Power Over Ethernet，以太网供电)供电和直流电源供电，在PoE供电的情况下基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时为无线接入终端供电，实现在数据传输的过程中进行供电，从而使无线接入终端在没有直流电源供电装置的情况下也能够对各个模块进行供电，以适应不同安装和使用场景。在电源模块设置为支持PoE供电和直流电源供电的情况下，交换模块203提供的下挂设备接终端的以太网接口(包括第一接口1031和第二接口1032)设置为支持PoE供电功能的接口。

以上，是对本发明的无线接入终端的示例性介绍，根据本发明的无线接入终端，使用基于5G的无线通信技术代替原有的4G技术，实现终端的无线接入，将用户面时延降低至1ms，为下挂设备提供超低时延的无线通信能力，同时配备GNSS模块实现车辆的实时定位，结合自动驾驶场景，可以适用于高级别(L5级)自动驾驶的应用。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims

1.一种无线接入终端，其特征在于，包括：

5G模块，用以接收或发送由5G网络传输的数据；

2.如权利要求1所述的无线接入终端，其特征在于，所述无线接入终端包括至少两个所述5G模块。

3.如权利要求2所述的无线接入终端，其特征在于，每一所述5G模块分别基于不同5G网络运营商提供的5G网络接收和发送数据。

4.如权利要求2所述的无线接入终端，其特征在于，所述无线接入终端还包括与所述至少两个所述5G模块相连的功放模块，用以提供功率放大功能。

5.如权利要求2所述的无线接入终端，其特征在于，所述无线接入终端还包括合路器，所述至少两个所述5G模块通过所述合路器共用天馈。

6.如权利要求2所述的无线接入终端，其特征在于，每个所述5G模块连接有一个SIM卡插槽。

7.如权利要求1所述的无线接入终端，其特征在于，所述无线接入终端还包括WiFi模块，用以接收由WiFi网络传输的数据和发送数据以通过所述WiFi网络传输。

8.如权利要求1或7所述的无线接入终端，其特征在于，所述无线接入终端还包括存储模块，用以存储所述无线接入终端的数据，所述无线接入终端的数据包括根据GNSS模块进行实时定位后的获得的所述无线接入终端移动路径，以及所述无线接入终端的运行状态、日志信息。

9.如权利要求8所述的无线接入终端，其特征在于，所述存储模块还存储所述下挂设备的历史业务数据，所述历史业务数据用于故障分析。

10.如权利要求8所述的无线接入终端，其特征在于，所述无线接入终端还包括电源模块，用以为所述5G模块、所述数据处理模块、所述功放模块、所述GNSS模块、所述交换模块、所述WiFi模块供电。

11.如权利要求9所述的无线接入终端，其特征在于，所述电源模块支持PoE供电和直流电源供电。