CN204859575U - 一种列车车载网络服务器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种列车车载网络服务器，列车车载网络服务器其包括：天线(1)、合路器模块(2)、功分器模块(3)、SIM卡模块(4)、USB模块(5)、ATOMD525核心处理器模块(6)、SATA硬盘模块(7)和网络模块(8)；合路器模块分别与天线模块和功分器模块双向连接；SIM卡模块分别与功分器模块和USB模块双向连接；ATOMD525核心处理器模块分别与USB模块、SATA硬盘模块、网络模块双向连接；SIM卡模块装载有三大运营商的9张SIM卡，用于增加带宽。本实用新型不仅提高了接入网络的速度，且能保证用户在移动状态下的通信质量。
Description
技术领域
本实用新型属于无线通讯技术领域，尤其涉及一种车载无线通讯装置，可用于动车及高铁等旅客列车的无线网系统。
背景技术
火车作为一种人们出行的主要方式，每年的客流量有几十亿人次，随着人们对于互联网的依赖越来越强，乘坐火车时也需要能连接到互联网。人们在火车上主要通过SIM卡接入网络，铁路沿线基站少，网络信号弱，速度慢，不能满足人们的需求。为了解决这一问题，现有技术是在火车上利用已有服务器提供无线局域网，但这种方法并不能真正的连接到互联网，且这类装置通信模块较为单一，接入速度较慢，无法满足人们对于网络的需求。已有的车载无线WIFI，比如中国申请号为201420643870的专利申请文件公开了一种基于TD-LET的车载WIFI路由器，该WIFI路由器仅有一张SIM卡提供上网，存在以下不足：
1.带宽不够，速度慢；
2.所接入的通讯基站有局限，信号弱，不能实现越区切换；
3.不能实现同时拨号，负载不能均衡；
4.接入点少，不能满足大数量终端的接入。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种列车车载无线通讯装置，以解决上述现有技术存在的4个问题，满足旅客在列车上的快速上网需求。
为实现上述目的本实用新型包括天线1、合路器模块2、功分器模块3、SIM卡模块4、USB模块5、ATOMD525核心处理器模块6、SATA硬盘模块7和网络模块8；
所述合路器模块2分别与天线模块1和功分器模块3双向连接；
所述SIM卡模块4分别与功分器模块3和USB模块5双向连接；
所述ATOMD525核心处理器模块6分别与USB模块5、SATA硬盘模块7、网络模块8双向连接；
其特征在于：SIM卡模块4包括：
移动SIM卡模块41，用于装载3张中国移动通讯公司的4GSIM卡，以实现对移动GSM网络客户的身份鉴别，并依次通过天线模块1、合路器模块2和功分器模块3与移动公司的基站进行网络数据交换；
电信SIM卡模块42，用于装载3张中国电信通讯公司的4GSIM卡，以实现对电信GSM网络客户的身份鉴别，并依次通过天线模块1、合路器模块2和功分器模块3与电信公司基站进行网络数据交换。
联通SIM卡模块43，用于装载3张中国联通通讯公司的4GSIM卡，以实现对联通GSM网络客户的身份鉴别，并依次通过天线模块1、合路器模块2和功分器模块3与联通公司基站进行网络数据交换。
电源模块44，用于为移动SIM卡模块41、电信SIM卡模块42和联通SIM卡模块43提供电源。
作为优选，所述移动SIM卡模块41由ME3760芯片412与移动SIM卡槽411双向连接组成，以支持LTE双模多频、移动SIM卡功能、分集天线接口及IPv4、IPv6协议。
作为优选，所述电信SIM卡模块42由MU609芯片422与电信SIM卡槽421双向连接组成，该模块与MU509系列兼容，同时具有标准MiniPCle形态，提供语音、短信和GPS功能。
作为优选，所述联通SIM卡模块43由MU509芯片432与联通SIM卡槽431双向连接组成，具有RS232接口，且外接WIFI无线，并集成有GPS功能。
作为优选，移动SIM卡模块41、电信SIM卡模块42、联通SIM卡模块43和电源模块44集成在SIM卡模块4上，且移动SIM卡模块41、电信SIM卡模块42和联通SIM卡模块43三者之间互不干扰。
作为优选，所述网络模块8具有采用8针航空插头的以太网接口及千兆光纤通讯接口，用于接入网络设备，适配多种车型。
作为优选，所述SATA硬盘模块7采用SSD500G硬盘设备，实现网络数据的存储。
本实用新型具有如下优点：
1.本实用新型由于降SIM卡模块4与USB模块5双相连接，可以通过USB接口降1张SIM卡拓展为9张SIM卡。
2.本实用新型由于在SIM卡模块4同时装有联通、移动和电信的SIM卡，能避免服务器、数据中心等的单点失效，同时也能避免由于ISP专线故障引起的单线失效。
3.本实用新型由于SIM卡模块4具有9张SIM卡，可实现多线多拨，负载均衡，增加了带宽，能够解决网络拥塞问题，提高服务器响应速度，达到更好的访问质量。
4.本实用新型通过对9张SIM卡同时拨号可实现如下功能：
一是能进行越区切换，保证移动用户在移动状态下进行不间断通信；
二是能在移动台与网络之间保存一个可以接受的通信质量，防止通信中断；
三是能优化无线资源，即频率，时隙，码的使用；
四是能及时减小移动台的功率消耗和对全局的干扰电平限制。
5.本实用新型设置有SATA硬盘模块7，可外接大容量存储设备，将网络数据存于服务器中，使乘客可直接浏览已下载并存储于存储设备内的内容，节省带宽，加快了用户获取数据的速度。
6.本实用新型网络模块8的以太网接口采用8针的航空插头，且含有千兆光纤通信端口，不仅减少了电磁干扰，增强了屏蔽性，保证信号不失真，而且使得服务器能够支持1000Base-X单模光纤接入，使得服务器的接入方式更加灵活，适配多种车型，提高了冗余。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型中的SIM卡模块结构示意图。
图3是本实用新型中的USB模块电路图。
图4是本实用新型中的SIM卡模块的卡槽电路图。
图5是本实用新型中的SIM卡模块电源电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
参阅图1，本实用新型由天线模块1、合路器模块2、功分器模块3、SIM卡模块4、USB模块5、ATOMD525核心处理器模块6、SATA硬盘模块7和网络模块8组成。其中
核心处理模块6采用但不限于Intel公司的ATOMD525型号CPU，该CPU采用双核，四线程，64位处理器，支持最大内存为4G。
合路器模块2采用但不限于腔体合路器，实现将多路信号能量合成一路输出的功能。
功分器模块3采用但不限于微带功分器，实现将一路输入信号能量分成两路或者多路输出相等或者不相等的能量的功能。
USB模块5采用但不限于英特尔公司的PCIE总线接口芯片，电路图如图3所示，是由PCIE座及外围的一个电阻R1和一个发光二极管D1构成，PCIE座的第36号和第38号两条引脚构成USB模块的接线，第42号引脚与电阻R1和发光二极管D1串联，第2号和第52号引脚接3.3V电压，第4号、第9号、第15号、第18号、第21号、第26号、第27号、第29号、第34号、第35号和第50号引脚接地。实现高速率的传输数据的功能。
SATA硬盘模块7采用但不限于SAMSUNG840系列500GSATA3SSD固态硬盘，该固态硬盘可储存语音影像数据。
网络模块(8)具有六个采用8针航空插头的以太网接口及千兆光纤通讯接口，以实现网络设备的接入及适配多种车型。
SIM卡模块4包括移动SIM卡模块41、电信SIM卡模块42、联通SIM卡模块43和电源模块44，如图2所示，其中：
移动SIM卡模块41采用但不限于中兴公司的ME3760芯片，以支持LTE双模多频、移动SIM卡功能、分集天线接口及IPv4、IPv6协议。
电信SIM卡模块42采用但不限于华为公司的MU609芯片，实现与MU509系列兼容，同时具有标准MiniPCle形态，提供语音、短信和GPS功能。
联通SIM卡模块43采用但不限于华为公司的MU509芯片，由RS232接口，可外接WIFI无线，并集成有GPS功能。
电源模块44采用但不限于美国国家半导体公司生产的3A电流输出降压开关型集成稳压芯片，该芯片内含固定频率150KHZ振荡器和1.23V基准稳压器，并具备完善的保护电路。利用该器件只需极少的外围器件便可构成高效稳压电路。
移动SIM卡模块41、电信SIM卡模块42、联通SIM卡模块43和电源模块44集成在SIM卡模块4上，且移动SIM卡模块41、电信SIM卡模块42和联通SIM卡模块43三者之间互不干扰，电源模块44分别与移动SIM卡模块41、电信SIM卡模块42和联通SIM卡模块43单向连接，为上述三个模块提供3.3V直流电压。
移动SIM卡槽411、电信SIM卡槽421和联通SIM卡槽431的电路结构相同，如图4所示，其均由J2跳线芯片及外围的五个电容C1至C5和三个阻抗Z1至Z3组成，该J2跳线芯片的VCC管脚与第一电容C1和第二电容C2并联，RST管脚与第三电容C3和第一阻抗Z1并联，CLK管脚与第四电容C4和第二阻抗Z2并联，IO管脚与第五电容C5和第三阻抗Z3并联，GND管脚接地。
参照如图5，所述电源模块44由降压开关型集成稳压芯片LM2596-3.3及外围的两个电容C1至C2，一个电感L1和一个肖特基二极管IN5820组成，该降压开关型集成稳压芯片LM2596-3.3的VIN管脚与第一电容C1并联，VOUT管脚与肖特基二极管IN5820、电感L1和第二电容C2并联，并接3.3V电压，FB管脚接3.3V电压，GND管脚接地。
上述模块的连接关系如下：
合路器模块2分别与天线模块1和功分器模块3双向连接；SIM卡模块4分别与功分器模块3和USB模块5双向连接，USB模块5的PCIE总线芯片的引脚VVCC1[1],IO1[6],CLK1[3],RST1[2],VPP1[5]相连；ATOMD525核心处理器模块6分别与USB模块5、SATA硬盘模块7、网络模块8双向连接；
天线模块1通过M2头馈线连接在合路器模块2的M2标准接口上；合路器模块2与功分器模块3通过SMA头的馈线连接；功分器模块3通过SAM头转IPEX头的馈线与SIM卡模块4相连接，SIM卡模块4放置于IPEX座上；SIM卡模块4插在USB模块5的插槽上；USB模块5、ATOMD525核心处理模块6、网络模块8及SATA硬盘模块7整体安装在X86的主板上。上述合路器模块2、功分器模块3、SIM卡模块4和X86主板均放置于宽高为3U标准、长为二分之一3U标准的盒子中，组成一个列车车载网络服务器。
本实用新型的工作原理如下：
合路器模块2和功分器模块3通过天线模块1接收运营商基站信号，再经过SIM卡模块4进行网络客户的身份鉴别后，可连接外网；网络数据通过USB模块5传入ATOMD525核心处理模块6进行数据处理，并通过网络模块8的以太网接口和光纤接口接入到列车内的局域网络。SATA硬盘模块7将服务器从外网获取的网络数据进行存储，当用户再次请求相同数据时，可直接从SATA硬盘模块7中提取，节省带宽，提高获取网络数据的的速度。本实用新型安装在列车车头播音室的机架上，用作列车车载无线通讯装置，获取外网信号，并为列车内乘客提供无线网络信号，满足乘客在列车上高速接入互联网的需求。
以上描述仅是本实用新型的一个具体实例，显然对于领域的专业技术人员来说，在了解了本实用新型内容和原理后，都可能在不背离本实用新型原理、结构的情况下，进行形式和细节的各种修正和改变，但是这些基于本实用新型思想的修正和改变仍在本实用新型的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种列车车载网络服务器，包括天线(1)、合路器模块(2)、功分器模块(3)、SIM卡模块(4)、USB模块(5)、ATOMD525核心处理器模块(6)、SATA硬盘模块(7)和网络模块(8)；
所述合路器模块(2)分别与天线模块(1)和功分器模块(3)双向连接；
所述SIM卡模块(4)分别与功分器模块(3)和USB模块(5)双向连接；
所述ATOMD525核心处理器模块(6)分别与USB模块(5)、SATA硬盘模块(7)、网络模块(8)双向连接；
其特征在于：SIM卡模块(4)包括：
移动SIM卡模块(41)，用于装载3张中国移动通讯公司的4GSIM卡，以实现对移动GSM网络客户的身份鉴别，并依次通过天线模块(1)、合路器模块(2)和功分器模块(3)与移动公司的基站进行网络数据交换；
电信SIM卡模块(42)，用于装载3张中国电信通讯公司的4GSIM卡，以实现对电信GSM网络客户的身份鉴别，并依次通过天线模块(1)、合路器模块(2)和功分器模块(3)与电信公司基站进行网络数据交换；
联通SIM卡模块(43)，用于装载3张中国联通通讯公司的4GSIM卡，以实现对联通GSM网络客户的身份鉴别，并依次通过天线模块(1)、合路器模块(2)和功分器模块(3)与联通公司基站进行网络数据交换；
电源模块(44)，用于为移动SIM卡模块(41)、电信SIM卡模块(42)和联通SIM卡模块(43)提供电源。
2.根据权利要求1所述的一种列车车载网络服务器，其特征在于：所述移动SIM卡模块(41)由ME3760芯片(412)与移动SIM卡槽(411)双向连接组成，以支持LTE双模多频、移动SIM卡功能、分集天线接口及IPv4、IPv6协议。
3.根据权利要求1所述一种列车车载网络服务器，其特征在于：所述电信SIM卡模块(42)由MU609芯片(422)与电信SIM卡槽(421)双向连接组成，该模块与MU509系列兼容，同时具有标准MiniPCle形态，提供语音、短信和GPS功能。
4.根据权利要求1所述的一种列车车载网络服务器，其特征在于：所述联通SIM卡模块(43)由MU509芯片(432)与联通SIM卡槽(431)双向连接组成，具有RS232接口，且外接WIFI无线，并集成有GPS功能。
5.根据权利要求1所述的一种列车车载网络服务器，其特征在于：所述移动SIM卡模块(41)、电信SIM卡模块(42)、联通SIM卡模块(43)和电源模块(44)集成在SIM卡模块(4)上，且移动SIM卡模块(41)、电信SIM卡模块(42)和联通SIM卡模块(43)三者之间互不干扰。
6.根据权利要求1所述的一种列车车载网络服务器，其特征在于：所述USB模块(5)是由PCIE座及外围的一个电阻R1和一个发光二极管D1，PCIE座的第36号和第38号两条引脚构成USB模块的接线，第42号引脚电阻R1和发光二极管D1串联，第2号和第52号引脚接3.3V电压，第4号、第9号、第15号、第18号、第21号、第26号、第27号、第29号、第34号、第35号和第50号引脚接地。
7.根据权利要求1所述的一种列车车载网络服务器，其特征在于：所述网络模块(8)具有六个采用8针航空插头的以太网接口及千兆光纤通讯接口，以实现网络设备的接入及适配多种车型。
8.根据权利要求1所述的一种列车车载网络服务器，其特征在于：所述SATA硬盘模块(7)采用SSD500G硬盘设备，实现网络数据的存储。
9.根据权利要求1所述的一种列车车载网络服务器，其特征在于：所述移动SIM卡槽(411)、电信SIM卡槽(421)和联通SIM卡槽(431)的电路结构相同，均由J2跳线芯片及外围的五个电容C1至C5和三个阻抗Z1至Z3组成，该J2跳线芯片的VCC管脚与第一电容C1和第二电容C2并联，RST管脚与第三电容C3和第一阻抗Z1并联，CLK管脚与第四电容C4和第二阻抗Z2并联，IO管脚与第五电容C5和第三阻抗Z3并联，GND管脚接地。
10.根据权利要求1所述的一种列车车载网络服务器，其特征在于：所述电源模块(44)由降压开关型集成稳压芯片LM2596及外围的两个电容C1至C2，一个电感L1和一个肖特基二极管IN5820组成，该降压开关型集成稳压芯片LM2596-3.3的VIN管脚与第一电容C1并联，VOUT管脚与肖特基二极管IN5820、电感L1和第二电容C2并联，并接3.3V电压，FB管脚接3.3V电压，GND管脚接地。
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| CN201520588414.0U CN204859575U (zh) | 2015-08-06 | 2015-08-06 | 一种列车车载网络服务器 |
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Cited By (2)
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| CN105007638A (zh) * | 2015-08-06 | 2015-10-28 | 尚一民 | 列车车载无线通讯装置 |
| CN106899695A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-06-27 | 中车青岛四方车辆研究所有限公司 | 车载单车服务器 |
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- 2015-08-06 CN CN201520588414.0U patent/CN204859575U/zh active Active
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| CN105007638B (zh) * | 2015-08-06 | 2018-05-04 | 尚一民 | 列车车载无线通讯装置 |
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