CN208609203U - 一种基于区域宽带无线网络的车载通信系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于区域宽带无线网络的车载通信系统，自组网基带板通过自组网功放和射频滤波器连接自组网天线，自组网基带板连接POE交换机，交换机与主板连接；LTE基带板通过LTE功放和射频滤波器连接LTE天线，LTE基带板连接POE交换机，交换机与主板连接；主板通过北斗通信单元连接北斗定位天线，北斗定位天线接收定位信号发送到北斗通信单元，通过北斗通信单元发送到主板；电源管理单元连接电源稳压转换模块，另一端连接POE交换机，提供稳压电源。本实用新型为宽带移动用户提供接入服务，具备宽带业务交换和网络管理功能，提供保密的话音、数据、视频业务；可对区域宽带无线接入通信的通信，可监测信道内的协议数据、设备信息、网络广播。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通信领域，具体地说是一种基于区域宽带无线网络的车载通信系统。
背景技术
随着我国物联网事业的蓬勃发展，区域宽带无线接入通信系统设备数量大大增加。尤其是无线通信系统的完善，逐步增加了各种无线仪表及控制设备。
然而在大量使用这种无线仪表及设备时，现场设备无线网络在未知的状态下，新增无线设备将会对已有设备造成干扰，或对新增设备造成干扰，容易使其发生同频干扰及邻频干扰，最终导致通信失败。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种基于区域宽带无线网络的车载通信系统。
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种基于区域宽带无线网络的车载通信系统，包括主板、自组网基带板、LTE基带板、POE交换机和电源管理单元，其中
自组网基带板依次通过自组网功率放大器和射频滤波器连接自组网天线，自组网天线接收无线信号后通过射频滤波器进行滤波，将滤波后的无线信号经过自组网功率放大器进行功率放大后发送到自组网基带板；自组网基带板连接POE交换机，POE交换机与主板连接，将自组网基带板发出的无线信号通过POE交换机发送到主板进行控制；
LTE基带板依次通过LTE功率放大器和射频滤波器连接LTE天线，LTE天线接收LTE信号后通过射频滤波器进行滤波，将滤波后的LTE信号经过LTE功率放大器进行功率放大后发送到LTE基带板；LTE基带板连接POE交换机，POE交换机与主板连接，将LTE基带板发出的LTE信号通过POE交换机发送到主板进行控制；
主板通过北斗通信单元连接北斗定位天线，北斗定位天线接收定位信号发送到北斗通信单元，通过北斗通信单元发送到主板；
电源管理单元的输入端连接电源稳压转换模块，另一端连接POE交换机，为系统中的各个组件进行提供稳压电源。
所述主板为HBGK3501型号主板，采用IMX6Q/DL/S处理器。
智能手柄通过手柄串口连接主板上的IDC2*5芯片，输入控制命令到主板进行控制。
所述自组网板为ZSJQ-CPE-ZW型号自组网板，包含GE接口、S1接口、对外接口、IPMI接口、UART接口等接口。
GE接口：CC端子与BPL端子之间接口传输信令流与媒体流；
S1接口；S1接口是LTE基站与分组核心网EPC之间的通讯接口；
对外接口：可支持对外访问，比如通过浏览器访问
IPMI接口：uTCA标准定义的内部外设管理接口；一种开放标准的硬件管理接口规格；
UART接口:CC端子与SA端子，PM端子之间采用提供系统时钟和射频基准时钟；
功能实现RRC\PDCP\RLC\MAC\PHY层协议，自动组网、自动发现、自动性能调节、自动链路修复，调制方式BPSK,QPSK or 16QAM完成无线接入控制。
所述LTE板为ZX-CPE-MB型号LTE板，包含GE接口、S1接口、X2接口、对外接口、IPMI接口；
GE接口：CC端子与BPL端子之间接口传输信令流与媒体流；
S1接口：S1接口是LTE基站与分组核心网EPC之间的通讯接口；
X2接口：支持两个LTE基站之间的信令信息的交互；
对外接口：可支持对外访问，比如通过浏览器访问；
IPMI接口：uTCA标准定义的内部外设管理接口；一种开放标准的硬件管理接口规格
UART接口:CC端子与SA端子，PM端子之间采用提供系统时钟和射频基准时钟，
实现RRC\PDCP\RLC\MAC\PHY层协议，发射功率45dbm*2通道(最大)，调制方式QPSK/16QAM/64QAM完成无线接入控制。
所述电源管理单元为DYLB24，输出12V直流电，包括脉宽调制集成电路TL3843P。
使所述LTE-PA到LTE天线的馈线距离最短；使所述自组网PA到自组网天线的馈线距离最短。
所述POE交换机通过网络接口接入网络。
将所述自组网PA、LTE-PA和电源稳压转换模块分别单独屏蔽。
本实用新型具有以下有益效果及优点：
1.本实用新型可对区域宽带无线接入通信的通信，可监测信道内的协议数据、设备信息、网络信息、网络广播、健康报文等；
2.本实用新型把一些带电磁的模块进行单独屏蔽，如PA模块、电源稳压转换模块单独处于不同腔体内，内部贴铜纸屏蔽，减少了模块间的电磁干扰；
3.本实用新型把自组网功放、LTE功放到航插天线的馈线距离做到最短，馈线的折弯也做到最少，以降低信号在传输过程中的损失，保障射频天线的信号强度。
4.本实用新型将电源控制板为24v输出12V直流电，其电源控制板为脉宽调制集成电路，此设计为自动功耗模式且默认处于长接收状态，可大大延长使用寿命，适用于高温度使用范围。
附图说明
图1是本实用新型的系统结构图；
图2是本实用新型的主板布线图；
图3是本实用新型的电源布线图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
如图1所示为本实用新型的系统结构图。
基于区域宽带无线网络的车载通信系统，内部各个部件通过网络接口连接，自组网天线和LTE天线通过射频滤波器连接到自组网和LTE板，然后通过网络POE交换机将信号给到主板控制，通过定位天线将定位信息通过天线接口给到主板。所述宽带无线系统支持多种无线频率，并可灵活配置5MHz到20MHz多种带宽，支持同频组网；LTE和自组网依次连接射频滤波器，射频滤波器的另一端连接有天线接口；主板通过交换机连接LTE板和自组网板，数据通过网络进行传输。本次项目采用600MHz(566－678MHz)频率。本实用新型可用于为宽带移动用户提供接入服务，具备宽带业务交换、业务服务和网络管理功能，提供保密的话音、数据、视频等业务。
网络接口及主板为带有自动功耗模式的接口电路，且在端口设有端口防护器件。
系统上电后，采用拨动式模式选择开关，具有功能锁定，防止误操作，从主板读取配置参数，初始化射频收发器的信道，开始监听该信道上的所有数据；当射频收发器接收到空间的射频数据时，将接收到的数据转发到MCU串口，然后继续监听射频接收和MCU串口接收；当LTE天线或自组网天线接收到数据时，分析是配置命令还是数据命令，接收到配置命令时，修改相应参数，并存储该参数到主板；当LTE天线或自组网天线接收到数据命令时，通过主板直接发送到相应设备；然后继续监听数据信息的接收。系统安装在移动的各种军用车辆上，可以通过无线接入到固定基站组成的网络。可以与其他终端或者调度台进行语音通话。使用手柄进行拨号、呼叫操作进行对讲操作。可根据需要接入车载网络云台摄像头的视频图像，并回传到调度台，用户可以在调度台远程控制云台操作。系统位置移动信息可以在调度台上显示。结构设计原理为了便于固定，保证车辆行驶中对车内人员的安全考虑，采用机箱固定方式，且方便携带其它设备。可根据需要外设配置温湿度传感器与主板连接。
LTE板ZX-CPE-MB包含GE接口，S1\X2接口；GE：CC与BPL之间接口传输信令流与媒体流；S1/X2接口；对外接口；IPMI：uTCA标准定义的内部外设管理接口；UART:CC与SA,PM之间采用；提供系统时钟和射频基准时钟，实现RRC\PDCP\RLC\MAC\PHY层协议，完成无线接入控制，移动性管理。
当LTE天线或自组网天线接收到数据时，分析是配置命令还是数据命令，接收到配置命令时，修改相应参数，并存储该参数到主板；当LTE天线或自组网天线接收到数据命令时，通过主板直接发送到相应设备；然后继续监听数据信息的接收；自组网板ZSJQ-CPE-ZW包含GE：CC与BPL之间接口传输信令流与媒体流；S1/X2接口；对外接口；IPMI：uTCA标准定义的内部外设管理接口；UART:CC与SA,PM之间采用提供系统时钟和射频基准时钟，实现RRC\PDCP\RLC\MAC\PHY层协议，完成无线接入控制，移动性管理。
如图2所示为本实用新型的主板布线图。
系统上电后，采用拨动式模式选择开关，具有功能锁定，防止误操作，从主板读取配置参数，初始化射频收发器的信道，开始监听该信道上的所有数据。主板为HBGK3501产品采用IMX6Q/DL/S处理器，产品集成度高，低功耗，并且接口丰富。主板支持VGA+LVDS+HDMI多种显示接口、1个千兆网口、5个COM口、1x TF卡、2x SATAII、5个USB2.0、1个USB(OTG)、1个MINI PCIe接口，板载功放，支持WiFi、3G模块，板载SIM卡插座，可支持3G网络，主板包含主板上的COM4，IDC2*5芯片连接前面板手柄串口；主板上的COM3，IDC2*5芯片连接定位模块；主板上的AUDIO芯片通过PIN连接PIN方式连接前面板AUDIO；主板上的USB34芯片通过PIN连接PIN方式连接前面板USB接口；主板上的JGP10芯片连接前面板P4、GPIO、电源JPIO接口；主板上的JLYDS、LVDS芯片连接前面板P4接口，自组网AP和LTE AP起到功放的作用，主要是进行信号放大的功能和作用，可将接收发送到的信号进行发大，滤除干扰使信号传输稳定可靠,为了保障射频天线的信号强度，进行壳体设计时，在壳体尺寸允许的情况下，把自组网功放、LTE功放到航插天线的馈线距离做到最短，馈线的折弯也做到最少，以降低信号在传输过程中的损失。
如图3所示为本实用新型的电源布线图。
如图3(a)包括电源管理板和稳压模块(24v转12v)，DC24V航插电源接入到电源板的主电池接口，主电池开关连接保险盒，然后通过主板接口将12V供电给主板、POE交换机、自组网板、自组网PA、前面板、后面板、LTE板和LTE PA等设备器件，通过保险盒和电源切换控制防护电路，避免误操作或引入的高电压浪涌进行抑制，此设计为自动功耗模式且默认处于长接收状态，此状态下实测静态功耗为20uA,发送电流为3mA，可大大延长使用寿命，适用于高温度使用范围。
如图3(b)，电源切换控制的第一组端子连接前后面板，1和2连接前后面板的12V，3和4连接前后面板的GND；第二组端子连接的是LTE PA 1和2连接的24V，3和4连接的是GND；第三组端子连接LTE，1和2连接12V，3和4连接GND；第四组端子连接的是自组网，1和2连接的是12V，3和4连接的是GND；第五组端子连接的是主板，1和2连接12V，3和4连接GND；第六组端子连接POE交换机，1和2连接12V，3和4连接GND；第七组连接北斗定位，1和2连接12V，3和4连接GND。
电源控制板DYLB24输出12V直流电，其控制核心器件为脉宽调制集成电路TL3843P(内含振荡器、脉宽调制比较器、逻辑控制器，具有过流、欠压等保护控制功能，最高工作频率可达500MHz。启动电流仅需ImA)。各引脚功能如下：(1)脚是内部误差放大器的输出端，通常与(2)脚之间有反馈网络，确定误差放大器的增益。(2)脚是反馈电压输入端，作为内部误差放大器的反相输入端，与同相输入端的基准电压(+2.5V)进行比较，产生误差控制电压，控制脉冲宽度。(6)脚过流检测输入端，当接人的电压高于1V时，禁止驱动脉冲的输出。(4)脚为RT/RC定时电阻和电容的公共接人端，用于产生锯齿振荡波。(5)脚为接地端。(6)脚为脉宽可调脉冲输出端。(7)脚为工作电压输入端(10V>Vi≤30V)。(8)脚为内部基准电压(VREF＝5v)输出端。
Claims (9)
1.一种基于区域宽带无线网络的车载通信系统，其特征在于：包括主板、自组网基带板、LTE基带板、POE交换机和电源管理单元，其中
自组网基带板依次通过自组网功率放大器和射频滤波器连接自组网天线，自组网天线接收无线信号后通过射频滤波器进行滤波，将滤波后的无线信号经过自组网功率放大器进行功率放大后发送到自组网基带板；自组网基带板连接POE交换机，POE交换机与主板连接，将自组网基带板发出的无线信号通过POE交换机发送到主板进行控制；主板对接收到的无线信号处理后，发送控制信号通过POE交换机发送到自组网基带板，并通过自组网功率放大器和射频滤波器后通过自组网天线发射；
LTE基带板依次通过LTE功率放大器和射频滤波器连接LTE天线，LTE天线接收LTE信号后通过射频滤波器进行滤波，将滤波后的LTE信号经过LTE功率放大器进行功率放大后发送到LTE基带板；LTE基带板连接POE交换机，POE交换机与主板连接，将LTE基带板发出的LTE信号通过POE交换机发送到主板进行控制；主板对接收到的无线信号处理后，发送控制信号通过POE交换机发送到LTE基带板，并通过LTE功率放大器和射频滤波器后通过LTE天线发射；
主板通过北斗通信单元连接北斗定位天线，北斗定位天线接收定位信号发送到北斗通信单元，通过北斗通信单元发送到主板；
电源管理单元的输入端连接电源稳压转换模块，另一端连接POE交换机，为系统中的各个组件进行提供稳压电源。
2.根据权利要求1所述的基于区域宽带无线网络的车载通信系统，其特征在于：所述主板为HBGK3501型号主板，采用IMX6Q/DL/S处理器。
3.根据权利要求1所述的基于区域宽带无线网络的车载通信系统，其特征在于：智能手柄通过手柄串口连接主板上的IDC2*5芯片，输入控制命令到主板进行控制。
4.根据权利要求1所述的基于区域宽带无线网络的车载通信系统，其特征在于：所述自组网基带板为ZSJQ-CPE-ZW型号自组网基带板，包含GE接口、S1接口、对外接口、IPMI接口和UART接口接口；
GE接口：CC端子与BPL端子之间接口传输信令流与媒体流；
S1接口；S1接口是LTE基站与分组核心网EPC之间的通讯接口；
对外接口：支持对外访问；
IPMI接口：uTCA标准定义的内部外设管理接口；
UART接口:CC端子与SA端子，PM端子之间采用提供系统时钟和射频基准时钟。
5.根据权利要求1所述的基于区域宽带无线网络的车载通信系统，其特征在于：所述LTE基带板为ZX-CPE-MB型号LTE基带板，包含GE接口、S1接口、X2接口、对外接口和IPMI接口；
GE接口：CC端子与BPL端子之间接口传输信令流与媒体流；
S1接口：S1接口是LTE基站与分组核心网EPC之间的通讯接口；
X2接口：支持两个LTE基站之间的信令信息的交互；
对外接口：支持对外访问；
IPMI接口：uTCA标准定义的内部外设管理接口；
UART接口:CC端子与SA端子，PM端子之间采用提供系统时钟和射频基准时钟。
6.根据权利要求1所述的基于区域宽带无线网络的车载通信系统，其特征在于：所述电源管理单元为DYLB24，输出12V直流电，包括脉宽调制集成电路TL3843P。
7.根据权利要求1所述的基于区域宽带无线网络的车载通信系统，其特征在于：使所述LTE功率放大器到LTE天线的馈线距离最短；使所述自组网功率放大器到自组网天线的馈线距离最短。
8.根据权利要求1所述的基于区域宽带无线网络的车载通信系统，其特征在于：所述POE交换机通过网络接口接入网络。
9.根据权利要求1所述的基于区域宽带无线网络的车载通信系统，其特征在于：将所述自组网功率放大器、LTE功率放大器和电源稳压转换模块分别单独屏蔽。
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| CN201820819520.9U CN208609203U (zh) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | 一种基于区域宽带无线网络的车载通信系统 |
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