本實(shí)用新型涉及網(wǎng)關(guān)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于高速環(huán)境的自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前，在高速移動(dòng)的列車上，用戶終端設(shè)備一般通過2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)接入公網(wǎng)，然而對(duì)于單個(gè)運(yùn)營(yíng)商來說，通常一列列車處于單個(gè)小區(qū)的基站覆蓋范圍內(nèi)，當(dāng)用戶數(shù)量較多時(shí)，容易出現(xiàn)群切換問題，這將給基站帶來切換過程中大量的信令交互負(fù)載，導(dǎo)致服務(wù)中斷的概率增大。對(duì)此，目前已有一些列車上內(nèi)置了局域網(wǎng)，然而由于缺乏相應(yīng)局域網(wǎng)與外部公網(wǎng)之間的橋接網(wǎng)關(guān)設(shè)備，局域網(wǎng)僅能滿足車內(nèi)通信，無法連接外部網(wǎng)絡(luò)。

此外，個(gè)人攜帶的MIFI設(shè)備也能在高速列車上使用，用戶通過WIFI或藍(lán)牙接入到MIFI設(shè)備，MIFI設(shè)備再通過運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)接入互聯(lián)網(wǎng)，但現(xiàn)有的MIFI設(shè)備只能滿足個(gè)人或小范圍內(nèi)少量用戶的接入上網(wǎng)需求，而且若每個(gè)用戶都使用MIFI設(shè)備，則仍然無法避免群切換問題，在這個(gè)問題上，使用MIFI設(shè)備與用戶直接使用手機(jī)上網(wǎng)并沒有本質(zhì)的區(qū)別，因此對(duì)用戶來說，無法提升終端設(shè)備的通信質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種適用于高速環(huán)境的自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)車內(nèi)局域網(wǎng)與外部公網(wǎng)之間的橋接，同時(shí)避免群切換問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種適用于高速環(huán)境的自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，包括依次串聯(lián)于用戶終端設(shè)備與LTE基站之間的無線路由器、無線接入模塊及天線模塊，其中，所述無線接入模塊包括依次串聯(lián)的以太網(wǎng)接口、協(xié)議轉(zhuǎn)換單元及LTE單元。

進(jìn)一步地，所述LTE單元包括若干移動(dòng)SIM卡、電信SIM卡和/或聯(lián)通SIM卡，所述LTE基站包括移動(dòng)基站、電信基站和/或聯(lián)通基站。

優(yōu)選地，所述天線模塊為自適應(yīng)天線陣列。

進(jìn)一步地，所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備還包括與所述無線路由器和所述無線接入模塊連接的上位機(jī)。

進(jìn)一步地，所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備還包括與所述無線路由器和所述無線接入模塊連接的電源。

本實(shí)用新型由于采用上述技術(shù)方案，帶來了以下有益效果：通過無線路由器可實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶終端設(shè)備的同時(shí)無線接入，通過以太網(wǎng)接口可將無線路由器接收到的用戶數(shù)據(jù)包傳入?yún)f(xié)議轉(zhuǎn)換單元，通過協(xié)議轉(zhuǎn)換單元可進(jìn)行WIFI-LTE協(xié)議轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換完成后的用戶數(shù)據(jù)包傳入LTE單元，通過LTE單元可將轉(zhuǎn)換后的用戶數(shù)據(jù)包經(jīng)天線模塊發(fā)送到LTE基站，再由LTE基站傳入公網(wǎng)，從而可實(shí)現(xiàn)車內(nèi)局域網(wǎng)與外部公網(wǎng)之間的橋接。此外，由于采用本實(shí)用新型的網(wǎng)關(guān)設(shè)備后，用戶終端設(shè)備先接入無線路由器而不是直接接入LTE基站，因而避免了用戶數(shù)量較多時(shí)出現(xiàn)的群切換問題。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型適用于高速環(huán)境的自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為圖1中天線模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型適用于高速環(huán)境的自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例的示意圖；

圖4為本實(shí)用新型適用于高速環(huán)境的自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備的另一個(gè)應(yīng)用實(shí)例的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，給出本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并予以詳細(xì)描述，使能更好地理解本實(shí)用新型的功能、特點(diǎn)。

如圖1所示，本實(shí)用新型適用于高速環(huán)境的自組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備包括依次通信連接于用戶終端設(shè)備1與LTE基站之間的無線路由器2、無線接入模塊3及天線模塊4，無線接入模塊3包括依次串聯(lián)的以太網(wǎng)接口31、協(xié)議轉(zhuǎn)換單元32及LTE單元33。其中，用戶終端設(shè)備1包括手機(jī)、平板和傳感器等；無線路由器2用于實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶終端設(shè)備1的同時(shí)無線接入；以太網(wǎng)接口31用于將無線路由器2接收到的用戶數(shù)據(jù)包傳入?yún)f(xié)議轉(zhuǎn)換單元32；協(xié)議轉(zhuǎn)換單元32用于執(zhí)行WIFI-LTE協(xié)議轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換完成后的用戶數(shù)據(jù)包傳入LTE單元33；LTE單元33包括若干移動(dòng)SIM卡、電信SIM卡和/或聯(lián)通SIM卡，用以將轉(zhuǎn)換后的用戶數(shù)據(jù)包經(jīng)天線模塊4發(fā)送到LTE基站；LTE基站包括移動(dòng)基站51、電信基站52和/或聯(lián)通基站53，用以將接收到的用戶數(shù)據(jù)包傳入公網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)車內(nèi)局域網(wǎng)與外部公網(wǎng)之間的橋接。由于用戶終端設(shè)備1直接接入無線路由器2而不直接接入LTE基站，因而避免了用戶數(shù)量較多時(shí)出現(xiàn)的群切換問題。

區(qū)別于普通的路由設(shè)備，本實(shí)用新型網(wǎng)關(guān)設(shè)備的天線模塊4采用圖2所示的自適應(yīng)天線陣列，其可以根據(jù)所經(jīng)過路段的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)適時(shí)調(diào)整天線參數(shù)和數(shù)據(jù)流傳輸分配，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)化配置以及負(fù)載均衡，天線上配置相應(yīng)運(yùn)營(yíng)商的增強(qiáng)型終端數(shù)據(jù)卡，并行地發(fā)送收到的用戶數(shù)據(jù)包，提升數(shù)據(jù)傳輸速率。

在本實(shí)施例中，網(wǎng)關(guān)設(shè)備還包括與無線路由器2和無線接入模塊3連接的上位機(jī)6，用以對(duì)無線路由器2和無線接入模塊3的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的查看和分析，并能夠選擇不同的用戶匹配策略調(diào)整設(shè)備的性能。進(jìn)一步地，無線路由器2和無線接入模塊3還連接有電源7。

圖3和圖4分別示出了本實(shí)用新型的兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例，圖3中的用戶終端設(shè)備1示出為位置傳感器，圖4中的用戶終端設(shè)備1示出為手機(jī)。如圖所示，在一車廂內(nèi)配備了兩臺(tái)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，用戶終端設(shè)備1通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備與外部網(wǎng)絡(luò)連接，短距離的無線傳輸有助于降低用戶終端設(shè)備1的能耗，并且保證通信質(zhì)量。網(wǎng)關(guān)設(shè)備之間可有線連接也可無線連接，網(wǎng)關(guān)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，并可共享帶寬，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。應(yīng)該理解，網(wǎng)關(guān)設(shè)備的數(shù)量可以根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨筮M(jìn)行調(diào)整。當(dāng)數(shù)據(jù)流量需求較小時(shí)，單節(jié)車廂部署一臺(tái)網(wǎng)關(guān)設(shè)備即可。

需要說明的是，本實(shí)用新型網(wǎng)關(guān)設(shè)備的各組成部分均為現(xiàn)有技術(shù)中已有的部件，本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)上是僅對(duì)硬件部分的組成及連接關(guān)系進(jìn)行的改進(jìn)，不涉及對(duì)軟件程序(方法)本身進(jìn)行的改進(jìn)，屬于專利法第二條第三款所規(guī)定的實(shí)用新型保護(hù)客體。

以上所述的，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例還可以做出各種變化。即凡是依據(jù)本實(shí)用新型申請(qǐng)的權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單、等效變化與修飾，皆落入本實(shí)用新型專利的權(quán)利要求保護(hù)范圍。本實(shí)用新型未詳盡描述的均為常規(guī)技術(shù)內(nèi)容。