一种铁路AP网关制造技术

本实用新型专利技术公开了一种铁路AP网关，包括AP主控芯片SOC、交换机芯片、以太网接口电路、CAN接口电路、单片机芯片以及天线电路，所述单片机芯片、交换机芯片、天线电路均与AP主控芯片SOC连接，所述CAN接口电路与单片机芯片连接，所述以太网接口电路与交换机芯片连接。通过本实用新型专利技术提供的铁路AP网关支持户外无线AP/bridge/client，适用于布线难度大、成本高或使用移动设备连接TCP/IP网络的场合。另外本实用新型专利技术具有IP68级防尘、防水设计，可实现车载设备信息无线传输以及轨道上设备的信息的无线传输。

A railway AP gateway

【技术实现步骤摘要】
一种铁路AP网关
本技术涉及车辆和铁路列车通信
，特别涉及一种铁路AP(AccessPoint)网关。
技术介绍
目前城市轨道交通基本上是采用WLAN技术承载CBTC和PIS系统，上海、广州、北京等城市的城市轨道交通都是使用WLAN进行CBTC和PIS系统的设计和调试，主要的出发点是基于技术和产品链的成熟度。针对WLAN和WiMAX主要担心的是安全问题和干扰问题。从安全的角度出发，WLAN与WiMAX的核心技术点是一致的，WLAN通过对IEEE802.11i的支持，WiMAX通过对IEEE802.16e的支持，很大程度上改善了安全的问题。在抗干扰能力方面，两者核心的技术原则与工程原则都是一致的，但频谱的管理是不一致的，一个属于管制频点，另外一个属于非管制频点(如果使用5.8G，也属于管制频点)。关于GSM-R技术，如果使用现在的技术方案(GSM、CDMA等)进行支持，肯定满足不了统一车地无线通信的业务需求，但如果仅支撑CBTC现在的功能需求，且不考虑以后扩展性的话，也要基于现在的CDMA1X及GPRS二种技术进行功能改造，支持多信道捆绑以达到带宽要求，另外，在城市轨道交通中没有使用GSM-R承载信号系统的主要原因还包括频点的申请问题。
技术实现思路
本技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种铁路AP网关，适用于布线难度大、成本高或使用移动设备连接TCP/IP网络的场合。为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案：本技术提供的一种铁路AP网关，包括AP主控芯片SOC、交换机芯片、以太网接口电路、CAN接口电路、单片机芯片以及天线电路，所述单片机芯片、交换机芯片、天线电路均与AP主控芯片SOC连接，所述CAN接口电路与单片机芯片连接，所述以太网接口电路与交换机芯片连接；所述天线电路与AP主控芯片SOC之间设有射频放大器。作为优选的技术方案，所述AP主控芯片SOC选用高通QCA4019。作为优选的技术方案，所述QCA4019内置四核ARMCortex-A7CPU、两个WIFI单元、16bitDDR3内存控制器、SGMII接口、USB3.0接口、USB2.0接口、一条PCIE2.0X1的通道以及NAT网络硬件加速器。作为优选的技术方案，所述的交换机芯片采用88E6097。作为优选的技术方案，所述射频放大器采用BGU7258芯片。作为优选的技术方案，所述天线电路为2.4G/5G天线电路。作为优选的技术方案，所述单片机芯片采用LPC1778单片机。作为优选的技术方案，所述以太网接口电路包括以太网PHY芯片、网络隔离变压器和以太网总线接口，所述以太网PHY芯片通过网络隔离变压器与以太网总线接口电路连接。作为优选的技术方案，所述CAN接口电路包括CAN接口芯片和光耦隔离模块。作为优选的技术方案，还包括外壳，所述AP主控芯片SOC、交换机芯片、以太网接口电路、CAN接口电路、单片机芯片以及天线电路均设置在外壳内，所述外壳采用IP68防护等级外壳。本技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：1、本技术提供的一种铁路AP网关，包括AP主控芯片SOC、交换机芯片、以太网接口电路、CAN接口电路、单片机芯片以及天线电路，所述单片机芯片、交换机芯片、天线电路均与AP主控芯片SOC连接，所述CAN接口电路与单片机芯片连接，所述以太网接口电路与交换机芯片连接。通过本技术提供的AP网关支持户外无线AP/bridge/client，适用于布线难度大、成本高或使用移动设备连接TCP/IP网络的场合。2、本技术用于车载设备和站台之间进行无线通信，解决目前铁路车地之间无线通信传输速度慢、传输不稳定的问题。3、本技术具有IP68级防尘、防水设计，可实现车载设备信息无线传输以及轨道上设备的信息的无线传输。4、由于现场安装的空间有限，本申请的AP网关采用了一体化的设计，不仅提供可靠的通信网络，确保互操作性，也使得安装更简单，而且还符合铁路应用的相关标准，适用于恶劣的现场环境。附图说明通过附图中所示的本技术的优选实施例的更具体说明，本技术的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本技术的主旨。图1是本技术铁路AP网关的结构示意图；图2是本技术单片机芯片的示意性结构图；图3是以太网接口电路的方框示意图；图4是本技术以太网PHY芯片的示意性结构图；图5是本技术网络隔离变压器的示意性结构图；图6是本技术以太网总线接口的示意性结构图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，附图中给出了本技术的首选实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容更加透彻全面。目前国内基于通信的移动闭塞系统(CBTC制式的信号系统)运用的工程实施项目越来越多，但实际开通运营的工程项目较少。信号系统是关系行车安全的系统，采用什么样的车—地通信方式，保证车—地通信的可靠性、安全性、实时性显得尤为重要。地铁业务中信号系统的车—地通信大量采用无线通信技术。目前从业务需求的角度看CBTC信号系统带宽需求为数百Kbps，PIS系统中的下行流的带宽需求为10Mbps级，针对车载监控业务的上行带宽为Mbps级。从轨道交通技术通信技术发展的角度出发，主要呈现了平台化、宽带化方向的发展趋势。从工程的角度出发，根据所应用技术的特点和网络的组网需求，WiMAX、WLAN和GSM-R的特点如下：针对WiMAX，该技术的特点是传输距离远且接入速度快，系统容量大，因此该技术主要应用在两个节点之间的无线中继通道。工程中主要的工作量是规划网络和调试网络，而安装工作量相对较少。若地铁信号系统采用该技术来实现车地通信，在传输带宽上是足够了，而且节点与节点间光缆应用较少，线路施工的工作量较少，但在既要充分发挥其传输距离远又要满足冗余覆盖方面则需要经过缜密的勘测和计算。由于该技术是通过采用自适应编码调制技术来实现覆盖范围和传输速率的折衷，故而网络调试也需耗费大量的时间。总体而言，该技术在工程实施方面是安装工作量较小，前期勘测、规划以及网络的调测工作量较大。针对WLAN，该技术的特点是近距离传输、接入速度快、系统容量较大；该技术的组网适用微小区制，主要应用于信息无线宽带接入。由于采用微小区制组网方式和微功率发射模式，该技术在工程中的工作量体现在设备安装和网络调试。相对来说，该技术对外界的干扰较小，网络规划的工作量小一些。若地铁信号系统采用该技术来实现车地通信，在传输带宽上足够满足要求，冗余覆盖较容易实现，但节点与节点间光缆应用较多，线路施工的工作量较大；单个设备的安装和调试较容易本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁路AP网关，其特征在于，包括AP主控芯片SOC、交换机芯片、以太网接口电路、CAN接口电路、单片机芯片以及天线电路，所述单片机芯片、交换机芯片、天线电路均与AP主控芯片SOC连接，所述CAN接口电路与单片机芯片连接，所述以太网接口电路与交换机芯片连接；所述天线电路与AP主控芯片SOC之间设有射频放大器。/n

【技术特征摘要】
1.一种铁路AP网关，其特征在于，包括AP主控芯片SOC、交换机芯片、以太网接口电路、CAN接口电路、单片机芯片以及天线电路，所述单片机芯片、交换机芯片、天线电路均与AP主控芯片SOC连接，所述CAN接口电路与单片机芯片连接，所述以太网接口电路与交换机芯片连接；所述天线电路与AP主控芯片SOC之间设有射频放大器。


2.根据权利要求1所述的铁路AP网关，其特征在于，所述AP主控芯片SOC选用高通QCA4019。


3.根据权利要求2所述的铁路AP网关，其特征在于，所述QCA4019内置四核ARMCortex-A7CPU、两个WIFI单元、16bitDDR3内存控制器、SGMII接口、USB3.0接口、USB2.0接口、一条PCIE2.0X1的通道以及NAT网络硬件加速器。


4.根据权利要求1所述的铁路AP网关，其特征在于，所述的交换机芯片采用88E6097。


5.根据权利要求1所述的铁路AP网关，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗仁胜，
申请(专利权)人：广州众志诚信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44