一种车载多链路应急通信终端制造技术

本实用新型专利技术涉及一种车载多链路应急通信终端，属于应急通信领域。该终端包括主处理器、内存模块、存储模块、通信模块、通信天线、电源模块、多个开关、多个通信接口和数据接口；通信模块包括卫星通信模块、WIFI模块、北斗定位通信一体化模块和多个全网通无线通信模块；通信天线包括实时追踪卫星通信天线、WIFI天线、北斗卫星天线和多个移动网络天线。本实用新型专利技术通过集成多类通信模块替代路由器集成方式，减小终端体积，降低设备能耗，不仅支持接入多家运营商移动通信网络和卫星通信网络，也支持北斗卫星系统通信链路的接入。通过物理控制开关与内置软件的配合实现设备中通信链路的动态切换和调度。

【技术实现步骤摘要】
一种车载多链路应急通信终端
本技术属于应急通信领域，涉及一种支持移动及卫星通信网络的车载多链路应急通信终端。
技术介绍
车载应急系统因其移动性和便利性，是应急环境下的一种常用系统，其中稳定可靠的通信是车载应急系统正常运行的关键。但应急环境中单一的通信链路往往不能完全保障数据的有效传输。4G/5G等公共移动通信技术虽然网络质量较好，带宽较大，但需要预先在地面架设基站，信号容易受到阻挡。卫星通信网络信号覆盖盲点较少，但通信时延长，资费较高。北斗卫星系统可提供快速定位与短报文通信，可靠性高，保密性好，但传输速率相对较低。所以车载应急系统中往往需要同时联通多条通信链路作为冗余备份。然而不同通信终端在接口、技术等方面均有一定差异，如果同时接入车载应急系统，不仅增加接口数量类型，也增加了链路维护和切换的难度。针对多链路通信，现有车载应急系统中主要采用集成的终端技术方案，包括：一体化通信终端方案与路由器组装方案，但存在一定的缺陷，具体为：1)一体化通信终端在车内有限空间内安装布线方便，易于使用，但现有一体化设备往往仅支持双路移动通信网络或单路移动通信与单路卫星通信网络，无法支持三路及以上通信链路同时工作。2)路由器组装方案通过路由器或交换机将多个不同类型通信终端相互连接，支持多链路同时工作，但通信设备间相互独立，需要额外通过软件进行链路切换调度，不利于应急通信系统的迅速搭建。同时安装多个通信终端一方面占用大量车内空间，另一方面布线、供电等也较难配置，不利于系统的稳定和持久运行。针对车载应急系统的通信需求，目前亟需一种体积小、能耗低、易安装的一体化多链路通信终端，不仅支持移动网络、卫星网络等公共通信链路接入，也支持北斗系统等应急通信链路，并提供统一的常用接入端口。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种车载多链路应急通信终端，用于保障车载应急系统通信可靠性，为系统提供多通信链路备份机制。为达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种车载多链路应急通信终端，如图1所示，包括主处理器、内存模块、存储模块、通信模块、通信天线、电源模块、n+2个开关、3个通信接口和1个数据接口，其中n≥3；所述通信天线连接通信模块，用于接收移动通信网络信号和卫星信号；所述通信模块与主处理器连接，提供多条通信链路和无线访问功能；所述主处理器运行嵌入式处理软件，用于提供各链路数据的解析、处理、封装以及传输功能；所述内存模块与主处理器连接，用于为主处理器处理各类数据提供临时存储空间；所述存储模块与主处理器连接，用于存储通信链路数据及其他类别数据信息；所述主处理器分别与n+2个开关连接，接收多个开关提供的信号量，控制开关对应的通信模块数据收发，进而控制对应通信链路的联通性；所述通信接口与主处理器连接，供需要有线通信或需要离线传输数据的应急设备接入，包含网口、串口、USB等不同类型接口；所述数据接口与北斗定位通信一体化模块连接，用于车载环境中定位和速度信息输出，不进行网络数据传输；所述电源模块用于接收12V电源输入，进行电压转换后，提供5V输出电压，为通信终端需要供电的各模块提供电源。进一步，所述通信模块包括卫星通信模块、WIFI模块、北斗定位通信一体化模块和n个全网通无线通信模块；所述全网通无线通信模块与移动网络天线对应连接，用于接入不同运营商提供的4G/5G等移动通信网络；每个全网通无线通信模块均连接主处理器，用于提供1条独立工作的通信链路；所述卫星通信模块与卫星网络天线连接，用于处理特定通信卫星信号，将卫星信号转换为信息数据；所述卫星通信模块与主处理器连接，提供1条独立工作的通信链路；所述北斗定位通信一体化模块与北斗卫星天线相连，用于对收发的北斗卫星信号进行解析及封装处理，提供标准格式的北斗短报文消息；同时通过对信号进行跟踪、处理和量测，计算获取终端所在位置和速度等信息；所述北斗定位通信一体化模块与主处理器相连，提供1条短报文通信链路；所述WIFI模块与WIFI天线连接，用于提供无线连接功能，为通信的车载系统设备提供无线网络接入。更进一步，所述主处理器及其运行软件负责通信模块以及通信接口之间的数据解析、封装以及转发；通过连接除WIFI模块外的通信模块收发外部系统数据；通过连接WIFI模块收发无线接入的其他应急设备数据；通过连接通信接口收发有线接入的其他应急设备数据。更进一步，所述主处理器及其软件实现n+2个开关与通信模块的逻辑对应关系；第1到n个开关与n个全网通无线通信模块一一对应；第n+1开关与卫星通信模块对应；第n+2个开关与北斗定位通信一体化模块对应。更进一步，根据主处理器的型号不同，WIFI模块嵌入主处理器中或独立存在，均与主处理器相连。进一步，所述通信天线包括实时追踪卫星通信天线、WIFI天线、北斗卫星天线和n个移动网络天线；所述n个移动网络天线：用于收发不同运营商提供的4G/5G等移动通信网络信号；所述实时追踪卫星通信天线：用于收发通信卫星系统所提供的卫星移动网络信号，在车辆行驶过程中实时追踪卫星信号；所述WIFI天线：用于增强通信终端提供的无线网络信号；所述北斗卫星天线：用于收发北斗卫星系统所提供的卫星信号。更进一步，所述北斗卫星天线包含用户卡，用于接入北斗卫星系统的用户身份认证。进一步，所述终端还包括风扇，为通信终端中的各模块提供散热。进一步，所述终端还包括n张SIM卡，用于不同运营商提供的移动通信网络用户认证。每张SIM卡i对应移动网络通信天线i。本技术的有益效果在于：本技术提出一种车载多链路通信终端，通过集成多类通信模块替代路由器集成方法，减小终端体积，降低设备能耗，不仅支持接入多家运营商移动通信网络和卫星通信网络，也支持北斗卫星系统通信链路的接入。通过物理控制开关与内置软件的配合实现设备中的通信链路的动态切换和调度。具体包括：1)提供多个移动通信网络、卫星通信网络和北斗通信系统备份的通信机制，提高车载应急系统的传输稳定性；考虑车辆行驶状态下的应用场景，采用手动/自动结合的链路切换方式和可实时追踪卫星的通信天线提高车载系统便捷性。2)采用定制化的模块设计，体积小，能耗低，可避免设备组装中的布线安装、供电繁琐等问题。本技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本技术的实践中得到教导。本技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作优选的详细描述，其中：图1为本技术所述应急通信终端的整体架构示意图；图2为本实施例中应急通信终端的结构示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载多链路应急通信终端，其特征在于，该终端包括主处理器、内存模块、存储模块、通信模块、通信天线、电源模块、n+2个开关、多个通信接口和数据接口，其中n≥3；/n所述通信天线连接通信模块，用于接收移动通信网络信号和卫星信号；/n所述通信模块与主处理器连接，提供多条通信链路和无线访问功能；/n所述主处理器运行嵌入式处理软件，用于提供各链路数据的解析、处理、封装以及传输功能；/n所述内存模块与主处理器连接，用于为主处理器处理各类数据提供临时存储空间；/n所述存储模块与主处理器连接，用于存储通信链路数据及其他类别数据信息；/n所述主处理器分别与n+2个开关连接，接收多个开关提供的信号量，控制开关对应的通信模块数据收发，进而控制对应通信链路的联通性；/n所述通信接口与主处理器连接，供需要有线通信或需要离线传输数据的应急设备接入；/n所述数据接口与北斗定位通信一体化模块连接，用于车载环境中定位和速度信息输出；/n所述电源模块用于接收12V电源输入，进行电压转换后，提供5V输出电压，为通信终端需要供电的各模块提供电源。/n

【技术特征摘要】
1.一种车载多链路应急通信终端，其特征在于，该终端包括主处理器、内存模块、存储模块、通信模块、通信天线、电源模块、n+2个开关、多个通信接口和数据接口，其中n≥3；
所述通信天线连接通信模块，用于接收移动通信网络信号和卫星信号；
所述通信模块与主处理器连接，提供多条通信链路和无线访问功能；
所述主处理器运行嵌入式处理软件，用于提供各链路数据的解析、处理、封装以及传输功能；
所述内存模块与主处理器连接，用于为主处理器处理各类数据提供临时存储空间；
所述存储模块与主处理器连接，用于存储通信链路数据及其他类别数据信息；
所述主处理器分别与n+2个开关连接，接收多个开关提供的信号量，控制开关对应的通信模块数据收发，进而控制对应通信链路的联通性；
所述通信接口与主处理器连接，供需要有线通信或需要离线传输数据的应急设备接入；
所述数据接口与北斗定位通信一体化模块连接，用于车载环境中定位和速度信息输出；
所述电源模块用于接收12V电源输入，进行电压转换后，提供5V输出电压，为通信终端需要供电的各模块提供电源。


2.根据权利要求1所述的一种车载多链路应急通信终端，其特征在于，所述通信模块包括卫星通信模块、WIFI模块、北斗定位通信一体化模块和n个全网通无线通信模块；
所述全网通无线通信模块与移动网络天线对应连接，用于接入不同运营商提供的移动通信网络；每个全网通无线通信模块均连接主处理器，用于提供1条独立工作的通信链路；
所述卫星通信模块与卫星网络天线连接，用于处理特定通信卫星信号，将卫星信号转换为信息数据；所述卫星通信模块与主处理器连接，提供1条独立工作的通信链路；
所述北斗定位通信一体化模块与北斗卫星天线相连，用于对收发的北斗卫星信号进行解析及封装处理，提供标准格式的北斗短报文消息；同时通过对信号进行跟踪、处理和量测，计算获取终端所在位置和速度；所述北斗定位通信一体化模块与主处理器相连，用于提供1条短报文通信链路；
所述WIFI模块与WIFI天线连接，用于提供无线连接功能，为通信的车载系统设备提供无线网络接入。

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【专利技术属性】
技术研发人员：刘刚，何盼，郑志浩，
申请(专利权)人：中国科学院重庆绿色智能技术研究院，
类型：新型
国别省市：重庆;50