[發(fā)明專利]一種多模式礦井無線通信網(wǎng)關(guān)及切換方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410136767.7
• 申請日: 2014-04-08
• 公開（公告）號: CN103889014B
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張帆
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)
• 主分類號: H04W36/14
• 分類號: H04W36/14;H04W88/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多模式礦井無線通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述通信網(wǎng)關(guān)被配置成包含混合式耦合器、4×4光開關(guān)矩陣、加法電路、網(wǎng)關(guān)處理單元、SISO/MIMO接入模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊、路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊、無線接口模塊、光接口和總線接口，所述通信網(wǎng)關(guān)耦合到通信基站，并通過光鏈路與天線單元或射頻單元進(jìn)行通信；其特征還在于，

所述通信網(wǎng)關(guān)能夠選擇多個操作模式工作，操作模式包括SISO模式、MIMO模式和混合模式：在SISO模式工作時，所述通信網(wǎng)關(guān)通過光開關(guān)矩陣選擇處理SISO信號，在MIMO模式工作時，所述通信網(wǎng)關(guān)通過光開關(guān)矩陣選擇處理MIMO信號，在混合模式工作時，所述通信網(wǎng)關(guān)通過加法電路組合處理SISO和MIMO的輸出信號；

所述通信網(wǎng)關(guān)動態(tài)地將通信系統(tǒng)從SISO模式切換到MIMO模式和混合模式，由耦合器正交耦合MIMO輸入信號和完成MIMO預(yù)編碼處理，并通過加法電路將SISO信號和MIMO信號進(jìn)行組合后被配置成接收所述耦合器的輸出信號，為井下通信裝置提供16路無線電信道和/或16路經(jīng)過數(shù)字調(diào)制的光信道；以及

所述通信網(wǎng)關(guān)中，SISO/MIMO接入模塊被配置成采用WCDMA和/或WiFi、TD-LTE和/或WiMAX空中接口分別輸出SISO信號、MIMO信號，協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊被配置成在上行或者下行方向?yàn)槁酚赊D(zhuǎn)發(fā)模塊提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊被配置成將經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后的WCDMA、WiFi、TD-LTE和WiMAX業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，并觸發(fā)網(wǎng)間切換。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于，總線接口包括CAN總線接口、PROFIBUS總線接口、LONWORKS總線接口、FF總線接口和RS232/485通訊接口。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述通信網(wǎng)關(guān)通過耦合器與基站耦合，并被配置為在相應(yīng)的第一天線端口和第二天線端口接收來自基站的第一信號和第二信號，并且在至少一個輸出端口上提供輸出信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于包括：

網(wǎng)關(guān)處理單元，用于基帶處理、接收并處理接收到的調(diào)制碼元，以提供發(fā)送信號的調(diào)制碼元的估計，以及對發(fā)射機(jī)的MIMO信道處理、多路分解、數(shù)字IF處理和下變頻處理；

混合式耦合器，為3db的正交耦合器，用于多個輸出端口上輸出正交相移的多個輸出信號；

協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，用于封裝WCDMA、TD-LTE、WiMAX和WiFi空中接口，并在上行或者下行方向?yàn)槁酚赊D(zhuǎn)發(fā)模塊提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式；

路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊，用于將經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后的WCDMA、TD-LTE、WiMAX和WiFi業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，通過移動IP轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)；

總線接口，包含CAN總線接口、PROFIBUS總線接口、LONWORKS總線接口、FF總線接口和RS232/485通訊接口；以及

光接口和以太網(wǎng)接口。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述通信網(wǎng)關(guān)為本質(zhì)安全型防爆設(shè)備。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信網(wǎng)關(guān)，其中井下通信裝置，包括基站、手持移動臺、車載移動臺和無線通信終端。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信網(wǎng)關(guān)，其中異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，包括WCDMA網(wǎng)絡(luò)、TD-LTE網(wǎng)絡(luò)、WiMAX 網(wǎng)絡(luò)和WiFi網(wǎng)絡(luò)。