[發明專利]一種用于軌道交通的車載安全無線接入裝置

有效

• 申請號: 201810097120.6
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108259052B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 王景康;王海明;張業庭;王奇;韓琛;蘇志敏;李中成;馬浩丹;李亞軍;祝國錦
• 申請（專利權）人: 湖南中車時代通信信號有限公司
• 主分類號: H04B1/3822
• 分類號: H04B1/3822;H04W88/08;H04L29/06;H04W12/00;H04W12/02;H04W24/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 胡林嶺

1.一種用于軌道交通的車載安全無線接入裝置，其特征在于，所述安全無線接入裝置工作在LTE-M專用頻段，所述車載安全無線接入裝置包括：

射頻單元，被配置成實現在支持LTE-M無線通信標準下的專用頻段無線通信；

傳輸單元，被配置成將無線數據轉發至各路以太網；

安全處理單元，被配置成對有線、無線數據進行安全處理，確保數據傳輸安全性；

供電單元，被配置成提供直流電壓，直接通過背部連接器取電，并進行短路保護、過電壓保護的安全處理以及功耗管理；

網管單元，被配置成對車載安全無線接入裝置進行基于網管系統的本地管理和遠程管理；

人機交互單元，被配置成指示電源、系統、無線和有線的工作狀態，并通過標準接口進行配置管理；

其中，所述射頻單元、傳輸單元、安全處理單元、供電單元、網管單元、人機交互單元通過中央處理單元互相可通信；

其中，所述安全處理單元包括數據加密和校驗模塊、VPN隧道模塊、NAT模塊、路由模塊、防火墻模塊、VRRP模塊和板位識別模塊；其中：

所述數據加密和校驗模塊被配置成支持基于SNOW 3G、AES 128、國產ZUC的加密和完整性保護算法，并能夠根據地面設備配置進行算法自適應；

所述VPN隧道被配置成支持GRE、IP Sec隧道功能，能夠對數據進行端到端的VPN隧道處理，在無線加密后對數據包進行二次封裝，實現了端到端的加密通信，確保了DCS系統中有線側的數據安全性；

所述NAT模塊被配置成對NAT/NAPT網絡地址進行轉換，使得地面服務器能夠通過NAT/NAPT訪問處于不同網段的車載設備；

所述路由模塊被配置成支持靜態路由，支持源地址、目的地址、下一跳配置；所述路由模塊支持OSPF動態路由功能；所述路由模塊支持后路由功能，將路由器設置在LTE核心網，車載終端通過特殊工作機制與核心網進行路由和通信，防止傳輸地址被篡改；

所述防火墻模塊被配置成對通過MAC地址、IP地址、端口的報文進行過濾，以防范非安全數據和非安全用戶的入侵，且支持可配置的白名單；

所述VRRP模塊被配置成支持可配置的雙機冗余功能，正常運行時主設備正常工作，副設備上電待機并持鏈路暢通；當主設備故障時會自動切換至副設備繼續傳輸數據，通過冗余提高了系統的可靠性；

所述板位識別被配置成與特定的車載設備配套使用時，能夠實現插件識別所在物理位置的功能，以避免插件錯位導致的電源短路、通信失效故障。

2.如權利要求1所述的車載安全無線接入裝置，其特征在于，所述專用頻段為1785-1805MHz。

3.如權利要求1所述的車載安全無線接入裝置，其特征在于，所述射頻單元被配置成支持窄帶寬，其支持配置1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz信道帶寬，并能夠自動適配地面設備所配置的帶寬。

4.如權利要求1所述的車載安全無線接入裝置，其特征在于，所述射頻單元被配置成支持可配置的服務質量(QoS)，確保在擁塞、強干擾場景下CBTC業務傳輸的穩定性。

5.如權利要求1所述的車載安全無線接入裝置，其特征在于，所述射頻單元的MIMO支持最多兩進一出的MIMO工作模式，配備一主一輔兩個天線接口，通過接收分集提高了射頻信號質量。

6.如權利要求1所述的車載安全無線接入裝置，其特征在于，所述傳輸單元將以太網口定義在背部48芯連接器內，與一般車載CBTC插件保持一致，同時提供多路以太網，支持VLAN劃分，滿足綜合承載中多業務傳輸需求。

7.如權利要求1所述的車載安全無線接入裝置，其特征在于，所述供電單元提供的直流電壓為24V，且所述供電單元還包括功耗控制模塊，以控制所述車載安全無線接入裝置的功耗使其具備長時間工作能力并能夠在待機狀態下保持低功耗運行以節省電量。