[發明專利]一種基于5G的多接口多協議無線網關系統及通信方法

有效

• 申請號: 202010891801.7
• 申請日: 2020-08-29
• 公開（公告）號: CN111988219B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 劉剛;馬征;李永波;羅釗;單昱辰;姜春浩;藍海文
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66;H04L29/12;H04W88/16
• 代理公司: 成都時譽知識產權代理事務所(普通合伙) 51250
• 代理人: 葉斌

本發明涉及5G通信技術領域，目的是提供一種基于5G的多接口多協議無線網關系統和通信方法，其中，一種基于5G的多接口多協議無線網關系統，所述無線網關通過所述API接口在開機啟動時自動配置IP和DNS，所述5G通信單元通過數據轉發模塊與所述自動配置模塊連接，所述5G通信單元包括有Uu端口和PC5端口，所述無線網關通過所述Uu端口與基站進行無線連接，所述無線網關通過所述PC5端口與其他車輛上的無線網關進行無線連接，所述無線網關上還設置有串口、USB、路由器和三層交換機，所述無線網關通過串口或者USB與車輛上適配的設備連接，所述無線網關還通過路由器或者三層交換機與車載終端無線連接。

技術領域

本發明涉及車載5G技術領域，具體涉及一種基于5G的多接口多協議無線網關系統和方法。

背景技術

網關又叫做網絡連接器，是最復雜的網絡連接設備，只有設置好網關的IP地址，才能實現不同網絡之間的通信。網關的IP地址是具有路由功能的設備的IP地址，具有路由功能的設備有路由器、啟用了路由協議的服務器、代理服務器。要想讓車內設備的數據發送出去，就需要利用無線網關進行轉發。

隨著5G技術的日益發展和標準的逐漸成熟，5G通信技術的應用場景不斷拓展。技術的發展和應用的需求使得基于5G技術的車聯網成為可能。車聯網技術不僅可以應用于汽車領域，還可以應用于軌道交通等領域。車聯網的提出和發展，可以大大提高道路交通網絡的運輸效率、安全水平、智能化水平及環保水平，為建成一種適應現代道路交通網絡與運輸發展的建設、運營、管理模式提供突破口。因此，通過基于5G、大數據等信息技術手段來保證行車安全，提升運行效率，成為現代智能交通的必然趨勢。車聯網技術的功能包括：車-車通信(V2V)，車-路邊基礎設施通信(V2I)，車-人通信(V2P)以及車-網絡/云端通信(V2N/V2C)。

國內主推的蜂窩車聯網(C-V2X)包括LTE-V2X和NR-V2X。目前LTE-V2X已完成了R14和R15標準化工作，隨著R16標準的凍結，NR-V2X的演進路徑也逐漸清晰，其商業化勢在必行，政府、各設備商、車場以及運營商正緊鑼密鼓推進。

目前，基于3G、4G、Wi-Fi或其他物聯網通信模塊的網關已經有著比較成熟的設計方案，但5G網關的設計仍然比較少，已有網關中存在如下缺陷：1、協議單一。僅支持Uu端口通信，不支持PC5端口，即數據需要通過基站或RSU進行轉發，而不能在車輛間直接進行通信，導致傳輸延時大大增加；此外也難以應對基站癱瘓、損壞等特殊情況。2、接口單一，且數量有限。僅支持通過單個網絡端口或單個串口傳輸數據，難以滿足多種多樣的數據傳輸的需求，通常需要多種接口，且需要多個某些接口(如網絡端口)。3、網絡配置較為復雜。大多數無線網關往往需要在開機后通過命令行或者管理頁面配置路由信息，在大多數應用場景中，不夠靈活、不易使用，這種配置方式有很大的局限性。

因此，需要一個能夠實現5G的車載之間的通信設備。

發明內容

本發明目的在于提供一種基于5G的多接口多協議無線網關系統和方法，將通用的三層交換機或者路由器與5G無線收發設備集成，從而形成支持5G的無線網關設備，該網關設備不僅支持5G Uu口通信，還支持PC5口通信，并且通過與交換機或路由器的集成，擴展了設備的接口，使該網關設備具有更高的可擴展性，無線網關設備具有開機啟動時自動配置路由信息的功能，用戶無需通過網頁客戶端或者命令行的方式進行網關配置，該網關設備會自動配置IP和DNS等信息，本發明結構合理，設計巧妙，適合推廣；