本專(zhuān)利涉及軌道交通通信中互聯(lián)網(wǎng)關(guān)領(lǐng)域，特別涉及一種基于5g和tetra網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)關(guān)及實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

1、隨著城市軌道交通的發(fā)展，軌道交通無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)也在不斷升級(jí)進(jìn)步。早些年國(guó)內(nèi)軌道交通行業(yè)主要使用tetra技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)通信業(yè)務(wù)。隨著科技進(jìn)步和行業(yè)發(fā)展，tetra技術(shù)逐漸難以滿(mǎn)足使用需求，lte技術(shù)逐步取代成為主流。但是近些年來(lái)5g技術(shù)已經(jīng)逐步成熟并且適用范圍逐步覆蓋到各種其它領(lǐng)域，其高速率、低時(shí)延、帶寬大等優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用在軌道交通無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域是非常合適的。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有部分城市已經(jīng)將5g技術(shù)應(yīng)用在了城市軌道交通無(wú)線(xiàn)通信建設(shè)當(dāng)中。但是隨著城市軌道交通建設(shè)越來(lái)越完善，地鐵線(xiàn)路越來(lái)越多，使用tetra技術(shù)的既有線(xiàn)路和使用5g技術(shù)的新線(xiàn)路之間的互相通信是一個(gè)需要考慮的問(wèn)題。比如會(huì)有很多地方出現(xiàn)新老線(xiàn)路交匯的換乘站存在，在同一個(gè)站點(diǎn)老線(xiàn)路使用的是tetra技術(shù)，而新線(xiàn)路使用的是5g技術(shù)，兩邊不能互相通信，這樣在地鐵運(yùn)營(yíng)與管理中是非常不方便的。當(dāng)?shù)罔F運(yùn)營(yíng)發(fā)生故障停車(chē)或其它緊急情況的時(shí)候，消息傳遞的不及時(shí)的話(huà)有可能造成非常嚴(yán)重的后果。當(dāng)前由于各地方新老線(xiàn)路的核心網(wǎng)制式和廠(chǎng)家各不相同，要做到核心網(wǎng)之間的互聯(lián)互通實(shí)現(xiàn)是非常困難的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

2、為滿(mǎn)足軌道交通5g線(xiàn)路和tetra線(xiàn)路能夠互相通信的需求，本發(fā)明提出了基于5g和tetra網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)關(guān)及實(shí)現(xiàn)方法，通過(guò)此互聯(lián)網(wǎng)關(guān)，能夠?qū)崿F(xiàn)5g和tetra無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)之間的語(yǔ)音互通，方便了工作人員相互通信交流，也為地鐵運(yùn)營(yíng)的便利性和安全性提供了更有力的保障。

3、本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種基于5g和tetra網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)關(guān)，包括控制單元、tetra模塊、5g模塊、電源單元；所述控制單元分別與tetra模塊和5g模塊連接，所述tetra模塊與天線(xiàn)ⅰ連接，所述5g模塊與天線(xiàn)ⅱ連接，所述電源單元分別與控制單元和tetra模塊連接供電；

4、所述控制單元用于完成與tetra模塊和5g模塊的通信以及音頻編解碼傳輸和數(shù)據(jù)傳輸控制功能；

5、所述5g模塊用于完成和5g核心網(wǎng)之間的通信，所述tetra模塊用于完成和tetra核心網(wǎng)之間的通信，所述電源單元用于將220v交流電源轉(zhuǎn)換成直流13.8v，給控制單元和tetra模塊供電；

6、所述控制單元包括核心板、電源單元i、電源單元ii、串口單元、接口i、接口ii、接口iii；所述核心板分別與串口單元、接口i、接口ii連接，所述串口單元與接口i連接，所述接口ii與接口iii連接，所述電源單元i分別與電源單元ii、核心板、串口單元連接，所述電源單元ii與接口ii連接；

7、所述核心板用于完成數(shù)據(jù)通信和音頻編解碼功能，所述串口單元用于將核心板自帶的ttl電平串口轉(zhuǎn)化為rs232電平串口連接到接口i；所述接口i用于連接tetra模塊和控制單元，所述接口iii連接到接口ii，用于sim卡與5g模塊的連接，所述電源單元i用于將直流13.8v電源轉(zhuǎn)化為直流5v電源，給電源單元ii、核心板、串口單元供電，所述電源單元ii用于將5v電源轉(zhuǎn)化為4.2v電源連接到接口ii，給5g模塊供電。一種基于5g和tetra網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)關(guān)的實(shí)現(xiàn)方法，5g終端和tetra終端進(jìn)行呼叫時(shí)，需要將終端先設(shè)置到預(yù)先規(guī)定的互聯(lián)互通組，然后通過(guò)終端發(fā)起當(dāng)前組的組呼；

8、當(dāng)使用tetra終端發(fā)起到5g終端的呼叫時(shí)，呼叫信息通過(guò)tetra核心網(wǎng)傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)關(guān)；tetra模塊通過(guò)天線(xiàn)i接收到tetra核心網(wǎng)發(fā)送的呼叫信息，通過(guò)接口i將數(shù)據(jù)和音頻發(fā)送給核心板，核心板將數(shù)據(jù)和音頻打包通過(guò)接口ii發(fā)送給5g模塊，5g模塊通過(guò)天線(xiàn)ii發(fā)射出去傳輸?shù)?g核心網(wǎng)，然后再由5g核心網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)給5g終端完成tetra到5g終端的呼叫；

9、當(dāng)使用5g終端發(fā)起到tetra終端的呼叫時(shí)，呼叫信息通過(guò)5g核心網(wǎng)發(fā)送出去，互聯(lián)網(wǎng)關(guān)中5g模塊通過(guò)天線(xiàn)ii接收到呼叫信息后，通過(guò)接口ii發(fā)送給控制單元，控制單元將呼叫信息處理后通過(guò)接口i發(fā)送給tetra模塊，tetra模塊通過(guò)天線(xiàn)i發(fā)射出去傳輸?shù)絫etra核心網(wǎng)，然后再由tetra核心網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)給tetra終端完成5g到tetra終端的呼叫。

10、所述終端先設(shè)置到預(yù)先規(guī)定的互聯(lián)互通組方法為，互聯(lián)互通組首先確定，分別在5g模塊、tetra模塊、5g終端、tetra終端中設(shè)置互聯(lián)互通組，然后控制單元的軟件中也需要根據(jù)互聯(lián)互通組進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)5g終端和tetar終端想要進(jìn)行互聯(lián)互通呼叫時(shí)，需要將呼叫組設(shè)置為互聯(lián)互通組，這樣互聯(lián)網(wǎng)關(guān)收到呼叫時(shí)，控制單元的軟件會(huì)識(shí)別是否為互聯(lián)互通組的成員發(fā)起的呼叫，如果是的話(huà)就會(huì)按照流程進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，如果組設(shè)置錯(cuò)誤，則互聯(lián)互通呼叫無(wú)法建立，同樣也對(duì)應(yīng)的預(yù)先設(shè)置多個(gè)互聯(lián)互通組，控制單元會(huì)根據(jù)預(yù)先設(shè)置的不同互聯(lián)互通組之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行相應(yīng)的操作，從而實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通功能。

11、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明支持在同時(shí)有5g和tetra網(wǎng)絡(luò)的軌道交通線(xiàn)路中，tetra通信終端和5g通信之間能夠?qū)崿F(xiàn)語(yǔ)音呼叫功能，解決了5g和tetra線(xiàn)路之間的互聯(lián)互通問(wèn)題。互聯(lián)網(wǎng)關(guān)設(shè)備只需要在有tetra網(wǎng)絡(luò)和5g網(wǎng)絡(luò)覆蓋的環(huán)境下即可，使用非常方便。換乘站是兩條以上地鐵線(xiàn)路交匯的地方，列車(chē)的運(yùn)行以及地鐵中日常運(yùn)行管理都是需要專(zhuān)用的無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的。比如車(chē)載臺(tái)、手持臺(tái)、固定臺(tái)等終端設(shè)備或者調(diào)度中心的調(diào)度臺(tái)等。使用互聯(lián)網(wǎng)關(guān)后，無(wú)論使用tetra終端還是5g終端都可以在自己的網(wǎng)絡(luò)中與對(duì)方網(wǎng)絡(luò)下的終端進(jìn)行通話(huà)。這樣無(wú)論是日常事務(wù)交流還是緊急情況下的通話(huà)，對(duì)于地鐵運(yùn)營(yíng)的便利性和安全性都有很大提高。而且使用互聯(lián)網(wǎng)關(guān)完成互聯(lián)互通功能時(shí)非常方便的，在實(shí)際使用中可以根據(jù)實(shí)際使用線(xiàn)路使用的網(wǎng)絡(luò)，只需要更換對(duì)應(yīng)的模塊就能夠滿(mǎn)足當(dāng)前線(xiàn)路的使用需求，非常的靈活方便，成本也是比較低的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

技術(shù)特征：

1.一種基于5g和tetra網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)關(guān)，其特征在于：包括控制單元、tetra模塊、5g模塊、電源單元；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于5g和tetra網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述核心板具體電路為：芯片xs4的3腳接串口單元芯片n11的12腳，芯片xs4的5腳接串口單元芯片n11的11腳，10腳接接口ii的電阻r130，12腳接接口ii的電阻r129，16腳接接口ii的電容c90，18腳接接口ii的電容c89，22腳接接口ii?n18的67腳，28腳接接口ii的電阻r132，30腳接接口ii的電阻r134，34腳接接口i?xs13的4腳，36腳接接口i?xs13的5腳，70腳接接口xs1的1腳，72腳接接口xs1的2腳，78腳和80腳接vdd5v，芯片xs4的75腳、77腳和79腳相接，并通過(guò)電阻r24接電容c23和電容c24一端及vdd5v；核心板xs4的1腳、7腳、13腳、19腳、25腳、31腳、37腳、43腳、49腳、55腳、61腳、67腳、71腳、73腳、8腳、14腳、20腳、26腳、32腳、38腳、46腳、52腳、58腳、60腳、62腳、74腳和76腳分別接地；芯片xs4的型號(hào)為rk3568。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于5g和tetra網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述電源單元i具體電路為：芯片n2的1腳通過(guò)電容c2接芯片n2的8腳、二極管vd2的負(fù)極、電感l(wèi)2的一端，二極管vd2的正極接gnd，電感l(wèi)2的另一端接電阻r4、電容c9、電容c10、電容c11的一端和vdd5v，電容c9、電容c10和電容c11的一端接gnd，電阻r4的另一端接芯片n2的4腳和電阻r7的一端，電阻r7的另一端接gnd，芯片n2的3腳通過(guò)電阻r5接gnd，芯片n2的5腳通過(guò)電阻r2接芯片n2的7腳、二極管vd1的負(fù)極，二極管vd1的正極接電容c14、電容c5的一端和vcc13.8v，電容c14、電容c5的另一端和芯片n2的6腳、0腳分別接gnd；芯片n2的型號(hào)為lm22670mr_adj。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于5g和tetra網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述電源單元ii具體電路為：芯片n1的1腳接電阻r3、電阻r6、電容c6的一端，電阻r6通過(guò)電阻r8接gnd，電阻r3另一端接電容c6的另一端、電感l(wèi)1、電容c7、電容c8的一端和vcc3v3，電感l(wèi)1的另一端接電容c1的一端和芯片n1的5腳，電容c1的另一端和芯片n1的6腳，芯片n1的2腳通過(guò)電阻r1接電容c3的一端、芯片n1的4腳及vcc5v，電容c3、電容c7、電容c8的另一端和芯片n1的3腳分別接gnd；芯片n1的型號(hào)為sy8105iadc。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于5g和tetra網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述串口單元具體電路為：芯片n11的1腳和3腳之間串聯(lián)電容c46，芯片n11的4腳和5腳之間串聯(lián)電容c48，芯片n11的6腳通過(guò)電容c51接gnd，芯片n11的2腳通過(guò)電容c42接電阻r35、電容c43、電容c44的一端和芯片n11的16腳，電阻r35另一端接vdd5v，電容c43、電容c44的另一端接gnd，芯片n11的14腳與接口i的接口xs13的2腳連接，芯片n11的13腳與接口i的接口xs13的3腳連接，芯片n11的12腳與核心板芯片xs4的3腳連接，芯片n11的11腳與核心板芯片xs4的5腳連接；芯片n11的型號(hào)為max232cse。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于5g和tetra網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述接口i具體電路為：，接口xs13的1腳接vcc13v8，接口xs13的2腳接串口單元芯片n11的14腳，接口xs13的3腳接串口單元芯片n11的13腳，接口xs13的4腳接核心板芯片xs4的34腳，接口xs13的5腳接核心板芯片xs4的36腳，接口xs13的6腳、7腳、8腳、0腳分別接gnd。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于5g和tetra網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述接口ii具體電路為：接口n18的3腳、5腳、11腳、27腳、33腳、39腳、45腳、51腳、57腳、71腳、73腳和0腳分別接gnd，接口n18的7腳通過(guò)電阻r134接核心板芯片xs4的30腳，接口n18的9腳通過(guò)電阻r132接核心板芯片xs4的28腳，接口n18的29腳通過(guò)電阻r130接核心板芯片xs4的10腳，接口n18的31腳通過(guò)電阻r129接核心板芯片xs4的12腳，接口n18的35腳通過(guò)電容c90接核心板芯片xs4的16腳，接口n18的37腳通過(guò)電容c89接核心板芯片xs4的18腳，接口n18的67腳接電阻r141、電阻r138的一端和核心板芯片xs4的22腳，電阻r138另一端接三極管vt2的集電極和電容c93的一端，電阻r141的另一端接三極管vt2的基極和電阻r142的一端，電阻r142的另一端接電容c93的另一端、三極管vt2的發(fā)射極和gnd，接口n18的30腳通過(guò)電阻r128接接口iii接口xs2的2腳，接口n18的32腳通過(guò)電阻r127接接口iii接口xs2的3腳，接口n18的34腳通過(guò)電阻r126接接口iii接口xs2的7腳，接口n18的36腳接接口iii接口xs2的1腳，接口n18的66腳接接口iii接口xs2的4腳，接口n18的4腳、70腳、72腳74腳分別接電容c83、電容c82、電容c81、電容c80、電容c79、電容c78、電容c77的一端和vcc5g，電容c83、電容c82、電容c81、電容c80、電容c79、電容c78、電容c77的另一端接gnd；接口n18的型號(hào)為m.2?modulekey?b。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于5g和tetra網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)關(guān)，其特征在于：所述接口iii具體電路為，接口xs2的1腳接接口ii接口n18的36腳，接口xs2的2腳接接口ii電阻r128和電容c41一端，接口xs2的3腳接接口ii電阻r127和電容c45一端，電容c45和電容c41另一端接gnd，接口xs2的4腳接接口ii接口n18的66腳和電阻r38的一端，接口xs2的7腳接接口ii電阻r126、電容c49和電阻r39的一端，電阻r38和電阻r39另一端接接口ii接口n18的36腳，接口xs2的5腳、8腳、0腳和電容c49另一端分別接gnd。

9.一種采用權(quán)利要求1所述的基于5g和tetra網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)關(guān)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：5g終端和tetra終端進(jìn)行呼叫時(shí)，需要將終端先設(shè)置到預(yù)先規(guī)定的互聯(lián)互通組，然后通過(guò)終端發(fā)起當(dāng)前組的組呼；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于5g和tetra網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)關(guān)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：所述終端先設(shè)置到預(yù)先規(guī)定的互聯(lián)互通組方法為，互聯(lián)互通組首先確定，分別在5g模塊、tetra模塊、5g終端、tetra終端中設(shè)置互聯(lián)互通組，然后控制單元的軟件中也需要根據(jù)互聯(lián)互通組進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)5g終端和tetar終端想要進(jìn)行互聯(lián)互通呼叫時(shí)，需要將呼叫組設(shè)置為互聯(lián)互通組，這樣互聯(lián)網(wǎng)關(guān)收到呼叫時(shí)，控制單元的軟件會(huì)識(shí)別是否為互聯(lián)互通組的成員發(fā)起的呼叫，如果是的話(huà)就會(huì)按照流程進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，如果組設(shè)置錯(cuò)誤，則互聯(lián)互通呼叫無(wú)法建立，同樣也對(duì)應(yīng)的預(yù)先設(shè)置多個(gè)互聯(lián)互通組，控制單元會(huì)根據(jù)預(yù)先設(shè)置的不同互聯(lián)互通組之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行相應(yīng)的操作，從而實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通功能。

技術(shù)總結(jié)
一種基于5G和TETRA網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)關(guān)及實(shí)現(xiàn)方法，屬于軌道交通通信中互聯(lián)網(wǎng)關(guān)領(lǐng)域；包括控制單元、TETRA模塊、5G模塊、電源單元；控制單元分別與TETRA模塊和5G模塊連接，TETRA模塊與天線(xiàn)Ⅰ連接，5G模塊與天線(xiàn)Ⅱ連接，電源單元分別與控制單元和TETRA模塊連接供電；控制單元包括核心板、電源單元I、電源單元II、串口單元、接口I、接口II、接口III；核心板分別與串口單元、接口I、接口II連接，串口單元與接口I連接，接口II與接口III連接，電源單元I分別與電源單元II、核心板、串口單元連接，電源單元II與接口II連接；本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)5G和TETRA無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)之間的語(yǔ)音互通。

技術(shù)研發(fā)人員：史丙臣,張良,溫兆鵬,辛成,顧建
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津七一二移動(dòng)通信股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15