一种多模式矿井无线通信网关及切换方法

摘要

本发明公开了一种多模式矿井无线通信网关及切换方法，该网关包含混合式耦合器、4×4光开关矩阵、加法电路、网关处理单元、SISO/MIMO接入模块、协议转换模块、路由转发模块、无线接口模块、光接口和总线接口，所述通信网关中被配置成采用WCDMA和、WiFi、TD-LTE、WiMAX无线空中接口分别输出SISO信号、MIMO信号，通过路由转发模块将经过协议转换模块转换后的WCDMA、WiFi、TD-LTE和WiMAX业务数据，转发至相应的异构网络，并触发网间切换。该网关采用多模式工作方式，信道容量大，抗干扰能力强，满足矿用特定使用环境和安全要求，适用于煤矿井下WCDMA网络、WiFi网络、TD-LTE网络和WiMAX网络等异构网络的移动通信和移动监控，保障煤矿井下移动终端在异构网络的快速切换。

主权项

一种多模式矿井无线通信网关，其特征在于，所述通信网关被配置成包含混合式耦合器、4×4光开关矩阵、加法电路、网关处理单元、SISO／MIMO接入模块、协议转换模块、路由转发模块、无线接口模块、光接口和总线接口，所述通信网关耦合到通信基站，并通过光链路与天线单元或射频单元进行通信；其特征还在于，所述通信网关能够选择多个操作模式工作，操作模式包括SISO模式、MIMO模式和混合模式：在SISO模式工作时，所述通信网关通过光开关矩阵选择处理SISO信号，在MIMO模式工作时，所述通信网关通过光开关矩阵选择处理MIMO信号，在混合模式工作时，所述通信网关通过加法电路组合处理SISO和MIMO的输出信号；所述通信网关动态地将通信系统从SISO模式切换到MIMO模式和混合模式，由耦合器正交耦合MIMO输入信号和完成MIMO预编码处理，并通过加法电路将SISO信号和MIMO信号进行组合后被配置成接收所述耦合器的输出信号，为井下通信装置提供16路无线电信信道和／或16路经过数字调制的光信道；以及所述通信网关中，SISO／MIMO接入模块被配置成采用WCDMA和／或WiFi、TD‑LTE和／或WiMAX空中接口分别输出SISO信号、MIMO信号，协议转换模块被配置成在上行或者下行方向为路由转发模块提供统一的数据格式，路由转发模块被配置成将经过协议转换模块转换后的WCDMA、WiFi、TD‑LTE和WiMAX业务数据，转发至相应的异构网络，并触发网间切换。