[发明专利]多数据模块共用射频天线通信系统及通信方法

说明书

多数据模块共用射频天线通信系统，包括外部天线，外部功分器、切换开关、N组功分器单元，主天线连接至外部功分器输入端，副天线连接至外部功分器的外部天线连接至切换开关；外部功分器的第n路功分输出端连接至第n组功分器单元中一个天线信号功分器的输入端，且外部功分器最多与N‑1组功分器单元相接；切换开关的第n个输出端连接至第n组功分器单元中另一个天线功分器的合路输入端。多数据模块共用射频天线的通信方法，根据接入的无线通信单元的数量m，调整外部功分器输出端接天线功分器的数量，控制切换开关与通信单元的接通通路。该系统使用一副外部天线，支持通信单元、通信模块的扩展，可以实现多数据模块共用一副外部天线通信。

技术领域

本发明通信技术领域，涉及一种多数据模块共用射频天线的通信系统及通信方法。

背景技术

2015年5月，中国铁路总公司颁发了铁总运[2015]153号文件，其中发布了《旅客列车无线局域网系统和安装布线总体技术要求(暂行)》技术文件，该通知在技术要求中提到了车载无线局域网必须具备互联网接入功能，必须支持多家运营商3G/LTE多模块集中上联。

目前的3G/LTE技术的无线数据终端的设计基本上都是采用一个终端模块一副天线102(包括一个主天线和一个副天线)的技术方案，而在某些特殊场景下，外接天线的数量受到限制，比如高速动车组中心服务器以太网组网情况下，因为空间的约束，车顶天线只部署一副，而为了增加车地无线互联的带宽和稳定性，要求中心服务器最大支持多个运营商多张SIM卡同时工作(例如：3个运营商的9张SIM卡同时工作)，这就要求在只有一副车顶天线的情况下，能够支持最大多个无线链路同时工作(例如：针对3个运营商的9张SIM卡同时工作的工况，需要支持9个无线链路同时工作，即通过一副车顶天线支持最大9个无线模块同时工作)。

现有技术中，尚没有一副天线支持多运营商多SIM卡同时工作的解决方案，而多是通过扩展车顶天线，为每个运营商通信系统配置专用天线的方式来解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于针对在只有一副天线的情况下，无法实现多张SIM卡模块的天线和射频复用问题，提供了一种多个SIM卡无线模块天线复用的通信系统和通信方法，通过这种方法可以实现多张SIM卡的无线模块使用一副天线的无线信号发射和接收。

本发明的内容为：多数据模块共用射频天线通信系统，包括外部天线，具体包括一主天线和一副天线，其特征在于：进一步包括外部功分器、切换开关、N组功分器单元，每组功分器单元均对应一组通信单元；每组功分器单元包括两个天线信号功分器，每组通信单元均包括多个通信模块，每个通信模块均包括一个SIM卡；

主天线连接至外部功分器输入端，副天线连接至外部功分器的外部天线连接至切换开关；一副外接天线是同时接入的，但正常工况下，主天线起主要通信作用。

外部功分器的第n路功分输出端连接至第n组功分器单元中一个天线信号功分器的合路输入端，且外部功分器最多与N-1组功分器单元相接；切换开关的第n个输出端连接至第n组功分器单元中另一个天线功分器的合路输入端，切换开关与N组功分器单元均相接。

每个天线功分器输出端数量至少需与每组通信单元中通信模块的数量相同，输出端分别接其对应的无线通信单元中的每个通信模块。

优选为：包括两组功分器单元和两组无线通信单元，所述外部功分器选用二功分器，所述切换开关为二选一开关。

优选为：包括三组功分器单元和三组无线通信单元，所述外部功分器选用二功分器，所述切换开关为三选一开关。

优选为：每组无线通信单元包括三个无线通信模块，所述天线信号功分器选用三功分器。

多数据模块共用射频天线的通信方法，采用上述多数据模块共用射频天线通信系统，根据接入的无线通信单元的数量m，调整外部功分器输出端接天线功分器的数量，控制切换开关与通信单元的接通通路。