[0001] 本实用新型属于通信技术领域，涉及无线局域网，尤其是一种摩天轮无线局域网通信系统。

[0002] 摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施，上面挂在轮边缘的是供乘客乘搭的轿厢(Gondola)，在摩天轮慢慢旋转的过程中，乘客可以从高处俯瞰四周景色。为了提高摩天轮安全性和科技感(参与性、娱乐性、功能性)，轿厢内部需要安装具有大屏投影、数字化广播、对讲、监控、环境感知、烟雾报警等功能的设备。上述设备一般都需要有数字化网络支持，而最经济、稳定、高效的数字化网络方案就是轿厢与地面机房组成局域网。

[0003] 一种解决方案是采用有线局域网方案，由于摩天轮的特殊机械结构，有线局域网方案必须要在轿厢转轴和摩天轮主轴上安装滑环等机械装置，将有线信号稳定传输到地面机房，而增加机械装置的方案增加了摩天轮的设计难度，同时也会增加后期的运行维护成本；对于已经在运营的摩天轮，因涉及安全问题，难以更改设计实现。另一种解决方案是采用无线局域网方案，目前，无线局域网方案主要有如下两种方式：

[0004] 1、在各轿厢安装节点设备，设备天线安装在轿厢下方，天线方向指向地面；在地面安装中心设备，使用朝向天空的定向天线。该方案的主要问题是，轿厢运行到最顶端时，轿厢距离中心设备距离远，同时由于摩天轮主体结构复杂，对无线电信号的屏蔽、干扰最强，容易导致无线信号的不稳定，进而影响数据稳定传输。

[0005] 2、专利文献201621452037.9公开了一种摩天轮通信结构，该通信结构需要进行两次有线信号和无线信号的转换。由于无线电频道是有限资源，该方案无法有效使用全部无线电频道，造成资源浪费，并且，该方案对无线局域网标准的兼容性、扩展性较差，很难实现无线局域网标准的新技术，如MIMO技术(多输入多输出技术)。实用新型内容

[0006] 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、稳定性强、安装及维护方便的摩天轮无线局域网通信系统。

[0007] 本实用新型解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：

[0008] 一种摩天轮无线局域网通信系统，由安装在每个轿厢上的无线节点设备和安装在摩天轮支撑架上的无线中心设备相连接构成，每个无线节点设备与轿厢内的下游设备相连接；中心设备与上游设备相连接。

[0009] 进一步，所述无线节点设备至少包括一个无线电收发机模块，所述无线电收发机模块配置至少两支天线，所述天线通过馈线与无线电收发机模块相连接。

[0010] 进一步，所述无线节点设备至少包括两个可独立工作的无线电收发机模块，每个无线电收发机模块配置至少一支天线；所述天线通过馈线与无线电收发机模块相连接。

[0011] 进一步，所述无线节点设备的天线为全向天线，两支天线分别安装在轿厢外对角位置，天线的长度方向与摩天轮中心轴方向一致。

[0012] 进一步，所述无线中心设备为一台或多台，无线中心设备安装在摩天轮支撑架上，无线中心设备的天线安装在摩天轮支撑架中心轴周围，无线中心设备与天线之间采用馈线连接。

[0013] 进一步，所述无线中心设备的天线为全向天线或定向天线；当使用全向天线时，天线长度方向与摩天轮中心轴方向一致；当使用定向天线时，天线安装方式是以摩天轮中心轴为圆心，依次排列形成环形分布，天线背面均朝向圆心。

[0014] 进一步，所述无线节点设备通过有线方式或无线方式与轿厢内的下游设备相连接，所述无线中心设备通过有线方式或无线方式与地面上的上游设备相连接。

[0015] 本实用新型的优点和积极效果是：

[0016] 1、本实用新型将无线中心设备的天线安装在摩天轮支撑架中心轴附近，可以有效保证所有轿厢在运行过程中不会因为通信距离改变而影响数据通信效果，同时，通过增加无线中心设备及天线数量，并合理分配无线中心设备天线的布局，可充分利用无线电频道资源，获得最大通信带宽。同时，将无线节点设备的双天线安装在轿厢外侧对角位置，保证轿厢运行在任何位置至少有一支天线与无线中心设备通信，通过增加无线节点设备的收发机模块及天线数量，可扩展后续无线局域网标准的新技术，如MIMO等。

[0017] 2、本实用新型在不改变摩天轮结构的情况下，使用成熟的无线局域网设备来实现可靠的无线局域网的组网通信，可以针对不同摩天轮结构、轮辋直径、转速、带宽需求、周边环境要求等使用需求，选择不同性能参数的无线局域网设备及天线，从而获得最优的通信效果。

[0028] 以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述。

[0029] 一种摩天轮无线局域网通信系统，如图1、图2、图3、图4及图5所示，包括安装在每个轿厢上的无线节点设备和安装在摩天轮支撑架上的无线中心设备，各个无线节点设备与无线中心设备通过无线通信方式构成无线局域网络。每个无线节点设备通过有线方式或无线方式与轿厢内的下游设备(如：大屏投影、数字化广播、对讲机、监控设备、环境感知传感器、烟雾报警器等)相连接进行通信，无线中心设备通过有线方式或无线方式与上游设备(如：局域网交换机、网关路由器等)相连接进行通信。

[0030] 在本无线局域网通信系统中，无线节点设备采用的是无线CPE设备(Customer premises equipment，用户驻地设备)，无线中心设备采用的是无线AP设备(Access Point，无线接入点设备)。

[0031] 所述无线节点设备有两种，一种无线节点设备至少包括一个无线电收发机模块，同时配置至少两支天线；另一种无线节点设备至少包括两个可独立工作的无线电收发机模块，每个模块配置至少一支天线。无线节点设备的天线采用全向天线，天线与无线节点设备之间采用馈线连接。不管是上述哪种无线节点设备，无线节点设备的两支天线分别安装在轿厢外对角位置，如图6及图7所示的轿厢外①、④位置或者②、③位置，天线的长度方向与摩天轮中心轴方向一致。

[0032] 所述无线中心设备为一台或多台，无线中心设备安装在摩天轮支撑架上，无线中心设备的天线安装在摩天轮支撑架中心轴周围，无线中心设备与天线之间采用馈线连接。无线中心设备的天线为全向天线或定向天线；当使用全向天线时，天线长度方向与摩天轮中心轴方向一致，天线信号分布如图8所示；当使用定向天线时，天线安装方式是以摩天轮中心轴为圆心，依次排列形成环形分布，天线背面均朝向圆心，天线信号分布如图9所示。

[0033] 根据上述无线节点设备的天线及无线中心设备的天线安装方式，轿厢叠加信号如图10所示，可以看出，轿厢上两支天线完全在无线中心设备的无线信号范围内，从而实现轿厢无线节点设备与无线中心设备的可靠通信功能。

[0034] 实施例1

[0035] 本实施例为单台中心设备拓扑结构的摩天轮无线局域网通信系统。在本实施例中，无线通信以IEEE802.11g标准作为实施标准。无线节点设备和无线中心设备均选用TP‑link品牌TL‑BS210设备，并配备增益为5dBi棒状天线，设备与天线之间采用RG142馈线连接。具体安装方式如下：

[0036] 摩天轮的各轿厢均安装一台TL‑BS210设备，为使其成为CPE设备，需要将其工作模式配置为Client模式。使用CPE设备的一个天线接口通过功分器连接两支全向天线，或者通过CPE设备的两个天线接口各连接一支全向天线。天线安装在轿厢外侧对角位置(如图6及图7的轿厢外①、④位置或者安装在②、③)，天线的长度方向与摩天轮中心轴方向一致。CPE设备的下游有线/无线网络接口连接所需提供服务的下游设备，如监控、环境感知设备等。

[0037] 在摩天轮支撑架上安装一台TL‑BS210设备，为使其成为无线AP设备，需要将其工作模式配置为AP模式。至少使用无线AP设备的一个天线接口连接一支全向天线，在安装条件允许的情况下可以同时使用两个天线接口各连接一支全向天线。天线安装在摩天轮支撑架靠近中心轴附近，天线的长度方向与摩天轮中心轴方式保持一致，如图8所示。无线AP设备的有线/无线网络接口按需连接到上游网络设备，如局域网交换机、网关路由器等。

[0038] 在本实施例中，所有TL‑BS210设备的安装位置应尽可能靠近其天线，减少馈线使用的长度，从而减少信号衰减。

[0039] 实施例2

[0040] 本实施例为多台中心设备拓扑结构的摩天轮无线局域网通信系统。在本实施例中，无线通信以IEEE802.11ax标准作为实施标准。无线节点设备和无线中心设备均选用TP‑link品牌TL‑NXAP3000设备，并配备增益为5dBi棒状或平板天线，设备与天线间采用RG142馈线连接。具体安装方式如下：

[0041] 在摩天轮的各轿厢上安装一台TL‑NXAP3000设备，为使其成为CPE设备，将其工作模式配置为Client模式。该CPE设备共两个天线接口，分别为2.4Ghz和5Ghz频率接口。每个天线接口通过功分器连接两支全向天线，天线安装在轿厢外侧对角位置，即5Ghz天线安装在图6或图7的1、4位置，2.4Ghz天线安装在图6或图7的2、3位置，天线的长度方向与摩天轮中心轴方向一致。CPE设备的下游有线/无线网络接口连接所需提供服务的设备，如监控、环境感知设备等。

[0042] 在摩天轮支撑架合适位置安装三台TL‑NXAP3000设备，为使其成为无线AP设备，将其工作模式配置为AP模式。每台AP设备的两个天线接口连接一个双频(2.4G/5G)定向天线，要求天线的水平面波瓣宽度130度。天线安装在摩天轮支撑架靠近中心轴附近，多支天线以摩天轮中心轴方向为轴心，背向依次安装，如图9所示。安装时应确保每支天线覆盖摩天轮的一部分，同时保证总覆盖区域能完全覆盖摩天轮的所有轿厢，相邻天线间需要存在重叠覆盖区域。重叠覆盖区域的大小依据摩天轮直径、转速等参数计算获得。所有AP的有线/无限网络接口按需连接到上游网络设备，如局域网交换机、网关路由器等。

[0043] 无线中心设备的多天线设计可以保证在轿厢运行区域内至少有一台AP天线信号的覆盖，如图9所示。同时轿厢上的双天线设计可以保证轿厢无论运行到任何位置都至少有一支天线可以与无线中心设备的天线进行通信，如图10所示。由于多天线信号存在重叠覆盖区域，轿厢可以在不同覆盖区域间进行漫游，最终实现无线局域网设备间的持续通信。

[0044] 需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。