高速列车中的区域交接过程中的通信方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种高速列车中的区域交接过程中的通信方法及系统，其方法包括：第一区域控制单元发送区域切换请求至中央控制单元；中央控制单元与第二区域控制单元协调后发出指令进行区域切换；第一区域控制单元基于区域切换获取第二区域控制单元为高速列车分配的工作频率；在判断高速列车的车载移动站前端通过第一区域控制单元所关联的最后一个基站时，高速列车的车载移动站进行跳频工作。实施本发明专利技术实施例，基于定位技术与跳频工作流程的相结合，因此在信令流程和响应时间上均有充足的时间响应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种高速列车中的区域交接过程中的通信方法及系统。
技术介绍
GSM-R(GSMforRailway)中文全称为铁路移动通信系统标准，和我国现在覆盖最大的GSM网络标准相仿，是中国首次从欧洲引进的移动通信铁路专用系统。随着GSM的技术日趋成熟，使用范围迅速扩大，造价逐渐下降，并且又由于在用户迅速扩展的情况下，集群移动通信解决方案所存在的问题日趋突出，欧洲的铁路移动通信系统最后定位于GSM的方式，也就是在GSM标准上加入了一些适合高速移动环境使用的要素，该项技术在GSM的发起地区欧洲得到了推崇，德国和法国、荷兰、瑞士等国家已在铁路沿线进行了GSM-R的放号。GSM-R是一种专门为铁路设计的专业无线数字通信系统，基于GSM系统技术平台，针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等特点，为铁路运营提供定制的附加功能的一种经济高效的综合无线通信系统，并将铁路移动通信所具有的特色(群呼、组呼、优先级别、强插、强拆等功能)加进去，构成GSMR用于铁路的全球移动通信系统的解决方案。从集群通信的角度来看，GSM-R是一种数字式的集群系统，能提供无线列调、编组调车通信、应急通信、养护维修组通信等语音通信功能。GSM-R能满足列车运行速度为0-500km/小时的无线通信要求，安全性好。GSM-R可作为信号及列控系统的良好传输平台，正在试验中的ETCS欧洲列车控制系统(也称FZB)和另一种用于160公里以下的低成本的列车控制系统(FFB)，都是将GSM-R作为传输平台。GSM-R系统基本上可以满足铁路运输信息业务十大功能：机车同步操作控制系统的信息传输、列车控制系统的信息传输、调度通信、无线车次号信息、CTC调度命令的传送、列车尾部风压信息传送、机车综合监测信息传送(弓况、工况、轴温等)、客车运行安全监测系统(TCDS)信息传送、旅客移动信息服务系统的信息传送、大型编组场/车站综合移动信息服务系统的信息传送、区间移动通信与公务移动通信。现有的铁路GSM-R系统在跨BSC的切换，是需要MSC辅助，BSC之间没有直接相互协调：首先BSC(A)向MSC发起HO_REQ，MSC向BSC(B)发起HO_REQ，B在发送信道激活命令给BTS(B),BTS(B)在回复信道激活响应给BSC(B)，BSC(B)再向MSC发送HO_REQ_ACK，MSC再向BSC(A)发送切换命令，下发到手机，手机再向BSC(B)和MSC发送切换检测(HO_DETECT)，随后MS切换成功向BSC(B)和MSC发出切换完成的消息，MSC收到后向BSC(A)发出清除命令，由于跨BSC的切换需要上一级MSC的介入，在信令流程和响应时间上均有所不足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种高速列车中的区域交接过程中的通信方法及系统，针对双环网络模式下的高速列车区域交接过程，结合车地数据链整体方案中的双环结构，实现两个区域控制单元直接协商车载移动站的切换过程，而不需要上一级中央控制单元的控制介入。为了解决上述问题，本专利技术提出了一种高速列车中的区域交接过程中的通信方法，包括如下步骤：第一区域控制单元判断高速列车即将进入第一区域控制单元所关联的双环通信网络中的最后两个基站时，第一区域控制单元发送区域切换请求至中央控制单元；中央控制单元与第二区域控制单元协调后发出指令进行区域切换；第一区域控制单元基于区域切换获取第二区域控制单元为高速列车分配的工作频率；判断高速列车的车载移动站前端是否通过第一区域控制单元所关联的最后一个基站，在判断高速列车的车载移动站前端通过第一区域控制单元所关联的最后一个基站时，高速列车的车载移动站进行跳频工作，将车载移动站的工作频率调整为第二区域控制单元为高速列车所分配的工作频率。所述中央控制单元与第二区域控制单元协调后发出指令进行区域切换包括：第二区域控制单元为即将进入第二区域控制单元所关联的基站所覆盖下的高速列车分配一个时隙，并采用TDMA技术通过临近第一区域控制单元的基站发布广播数据。所述判断高速列车的车载移动站前端是否通过第一区域控制单元最后一个基站包括：通过GPS定位系统或者北斗定位系统实时获取车载移动站前端的位置信息；基于所述车载移动站前端的位置信息与最后一个基站的位置进行比对；通过比对结果判断高速列车的车载移动站前端是否通过第一区域控制单元最后一个基站。所述高速列车的车载移动站进行跳频工作，将车载移动站的工作频率调整为第二区域控制单元为高速列车所分配的工作频率包括：在判断高速列车的车载移动站前端通过第一区域控制单元最后一个基站时，改变车载移动站前端的工作频率；在判断高速列车的车载移动站前端通过第二区域控制单元所关联的第一基站时，改变车载移动站后端的工作频率，所述第一基站临近第一区域控制单元最后一个基站。所述方法还包括：在高速列车的车载移动站完成跳频工作后，中央控制单元发送命令使第一区域控制单元释放为高速列车所分配的TDMA时隙资源。相应的，本专利技术还提供了一种高速列车中的区域交接过程中的通信系统，所述系统包括：第一区域控制单元，用于判断高速列车即将进入第一区域控制单元所关联的双环通信网络中的最后两个基站时，发送区域切换请求至中央控制单元；以及基于区域切换获取第二区域控制单元为高速列车分配的工作频率，并判断高速列车的车载移动站前端是否通过第一区域控制单元所关联的最后一个基站，在判断高速列车的车载移动站前端通过第一区域控制单元所关联的最后一个基站时，高速列车的车载移动站进行跳频工作，将车载移动站的工作频率调整为第二区域控制单元为高速列车所分配的工作频率；中央控制单元，用于收到区域切换请求后，与第二区域控制单元协调后发出指令进行区域切换。所述第二区域控制单元用于为即将进入第二区域控制单元所关联的基站所覆盖下的高速列车分配一个时隙，并采用TDMA技术通过临近第一区域控制单元的基站发布广播数据。所述第一区域控制单元用于通过GPS定位系统或者北斗定位系统实时获取车载移动站前端的位置信息，基于所述车载移动站前端的位置信息与最后一个基站的位置进行比对；通过比对结果判断高速列车的车载移动站前端是否通过第一区域控制单元最后一个基站。所述第一区域控制单元用于在判断高速列车的车载移动站前端通过第一区域控制单元最后一个基站时，改变车载移动站前端的工作频率；在判断高速列车的车载移动站前端通过第二区域控制单元所关联的第一基站时，改变车载移动站后端的工作频率，所述第一基站临近第一区域控制单元最后一个基站。在高速列车的车载移动站完成跳频工作后，所述中央控制单元还用于发送命令使第一区域控制单元释放为高速列车所分配的TDMA时隙资源。在本专利技术实施例中，结合车地数据链整体方案中的双环通信网结构，实现两个区域控制单元直接协商车载移动站的切换过程，而不需要上一级中央控制单元的介入，切换结果会通知中央控制单元。区域控制单元1和区域控制单元2控制的双环通信网络中会出现只有一个环可以与列车进行通信的情况，因此区域控制单元收到的数据只有一个基站环的信号，此时系统冗余减少一半，加大区域交接区的基站覆盖范围有利于提高无线信号质量和区域交接的可靠性，因此在信令流程和响应时间上均有充足的时间响应。附图说明为了更清楚地说明本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速列车中的区域交接过程中的通信方法，其特征在于，包括如下步骤：第一区域控制单元判断高速列车即将进入第一区域控制单元所关联的双环通信网络中的最后两个基站时，第一区域控制单元发送区域切换请求至中央控制单元；中央控制单元与第二区域控制单元协调后发出指令进行区域切换；第一区域控制单元基于区域切换获取第二区域控制单元为高速列车分配的工作频率；判断高速列车的车载移动站前端是否通过第一区域控制单元所关联的最后一个基站，在判断高速列车的车载移动站前端通过第一区域控制单元所关联的最后一个基站时，高速列车的车载移动站进行跳频工作，将车载移动站的工作频率调整为第二区域控制单元为高速列车所分配的工作频率。

【技术特征摘要】
1.一种高速列车中的区域交接过程中的通信方法，其特征在于，包括如下步骤：第一区域控制单元判断高速列车即将进入第一区域控制单元所关联的双环通信网络中的最后两个基站时，第一区域控制单元发送区域切换请求至中央控制单元；中央控制单元与第二区域控制单元协调后发出指令进行区域切换；第一区域控制单元基于区域切换获取第二区域控制单元为高速列车分配的工作频率；判断高速列车的车载移动站前端是否通过第一区域控制单元所关联的最后一个基站，在判断高速列车的车载移动站前端通过第一区域控制单元所关联的最后一个基站时，高速列车的车载移动站进行跳频工作，将车载移动站的工作频率调整为第二区域控制单元为高速列车所分配的工作频率。2.如权利要求1所述的高速列车中的区域交接过程中的通信方法，其特征在于，所述中央控制单元与第二区域控制单元协调后发出指令进行区域切换包括：第二区域控制单元为即将进入第二区域控制单元所关联的基站所覆盖下的高速列车分配一个时隙，并采用TDMA技术通过临近第一区域控制单元的基站发布广播数据。3.如权利要求1所述的高速列车中的区域交接过程中的通信方法，其特征在于，所述判断高速列车的车载移动站前端是否通过第一区域控制单元最后一个基站包括：通过GPS定位系统或者北斗定位系统实时获取车载移动站前端的位置信息；基于所述车载移动站前端的位置信息与最后一个基站的位置进行比对；通过比对结果判断高速列车的车载移动站前端是否通过第一区域控制单元最后一个基站。4.如权利要求1所述的高速列车中的区域交接过程中的通信方法，其特征在于，所述高速列车的车载移动站进行跳频工作，将车载移动站的工作频率调整为第二区域控制单元为高速列车所分配的工作频率包括：在判断高速列车的车载移动站前端通过第一区域控制单元最后一个基站时，改变车载移动站前端的工作频率；在判断高速列车的车载移动站前端通过第二区域控制单元所关联的第一基站时，改变车载移动站后端的工作频率，所述第一基站临近第一区域控制单元最后一个基站。5.如权利要求1至4任一项所述的高速列车中的区域交接过程中的通信方法，其特征在于，所述方法还包括：在高速列车的车载移...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁伟，
申请(专利权)人：北京钧威科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11