一种支持5G音视频调度通信的机车CIR设备及调度通信方法技术

本发明专利技术涉及一种支持5G音视频调度通信的机车CIR设备及调度通信方法，其中CIR设备包括设有主控单元的CIR主机和操作显示终端MMI，CIR主机包括背板，主控单元包括底板和核心板，核心板安装在底板上，底板通过插座与背板相接，底板上设有第一以太网口和第二以太网口，操作显示终端MMI包括第一操作显示终端和第二操作显示终端，第一以太网口接入第一操作显示终端，第二以太网口接入5G通信模块，第二操作显示终端与第一操作显示终端级连。与现有技术相比，本发明专利技术具有为机车提供高质量音视频通信、改造成本低、方便快捷、通用性强等优点。通用性强等优点。通用性强等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种支持5G音视频调度通信的机车CIR设备及调度通信方法


[0001]本专利技术涉及机车无线通信
，尤其是涉及一种支持5G音视频调度通信的机车CIR设备及调度通信方法。

技术介绍

[0002]用于铁路移动通信的GSM
‑
R系统是基于公网GSM发展起来的专用通信系统，具有典型的数字窄带无线通信特点，主要用于语音通信、低速数据通信。随着5G技术逐步与垂直行业的深度融合，铁路行业也在积极探索和尝试5G技术在铁路通信中的应用研究。调度通信作为铁路日常运营管理的关键业务系统，也将在铁路5G专网中得到应用发展。铁路5G调度通信除了支持GSM
‑
R既有的语音调度通信功能外，还将出现视频调度通信等新业务。
[0003]由于5G音视频业务对CIR设备的总线带宽和处理能力都有较高的要求，既有机车综合无线通信设备(CIR)采用十多年前的基于单片机加串口总线的总体思想来设计的，无法通过只升级软件来支持5G音视频调度通信的功能。如果对CIR设备进行全新的设计，将无法兼容既有在线运行的CIR设备，最终导致既有CIR设备的整体替换，无法保护既有CIR设备的投资。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种为机车提供高质量音视频通信、改造成本低、方便快捷、通用性强的支持5G音视频调度通信的机车CIR设备及调度通信方法。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006]一种支持5G音视频调度通信的机车CIR设备，所述的CIR设备包括设有主控单元的CIR主机和操作显示终端MMI，所述的CIR主机包括背板，所述的主控单元包括底板和核心板；所述的核心板安装在底板上；所述的底板通过插座与背板相接；所述的底板上设有第一以太网口和第二以太网口；所述的操作显示终端MMI包括第一操作显示终端和第二操作显示终端；所述的第一以太网口接入第一操作显示终端；第二以太网口接入5G通信模块；所述的第二操作显示终端与第一操作显示终端级连。
[0007]优选地，所述的CIR主机还包括机框、A子架和B子架；所述的A子架和B子架分别安装在机框上；所述的主控单元安装在A子架上；
[0008]所述的A子架上安装有分别与主控单元相连的电源单元、高速数据单元、GSM
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R话音单元、GSM
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R数据单元、卫星定位单元和记录转接单元；
[0009]所述的B子架上安装有450MHz机车电台单元、LBJ报警单元和接口单元；所述的450MHz机车电台单元、LBJ报警单元通过接口单元及背板与主控单元通信。
[0010]优选地，所述的A子架设有插槽；所述的主控单元通过插槽与A子架进行插拔式连接。
[0011]优选地，所述的核心板包括：
[0012]核心板CIR内部通信协议处理模块，用于处理音视频调度操作信令信息，实现CIR音视频调度业务内部协议处理，并将内部协议转换成5G音视频调度控制操作，实现与5G音视频调度通信协议处理模块的通信；
[0013]核心板5G音视频调度通信协议处理模块，用于实现与CIR内部通信协议处理模块的通信，同时与5G通信模块进行信令交互；
[0014]核心板RTP协议处理模块，用于与第一操作显示终端进行音频RTP流交互，同时将相应音频RTP流与主控单元的声卡驱动进行交互。
[0015]优选地，所述的第一操作显示终端包括：
[0016]操作显示终端人机交互模块，用于实现MMI的人机交互；
[0017]操作显示终端CIR内部通信协议处理模块，用于与主控单元交互5G音视频调度业务信令和CIR内部既有控制流；
[0018]操作显示终端AMR
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WB编解码模块，用于将音频码流进行PCM编码和AMR
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WB编码之间的转换；
[0019]操作显示终端H.264编解码模块，用于对视频码流进行H.264编解码操作；
[0020]操作显示终端RTP协议处理模块，用于对音视频码流进行打包以及从RTP包中抽取音视频码流。
[0021]一种用于上述任一项所述机车CIR设备的5G音视频调度通信方法，所述的5G音视频调度通信方法包括：
[0022]5G信令流通信子方法，用于实现MMI、CIR主机与5G通信模块三者之间信令流的交互；
[0023]5G媒体流通信子方法，用于实现MMI、CIR主机与5G通信模块三者之间媒体流的交互；
[0024]既有控制流通信子方法，用于实现MMI、CIR主机两者之间既有控制流的交互；
[0025]既有音频流通信子方法，用于实现MMI、CIR主机两者之既有音频流的交互。
[0026]优选地，所述的5G信令流通信子方法具体为：
[0027]操作显示终端人机交互模块接收来自输入设备的指令，产生5G音视频调度业务操作指令，并将相关操作指令传输至操作显示终端CIR内部通信协议处理模块；操作显示终端CIR内部通信协议处理模块将相应的5G音视频调度业务操作指令转换为MMI与CIR主机之间的内部通信协议信息，通过第一以外网口发送至主控单元；
[0028]主控单元内的核心板CIR内部通信协议处理模块处理5G音视频调度业务操作指令，实现CIR音视频调度业务内部协议处理，并将内部协议转换成5G音视频调度控制操作，并发送至核心板5G音视频调度通信协议处理模块；核心板5G音视频调度通信协议处理模块通过第二以太网口与5G通信模块进行通信，通过5G网络实现与5G音视频调度业务服务器的信令交互。
[0029]优选地，所述的5G媒体流通信子方法具体为：
[0030]主控单元将媒体流发送至5G通信模块的方法为：
[0031]第一操作显示终端将包含AMR
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WB语音的RTP包送到主控单元，核心板5G音视频调度通信协议处理模块将相应的语音RTP包转发到第二以太网口的特定UDP端口，从而通过5G通信模块发送到5G网络和服务器；第一操作显示终端将包含H.264视频的RTP包送到主控单
元，核心板5G音视频调度通信协议处理模块将相应的视频RTP包通过第二以太网口的特定UDP端口发送至5G通信模块；
[0032]主控单元从5G通信模块接收媒体流的方法为：
[0033]5G通信模块将语音RTP包发送到第二以太网口的特定UDP端口，核心板5G音视频调度通信协议处理将相应的语音RTP包转发到第一以太网口的特定UDP端口，从而将音频流转发到第一操作显示终端；5G通信模块将视频RTP包发送到第二以太网口的特定UDP端口，核心板5G音视频调度通信协议处理模块将相应的视频RTP包转发到第一以太网口的特定UDP端口，从而将音频流转发到第一操作显示终端；
[0034]第一操作显示终端将媒体流发送到主控单元的方法为：
[0035]第一操作显示终端的音频驱动从相应的音频通道进行音频采集和模数转换，形成PCM数字音频流，操作显示终本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支持5G音视频调度通信的机车CIR设备，所述的CIR设备包括设有主控单元(1)的CIR主机和操作显示终端MMI，所述的CIR主机包括背板，其特征在于，所述的主控单元(1)包括底板(101)和核心板(102)；所述的核心板(102)安装在底板(101)上；所述的底板(101)通过插座与背板相接；所述的底板(101)上设有第一以太网口(103)和第二以太网口(104)；所述的操作显示终端MMI包括第一操作显示终端(14)和第二操作显示终端(15)；所述的第一以太网口(103)接入第一操作显示终端(14)，第二以太网口(104)接入5G通信模块；所述的第二操作显示终端(15)与第一操作显示终端(14)级连。2.根据权利要求1所述的一种支持5G音视频调度通信的机车CIR设备，其特征在于，所述的CIR主机还包括机框(2)、A子架(3)和B子架(4)；所述的A子架(3)和B子架(4)分别安装在机框(2)上；所述的主控单元(1)安装在A子架(3)上；所述的A子架(3)上安装有分别与主控单元(1)相连的电源单元(5)、高速数据单元(6)、GSM
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R话音单元(7)、GSM
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R数据单元(8)、卫星定位单元(9)和记录转接单元(10)；所述的B子架(4)上安装有450MHz机车电台单元(11)、LBJ报警单元(12)和接口单元(13)；所述的450MHz机车电台单元(11)、LBJ报警单元(12)通过接口单元(13)及背板与主控单元(1)通信。3.根据权利要求1所述的一种支持5G音视频调度通信的机车CIR设备，其特征在于，所述的A子架(3)设有插槽；所述的主控单元(1)通过插槽与A子架(3)进行插拔式连接。4.根据权利要求1所述的一种支持5G音视频调度通信的机车CIR设备，其特征在于，所述的核心板(102)包括：核心板CIR内部通信协议处理模块(1021)，用于处理音视频调度操作信令信息，实现CIR音视频调度业务内部协议处理，并将内部协议转换成5G音视频调度控制操作，实现与5G音视频调度通信协议处理模块(1022)的通信；核心板5G音视频调度通信协议处理模块(1022)，用于实现与CIR内部通信协议处理模块(1021)的通信，同时与5G通信模块进行信令交互；核心板RTP协议处理模块(1023)，用于与第一操作显示终端(14)进行音频RTP流交互，同时将相应音频RTP流与主控单元(1)的声卡驱动进行交互。5.根据权利要求1所述的一种支持5G音视频调度通信的机车CIR设备，其特征在于，所述的第一操作显示终端(14)包括：操作显示终端人机交互模块(1401)，用于实现MMI的人机交互；操作显示终端CIR内部通信协议处理模块(1402)，用于与主控单元(1)交互5G音视频调度业务信令和CIR内部既有控制流；操作显示终端AMR
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WB编解码模块(1403)，用于将音频码流进行PCM编码和AMR
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WB编码之间的转换；操作显示终端H.264编解码模块(1404)，用于对视频码流进行H.264编解码操作；操作显示终端RTP协议处理模块(1405)，用于对音视频码流进行打包以及从RTP包中抽取音视频码流。6.一种用于如权利要求1～5中任一项所述机车CIR设备的5G音视频调度通信方法，其特征在于，所述的5G音视频调度通信方法包括：5G信令流通信子方法，用于实现MMI、CIR主机与5G通信模块三者之间信令流的交互；
5G媒体流通信子方法，用于实现MMI、CIR主机与5G通信模块三者之间媒体流的交互；既有控制流通信子方法，用于实现MMI、CIR主机两者之间既有控制流的交互；既有音频流通信子方法，用于实现MMI、CIR主机两者之既有音频流的交互。7.根据权利要求6所述的一种5G音视频调度通信方法，其特征在于，所述的5G信令流通信子方法具体为：操作显示终端人机交互模块(1401)接收来自输入设备的指令，产生5G音视频调度业务操作指令，并将相关操作指令传输至操作显示终端CIR内部通信协议处理模块(1402)；操作显示终端CIR内部通信协议处理模块(1402)将相应的5G音视频调度业务操作指令转换为MMI与CIR主机之间的内部通信协议信息，通过第一以外网口(103)发送至主控单元(1)；主控单元(1)内的核心板CIR内部通信协议处理模块(1021)处理5G音视频调度业务操作指令，实现CIR音视频调度业务内部协议处理，并将内部协议转换成5G音视频调度控制操作，并发送至核心板5G音视频调度通信协议处理模块(1022)；核心板5G音视频调度通信协议处理模块(1022)通过第二以太网口(104)与5G通信模块进行通信，通过5G网络实现与5G音视频调度业务服务器的信令交互。8.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖正杰，张亮，谌介人，孙迪，
申请(专利权)人：通号通信信息集团上海有限公司，
类型：发明
国别省市：