CN100358264C - 机车无线通信系统的通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机车无线通信系统的通信方法，包括以下步骤：1、操作显示终端根据路段所覆盖的网络进行切换，如果为GSM-R网络所覆盖的路段则操作显示终端向主控模块发送GSM-R语音模块和GSM-R数据模块的启用信息，主控模块启动GSM-R语音模块和GSM-R数据模块工作，执行步骤2，如果为450MHz网络所覆盖的路段则操作显示终端向主控模块发送450MHz模块的启用信息，主控模块启动450MHz模块工作，执行步骤3；2、天线馈线模块接收到GSM-R网络侧发出的语音被叫信息或调度命令或发起语音通信进行相应操作；3、天线馈线模块接收到450MHz无线通道发出的语音被叫信息或调度命令或发起语音通信进行相应操作。

Description

机车无线通信系统的通信方法

技术领域

本发明涉及一种机车无线通信系统的通信方法，尤其是一种既可以在450MHz模拟网络也可以在GSM-R数字网络通信的机车无线通信系统的通信方法。

背景技术

近10年来，我国铁路经历了重载运输、电气化改造、既有线提速、秦沈客运专线建设等一系列的技术进步，推动了铁路通信信号的发展。截至2002年底，我国铁路营运里程已达71500km，位居世界第三位，预计到2020年，全国铁路营业里程达到10万km左右。高速铁路、客运专线已成为我国铁路的发展方向。经过近几年的不断提速，已形成13000km，速度达120～160km/h的快速铁路网，广深线已达200km/h，秦沈客运专线运营速度将达到250km/h以上。未来5至15年，我国快速铁路和高速铁路将会有很大的发展。铁路提速和客运专线网络化、智能化、综合化的行车调度指挥系统需要高度可靠、高度安全、快速接入的综合移动通信系统，以及透明、双向、大容量的车-地安全和调度指挥的信息传输通道。因此机车的无线通信业务越来越多。

但是由于现在机车上的各业务独立设置操作显示终端，目前机车无线通信设备依据不同功能使用完全独立的设备(包含主机和操作终端)。如450M业务：使用450M机车台主机、控制盒及列尾司机控制盒；800M业务：使用800M机车台主机和控制盒；GSM-R业务：使用机车主机和MMI操作终端。

现有铁路运输中使用的无线通信系统有450M列调及风压系统和800MHz列尾和列车安全预警系统。随着我国铁路向高速铁路、客运专线方向发展，既有无线通信提供的业务和功能与现代铁路运输需要之间的差距不断扩大，其已成为制约我国铁路发展的瓶颈。由于GSM-R技术满足了现代铁路运输对信息化建设的需求，并具有技术的可持续发展性，所以必然成为我国铁路运输信息化建设的主要技术平台。

450M列调系统主要功能为：利用模拟无线通道实现机车与车站间话音通信，并在此通道上搭载列尾风压的查询操作、无线车次号和调度命令传输等功能。系统的主要设备包括：调度总机、车站设备、机车设备、手持设备、区间设备和专用系统维护检测设备。其中机车设备指安装在机车上的通用机车电台和机车控制盒，当要使用450M通道上搭载的列尾风压查询操作功能时还需在机车上安装相应的450M列尾控制盒，同时将两个控制盒进行连接。使用机车控制盒完成对机车设备操作并实现所需的语音通信功能，通过操作450M列尾控制盒完成相应的列尾功能。

现有450M系统中部分功能的操作实现：

1.机车主叫

机车要主动呼叫车站时，提机后由机车控制盒控制机车电台主机在无线信道上发送呼叫信令；当通过机车控制盒听到被叫方发送的回铃音后即可进入通话状态。由于系统通信方式为单信道通信方式，所以通过手咪上的PTT控制机车电台实现话音的收发转化。

2.机车被叫

机车电台在守候状态时收到无线信道上的呼叫信令后，会自动向呼叫方发送回铃；回铃发送后进入通话状态，即可接听到呼叫方的话音；要应答通话就要进行提机，通话过程中对话音收发的控制同机车主叫。

3.操作列尾

要完成列尾功能时，450M列尾控制盒将操作要求发送给机车电台；机车电台收到列尾功能操作后，将对应信息由无线信道发送给列尾设备；机车电台接收到列尾设备返回信息后，传送给450M列尾控制盒；450M列尾控制盒将收到的信息转化为语音播放给司机。

800M列尾列车安全预警系统主要功能和承载的业务有：列车接近报警、列车防护报警、道口安全报警、列尾风压查询、系统设备自诊断和状态记录功能。系统设备主要包括：车载综合电台(全名“800MHz列尾和预警车载电台”)、道口安全预警电台、(简称“道口预警电台”)、袖珍式列车接近预警器(简称“个人接收终端”)、便携式列车接近预警器(简称“便携式接收终端”)和列尾主机及列尾控制盒。其中车载综合电台和列尾控制盒为安装在机车上的设备，司机使用列尾控制盒实现列尾风压查询、列车防护报警发送的功能，同时列尾控制盒还要完成将车载综合电台接收到的列车防护报警信息转化为语音并进行播放的功能。

现有800M系统中部分功能的操作实现：

1.列车接近预警

车载综合电台随机车运行，自动按一定规则间隔发送机车接近预警信息。

2.列车二次防护信息发送

司机按列尾控制盒上的二次防护按钮；列尾控制盒将信息发送给车载综合电台，同时以语音提示司机正在发送二次防护信息；车载综合电台将列车二次防护信息在无线信道上发送。

3.列车二次防护信息接收

车载综合电台接收到其它机车在无线信道上发送的二次防护信息后，将信息传送给列尾控制盒；列尾控制盒接收到信息后以语音形式向司机播报接收到的二次防护信息。

4.列尾风压操作

司机在列尾控制盒上按相应的列尾功能控制键；列尾控制盒将信息传送给车载综合电台；车载综合电台在无线信道上发送给列尾主机；列尾主机执行对应操作后将必要信息发送给车载综合电台；车载综合电台将接收到的信息传送给列尾控制盒，列尾控制盒将信息以语音形式播报给司机。

GSM-R技术是专门为满足铁路应用而开发的数字无线通信系统，GSM-R完全汲取了GSM十多年来的发展成果，又专门针对铁路各种不同的需求开发了许多功能。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。利用GSM-R平台的数字传输能力，能传输列车诊断数据，提供货运信息，车载旅客信息服务和其它增值服务等。GSM-R针对铁路通信的特点，在公共GSM平台上开发了能满足铁路特殊需求的功能，并已将其标准化。如用于无线列调的依据位置的寻址功能和根据功能号的寻址功能，用于应急通信用的小区语音广播功能，用户优先级功能及用于调车编组用的语音组呼功能等等。

因为GSM-R网络不可能在短时间内建设好，只能将分一个个不同的区段进行建设，因此会长期出现现有模拟的区段和GSM-R网络区段并存，列车在行驶中会跨越不同的区段，因此目前铁路使用的各个通信系统均要在机车上安装各自的机车设备主机和相应的控制盒，司机根据需要操作不同的控制盒以实现对应的功能，加之机车上空间有限这就造成设备安装不变和设备安装不规范的现状，同时也给司机带来设备操作不便的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有机车通信方法的不足，提出一种机车无线通信系统的通信方法，可以很方便的实现机车无线通信系统在现有的模拟网络中的机车通信，也可以在GSM-R网络下的机车通信。

为实现上述目的，本发明提供了一种机车无线通信系统的通信方法，该方法采用的系统包括至少一个操作显示终端(MMI)和与其相连接的主机，所述主机包括：一GSM-R语音模块，用于基于GSM-R网络时机车的语音通信；一GSM-R数据模块，用于基于GSM-R网络时调度命令的收发；一450MHz机车电台，用于模拟无线信道的语音传输；一450MHz调度命令模块，用于模拟无线通道上机车调度命令信息的传递；一天线馈线模块，与所述GSM-R语音模块、GSM-R数据模块、450MHz机车电台和450MHz调度命令模块相连接，用于信号的接收和发送；一主控模块，与所述GSM-R语音模块、GSM-R数据模块、450MHz机车电台、450MHz调度命令模块和操作显示终端相连接，用于协调控制与其连接的各个模块的工作、建立各模块与操作显示终端的数据及音频通道，对各个模块进行控制及数据信息的记录。

本方法包括以下步骤：

步骤1、操作显示终端根据路段所覆盖的网络进行切换，如果为GSM-R网络所覆盖的路段则操作显示终端向主控模块发送GSM-R语音模块和GSM-R数据模块的启用信息，主控模块启动GSM-R语音模块和GSM-R数据模块工作，执行步骤2，如果为450MHz网络所覆盖的路段则操作显示终端向主控模块发送450MHz模块的启用信息，主控模块启动450MHz模块工作，执行步骤5；

步骤2、如果天线馈线模块接收到GSM-R网络侧发出的语音被叫信息，则执行步骤20，如果天线馈线模块接收到GSM-R网络侧的调度命令则执行步骤30，如果发起语音通信则执行步骤40；

步骤20、天线馈线模块将该语音被叫信息发送与GSM-R语音模块；

步骤21、GSM-R语音模块通过主控模块将该语音被叫信息发送与操作显示终端；

步骤22、操作显示终端摘机并把摘机信息返回主控模块；

步骤23、主控模块向操作显示终端通知当前通话列表；

步骤24、操作显示终端判断被叫类型，如果为单呼被叫，则执行步骤25，如果为组呼被叫则执行步骤26，如果为紧急呼叫则执行步骤27；

步骤25、操作显示终端向主控模块发送挂断当前或保持当前电话信息，主控模块确认自动接入等候电话或切换需要接通的电话，执行步骤28；

步骤26、操作显示终端向主控模块发送挂断当前或保持当前电话信息，主控模块确认自动接入等候电话或切换需要接通的电话，进入通话状态下，主机的主控模块向操作显示终端返回通话状态信息，执行步骤28；

步骤27、操作显示终端向主控模块发送挂断当前或接入当前电话信息，主控模块向操作显示终端发送通话状态信息，操作显示终端向主控模块发送PTT消息，申请讲话，执行步骤28；

步骤28、操作显示终端向主控模块发送挂机消息，结束语音呼叫，执行步骤2；

步骤30、天线馈线模块将接收到GSM-R网络侧的调度命令发送与GSM-R数据模块；

步骤31、GSM-R数据模块将该调度命令由主控模块转发与操作显示终端；

步骤32、操作显示终端向主控模块发送自动确认信息和列车司机手动输入的确认信息，并在显示屏上对接收到的调度命令进行显示；

步骤33、主控模块控制GSM-R数据模块将该确认信息通过天线馈线模块发送给网络侧，执行步骤2；

步骤40、操作显示终端将语音呼叫信息发送与主控模块；

步骤41、主控模块通过GSM-R语音模块利用天线馈线模块将语音呼叫信息发送至网络侧；

步骤42、交换中心收到呼叫信息后返回确认的对应信息；

步骤43、天线馈线模块收到该队应信息后通过与GSM-R语音模块发送与主控模块；

步骤44、主控模块将此对应信息发送与操作显示终端；

步骤45、操作显示终端摘机，将摘机信息发送与主控模块，进入通话状态；

步骤46、通话结束时，操作显示终端向主控模块发送挂机信息；

步骤47、主控模块依据所述挂机信息控制GSM-R单元结束通话，执行步骤2；

步骤5、如果天线馈线模块接收到450MHz网络侧发出的语音被叫信息，则执行步骤50，如果天线馈线模块接收到450MHz网络侧的调度命令则执行步骤60，如果发起语音通信则执行步骤70；

步骤50、天线馈线模块将该语音被叫信息通过450MHz机车电台发送与主控模块；

步骤51、主控模块将该语音被叫信息转发与操作显示终端；

步骤52、操作显示终端摘机后，将摘机信息通过主控模块发送与450MHz机车电台；

步骤53、450MHz机车电台将接收到的车站或机车话音通过音频通道传送至操作显示终端，由操作显示终端对话音进行还原回放；

步骤54、通话结束，操作显示终端挂机，并将挂机信息通过主控模块发送给450MHz机车电台，使该模块退出通话状态，退回守候状态，执行步骤5；

步骤60、天线馈线模块将该调度命令通过450MHz调度命令模块发送于主控模块；

步骤61、主控模块将该调度命令转发于操作显示终端；

步骤62、操作显示终端向主机发送自动确认信息并在显示屏上对接收到的调度命令进行显示；

步骤63、主控模块控制450MHz调度命令模块将该自动确认信息由无线通道发送给地面设备；

步骤64、操作显示终端将签收信息通过主控模块发送与450MHz调度命令模块；

步骤65、450MHz调度命令模块通过天线馈线模块将签收信息发送与地面设备，执行步骤5；

步骤70、操作显示终端将呼叫信息通过主控模块发送与450MHz机车电台；

步骤71、450MHz机车电台通过天线馈线模块向无线通道发送呼叫信令；

步骤72、操作显示终端通过音频通道将话音传送至450MHz机车电台，并由450MHz机车电台转发至无线通道；

步骤73、天线馈线模块收到无线通道上返回的应答信令，转发于450MHz机车电台模块；

步骤74、450MHz机车电台通过主控模块将该应答信令转发于操作显示终端；

步骤75、操作显示终端进入通话状态；

步骤76、450MHz机车电台在无线通道上收到的车站或机车话音将通过音频通道传送至操作显示终端，由操作显示终端对车站话音进行回放；

步骤77、操作显示终端挂机，并将挂机信息通过主控模块发送与450MHz机车电台；

步骤78、450MHz机车电台退出通话状态，执行步骤5。

所述步骤20至28的过程中，如果天线馈线模块又接收到GSM-R网络侧发出的语音被叫信息，则执行下述步骤：

步骤200、天线馈线模块将被叫信息通过GSM-R语音模块发送给主控模块；

步骤201、主控模块比较该呼叫与当前通话的优先极，如果优先级高于现在通话的优先级则执行步骤210、211，如果与现在通话的优先级相同则执行步骤220-223，如果低于现在通话的优先级则执行步骤230、231；

步骤210、主控模块结束当前通话，进入新的通话状态，向操作显示终端发送新的通话状态信息；

步骤211、操作显示终端收到该信息后，向主控模块回发操作显示终端确认信息并维持通话状态，然后可执行步骤28；

步骤220、主控模块将新的呼叫信息发送给操作显示终端；

步骤221、操作显示终端收到信息后，进行选择挂断当前通话接入新呼叫或维持当前通话；

步骤222、操作显示终端将选择信息发送给主控模块；

步骤223、主控模块依选择信息控制GSM-R话音单元进行相应的操作，以维持当前通话或接入新的呼叫，然后可执行步骤28；

步骤230、主控模块将新的呼叫信息发送给操作显示终端；

步骤231、操作显示终端收到信息后不做显示，继续维持现在的通话。

所述步骤2中的语音通信包括单呼主叫、组呼主叫和紧急呼叫主叫。所述步骤5中的语音被叫信息包括车站呼叫信息、机车呼叫信息和调度呼叫信息。所述步骤5中的语音通信包括主叫车站通信、主叫机车通信和主叫调度通信。

因此，本发明很方便的实现了机车无线通信系统在现有的模拟网络中的机车通信，也可以在GSM-R网络下的机车通信。

下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明机车无线通信系统的通信方法的通信系统的结构图。

图2为本发明机车无线通信系统的通信方法中通信系统的操作显示终端的结构示意图。

图3为本发明机车无线通信系统的通信方法中通信系统的主控模块的结构示意图。

图4为本发明机车无线通信系统的通信方法的流程图一。

图5为本发明机车无线通信系统的通信方法的流程图二。

图6为本发明机车无线通信系统的通信方法通信系统在GSM-R网络下进行语音通信时，如果天线馈线模块又接收到语音被叫信息的处理流程图。

具体实施方式

本发明的思想是将现有的各种机车无线通信系统进行整合，并且为了适应GSM-R网络的逐步发展和应用，建立一个统一的工作平台，将各个通信设备以标准功能模块单元置于工作平台上，这样可以实现现有的各个通信系统设备统一制式，统一标准和综合利用，满足机车上无线通信的业务逐渐增加的要求，综合利用操作终端。并且提供一种适用于所述主机和操作显示终端的通信方法。

如图1所示，为本发明机车无线通信系统的结构示意图。包括一台主机1，主机1连接有两台MMI2，各MMI2上均连接有打印机3，主机包括主控模块10，主控模块10上利用RS-422串行总线连接有450MHz机车电台11、450MHz调度命令模块12、800MHz列尾和列车安全预警车载电台13、GSM-R话音模块14、GSM-R数据模块15、高速数据模块16、GPS模块17、录音模块18、电源模块19，主控模块10还具有应用数据接口4；450MHz机车电台11、450MHz调度命令模块12、800MHz列尾和列车安全预警车载电台13、GSM-R话音模块14、GSM-R数据模块15、高速数据模块16、GPS模块17均与天线馈线模块5相连接，还有一列尾主机6。

各个部件的功能如下：

1)、450MHz机车电台11：在主控模块10的控制下实现450MHz调度通信即模拟话音传送、无线车次号传输和450MHz通道上的列尾操作。

2)、450MHz调度命令模块12：在主控模块10的控制下实现450MHz调度命令信息的传递。

3)、800MHz列尾和列车安全预警车载电台13：用于列车的安全预警和列尾风压操作。

4)、GSM-R话音模块14：用于GSM-R调度语音通信。

5)、GSM-R数据模块15：用于数据的收发(支持GPRS方式、电路连接方式)。

6)、高速数据模块16：支持IEEE 802.11b标准中规定的通用数据传输功能。

7)、GPS模块17：为系统提供GPS原始信息和公用GPS位置信息，其中时钟信息作为设备的标准时钟。

8)、录音模块18：用于记录系统的通话。

9)、电源模块19：将机车提供的直流电压进行变换为整个机车无线通信系统的各个设备提供工作供电，以及断电后的备用电源。

10)、应用数据接口4：提供系统内部各个模块以及为数据应用提供接口。

11)、天线馈线模块5：用于信号的接受和传送。

12)、主控模块10：协调控制主机各单元的工作、建立各功能单元与MMI的数据及音频通道，对各个模块进行控制及数据信息的记录。

13)、打印机3：在MMI2的控制下打印输出纸质调度命令等信息。

14)、MMI2：负责将司机的各项操作以数据形式发送至主机，并将机车的工作状态及必要接收数据进行易读显示。

15)、列尾主机6：为现有的列尾主机，与800MHz列尾和列车安全预警车载电台13进行通信。

如图2所示，为MMI的结构示意图，包括主板26以及和主板26连接的显示器20、送受话器21、扬声器22、按键23、电源开关24和外部接口25。

如图3所示，为主控模块10的结构示意图，包括一CPU90，以及与CPU90连接的闪存91、实时时钟92、总线接口93、RAM94和一个以上串口95。因此与主控模块连接的各个模块均通过总线接口与主控模块的CPU90相连接。

因为在机车运行的各个区段的网络覆盖是不同的，有些为450MHz区段，而有些为GSM-R区段，因此在不同的网络覆盖的区段，需要进行切换，因为本发明的方法流程比较长，因此分为两幅进行描述，图中的A表示两幅图所示流程的连接点，如图4所示，为本发明的方法流程图一。

步骤100、MMI根据路段所覆盖的网络进行切换，如果为GSM-R网络所覆盖的路段则操作显示终端向主控模块发送GSM-R语音模块和GSM-R数据模块的启用信息，主控模块启动GSM-R语音模块和GSM-R数据模块工作，执行步骤200，如果为450MHz网络所覆盖的路段则操作显示终端向主控模块发送450MHz机车电台和450MHz调度命令模块的启用信息，主控模块启动450MHz机车电台和450MHz调度命令模块工作，执行步骤300；

步骤200、如果天线馈线模块接收到GSM-R网络侧发出的语音被叫信息，则执行步骤210，如果天线馈线模块接收到GSM-R网络侧的调度命令则执行步骤220，如果发起语音通信则执行步骤230，语音通信包括单呼主叫、组呼主叫和紧急呼叫主叫；

步骤210、天线馈线模块将该语音被叫信息发送与GSM-R语音模块；

步骤211、GSM-R语音模块通过主控模块将该语音被叫信息发送与MMI；

步骤212、MMI摘机并把摘机信息返回主控模块；

步骤213、主控模块向MMI通知当前通话列表；

步骤214、MMI判断被叫类型，如果为单呼被叫，则执行步骤215，如果为组呼被叫则执行步骤216，如果为紧急呼叫则执行步骤217；

步骤215、MMI向主控模块发送挂断当前或保持当前电话信息，主控模块确认自动接入等候电话或切换需要接通的电话，执行步骤218；

步骤216、MMI向主控模块发送挂断当前或保持当前电话信息，主控模块确认自动接入等候电话或切换需要接通的电话，进入通话状态下，主机的主控模块向MMI返回通话状态信息，执行步骤218；

步骤217、MMI向主控模块发送挂断当前或接入当前电话信息，主控模块向MMI发送通话状态信息，执行步骤218；

步骤218、MMI向主控模块发送挂机消息，结束语音呼叫，执行步骤200；

步骤220、天线馈线模块将接收到GSM-R网络侧的调度命令发送与GSM-R数据模块；

步骤221、GSM-R数据模块将该调度命令由主控模块转发与MMI；

步骤222、MMI向主控模块发送自动确认信息和列车司机手动输入的确认信息，并在显示屏上对接收到的调度命令进行显示；

步骤223、主控模块控制GSM-R数据模块将上述确认信息通过天线馈线模块发送给网络侧，执行步骤200；

步骤230、MMI将语音呼叫信息发送与主控模块；

步骤231、主控模块通过GSM-R语音模块利用天线馈线模块将语音呼叫信息发送至网络侧；

步骤232、交换中心收到呼叫信息后返回确认的对应信息；

步骤233、天线馈线模块收到该对应信息后通过与GSM-R语音模块发送与主控模块；

步骤234、主控模块将此对应信息发送与MMI；

步骤235、MMI摘机，将摘机信息发送与主控模块，进入通话状态；

步骤236、通话结束时，MMI向主控模块发送挂机信息；

步骤237、主控模块依据该信息控制GSM-R单元结束通话，执行步骤200。

如图5所示，为本发明的方法流程图二，

步骤300、如果天线馈线模块接收到450MHz无线通道上发出的语音被叫信息，则执行步骤310，如果天线馈线模块接收到450MHz无线通道上的调度命令则执行步骤320，如果发起语音通信则执行步骤330，语音被叫信息包括车站呼叫信息、机车呼叫信息和调度呼叫信息，语音通信包括主叫车站通信、主叫机车通信和主叫调度通信；

步骤310、天线馈线模块将该语音被叫信息通过450MHz机车电台发送与主控模块；

步骤311、主控模块将该语音被叫信息转发与MMI；

步骤312、MMI摘机后，将摘机信息通过主控模块发送与450MHz机车电台；

步骤313、450MHz机车电台将接收到的车站话音通过音频通道传送至MMI，由MMI对话音进行还原回放；

在通话过程中，MMI随司机对PTT的操作将PTT信息通过RS-422串行总线接口发送给主控单元。主控单元依据该信息控制450MHz机车电台单元进行无线信道话音的收发操作；

步骤314、通话结束，MMI挂机，并将挂机信息通过主控模块发送给450MHz机车电台，使该模块退出通话状态，退回守候状态，执行步骤300；

步骤320、天线馈线模块将该调度命令通过450MHz调度命令模块发送于主控模块；

步骤321、主控模块将该调度命令转发于MMI；

步骤322、MMI向主机发送自动确认信息并在显示屏上对接收到的调度命令进行显示；

步骤323、主控模块控制450MHz调度命令模块将该自动确认信息由无线通道发送给地面设备；

步骤324、MMI将签收信息通过主控模块发送与450MHz调度命令模块；

步骤325、450MHz调度命令模块通过天线馈线模块将签收信息发送与地面设备，执行步骤300；

步骤330、MMI将呼叫信息通过主控模块发送与450MHz机车电台；

步骤331、450MHz机车电台通过天线馈线模块向无线通道发送呼叫信令；

步骤332、MMI通过音频通道将话音传送至450MHz机车电台，并由450MHz机车电台转发至无线通道；

步骤333、天线馈线模块收到无线通道返回的应答信令，转发于450MHz机车电台模块；

步骤334、450MHz机车电台通过主控模块将该应答信令转发于MMI；

步骤335、MMI进入通话状态；

步骤336、450MHz机车电台在无线通道上收到的车站话音将通过音频通道传送至MMI，由MMI对车站话音进行回放；

在通话过程中，MMI随司机对PTT的操作将PTT信息通过RS-422串行总线接口发送给主控单元。主控单元依据该信息控制450MHz机车电台单元进行无线信道话音的收发操作；

步骤337、MMI挂机，并将挂机信息通过主控模块发送与450MHz机车电台；

步骤338、450MHz机车电台退出通话状态，执行步骤300。

如图6所示，当GSM-R网络下进行语音通信的时候，如果天线馈线模块又接收到GSM-R网络侧发出的语音被叫信息，则执行下述步骤：

步骤400、天线馈线模块将被叫信息通过GSM-R语音模块发送给主控模块；

步骤401、主控模块比较该呼叫与当前通话的优先极，如果优先级高于现在通话的优先级则执行步骤410、411，如果与现在通话的优先级相同则执行步骤420-423，如果低于现在通话的优先级则执行步骤430、431；

步骤410、主控模块结束当前通话，进入新的通话状态，向MMI发送新的通话状态信息；

步骤411、MMI收到该信息后，向主控模块回发MMI确认信息并维持通话状态，然后可执行步骤28；

步骤420、主控模块将新的呼叫信息发送给MMI；

步骤421、MMI收到信息后，进行选择挂断当前通话接入新呼叫或维持当前通话；

步骤422、MMI将选择信息发送给主控模块；

步骤423、主控模块依选择信息控制GSM-R话音单元进行相应的操作，以维持当前通话或接入新的呼叫，然后可执行步骤28；

步骤430、主控模块将新的呼叫信息发送给MMI；

步骤431、MMI收到信息后不做显示，继续维持现在的通话。

在进行语音通信的时候，录音模块可以对语音进行录音，在调度命令到达MMI时，MMI可以通过打印模块将调度命令打印。800MHz列尾和列车安全预警车载电台与列尾主机的通信主要分为三种，一是列尾确认和注销，二为利用列尾主机进行风压查询或紧急排风，三为列尾风压警告或电压警告。

在列尾主机开机和注销时需要列尾确认和注销。

步骤501、列尾主机开机时发送列尾确认信息，天线馈线模块接收到列尾信息后通过800MHz列尾和列车安全预警车载电台发送与主控模块；

步骤502、主控模块将该信息转发于MMI，由MMI进行声光提示；

步骤503、MMI将确认信息发送与主控模块；

步骤504、主控模块将该确认信息通过800MHz列尾和列车安全预警车载电台由天线馈线模块向列尾主机发送；

步骤505、列尾主机收到该确认信息，确认成功；

步骤506、需要注销时，MMI将注销信息发送与主控模块；

步骤507、主控模块将该注销信息通过800MHz列尾和列车安全预警车载电台由天线馈线模块向列尾主机发送；

步骤508、列尾主机进行注销，并将注销成功消息发送与天线馈线模块；

步骤509、天线馈线模块将注销成功的消息通过800MHz列尾和列车安全预警车载电台发送与主控模块；

步骤510、主控模块将注销成功的消息转发与MMI；

步骤511、MMI收到注销成功的消息后向主控模块发送收到应答。

利用列尾主机进行风压查询或紧急排风的方法为：

步骤601、MMI将风压查询或紧急排风的信息发送与主控模块；

步骤602、主控模块通过800MHz列尾和列车安全预警车载电台由天线馈线模块向列尾主机发送风压查询信息活紧急排风信息；

步骤603、列尾主机收到风压查询信息后在无线信道上返回列尾风压值，执行步骤603，列尾主机收到排风信息后进行排风操作；

步骤604、天线馈线模块收到风压值信息通过800MHz列尾和列车安全预警车载电台发送与主控模块；

步骤605、主控模块将风压值转发与MMI；

步骤606、MMI向主控模块返回收到信息。

列尾风压警告或电压警告的方法为：

步骤701、当列尾主机检测到列尾风压值低于规定的要求，或设备电压低于规定的要求时，列尾主机在无线信道上发送列尾风压警告信息或电压警告信息；

步骤702、天线馈线模块将受到的电压警告信息或风压警告信息通过800MHz列尾和列车安全预警车载电台发送与主控模块；

步骤703、主控模块将风压警告信息或电压警告信息发送与MMI。

当需要进行位置查询时，MMI将位置查询信息通过主控模块发送与GPS模块，GPS将查询到的GPS位置信息通过主控模块返回MMI。

因此本发明很方便的实现了机车无线通信系统在现有的模拟网络中的机车通信，也可以在GSM-R网络下的机车通信。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1、一种机车无线通信系统的通信方法，包括以下步骤：

步骤1、操作显示终端根据路段所覆盖的网络进行切换，如果为GSM-R网络所覆盖的路段则操作显示终端向主控模块发送GSM-R语音模块和GSM-R数据模块的启用信息，主控模块启动GSM-R语音模块和GSM-R数据模块工作，执行步骤2，如果为450MHz网络所覆盖的路段则操作显示终端向主控模块发送450MHz模块的启用信息，主控模块启动450MHz模块工作，执行步骤5；

步骤2、如果天线馈线模块接收到GSM-R网络侧发出的语音被叫信息，则执行步骤20，如果天线馈线模块接收到GSM-R网络侧的调度命令则执行步骤30，如果发起语音通信则执行步骤40；

步骤20、天线馈线模块将该语音被叫信息发送与GSM-R语音模块；

步骤21、GSM-R语音模块通过主控模块将该语音被叫信息发送与操作显示终端；

步骤22、操作显示终端摘机并把摘机信息返回主控模块；

步骤23、主控模块向操作显示终端通知当前通话列表；

步骤24、操作显示终端判断被叫类型，如果为单呼被叫，则执行步骤25，如果为组呼被叫则执行步骤26，如果为紧急呼叫则执行步骤27；

步骤25、操作显示终端向主控模块发送挂断当前或保持当前电话信息，主控模块确认自动接入等候电话或切换需要接通的电话，执行步骤28；

步骤26、操作显示终端向主控模块发送挂断当前或保持当前电话信息，主控模块确认自动接入等候电话或切换需要接通的电话，进入通话状态下，主机的主控模块向操作显示终端返回通话状态信息，执行步骤28；

步骤27、操作显示终端向主控模块发送挂断当前或接入当前电话信息，主控模块向操作显示终端发送通话状态信息，执行步骤28；

步骤28、操作显示终端向主控模块发送挂机消息，结束语音呼叫，执行步骤2；

步骤30、天线馈线模块将接收到GSM-R网络侧的调度命令发送与GSM-R数据模块；

步骤31、GSM-R数据模块将该调度命令由主控模块转发与操作显示终端；

步骤32、操作显示终端向主控模块发送自动确认信息和列车司机手动输入的确认信息，并在显示屏上对接收到的调度命令进行显示；

步骤33、主控模块控制GSM-R数据模块将该确认信息通过天线馈线模块发送给网络侧，执行步骤2；

步骤40、操作显示终端将语音呼叫信息发送与主控模块；

步骤41、主控模块通过GSM-R语音模块利用天线馈线模块将语音呼叫信息发送至网络侧；

步骤42、交换中心收到呼叫信息后返回确认的对应信息；

步骤43、天线馈线模块收到该对应信息后通过与GSM-R语音模块发送与主控模块；

步骤44、主控模块将此对应信息发送与操作显示终端；

步骤45、操作显示终端摘机，将摘机信息发送与主控模块，进入通话状态；

步骤46、通话结束时，操作显示终端向主控模块发送挂机信息；

步骤47、主控模块依据所述挂机信息控制GSM-R单元结束通话，执行步骤2；

步骤5、如果天线馈线模块接收到450MHz网络侧发出的语音被叫信息，则执行步骤50，如果天线馈线模块接收到450MHz网络侧的调度命令则执行步骤60，如果发起语音通信则执行步骤70；

步骤50、天线馈线模块将该语音被叫信息通过450MHz机车电台发送与主控模块；

步骤51、主控模块将该语音被叫信息转发与操作显示终端；

步骤52、操作显示终端摘机后，将摘机信息通过主控模块发送与450MHz机车电台；

步骤53、450MHz机车电台将接收到的车站或机车话音通过音频通道传送至操作显示终端，由操作显示终端对话音进行还原回放；

步骤54、通话结束，操作显示终端挂机，并将挂机信息通过主控模块发送给450MHz机车电台，使该模块退出通话状态，退回守候状态，执行步骤5；

步骤60、天线馈线模块将该调度命令通过450MHz调度命令模块发送于主控模块；

步骤61、主控模块将该调度命令转发于操作显示终端；

步骤62、操作显示终端向主机发送自动确认信息并在显示屏上对接收到的调度命令进行显示；

步骤63、主控模块控制450MHz调度命令模块将该自动确认信息由无线通道发送给地面设备；

步骤64、操作显示终端将签收信息通过主控模块发送与450MHz调度命令模块；

步骤65、450MHz调度命令模块通过天线馈线模块将签收信息发送与地面设备，执行步骤5；

步骤70、操作显示终端将呼叫信息通过主控模块发送与450MHz机车电台；

步骤71、450MHz机车电台通过天线馈线模块向无线通道发送呼叫信令；

步骤72、操作显示终端通过音频通道将话音传送至450MHz机车电台，并由450MHz机车电台转发至无线通道；

步骤73、天线馈线模块收到无线通道上返回的应答信令，转发于450MHz机车电台模块；

步骤74、450MHz机车电台通过主控模块将该应答信令转发于操作显示终端；

步骤75、操作显示终端进入通话状态；

步骤76、450MHz机车电台在无线通道上收到的车站或机车话音将通过音频通道传送至操作显示终端，由操作显示终端对车站话音进行回放；

步骤77、操作显示终端挂机，并将挂机信息通过主控模块发送与450MHz机车电台；

步骤78、450MHz机车电台退出通话状态，执行步骤5。

2、根据权利要求1所述的机车无线通信系统的通信方法，其特征在于：所述步骤20至28的过程中，如果天线馈线模块又接收到GSM-R网络侧发出的语音被叫信息，则执行下述步骤：

步骤200、天线馈线模块将被叫信息通过GSM-R语音模块发送给主控模块；

步骤201、主控模块比较该呼叫与当前通话的优先极，如果优先级高于现在通话的优先级则执行步骤210、211，如果与现在通话的优先级相同则执行步骤220-223，如果低于现在通话的优先级则执行步骤230、231；

步骤210、主控模块结束当前通话，进入新的通话状态，向操作显示终端发送新的通话状态信息；

步骤211、操作显示终端收到该信息后，向主控模块回发操作显示终端确认信息并维持通话状态，然后可执行步骤28；

步骤220、主控模块将新的呼叫信息发送给操作显示终端；

步骤221、操作显示终端收到信息后，进行选择挂断当前通话接入新呼叫或维持当前通话；

步骤222、操作显示终端将选择信息发送给主控模块；

步骤223、主控模块依选择信息控制GSM-R话音单元进行相应的操作，以维持当前通话或接入新的呼叫，然后可执行步骤28；

步骤230、主控模块将新的呼叫信息发送给操作显示终端；

步骤231、操作显示终端收到信息后不做显示，继续维持现在的通话。

3、根据权利要求1所述的机车无线通信系统的通信方法，其特征在于：所述步骤2中的语音通信包括单呼主叫、组呼主叫和紧急呼叫主叫。

4、根据权利要求1所述的机车无线通信系统的通信方法，其特征在于：所述步骤5中的语音被叫信息包括车站呼叫信息、机车呼叫信息和调度呼叫信息。

5、根据权利要求1所述的机车无线通信系统的通信方法，其特征在于：所述步骤5中的语音通信包括主叫车站通信、主叫机车通信和主叫调度通信。

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