CN108566633A - 一种车地数据传输方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车地数据传输方法，包括步骤：通信控制主机通过至少两个通信网络与地面控制中心进行通信连接，以建立至少一条传输链路；通信控制主机获取各个车载业务系统的待传输数据，并控制建立的传输链路向地面控制中心传输所述待传输数据，实现车地数据传输。本发明还公开一种车地数据传输系统。采用本发明的车地数据传输方法及系统，能够有效提高车地数据传输的可靠性和数据传输效率。

Description

一种车地数据传输方法及系统

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，尤其涉及一种车地数据传输方法及系统。

背景技术

随着城市轨道交通安全保障和运维需求不断提高，地铁中开始采用传感网络技术来对列车的运行信息、线路的安全信息以及线网内的客流信息进行采集，进而使得大量的监测数据需要实时传输到地面。

目前，城市轨道交通中车地无线通信网络主要用于承载CBTC(CommunicationBased Train Control，基于无线通信的列车自动控制系统)和PIS(PassengerInformation System，乘客信息系统)的数据传输，其数据量远少于监测数据的数量，因而现有的车地信息传输方式并不适用于监测数据的传输。

另一方面，现有的车地无线通信网络大多采用单一的WLAN通信网络，在列车轨道附近间隔布设有多个无线接入点来传输数据，但是，由于单个无线接入点的覆盖范围小、切换频率高、易受干扰，且其有效传输速率仅能达到15Mbps。因而，现有的车地数据传输方法存在以下问题：采用单一通信网络进行车地数据传输，当单一通信网络发生故障时，导致车地数据传输中断，其可靠性低；当传输数据量过大时，易发生网络拥塞，降低数据传输效率。

发明内容

针对上述问题，本发明的一种车地数据传输方法及系统，可有效提高车地数据传输的可靠性和数据传输效率。

为解决上述技术问题，本发明的一种车地数据传输方法，包括如下步骤：

通信控制主机通过至少两个通信网络与地面控制中心进行通信连接，以建立至少一条传输链路；

所述通信控制主机获取各个车载业务系统的待传输数据，并控制建立的传输链路向所述地面控制中心传输所述待传输数据，实现车地数据传输。

作为上述方案的改进，所述通信控制主机初始化有第一配置模式，所述第一配置模式用于指示通信主机从至少两个通信网络中择一选取通信网络进行通信连接；

所述通信控制主机通过至少两个通信网络进行与地面控制中心之间的通信连接，以建立至少一条传输链路，包括如下步骤：

所述通信控制主机根据所述第一配置模式选取对应的通信网络与所述地面控制中心进行通信连接，以建立一条传输链路。

作为上述方案的改进，所述通信控制主机初始化有第二配置模式，所述第二配置模式用于指示通信控制主机选取所述至少两个通信网络进行通信连接；

所述通信控制主机通过至少两个通信网络进行与地面控制中心之间的通信连接，以建立至少一条传输链路，包括如下步骤：

所述通信控制主机根据所述第二配置模式通过所述至少两个通信网络与所述地面控制中心进行通信连接，以建立至少两条传输链路。

作为上述方案的改进，所述通信主机中预设有所述至少两条传输链路的优先级标识；

所述通信主机控制建立的传输链路向所述地面控制中心传输所述待传输数据，包括如下步骤：

所述通信主机按照所述优先级标识的高低次序依次控制对应的传输链路向所述地面控制中心平台传输所述待传输数据。

作为上述方案的改进，所述通信主机按照所述优先级标识的高低次序依次控制对应的传输链路向所述地面控制中心平台传输所述待传输数据，包括如下步骤：

所述通信控制主机控制所述至少两条传输链路中的第一传输链路向所述地面控制中心传输所述待传输数据，并实时监测所述第一传输链路的连接状态或数据量；其中，所述第一传输链路为具有最高优先级标识的传输链路；

当所述第一传输链路发生中断或传输数据大于数据量阈值时，所述通信控制主机将未传输的所述待传输数据分配至所述至少两条传输链路中的第二传输链路进行传输；其中，所述第二传输链路为具有次高优先级标识的传输链路。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种车地数据传输系统，包括通信控制主机以及与所述通信控制主机连接的地面控制中心；其中，所述通信控制主机包括：

链路建立模块，用于通过至少两个通信网络与地面控制中心进行通信连接，以建立至少一条传输链路；

传输控制模块，用于实时获取各个车载业务系统的待传输数据，以控制建立的传输链路向所述地面控制中心平台传输所述待传输数据，实现车地数据传输。

作为上述方案的改进，所述链路建立模块包括：

第一链路建立单元，用于根据预设的第一配置模式选取对应的通信网络与所述地面控制中心进行通信连接，以建立一条传输链路。

作为上述方案的改进，所述链路建立模块初始化有第二配置模式，所述第二配置模式用于指示链路建立模块选取所述至少两个通信网络进行通信连接；所述链路建立模块还包括：

第二链路建立单元，用于根据预设的第二配置模式控制所述至少两个通信网络与所述地面控制中心进行通信连接，以建立至少两条传输链路。

作为上述方案的改进，所述传输控制模块中预设有所述至少两条传输链路的优先级标识；所述传输控制模块还用于按照所述优先级标识的高低次序依次控制对应的传输链路向所述地面控制中心平台传输所述待传输数据。

作为上述方案的改进，所述传输控制模块包括：

第一传输控制单元，用于控制所述至少两条传输链路中的第一传输链路向所述地面控制中心传输所述待传输数据，并实时监测所述第一传输链路的连接状态或数据量；其中，所述第一传输链路为具有最高优先级标识的传输链路；

第二传输控制单元，用于在所述第一传输链路发生中断或传输数据大于数据量阈值时，将未传输的所述待传输数据分配至所述至少两条传输链路中的第二传输链路进行传输；其中，所述第二传输链路为具有次高优先级标识的传输链路。

与现有技术相比，本发明的车地数据传输方法及系统采用多种通信网络实现通信控制主机与地面控制中心之间的通信连接，使得在任意一种通信网络发生故障时，可切换至其他通信网络来继续通信控制主机与地面控制中心之间的通信连接，避免单一通信网络发生故障时引起车地数据传输中断或单一通信网络发生网络拥塞时而降低车地数据传输效率，可有效提高车地数据传输的可靠性和数据传输效率。

附图说明

图1是本发明实施例1的一种车地数据传输方法的流程示意图。

图2是本发明实施例1中车地数据传输方法第一示例的流程示意图。

图3是本发明实施例1中车地数据传输方法第一示例的数据流向示意图。

图4是本发明实施例1中车地数据传输方法第二示例的流程示意图。

图5是本发明实施例1中车地数据传输方法第二示例的数据流向示意图。

图6是本发明实施例2的一种车地数据传输方法的流程示意图。

图7是本发明实施例2中车地数据传输方法第一示例的流程示意图。

图8是本发明实施例2中车地数据传输方法第一示例的数据流向示意图。

图9是本发明实施例2中车地数据传输方法第二示例的流程示意图。

图10是本发明实施例2中车地数据传输方法第二示例的数据流向示意图。

图11是本发明实施例3的一种车地数据传输系统的结构示意图。

图12是本发明实施例4的一种车地数据传输系统的结构示意图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

现有的车地数据传输方法和系统中大多采用单一的通信网络来实现列车与地面控制中心之间的车地数据传输，当单一通信网络发生故障时，会导致车地数据传输中断，其可靠性低；并且，当单一通信网中数据量过大时，易发生网络拥塞，降低数据传输效率。

鉴于此，本发明的一种车地数据传输方法及系统中，通信控制主机通过至少两个通信网络与地面控制中心进行通信连接来建立至少一条传输链路；进而在通信控制主机获取各个车载业务系统的待传输数据时，可控制建立的传输链路向地面控制中心传输待传输数据，实现车地数据传输，可避免采用单一通信网络而发生传输中断或数据传输拥塞的问题，能够有效提高车地数据传输的可靠性和传输效率。

下面结合具体实施例和附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。

实施例1

如图1所示，是本发明实施例1的一种车地数据传输方法的流程示意图。

本发明的一种车地数据传输方法，包括如下步骤：

S11、通信控制主机初始化第一配置模式，其中，第一配置模式用于指示通信主机从至少两个通信网络中择一选取通信网络；

S12、通信控制主机根据第一配置模式选取对应的通信网络与地面控制中心进行通信连接，以建立一条传输链路；

S13、当通信控制主机获取到各个车载业务系统的待传输数据时，控制建立的传输链路向地面控制中心传输待传输数据，实现车地数据传输。

优选地，该待传输数据可以是各个车载业务系统的状态数据，运营人员通过地面控制中心接收状态数据可实时掌握各个车载业务系统的运行状态。

在该实施例中，通信控制主机初始化第一配置模式包括以下两种方式：

方式一、开启WLAN网络、关闭LTE网络，下面结合附图2和附图3对该示例进行详细说明。

S101、通信控制主机1初始化第一配置模式为开启WLAN网络且关闭LTE网络；

S102、通信控制主机1利用WLAN网络31进行与地面控制中心2之间的通信连接，建立一条WLAN无线传输链路；

S103、当通信控制主机1获取到各个车载业务系统的待传输数据时，则通过该WLAN无线传输链路向地面控制中心2传输待传输数据，实现车地数据传输。

方式二、开启LTE网络、关闭WLAN网络，下面结合附图4和附图5对该示例进行详细说明。

S111、通信控制主机1初始化第一配置模式为开启LTE网络且关闭WLAN网络；

S112、通信控制主机1利用LTE网络32进行与地面控制中心2之间的通信连接，建立一条WLAN无线传输链路；

S113、当通信控制主机1获取到各个车载业务系统的待传输数据时，则通过该LTE无线传输链路向地面控制中心2传输待传输数据，实现车地数据传输。

在本发明中，通信网络除了上述WLAN网络和LTE网络之外，还包括Wimax网络、LTE-M网络和5G网络。本发明实施例1仅以WLAN网络和LTE网络以例进行说明，可以理解的，本发明的车地数据传输方法中所选用的网络可以是上述5种网络中的任意两种或两种以上，具体选择需根据运营需要来确定。

在实施例1中，通信控制主机可通过修改第一配置模式中通信网络的类型和数量来切换通信控制主机与地面控制中心之间的通信连接。例如，当通信控制主机配置第一配置模式为开启WLAN网络、关闭LTE网络时，通信控制主机与地面控制中心之间通过WLAN网络连接；当通信控制主机修改第一配置模式为开启LTE网络、关闭WLAN网络时，通信控制主机与地面控制中心之间切换为LTE网络连接。

实施例2

如图6所示，是本发明实施例2的一种车地数据传输方法的流程示意图。

本发明的另一种车地数据传输方法，包括如下步骤：

S21、通信控制主机初始化第二配置模式，其中，第二配置模式用于指示通信控制主机选取至少两个通信网络进行通信连接；

S22、通信控制主机根据第二配置模式通过至少两个通信网络与地面控制中心进行通信连接，以建立至少两条传输链路；

S23、通信主机按照优先级标识的高低次序依次控制对应的传输链路向地面控制中心平台传输待传输数据；其中，通信主机中预设有至少两条传输链路的优先级标识。

在该实施例中，通信控制主机初始化第二配置模式包括以下两种方式：

方式一、开启WLAN网络、开启LTE网络，WLAN网络的优先级标识高于LTE网络的优先级标识。下面结合附图7和附图8对该示例进行详细说明。

S201、通信控制主机1初始化第二配置模式为开启WLAN网络、开启LTE网络；其中，WLAN网络31的优先级标识高于LTE网络32的优先级标识；

S202、通信控制主机通过WLAN网络31和LTE网络32进行与地面控制中心2之间的通信连接，建立一条WLAN无线传输链路以及一条LTE网络无线传输链路；

S203、当通信控制主机1获取到各个车载业务系统的待传输数据时，则先通过WLAN无线传输链路向地面控制中心2传输待传输数据并对WLAN无线传输链路的连接状态和传输数据的数据量进行监测；

S204、当WLAN无线传输链路发生中断或传输数据的数据量大于数据量阈值时，通信控制主机1将未传输的待传输数据分配至LTE网络无线传输链路进行传输。

方式二、开启LTE网络、开启WLAN网络，LTE网络的优先级标识高于WLAN网络的优先级标识。下面结合附图9和附图10对该示例进行详细说明。

S211、通信控制主机1初始化第二配置模式为开启LTE网络、开启WLAN网络；其中，LTE网络32的优先级标识高于WLAN网络31的优先级标识；

S212、通信控制主机1通过LTE网络32和WLAN网络31进行与地面控制中心2之间的通信连接，同时建立一条LTE无线传输链路以及一条WLAN无线传输链路；

S213、当通信控制主机1获取到各个车载业务系统的待传输数据时，则先通过LTE无线传输链路向地面控制中心2传输待传输数据并对LTE无线传输链路的连接状态和传输数据的数据量进行监测；

S214、当LTE无线传输链路发生中断或传输数据的数据量大于数据量阈值时，通信控制主机1将未传输的待传输数据分配至WLAN无线传输链路进行传输。

在本发明中，通信网络除了上述WLAN网络和LTE网络之外，还包括Wimax网络、LTE-M网络和5G网络。本发明实施例2仅以WLAN网络和LTE网络以例进行说明，可以理解的，本发明的车地数据传输方法中所选用的网络可以是上述5种网络中的任意两种或两种以上，具体选择需根据运营需要来确定。

实施例3

如图11所示，是本发明的一种车地数据传输系统，包括通信控制主机1以及与通信控制主机1连接的地面控制中心2；其中，通信控制主机1包括：链路建立模块11，用于通过至少两个通信网络与地面控制中心2进行通信连接，以建立至少一条传输链路；传输控制模块12，用于实时获取各个车载业务系统的待传输数据，以通过建立的传输链路向地面控制中心2平台传输待传输数据，实现车地数据传输。

进一步地，该链路建立模块11包括：第一链路建立单元111，用于根据预设的第一配置模式选取对应的通信网络与地面控制中心2进行通信连接，以建立一条传输链路。

在该实施例中，通信控制主机1中链路建立模块11初始化第一配置模式包括以下两种方式：

方式一、开启WLAN网络、关闭LTE网络。下面结合附图9对该示例进行详细说明。

通信控制主机1中链路建立模块11初始化第一配置模式为开启WLAN网络且关闭LTE网络；链路建立模块11中的第一链路建立单元111根据第一配置模式利用WLAN网络进行与地面控制中心2之间的通信连接，建立一条WLAN无线传输链路；当传输控制模块12获取到各个车载业务系统的待传输数据时，则通过该WLAN无线传输链路向地面控制中心2传输待传输数据，实现车地数据传输。

方式二、开启LTE网络、关闭WLAN网络，下面结合附图9对该示例进行详细说明。

通信控制主机1中链路建立模块11初始化第一配置模式为开启LTE网络且关闭WLAN网络；第一链路建立单元111利用LTE网络进行与地面控制中心2之间的通信连接，建立一条WLAN无线传输链路；当传输控制模块12获取到各个车载业务系统的待传输数据时，则通过该LTE无线传输链路向地面控制中心2传输待传输数据，实现车地数据传输。

在本发明中，通信网络除了上述WLAN网络和LTE网络之外，还包括Wimax网络、LTE-M网络和5G网络。本发明实施例3仅以WLAN网络和LTE网络以例进行说明，可以理解的，本发明的车地数据传输系统中所选用的网络可以是上述5种网络中的任意两种或两种以上，具体选择需根据运营需要来确定。

实施例4

如图12所示，是本发明的另一种车地数据传输系统，该系统除了包括实施例1中的全部组成部件之外，其链路建立模块11还包括：第二链路建立单元112，用于根据第二配置模式控制至少两个通信网络与地面控制中心2进行通信连接，以建立至少两条传输链路。

进一步地，该传输控制模块12还用于按照至少两条传输链路的优先级标识的高低次序依次控制对应的传输链路向所述地面控制中心2平台传输所述待传输数据；其中，该优先级标识预先设置。

其中，该传输控制模块12，具体包括：

第一传输控制单元121，用于控制至少两条传输链路中的第一传输链路向地面控制中心2传输待传输数据，并实时监测第一传输链路的连接状态或数据量；其中，第一传输链路为具有最高优先级标识的传输链路；

第二传输控制单元122，用于在第一传输链路发生中断或传输数据大于数据量阈值时，将未传输的待传输数据分配至至少两条传输链路中的第二传输链路进行传输；其中，第二传输链路为具有次高优先级标识的传输链路。

在该实施例中，通信控制主机1初始化第二配置模式包括以下两种方式：

方式一、开启WLAN网络、开启LTE网络，WLAN网络的优先级标识高于LTE网络的优先级标识。下面结合附图10对该示例进行详细说明。

通信控制主机1中链路建立模块11初始化第二配置模式为开启WLAN网络、开启LTE网络；其中，WLAN网络的优先级标识高于LTE网络的优先级标识；第二链路建立单元112通过WLAN网络和LTE网络进行与地面控制中心2之间的通信连接，建立一条WLAN无线传输链路以及一条LTE网络无线传输链路；当传输控制模块12获取到各个车载业务系统的待传输数据时，第一传输控制单元121则先通过WLAN无线传输链路向地面控制中心2传输待传输数据并对WLAN无线传输链路的连接状态和传输数据的数据量进行监测；第二传输控制单元122在WLAN无线传输链路发生中断或传输数据的数据量大于数据量阈值时，将未传输的待传输数据分配至LTE网络无线传输链路进行传输。

方式二、开启LTE网络、开启WLAN网络，LTE网络的优先级标识高于WLAN网络的优先级标识。下面结合附图10对该示例进行详细说明。

通信控制主机1中链路建立模块11初始化第二配置模式为开启LTE网络、开启WLAN网络；其中，LTE网络的优先级标识高于WLAN网络的优先级标识；第二链路建立单元112通过LTE网络和WLAN网络进行与地面控制中心2之间的通信连接，同时建立一条LTE无线传输链路以及一条WLAN无线传输链路；当传输控制模块12获取到各个车载业务系统的待传输数据时，第一传输控制单元121则先通过LTE无线传输链路向地面控制中心2传输待传输数据并对LTE无线传输链路的连接状态和传输数据的数据量进行监测；第一传输控制单元121在LTE无线传输链路发生中断或传输数据的数据量大于数据量阈值时，将未传输的待传输数据分配至WLAN无线传输链路进行传输。

在该实施例中，通信网络除了上述WLAN网络和LTE网络之外，还包括Wimax网络、LTE-M网络和5G网络。本发明实施例4仅以WLAN网络和LTE网络以例进行说明，可以理解的，本发明的车地数据传输系统中所选用的网络可以是上述5种网络中的任意两种或两种以上，具体选择需根据运营需要来确定。

综上所述，与现有技术相比，本发明的一种车地数据传输方法及系统具有以下有益效果：

(1)本发明的车地数据传输方法及系统采用多种通信网络实现通信控制主机与地面控制中心之间的通信连接，使得在任意一种通信网络发生故障时，可切换至其他通信网络来继续通信控制主机与地面控制中心之间的通信连接，避免单一通信网络发生故障时引起车地数据传输中断或单一通信网络发生网络拥塞时而降低车地数据传输效率，可有效提高车地数据传输的可靠性和数据传输效率；

(2)本发明的车地数据传输方法及系统在传输数据量过大时，可根据传输链路的优先级来支持两种甚至多种通信网络的相互切换，能够有效减少网络拥塞，大大加快车地数据传输速度，保障运营人员对各个车载业务系统状态数据的实时掌握；

(3)本发明的车地数据传输方法及系统可通过第一配置模式和第二配置模式来进行通信控制主机与地面控制中心之间的传输方式配置，使其可兼容多种网络场景，具有较高的灵活性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种车地数据传输方法，其特征在于，包括如下步骤：

通信控制主机通过至少两个通信网络与地面控制中心进行通信连接，以建立至少一条传输链路；

所述通信控制主机获取各个车载业务系统的待传输数据，并控制建立的传输链路向所述地面控制中心传输所述待传输数据，实现车地数据传输。

2.如权利要求1所述的车地数据传输方法，其特征在于，所述通信控制主机初始化有第一配置模式，所述第一配置模式用于指示通信主机从至少两个通信网络中择一选取通信网络进行通信连接；

所述通信控制主机通过至少两个通信网络进行与地面控制中心之间的通信连接，以建立至少一条传输链路，包括如下步骤：

所述通信控制主机根据所述第一配置模式选取对应的通信网络与所述地面控制中心进行通信连接，以建立一条传输链路。

3.如权利要求1所述的车地数据传输方法，其特征在于，所述通信控制主机初始化有第二配置模式，所述第二配置模式用于指示通信控制主机选取所述至少两个通信网络进行通信连接；

所述通信控制主机通过至少两个通信网络进行与地面控制中心之间的通信连接，以建立至少一条传输链路，包括如下步骤：

所述通信控制主机根据所述第二配置模式通过所述至少两个通信网络与所述地面控制中心进行通信连接，以建立至少两条传输链路。

4.如权利要求3所述的车地数据传输方法，其特征在于，所述通信主机中预设有所述至少两条传输链路的优先级标识；

所述通信主机控制建立的传输链路向所述地面控制中心传输所述待传输数据，包括如下步骤：

所述通信主机按照所述优先级标识的高低次序依次控制对应的传输链路向所述地面控制中心平台传输所述待传输数据。

5.如权利要求4所述的车地数据传输方法，其特征在于，所述通信主机按照所述优先级标识的高低次序依次控制对应的传输链路向所述地面控制中心平台传输所述待传输数据，包括如下步骤：

所述通信控制主机控制所述至少两条传输链路中的第一传输链路向所述地面控制中心传输所述待传输数据，并实时监测所述第一传输链路的连接状态或数据量；其中，所述第一传输链路为具有最高优先级标识的传输链路；

当所述第一传输链路发生中断或传输数据大于数据量阈值时，所述通信控制主机将未传输的所述待传输数据分配至所述至少两条传输链路中的第二传输链路进行传输；其中，所述第二传输链路为具有次高优先级标识的传输链路。

6.一种车地数据传输系统，其特征在于，包括通信控制主机以及与所述通信控制主机连接的地面控制中心；其中，所述通信控制主机包括：

链路建立模块，用于通过至少两个通信网络与地面控制中心进行通信连接，以建立至少一条传输链路；

传输控制模块，用于实时获取各个车载业务系统的待传输数据，以控制建立的传输链路向所述地面控制中心平台传输所述待传输数据，实现车地数据传输。

7.如权利要求6所述的车地数据传输系统，其特征在于，所述链路建立模块包括：

第一链路建立单元，用于根据预设的第一配置模式选取对应的通信网络与所述地面控制中心进行通信连接，以建立一条传输链路。

8.如权利要求6所述的车地数据传输系统，其特征在于，所述链路建立模块初始化有第二配置模式，所述第二配置模式用于指示链路建立模块选取所述至少两个通信网络进行通信连接；所述链路建立模块还包括：

第二链路建立单元，用于根据预设的第二配置模式控制所述至少两个通信网络与所述地面控制中心进行通信连接，以建立至少两条传输链路。

9.如权利要求8所述的车地数据传输系统，其特征在于，所述传输控制模块中预设有所述至少两条传输链路的优先级标识；所述传输控制模块还用于按照所述优先级标识的高低次序依次控制对应的传输链路向所述地面控制中心平台传输所述待传输数据。

10.如权利要求9所述的车地数据传输系统，其特征在于，所述传输控制模块包括：

第一传输控制单元，用于控制所述至少两条传输链路中的第一传输链路向所述地面控制中心传输所述待传输数据，并实时监测所述第一传输链路的连接状态或数据量；其中，所述第一传输链路为具有最高优先级标识的传输链路；

第二传输控制单元，用于在所述第一传输链路发生中断或传输数据大于数据量阈值时，将未传输的所述待传输数据分配至所述至少两条传输链路中的第二传输链路进行传输；其中，所述第二传输链路为具有次高优先级标识的传输链路。