CN109039768B - 一种lte-m通信网络中cbtc信号告警方法 - Google Patents

一种lte-m通信网络中cbtc信号告警方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109039768B
CN109039768B CN201811018580.1A CN201811018580A CN109039768B CN 109039768 B CN109039768 B CN 109039768B CN 201811018580 A CN201811018580 A CN 201811018580A CN 109039768 B CN109039768 B CN 109039768B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cbtc
alarm
network
lte
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811018580.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109039768A (zh
Inventor
南亮
王鑫鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Hongxin Technology Development Co Ltd
Original Assignee
Wuhan Hongxin Technology Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Hongxin Technology Development Co Ltd filed Critical Wuhan Hongxin Technology Development Co Ltd
Priority to CN201811018580.1A priority Critical patent/CN109039768B/zh
Publication of CN109039768A publication Critical patent/CN109039768A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109039768B publication Critical patent/CN109039768B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications
    • H04L41/0631—Management of faults, events, alarms or notifications using root cause analysis; using analysis of correlation between notifications, alarms or events based on decision criteria, e.g. hierarchy, tree or time analysis
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications
    • H04L41/0677—Localisation of faults
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H04W4/42—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for mass transport vehicles, e.g. buses, trains or aircraft

Abstract

本发明所采用的技术方案提供一种LTE‑M通信网络中CBTC信号告警方法，核心网实时解析每个车载终端CBTC数据中断时间，当出现CBTC信号中断超过规定阈值的问题时，给网管上报CBTC信号中断告警；网管通过核心网上报的CBTC信号中断告警定位到问题车辆，并基于超时时间内问题车辆两端数据终端的CBTC信号中断告警，判断是否上报EB严重告警，EB为紧急制动。本发明可以快速有效的对所有车辆的CBTC信号进行监测，代替了人工巡检和定位，极大的提高了发现和定位问题的效率。

Description

一种LTE-M通信网络中CBTC信号告警方法
技术领域
本发明属于轨道交通技术领域，具体涉及一种LTE-M通信网络中CBTC信号告警方法。
背景技术
目前根据LTE-M(地铁长期演进系统)承载CBTC(基于通信的列车控制系统)业务及接口规范，要求：(1)在单网情况下，LTE-M系统通信中断时间不超过规定阈值2.4秒的概率不小于99.98％。(2)LTE-M网络应将地面设备的工作状态传送给CBTC系统监测设备，以便于CBTC系统的维护。(3)冗余备份功能要求每列车的两端各安装一套列车接入单元，分别接入两个独立的LTE-M网络，以确保CBTC业务存在两条物理上完全独立的数据通道。
但是，目前的LTE-M系统只会将地面设备的在线状态传送给CBTC系统监测设备，通信中断时间是否超过2.4秒并不会上报，CBTC系统监测设备无法监控LTE-M系统的通信性能。当发生CBTC信号丢失时，无法准确快速的定位出是否是由于LTE-M系统通信中断导致。而且由于存在冗余备份，当单网LTE-M系统通信中断时间超过2.4秒时，也不会将信号丢失的风险上报给CBTC系统监测设备，不利于CBTC系统的安全稳定运行。
因此，及时上报通信丢失风险、发生CBTC信号丢失时准确定位出是否是由于LTE-M系统通信中断导致成为目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种LTE-M通信网络中CBTC信号告警方法，能够及时上报LTE-M系统通信中断告警，可快速准确定位到问题车辆，并判断发生CBTC信号丢失时是否是由于LTE-M系统通信中断导致。
本发明所采用的技术方案提供一种LTE-M通信网络中CBTC信号告警方法，核心网实时解析每个车载终端CBTC数据中断时间，当出现CBTC信号中断超过规定阈值的问题时，给网管上报CBTC信号中断告警；网管通过核心网上报的CBTC信号中断告警定位到问题车辆，并基于超时时间内问题车辆两端数据终端的CBTC信号中断告警，判断是否上报EB严重告警，EB为紧急制动；
各核心网给网管上报CBTC信号中断告警的过程包括以下子步骤：
步骤1.1，核心网实时解析车载数据终端CBTC数据报文，记录并更新前后两个CBTC数据报文接收时间差；
步骤1.2，当前后两个CBTC数据报文接收时间差大于规定阈值，核心网给网管上报CBTC信号中断告警；
网管执行告警定位及EB告警上报的操作，包括以下子步骤：
步骤2.1，当网管接收核心网上报的CBTC信号中断告警，启动定时器，并通过列车编号、车头和车尾接入单元的IP地址的映射关系，定位到问题车辆的某一台列车接入单元；
步骤2.2，超时时间内，如果再次收到核心网上报的CBTC信号中断告警，且定位到同一车辆的另一台列车接入单元，则网管上报EB严重告警。
而且，核心网内部启动一个独立的线程，负责解析每个车载终端CBTC数据报文；此线程不参与也不影响核心网正常的业务处理。
而且，核心网建立并更新数据链表，数据链表的内容包括数据终端和列车接入单元的IP地址、该数据终端CBTC数据报文接收时间、该数据终端上一个CBTC数据报文接收时间、前后两个数据报文接收时间差。
而且，核心网给网管上报CBTC信号中断告警时，告警内容包含CBTC数据报文接收时间、前后两个CBTC数据报文接收时间差、数据终端的IP地址、列车接入单元的IP地址。
而且，设置一个时间阀值，当前后两个CBTC数据报文接收时间差大于时间阀值且小于规定阈值时，核心网给网管上报CBTC信号超时告警；当前后两个CBTC数据报文接收时间差大于规定阈值时，核心网给网管上报CBTC信号中断告警。
而且，规定阈值为2.4秒。
而且，设置的时间阀值小于2秒。
而且，网管侧将列车编号和列车两端的列车接入单元写入配置表并建立映射关系，配置表中每个实例由列车编号、车头和车尾接入单元的IP地址构成，网管收到CBTC信号中断告警后，根据告警消息中的IP地址，直接定位到问题车辆。。
而且，在发生CBTC信号丢失时，查看网管是否上报EB严重告警；如果上报，说明是由于LTE-M系统通信中断问题导致；如果未上报，说明不是由于LTE-M系统通信中断问题导致。
由上述技术方案可知，通过在核心网侧建立数据链表，并针对CBTC数据进行过滤和记录，可以快速准确的统计每个车载数据终端CBTC数据中断时间。当出现CBTC信号中断超过2.4秒的问题时，核心网给网管上报CBTC信号中断告警，网管侧可以直接定位到出问题的车辆。该方法可以快速有效的对所有车辆的CBTC信号进行监测，代替了人工巡检和定位，极大的提高了发现和定位问题的效率。
附图说明
图1为现有技术的LTE-M数据业务互联互通架构示意图；
图2为本发明实施例的核心网上报CBTC信号中断告警功能示意图。
图3为本发明实施例网管定位车辆CBTC信号丢失问题功能示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例详细说明本发明技术方案，提供了对该实施例的全面理解的详细细节。但是，本领域的技术人员应当了解，无需一些所示细节也可以实施本发明。另外，某些公知结构或功能没有进行详细的说明，以免使本发明的实施例相关说明不清楚。
图1为LTE-M数据业务互联互通架构示意图。整个架构由三部分组成：网管、LTE-M系统、列车运行控制系统。网管对LTE-M系统内的设备进行实时监控；LTE-M系统由两套独立的LTE-M网络组成，分为红网和蓝网。每个LTE-M网络由核心网、基站、列车接入单元组成；列车运行控制系统由列车上的数据终端和地面上的控制系统组成。LTE-M网络接收CBTC系统从地面发送来的移动授权等信息，并通过LTE-M网络传输到CBTC车载设备。同时LTE-M网络将CBTC系统车载设备发送的列车位置等信息传送给CBTC系统地面设备。
本发明提出一种LTE-M通信网络中CBTC信号告警方法，核心网实时解析每个车载终端CBTC数据中断时间，当出现CBTC信号中断超过规定阈值2.4秒的问题时，给网管上报CBTC信号中断告警；网管通过核心网上报的CBTC信号中断告警定位到问题车辆，并基于超时周期内问题车辆两端数据终端的CBTC信号中断告警，判断是否上报EB(紧急制动)严重告警。
本发明提出，核心网给网管上报CBTC信号中断告警过程中，核心网实时解析车载数据终端CBTC数据报文，记录并更新前后两个CBTC数据报文接收时间差；当前后两个CBTC数据报文接收时间差大于2.4秒，核心网给网管上报CBTC信号中断告警；
之后网管执行告警定位及EB(紧急制动)告警上报的操作，包括网管接收核心网上报的CBTC信号中断告警，启动定时器，并通过结构体的映射关系，定位到问题车辆；超时时间内，如果再次收到核心网上报的CBTC信号中断告警，且定位到同一车辆的另一台车载台，则网管上报EB(紧急制动)严重告警。这样，网管收到CBTC信号中断告警后，可直接定位到问题车辆；还可以直接判断CBTC信号丢失是否是由于LTE-M系统通信中断问题导致。
实施例中，核心网内部启动一个独立的线程，负责解析每个车载终端CBTC数据报文；此线程不参与也不影响核心网正常的业务处理。
图2为LTE-M网络核心网上报CBTC信号中断告警功能示意图。LTE-M系统红蓝网中核心网告警功能完全相同，实施例以单个LTE-M网络为例，具体实施过程如下：
1.核心网将数据终端与列车接入单元的IP地址写入配置表，数据终端通过LTE-M网络与列车运行控制系统间进行CBTC数据传输：实施例中，配置表由多实例组成，每个实例由数据终端的IP地址与列车接入单元的IP地址构成。核心网读取配置表并建立结构体数组，每个结构体由配置表单个实例中的列车接入单元和数据终端的IP地址构成；
2.LTE核心网建立一个数据链表：实施例中，核心网根据步骤1添加的配置表建立并初始化数据链表，每个数据链表内容包含配置表单个实例中数据终端和列车接入单元的IP地址、该数据终端CBTC数据报文接收时间、该数据终端上一个CBTC数据报文接收时间、前后两个数据报文接收时间差；
3.核心网根据数据终端的IP地址和CBTC数据过滤网络数据，并实时更新数据链表：实施例中，核心网根据源IP地址和CBTC报文采用的加密协议解析CBTC数据报文，并实时更新数据链表中CBTC数据报文接收时间、该数据终端上一个CBTC数据报文接受时间、前后两个CBTC数据报文接收时间差；
4.当前后两个数据报文接收时间差大于2.4秒时，核心网给网管上报CBTC信号中断告警：实施例中如果前后两个CBTC数据报文接收时间差大于2.4秒，核心网给网管上报CBTC信号中断告警，告警内容包含步骤3中所得CBTC数据报文接收时间、前后两个CBTC数据报文接收时间差、数据终端的IP地址、列车接入单元的IP地址；
具体实施时，流程可以设计为，判断前后两个数据报文接收时间差是否大于2.4秒，是则核心网给网管上报CBTC信号中断告警，否则返回步骤3，继续接收解析CBTC数据包报文，并实时更新数据链表，持续进行监控。
进一步地，可以设置一个时间阀值，根据发送CBTC数据报文间隔时间和工程经验将时间阀值设置成不超过2秒的值，当前后两个CBTC数据报文接收时间差大于时间阀值且小于2.4秒时，核心网给网管上报CBTC信号超时告警，网管可以将此告警定义为重要告警；当前后两个CBTC数据报文接收时间差大于2.4秒时，核心网给网管上报CBTC信号中断告警，网管可以将此告警定义为严重告警。这样不仅可以适配各个信号厂商，还有利于及时暴露LTE-M网络问题。
图3为网管定位车辆CBTC信号丢失问题功能示意图，实施例具体实施过程如下：
1.网管侧将列车编号和列车两端的列车接入单元写入配置表并建立映射关系：实施例中，配置表由多实例组成，每个实例由列车编号、车头和车尾接入单元的IP地址构成。网管读取配置表并建立结构体数组，每个结构体由配置表单个实例中的列车编号、车头和车尾列车接入单元的IP地址构成。结构体内各个元素组合成一个整体，并形成相应映射关系，可以通过任意元素索引到其他元素；
2.网管接收核心网上报的CBTC信号中断告警，根据告警消息中的IP地址及步骤1中添加的结构体，通过映射关系可以定位到车辆编号和列车接入单元：实施例中，网管侧建立消息链表，消息链表存储列车编号、列车两端列车接入单元、核心网给网管上报CBTC信号中断告警信息及时间、CBTC信号丢失告警次数；收到核心网上报CBTC信号中断告警后，网管侧更新消息链表，并将告警定位到具体的列车上的某一台列车接入单元；
3.网管接收核心网上报的CBTC信号中断告警后启动一个定时器，并设置超时时间，以提供超期周期的限制。超时时间内，如果再次收到核心网上报的CBTC信号中断告警，且定位到同一车辆的另一台列车接入单元，则网管上报EB(紧急制动)严重告警。具体实施时，流程可以设计为，判断超时时间内网管是否收到核心网上报的同一车辆的另一台列车接入单元的CBTC信号中断告警，是则网管上报EB(紧急制动)严重告警，否则返回步骤2，继续接收核心网上报的CBTC信号中断告警，持续进行监控。这里超时时间可以根据列车长度与行驶速度等因素设置一个不小于5秒的值。进一步地，本发明提出，在发生CBTC信号丢失时，查看网管是否上报EB(紧急制动)严重告警。如果上报，即说明是由于LTE-M系统通信中断问题导致；如果未上报，即说明不是由于LTE-M系统通信中断问题导致。
具体实施时，本发明可采用计算机软件技术实现自动运行。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种LTE-M通信网络中CBTC信号告警方法，其特征在于：核心网实时解析每个车载终端CBTC数据中断时间，当出现CBTC信号中断超过规定阈值的问题时，给网管上报CBTC信号中断告警；网管通过核心网上报的CBTC信号中断告警定位到问题车辆，并基于超时时间内问题车辆两端数据终端的CBTC信号中断告警，判断是否上报EB严重告警，EB为紧急制动；
所述超时时间是指，网管接收核心网上报的CBTC信号中断告警后启动一个定时器，并设置超时时间，以提供超期周期的限制；
各核心网给网管上报CBTC信号中断告警的过程包括以下子步骤：
步骤1.1，核心网实时解析车载数据终端CBTC数据报文，记录并更新前后两个CBTC数据报文接收时间差；
步骤1.2，当前后两个CBTC数据报文接收时间差大于规定阈值，核心网给网管上报CBTC信号中断告警；
网管执行告警定位及EB告警上报的操作，包括以下子步骤：
步骤2.1，当网管接收核心网上报的CBTC信号中断告警，启动定时器，并通过列车编号、车头和车尾接入单元的IP地址的映射关系，定位到问题车辆的某一台列车接入单元；
步骤2.2，超时时间内，如果再次收到核心网上报的CBTC信号中断告警，且定位到同一车辆的另一台列车接入单元，则网管上报EB严重告警。
2.根据权利要求1所述一种LTE-M通信网络中CBTC信号告警方法，其特征在于：核心网内部启动一个独立的线程，负责解析每个车载终端CBTC数据报文；此线程不参与也不影响核心网正常的业务处理。
3.根据权利要求1所述一种LTE-M通信网络中CBTC信号告警方法，其特征在于：核心网建立并更新数据链表，数据链表的内容包括数据终端和列车接入单元的IP地址、该数据终端CBTC数据报文接收时间、该数据终端上一个CBTC数据报文接收时间、前后两个数据报文接收时间差。
4.根据权利要求3所述一种LTE-M通信网络中CBTC信号告警方法，其特征在于：核心网给网管上报CBTC信号中断告警时，告警内容包含CBTC数据报文接收时间、前后两个CBTC数据报文接收时间差、数据终端的IP地址、列车接入单元的IP地址。
5.根据权利要求1或2或3或4所述一种LTE-M通信网络中CBTC信号告警方法，其特征在于：设置一个时间阀值，当前后两个CBTC数据报文接收时间差大于时间阀值且小于规定阈值时，核心网给网管上报CBTC信号超时告警；当前后两个CBTC数据报文接收时间差大于规定阈值时，核心网给网管上报CBTC信号中断告警。
6.根据权利要求1或2或3或4所述一种LTE-M通信网络中CBTC信号告警方法，其特征在于：规定阈值为2.4秒。
7.根据权利要求5所述一种LTE-M通信网络中CBTC信号告警方法，其特征在于：设置的时间阀值小于2秒。
8.根据权利要求4所述一种LTE-M通信网络中CBTC信号告警方法，其特征在于：网管侧将列车编号和列车两端的列车接入单元写入配置表并建立映射关系，配置表中每个实例由列车编号、车头和车尾接入单元的IP地址构成，网管收到CBTC信号中断告警后，根据告警消息中的IP地址，直接定位到问题车辆。
9.根据权利要求1或2或3或4所述一种LTE-M通信网络中CBTC信号告警方法，其特征在于：在发生CBTC信号丢失时，查看网管是否上报EB严重告警；如果上报，说明是由于LTE-M系统通信中断问题导致；如果未上报，说明不是由于LTE-M系统通信中断问题导致。
CN201811018580.1A 2018-09-03 2018-09-03 一种lte-m通信网络中cbtc信号告警方法 Active CN109039768B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811018580.1A CN109039768B (zh) 2018-09-03 2018-09-03 一种lte-m通信网络中cbtc信号告警方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811018580.1A CN109039768B (zh) 2018-09-03 2018-09-03 一种lte-m通信网络中cbtc信号告警方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109039768A CN109039768A (zh) 2018-12-18
CN109039768B true CN109039768B (zh) 2021-05-18

Family

ID=64622781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811018580.1A Active CN109039768B (zh) 2018-09-03 2018-09-03 一种lte-m通信网络中cbtc信号告警方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109039768B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111836299A (zh) * 2020-07-21 2020-10-27 上海电气泰雷兹交通自动化系统有限公司 一种车地无线通信质量监测的方法
CN112788549B (zh) * 2021-01-06 2022-04-19 武汉虹信科技发展有限责任公司 一种cbtc组播传输方法及系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5113647B2 (ja) * 2008-07-07 2013-01-09 株式会社日立製作所 無線通信を用いた列車制御システム
CN103675866B (zh) * 2012-09-21 2016-12-21 中国移动通信集团公司 定位装置和方法
CN104615065B (zh) * 2015-01-15 2017-09-05 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 用于列车网络控制系统的数据处理方法及装置
CN106585674B (zh) * 2016-12-09 2018-09-04 交控科技股份有限公司 一种列车动态测试的全自动防护方法及系统
CN106781290A (zh) * 2016-12-27 2017-05-31 中国铁道科学研究院通信信号研究所 高速铁路地震预警监测铁路局中心系统信息处理平台

Also Published As

Publication number Publication date
CN109039768A (zh) 2018-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020063280A1 (zh) 一种车地一体综合分析平台
WO2015024497A1 (zh) 一种智能变电站网络采样和控制链路的自诊断方法
CN110177008B (zh) 一种铁路业务呼叫故障检测方法和装置
CN202563577U (zh) 一种车辆智能监控管理系统
CN109039768B (zh) 一种lte-m通信网络中cbtc信号告警方法
EP3761607A1 (en) Vehicle-mounted network system and communication method thereof
CN110097740A (zh) 一种地震预警紧急处置方法及信息中心
CN113726573B (zh) 冗余网络通信方法、装置、电子设备及存储介质
CN109639503B (zh) 一种基于变电站过程层网络设备的异常报文追溯实现方法
CN104243623A (zh) 乘客信息系统与ats系统间接口的数据处理系统及方法
CN109067491B (zh) 列车广播音频监控方法、平台及系统
US11012290B2 (en) Systems and methods for node outage determination and reporting
CN110597226A (zh) 一种车载以太网的异常预警方法及装置
CN102412983B (zh) 一种设备告警上报方法
CN110224872B (zh) 一种通信方法、装置及存储介质
CN112600700A (zh) 一种基于Tbox新能源汽车平台的性能验证系统
CN104468301A (zh) 一种基于mvb通信的安全输出方法
CN113807687B (zh) 调度集中仿真系统、接口设备及无线闭塞控制仿真系统
CN114884803B (zh) 多重冗余状态的处理方法、装置、设备和介质
CN203204332U (zh) 基于列车控制及监控系统的广播仿真调试系统
CN113596067B (zh) 车载乘客信息系统
CN110830327B (zh) 一种过程层网络全链路监控和告警的实现方法
CN111148067A (zh) 基于车联网的车辆状况监测方法、系统及计算机存储介质
CN110958313A (zh) 一种全自动驾驶地铁车辆数据的车地传输方法
CN116669084B (zh) 基于蜂窝网络的故障修复方法、装置、设备以及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20201030

Address after: 430205 No.1 tanhu 2nd Road, Canglong Island, Jiangxia Economic Development Zone, Wuhan City, Hubei Province

Applicant after: Wuhan Hongxin Technology Development Co.,Ltd.

Address before: 430073 Hubei province Wuhan Dongxin East Lake high tech Development Zone, Road No. 5

Applicant before: Wuhan Hongxin Telecommunication Technologies Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant