CN109218040A - 基于lte技术的轨道交通行业数据传输通信系统与方法 - Google Patents

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郑建华
张丹宇
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Putian Information Technology Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0803—Configuration setting
    • H—ELECTRICITY
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    • 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
    • H04L41/0654—Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery
    • H04L41/0668—Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery by dynamic selection of recovery network elements, e.g. replacement by the most appropriate element after failure

Abstract

本发明公开一种基于LTE技术的轨道交通行业数据传输通信系统与方法，简单快速实现轨道交通行业数据传输可靠性的需求。方法包括列车状态数据传输过程和控制指令传输过程，所述列车状态数据传输过程，包括：所述第一TAU设备和第二TAU设备中的主用TAU设备获取列车状态数据，并利用所述主用TAU设备到所述路由器的GRE隧道将所述列车状态数据发送给所述控制中心服务器；所述控制指令传输过程，包括：所述路由器获取所述控制中心服务器发送的控制指令，根据所述路由器到所述第一TAU设备和第二TAU设备中的主用TAU设备的GRE隧道将所述控制指令发送给所述主用TAU设备，其中，所述第一TAU设备和第二TAU设备中的主用TAU设备通过GRE隧道的KeepAlive机制确定。

Description

基于LTE技术的轨道交通行业数据传输通信系统与方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于LTE技术的轨道交通行业数据传输通信系统与方法。
背景技术
现有的基于LTE技术的轨道交通行业数据传输通信系统架构如图1所示，为了车载设备传输数据的可靠性，分别在车头和车尾安装了1个TAU(Terminal Access Unit，终端接入单元)，轨道交通行业数据传输的过程为：列车与地面服务器会进行数据通信，产生的上行IP数据报文会发送到TAU，TAU采用4G技术将IP报文封装为LTE的空口无线帧格式进行无线发送，经过LTE基站RRU、LTE基站BBU、LTE核心网接收、处理、转发后，IP报文传输到路由器，再由路由器寻址到服务器，如果有多个路由器，需要在每个路由器根据服务器IP网段进行路由配置，并且保证传输的可靠性，车头和车尾的TAU互为主用和备用；下行方向在LTE核心网中还需要根据车载设备的IP网段进行路由配置，下行IP数据报文才能寻址到车载设备；由此可见，业务层IP网络规划和传输层配置的耦合程度比较高，不利于网络的运行维护，且使整个数据传输的过程较为复杂。
发明内容
为了解决现有技术存在的缺陷，本发明实施例提供一种基于LTE技术的轨道交通行业数据传输通信系统与方法。
一方面，本发明实施例提出一种基于LTE技术的轨道交通行业数据传输通信系统，包括：
第一TAU设备、第二TAU设备，以及与控制中心服务器连接的路由器；其中，
在所述路由器中配置有到所述第一TAU设备和第二TAU设备的GRE隧道，
在所述第一TAU设备和第二TAU设备中配置有到所述路由器的GRE隧道。
另一方面，本发明实施例一种基于前述系统的轨道交通行业数据传输通信方法，包括列车状态数据传输过程和控制指令传输过程，
所述列车状态数据传输过程，包括：
所述第一TAU设备和第二TAU设备中的主用TAU设备获取列车状态数据，并利用所述主用TAU设备到所述路由器的GRE隧道将所述列车状态数据发送给所述控制中心服务器，其中，在所述第一TAU设备和第二TAU设备中一个TAU设备故障时，所述第一TAU设备和第二TAU设备中另外一个TAU设备为主用TAU设备；
所述控制指令传输过程，包括：
所述路由器获取所述控制中心服务器发送的控制指令，根据所述路由器到所述第一TAU设备和第二TAU设备中的主用TAU设备的GRE隧道将所述控制指令发送给所述主用TAU设备，其中，所述第一TAU设备和第二TAU设备中的主用TAU设备通过GRE隧道的KeepAlive机制确定。
本发明实施例提出的基于LTE技术的轨道交通行业数据传输通信系统与方法，通过在路由器中配置到第一TAU设备和第二TAU设备的GRE隧道，在第一TAU设备和第二TAU设备中配置到路由器的GRE隧道，并借助于GRE隧道的KeepAlive机制将控制指令传输给第一TAU设备和第二TAU设备中的主用TAU设备，将列车状态数据传输给控制中心服务器，可以实现TAU设备到网络设备之间的传输链路的主备，相较于现有技术，业务层IP网络规划和传输层配置的耦合程度降低，利于网络的运行维护；不需要在TAU和核心网侧增加模块实现主用和备用的功能，能够简单快速实现轨道交通行业数据传输可靠性的需求。
附图说明
图1为现有的基于LTE技术的轨道交通行业数据传输通信系统架构图；
图2为本发明一种基于LTE技术的轨道交通行业数据传输通信系统一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参看图2，本实施例公开一种基于LTE技术的轨道交通行业数据传输通信系统，包括：
第一TAU设备1、第二TAU设备2，以及与控制中心服务器连接的路由器3；其中，
在所述路由器3中配置有到所述第一TAU设备1和第二TAU设备2的GRE隧道，
在所述第一TAU设备1和第二TAU设备2中配置有到所述路由器3的GRE隧道。
本实施例提出的基于LTE技术的轨道交通行业数据传输通信系统，通过在路由器中配置到第一TAU设备和第二TAU设备的GRE隧道，在第一TAU设备和第二TAU设备中配置到路由器的GRE隧道，便于借助于GRE隧道的KeepAlive机制将控制指令传输给第一TAU设备和第二TAU设备中的主用TAU设备，将列车状态数据传输给控制中心服务器，可以实现TAU设备到网络设备之间的传输链路的主备，相较于现有技术，业务层IP网络规划和传输层配置的耦合程度降低，利于网络的运行维护；不需要在TAU和核心网侧增加模块实现主用和备用的功能，能够简单快速实现轨道交通行业数据传输可靠性的需求。
本实施例公开一种基于前述实施例所述的系统的轨道交通行业数据传输通信方法，包括列车状态数据传输过程和控制指令传输过程。
所述列车状态数据传输过程，包括：
所述第一TAU设备和第二TAU设备中的主用TAU设备获取列车状态数据，并利用所述主用TAU设备到所述路由器的GRE隧道将所述列车状态数据发送给所述控制中心服务器，其中，在所述第一TAU设备和第二TAU设备中一个TAU设备故障时，所述第一TAU设备和第二TAU设备中另外一个TAU设备为主用TAU设备；
参看图2，可以理解的是，主用TAU设备获取的列车状态数据来自于列车上的主机，在第一TAU设备和第二TAU设备均正常工作时，根据预设的主备设置由主用TAU设备将列车状态数据通过基站、核心网组成的LTE网络发送给控制中心服务器。第一TAU设备和第二TAU设备会监测对方的工作状态，当检测到其中一方故障时，将另一方作为主用TAU设备。
所述控制指令传输过程，包括：
所述路由器获取所述控制中心服务器发送的控制指令，根据所述路由器到所述第一TAU设备和第二TAU设备中的主用TAU设备的GRE隧道将所述控制指令发送给所述主用TAU设备，其中，所述第一TAU设备和第二TAU设备中的主用TAU设备通过GRE隧道的KeepAlive机制确定。
控制指令传输过程利用到GRE隧道的KeepAlive机制：在路由器中打开GRE隧道的KeepAlive功能，路由器会向第一TAU设备和第二TAU设备发送KeepAlive报文；所述第一TAU设备和第二TAU设备中主用TAU设备收到KeepAlive报文回复响应报文，所述第一TAU设备和第二TAU设备中备用TAU设备收到KeepAlive报文不回复响应报文；路由器收到KeepAlive响应报文认为到主用TAU设备的隧道连通，路由器没有收到备用TAU设备的KeepAlive响应报文认为到备用TAU设备的隧道断开，将控制中心服务器发送的控制指令通过核心网、基站组成的LTE网络发送给主用TAU设备。而当备用TAU设备检测到主用TAU设备故障时，备用TAU设备会切换为主用TAU设备向路由器发送KeepAlive响应报文，从而进行GRE隧道的主备链路倒换。
本实施例提出的轨道交通行业数据传输通信方法，通过在路由器中配置到第一TAU设备和第二TAU设备的GRE隧道，在第一TAU设备和第二TAU设备中配置到路由器的GRE隧道，并借助于GRE隧道的KeepAlive机制将控制指令传输给第一TAU设备和第二TAU设备中的主用TAU设备，将列车状态数据传输给控制中心服务器，可以实现TAU设备到网络设备之间的传输链路的主备，相较于现有技术，业务层IP网络规划和传输层配置的耦合程度降低，利于网络的运行维护；需要在TAU和核心网侧增加模块实现主用和备用的功能，能够简单快速实现轨道交通行业数据传输可靠性的需求。
在前述方法实施例的基础上，在所述根据所述路由器到所述第一TAU设备和第二TAU设备中的主用TAU设备的GRE隧道将所述控制指令发送给所述主用TAU设备之前，还可以包括：
所述路由器向所述第一TAU设备和第二TAU设备发送KeepAlive报文；
所述路由器接收KeepAlive响应报文，并将该KeepAlive响应报文的发送方确定为所述主用TAU设备。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (3)

1.一种基于LTE技术的轨道交通行业数据传输通信系统，其特征在于，包括：
第一TAU设备、第二TAU设备，以及与控制中心服务器连接的路由器；其中，
在所述路由器中配置有到所述第一TAU设备和第二TAU设备的GRE隧道，
在所述第一TAU设备和第二TAU设备中配置有到所述路由器的GRE隧道。
2.一种基于权利要求1所述的系统的轨道交通行业数据传输通信方法，包括列车状态数据传输过程和控制指令传输过程，其特征在于，
所述列车状态数据传输过程，包括：
所述第一TAU设备和第二TAU设备中的主用TAU设备获取列车状态数据，并利用所述主用TAU设备到所述路由器的GRE隧道将所述列车状态数据发送给所述控制中心服务器，其中，在所述第一TAU设备和第二TAU设备中一个TAU设备故障时，所述第一TAU设备和第二TAU设备中另外一个TAU设备为主用TAU设备；
所述控制指令传输过程，包括：
所述路由器获取所述控制中心服务器发送的控制指令，根据所述路由器到所述第一TAU设备和第二TAU设备中的主用TAU设备的GRE隧道将所述控制指令发送给所述主用TAU设备，其中，所述第一TAU设备和第二TAU设备中的主用TAU设备通过GRE隧道的KeepAlive机制确定。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述根据所述路由器到所述第一TAU设备和第二TAU设备中的主用TAU设备的GRE隧道将所述控制指令发送给所述主用TAU设备之前，还包括：
所述路由器向所述第一TAU设备和第二TAU设备发送KeepAlive报文；
所述路由器接收KeepAlive响应报文，并将该KeepAlive响应报文的发送方确定为所述主用TAU设备。
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