CN109803235A - 乘客信息系统业务实现集群通信的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种乘客信息系统(PIS)业务实现集群通信的系统及方法，将PIS服务器及车载台接入到基于宽带集群通信(BTrunc)的LTE无线接入网，由基于BTrunc的LTE无线接入网控制车载台实现集群分组后，PIS服务器通过基于BTrunc的LTE无线接入网在集群组内进行通信信息的组播，使得集群组内的车载台接收后，通过与其连接的可视设备进行发布。这样，由于在轨道交通系统中引入了基于BTrunc的LTE无线接入网，从而通过集群通信方式对车载台进行PIS业务的通信信息传输。
Description
技术领域
本发明轨道交通的通信系统，特别涉及一种乘客信息系统(PIS)业务实现集群通信的系统及方法。
背景技术
随着轨道交通的发展，在轨道交通系统中实现通信的技术被提出出来，其中就包括PIS。PIS是依托多媒体网络技术，以计算机系统为核心，通过在轨道交通系统中的站厅、站台、出入口、列车上设置的显示车载台，让乘客及时准确地了解列车运营信息和公共媒体信息的多媒体综合信息系统，是地铁系统实现以人为本、提高服务质量及加快各种信息公告传递的重要设施，是提高地铁运营管理水平，扩大地铁对旅客服务范围的有效工具。PIS业务是由源侧将视频、文字或图像信息通过广播或组播的范式传输到车载台进行播放，可实现：视频、文字或图像信息的广播或组播通信。轨道交通系统对PIS业务要求，即视频业务要求能够传输图像分辨率为标清或高清的视频，传输速率为下行2～8兆比特/秒(Mbps)，PIS视频业务要求传输时延小。
图1为现有技术提供的PIS结构示意图，包括：控制中心、以太网、分时长期演进(TD-LTE)核心网及车载台，车载台可以设置在轨道交通系统中的站厅、站台、出入口或/和列车上，其中，
控制中心通过以太网或接口接入TD-LTE核心网，轨道交通系统中的车载台通过漏缆接入到TD-LTE核心网，由控制系统通过TD-LTE核心网将广播或组播的通信信息传输给车载台，由车载台进行处理或显示。
另外，列车控制系统(CBTC)的控制中心也接入到TD-LTE核心网，轨道列车中不同位置的工业交换机也通过无线列车接入单元接入到漏缆上，工业交换机用于根据CBTC的控制中心或PIC的控制中心通过TD-LTE核心网发送的指令，对列车中的诸如显示屏、视频控制器或车载列控设备进行相应的控制。工业交换机还可以通过漏缆及TD-LTE核心网与PIS或CBTC的控制中心交互。
如图1所示，在采用PIS实现对车载台的组播或广播的通信信息传输时，是采用WiFi接入方式或隧道接入方式接入到TD-LTE核心网实现，可操作性和兼容性不强。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种PIS业务实现集群通信的系统，该系统通过集群通信方式对车载台进行PIS业务的通信信息传输。
本发明实施例还提供一种PIS业务实现集群通信的方法，该方法通过集群通信方式对车载台进行PIS业务的通信信息传输。
根据上述目的，本发明是这样实现的：
一种乘客信息系统PIS业务实现集群通信的系统，包括：PIS服务器(101)、基于宽带集群通信BTrunc的LTE无线接入网(102)、以及多个车载台(103)，其中，
基于BTrunc的LTE无线接入网(102)控制多个车载台(103)接入到所建立的集群组内，PIS服务器(101)通过基于BTrunc的LTE无线接入网(102)在集群组内进行通信信息的组播，集群组内的车载台(103)接收。
较佳地，所述系统还包括：多个可视设备(104)，接入到车载台(103)上，将车载台(103)接收的通信信息进行发布。
较佳地，所述基于BTrunc的LTE无线接入网(102)建立集群组，每个集群组具有对应的组播地址、组播源地址及组播端口，其中组播源地址及组播端口为PIS服务器(101)接入到基于BTrunc的LTE无线接入网(102)的地址及端口。
较佳地，所述基于BTrunc的LTE无线接入网(102)由宽带集群基站(1021)、LTE宽带集群核心网(1022)及LTE宽带集群交换控制中心(1023)组成，其中，宽带集群基站(1021)用于接入到车载台(103)；宽带集群基站(1021)接入到LTE宽带集群核心网(1022)后，由LTE宽带集群交换控制中心(1023)通过LTE宽带集群核心网(1022)及宽带集群基站(1021)控制车载台(103)的所建立集群组的加入；
所述系统还包括交换机(105)，PIS服务器(101)通过交换机(105)接入到宽带集群基站(1021)上，将通信信息通过LTE宽带集群核心网(1022)发送给LTE宽带集群交换控制中心(1023)，由LTE宽带集群交换控制中心(1023)控制将通信信息通过LTE宽带集群核心网(1022)及宽带集群基站(1021)组播到组播地址对应的集群组上。
一种PIS业务实现集群通信的方法，包括：
基于BTrunc的LTE无线接入网分别接入车载台及PIS服务器；
基于BTrunc的LTE无线接入网控制车载台接入到所建立的集群组内；
基于BTrunc的LTE无线接入网接收到PIS服务器发送的通信信息后，在集群组内进行组播，使得集群组内的车载台接收后进行发布。
较佳地，所述车载台进行发布是通过连接的可视设备完成的。
较佳地，所述建立集群组为：
基于BTrunc的LTE无线接入网建立集群组，每个集群组具有对应的组播地址、组播源地址及组播端口，其中组播源地址及组播端口为PIS服务器接入到基于BTrunc的LTE无线接入网的地址及端口；
所述在集群组内进行组播为：PIS服务器将所述通信信息传输到集群组的组播地址上，使得基于BTrunc的LTE无线接入网将通信信息发布到集群组内，由车载台接收。
较佳地，所述基于BTrunc的LTE无线接入网接入车载台的过程为：
车载台发起随机接入请求，完成到基于BTrunc的LTE无线接入网的附着；
基于BTrunc的LTE无线接入网为车载台建立专用承载，车载台在专用承载上完成集群组注册过程，加入到集群组内；
基于BTrunc的LTE无线接入网完成对车载体的集群组中的注册。
较佳地，在集群组内进行组播之前，还包括：
所述基于BTrunc的LTE无线接入网进行集群组内的寻呼；
车载台接受并完成集群组内的组播建立。
较佳地，所述基于BTrunc的LTE无线接入网在集群组内进行组播时采用了业务服务质量QoS优先级处理方式进行。
由上述方案可以看出，本发明实施例将PIS服务器及车载台接入到基于宽带集群通信(BTrunc)的LTE无线接入网，由基于BTrunc的LTE无线接入网控制车载台实现集群分组后，PIS服务器通过基于BTrunc的LTE无线接入网在集群组内进行通信信息的组播，使得集群组内的车载台接收后，通过与其连接的可视设备进行发布。这样，由于在轨道交通系统中引入了基于BTrunc的LTE无线接入网，从而通过集群通信方式对车载台进行PIS业务的通信信息传输。
附图说明
图1为现有技术提供的PIS结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种PIS业务实现集群通信的系统结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种PIS业务实现集群通信的方法流程图；
图4为本发明实施例提供的车载台加入集群组的方法流程图；
图5为本发明实施例提供的车载台建立组播的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。
基于BTrunc的LTE无线接入网是专网宽带集群通信系统，能够提供多媒体集群调度等宽带集群业务功能，具有灵活带宽、高频率效率、低时延及高可靠性的特征，能够满足专业用户对语音集群、宽带数据、以及应急指挥调度等需求。基于BTrunc的LTE无线接入网具有“语音”、“数据”及“视频”三给基本服务类型，可实现：组呼/可视组呼、单呼/可视单呼、以及紧急呼叫等业务。
本发明实施例采用了基于BTrunc的LTE无线接入网，将PIS服务器及车载台接入到BTrunc的LTE无线接入网，由基于BTrunc的LTE无线接入网控制车载台实现集群分组后，PIS服务器通过基于BTrunc的LTE无线接入网在集群组内进行通信信息的组播或广播，使得集群组内的车载台接收后，通过与其连接的可视设备进行发布。这样，由于在轨道交通系统中引入了基于BTrunc的LTE无线接入网，从而通过集群通信方式对车载台进行PIS业务的通信信息传输。
图2为本发明实施例提供的一种PIS业务实现集群通信的系统结构示意图，具体包括：PIS服务器101、基于BTrunc的LTE无线接入网102、以及多个车载台103，其中，
基于BTrunc的LTE无线接入网102控制多个车载台103接入到所建立的集群组内，PIS服务器101通过基于BTrunc的LTE无线接入网102在集群组内进行通信信息的组播，集群组内的车载台103接收。
在该系统中，还包括多个可视设备104，接入到车载台103上，将车载台103接收的通信信息进行发布。一个车载台103可以接入多个可视设备104。
在该系统中，基于BTrunc的LTE无线接入网102建立集群组，每个集群组具有对应的组播地址、组播源地址及组播端口，其中组播源地址及组播端口为PIS服务器101接入到基于BTrunc的LTE无线接入网102的地址及端口。
在该系统中，基于BTrunc的LTE无线接入网102由宽带集群基站1021、LTE宽带集群核心网1022及LTE宽带集群交换控制中心1023组成，其中，宽带集群基站1021用于接入到车载台103；宽带集群基站1021接入到LTE宽带集群核心网1022后，由LTE宽带集群交换控制中心1023通过LTE宽带集群核心网1022及宽带集群基站1021控制车载台103的所建立集群组的加入。
在该系统中，还包括交换机105，PIS服务器101通过交换机105接入到宽带集群基站1021上，将通信信息通过LTE宽带集群核心网1022发送给LTE宽带集群交换控制中心1023，由LTE宽带集群交换控制中心1023控制将通信信息通过LTE宽带集群核心网1022及宽带集群基站1021组播到对应的集群组上。
图3为本发明实施例提供的一种PIS业务实现集群通信的方法流程图，其具体步骤为：
步骤301、基于BTrunc的LTE无线接入网分别接入车载台及PIS服务器；
步骤302、基于BTrunc的LTE无线接入网控制车载台接入到所建立的集群组内；
步骤303、基于BTrunc的LTE无线接入网接收到PIS服务器发送的通信信息后，在集群组内进行组播，使得集群组内的车载台接收后进行发布。
在该方法中，所述车载台进行发布是通过连接的可视设备实现的。
在该方法中，PIS服务器是通过交换机接入到基于BTrunc的LTE无线接入网中。
在该方法中，基于BTrunc的LTE无线接入网建立集群组，每个集群组具有对应的组播地址、组播源地址及组播端口，其中组播源地址及组播端口为PIS服务器接入到基于BTrunc的LTE无线接入网的地址及端口，在进行通信信息的组播时，PIS服务器直接将所述通信信息传输到集群组的组播地址上，从而使得基于BTrunc的LTE无线接入网将通信信息发布到集群组内，由车载台接收。
在该方法中，所述基于BTrunc的LTE无线接入网接入车载台的过程为：
车载台发起随机接入请求，完成到基于BTrunc的LTE无线接入网的附着；
基于BTrunc的LTE无线接入网为车载台建立专用承载，车载台在专用承载上完成集群组注册过程，加入到集群组内；
基于BTrunc的LTE无线接入网完成对车载体的集群组中的注册。
在该方法中，在集群组内进行组播之前，还包括：
所述基于BTrunc的LTE无线接入网进行集群组内的寻呼；
车载台接受并完成集群组内的组播建立。
在本发明实施例中，基于BTrunc的LTE无线接入网根据PIS组播业务需要规划集群组，将需要接收该组播业务的车载台规划到对应的集群组中。基于BTrunc的LTE无线接入网采用灵活的群组管理策略，根据需要加入的集群，并配置组播地址和集群组之间的映射关系。LTE宽带集群基站的系统启动之后，主动向LTE宽带集群控制中心发起集群加入过程，然后LTE宽带集群控制中心向LTE宽带集群基站发起组呼建立过程。车载体需要在开机之后发起随机接入过程，完成到LTE宽带集群核心网的附着。随后根据PIS业务需求，建立车载台到LTE宽带集群控制中心的专用承载，然后车载台向LIE宽带集群交换控制中心发起集群注册过程，集群注册过程中完成向LTE宽带集群交换控制中心申请组加入的过程并处于注册状态，LTE宽带集群交换控制中心收到车载台注册消息之后，完成对车载台向集群组中的注册。
图4为本发明实施例提供的车载台加入集群组的方法流程图，该方法涉及的实体包括车载台、宽带集群基站及LTE宽带集群交换控制中心，其具体步骤为：
步骤401、车载台向宽带集群基站发起随机接入请求；
步骤402、宽带集群基站向LTE宽带集群交换控制中心发送车载台的附着请求，携带初始车载台信息，LTE宽带集群交换控制中心进行安全检测和授权认证；
步骤403、LTE宽带集群交换控制中心向宽带集群基站发送附着响应，携带初始上下文建立请求，宽带集群基站转发给车载台；
步骤404、车载台通过宽带集群基站向LTE宽带集群交换控制中心发送附着完成消息，携带了上行链路交换信息；
步骤405、LTE宽带集群交换控制中心通过宽带集群基站向车载台发送专用承载建立请求；
步骤406、车载台通过集群基站向LTE宽带集群交换控制中心发送专用承载建立响应，完成专用承载建立；
步骤407、车载台通过集群基站向LTE宽带集群交换控制中心发送注册请求；
步骤408、LTE宽带集群交换控制中心通过宽带集群基站向车载台注册请求响应，完成车载台的注册过程；
步骤409、在注册状态的车载台通过集群基站向LTE宽带集群交换控制中心发送申请加入到集群组的请求，完成对车载台的集群组中的注册。
在完成图3所述的过程中，LTE宽带集群交换控制中心向车载台发起组播的建立，车载台接受并完成组播建立的过程。
图5为本发明实施例提供的车载台建立组播的方法流程图，其具体步骤为：
步骤501、LTE宽带集群交换控制中心向宽带集群基站触发对集群组中的车载台的寻呼请求；
步骤502、宽带集群基站将所述寻呼请求发送给车载台；
步骤503、LTE宽带集群交换控制中心与宽带集群基站之间进行群组建立上下文；
步骤504、宽带集群基站向车载台发送集群组寻呼指示；
步骤505、LTE宽带集群交换控制中心通过宽带集群基站向车载台进行组播完成建立过程。
在本发明实施例中，在车载台和LTE宽带集群交换控制中心完成组播建立后，PIS服务器可根据组播地址发送组播数据包。经过基于BTrunc的LTE无线接入网络，组播数据包到达对应的集群组中的各车载台。在基于BTrunc的LTE无线接入网络中，LTE宽带集群核心网和LTE宽带集群基站通过业务服务质量(QoS)优先级处理方法，将组播包逐级发送到车载台上。由于采用了业务QoS优先级处理方式，基于BTrunc的LTE无线接入网络的PIS业务解决方案满足轨道交通系统对CBTC和PIS等其他业务的需求。车载台根据组播地址及组播源地址进行组播包的接受和转发，把组播包转发给可视设备。在轨道交通系统的无线传输场景下，宽带集群基站可以采用干扰协调算法，确保车载台能够正常接受组播数据包，PIS服务器按照组播地址进行组播数据包的发送，不受无线网络及车载台状态的影响。
在本发明实施例中，车载台在完成集群组的注册及组播建立后，根据组播地址及组播源进行组播数据包的接受并进行转发，可视设备根据组播地址及端口号进行组播包播放。
以上举较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种乘客信息系统PIS业务实现集群通信的系统，其特征在于，包括：PIS服务器(101)、基于宽带集群通信BTrunc的LTE无线接入网(102)、以及多个车载台(103)，其中，
基于BTrunc的LTE无线接入网(102)控制多个车载台(103)接入到所建立的集群组内，PIS服务器(101)通过基于BTrunc的LTE无线接入网(102)在集群组内进行通信信息的组播，集群组内的车载台(103)接收。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：多个可视设备(104)，接入到车载台(103)上，将车载台(103)接收的通信信息进行发布。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基于BTrunc的LTE无线接入网(102)建立集群组，每个集群组具有对应的组播地址、组播源地址及组播端口，其中组播源地址及组播端口为PIS服务器(101)接入到基于BTrunc的LTE无线接入网(102)的地址及端口。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基于BTrunc的LTE无线接入网(102)由宽带集群基站(1021)、LTE宽带集群核心网(1022)及LTE宽带集群交换控制中心(1023)组成，其中，宽带集群基站(1021)用于接入到车载台(103)；宽带集群基站(1021)接入到LTE宽带集群核心网(1022)后，由LTE宽带集群交换控制中心(1023)通过LTE宽带集群核心网(1022)及宽带集群基站(1021)控制车载台(103)的所建立集群组的加入；
所述系统还包括交换机(105)，PIS服务器(101)通过交换机(105)接入到宽带集群基站(1021)上，将通信信息通过LTE宽带集群核心网(1022)发送给LTE宽带集群交换控制中心(1023)，由LTE宽带集群交换控制中心(1023)控制将通信信息通过LTE宽带集群核心网(1022)及宽带集群基站(1021)组播到组播地址对应的集群组上。
5.一种PIS业务实现集群通信的方法，其特征在于，包括：
基于BTrunc的LTE无线接入网分别接入车载台及PIS服务器；
基于BTrunc的LTE无线接入网控制车载台接入到所建立的集群组内；
基于BTrunc的LTE无线接入网接收到PIS服务器发送的通信信息后，在集群组内进行组播，使得集群组内的车载台接收后进行发布。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述车载台进行发布是通过连接的可视设备完成的。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述建立集群组为：
基于BTrunc的LTE无线接入网建立集群组，每个集群组具有对应的组播地址、组播源地址及组播端口，其中组播源地址及组播端口为PIS服务器接入到基于BTrunc的LTE无线接入网的地址及端口；
所述在集群组内进行组播为：PIS服务器将所述通信信息传输到集群组的组播地址上，使得基于BTrunc的LTE无线接入网将通信信息发布到集群组内，由车载台接收。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于BTrunc的LTE无线接入网接入车载台的过程为：
车载台发起随机接入请求，完成到基于BTrunc的LTE无线接入网的附着；
基于BTrunc的LTE无线接入网为车载台建立专用承载，车载台在专用承载上完成集群组注册过程，加入到集群组内；
基于BTrunc的LTE无线接入网完成对车载体的集群组中的注册。
9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在集群组内进行组播之前，还包括：
所述基于BTrunc的LTE无线接入网进行集群组内的寻呼；
车载台接受并完成集群组内的组播建立。
10.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于BTrunc的LTE无线接入网在集群组内进行组播时采用了业务服务质量QoS优先级处理方式进行。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190524 |