CN110691388A - 一种以太网通信负载动态分配方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种本发明所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法，通信控制中心会检测无线通信链路的通信质量参数，确定当前无线通信链路为低通信质量，向车联网通信终端发送对应低通信质量的低级通信指令。此时，对于运行中的列车，会优选发送列车的关键数据，并限制发送非关键数据的带宽；而对于停止状态的列车，仅会发送关键数据。由于关键数据通常为运行安全相关数据、信息共享数据等，通过将需要发送的数据进行分级，并根据列车不同的运行状态有选择性的分配各个列车的传输带宽，可以在保证列车安全的前提下，提高以太网的稳定性。本发明还提供了一种装置及系统，同样具有上述有益效果。

Description

一种以太网通信负载动态分配方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别是涉及一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法、一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配装置、以及一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配系统，特别适用于空天车地一体化网络。

背景技术

为了实现“先进轨道交通”的建立，基于轨道交通的特殊性，需要轨道交通列车之间通过无线远程通信的方式，接入到轨道交通专用以太网进行通信，如空天车地一体化网络。

在现阶段，列车之间的通信，通常是通过以太网通信控制中心进行认证、发起、数据交换、关闭等处理，进行统一控制。但是由于连接列车的网络是一动态网络，网络带宽低、变化大、列车间通信建立断开频繁。所以如何保证列车的安全运行是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法，可以保证列车运行的安全；本发明还提供了一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配装置以及一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配系统，可以保证列车运行的安全。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法，应用于通信控制中心，包括：

检测无线通信链路的通信质量参数；所述无线通信链路用于通信连接所述通信控制中心与车联网通信终端；

当所述通信质量参数小于预设阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量；

向所述车联网通信终端发送对应低通信质量的低级通信指令，以使所述车联网通信终端当列车处于运行状态时，根据所述低级通信指令优先发送所述列车的关键数据，并将发送所述列车的非关键数据的带宽降低至预设带宽；当所述列车处于停止状态时，根据所述低级通信指令仅发送所述列车的关键数据。

可选的，在所述检测无线通信链路的通信质量参数之后，所述方法还包括：

当所述通信质量参数大于预设阈值时，确定当前无线通信链路为高通信质量；

向所述车联网通信终端发送对应高通信质量的高级通信指令，以使所述车联网通信终端以原带宽发送所述列车的关键数据和所述列车的非关键数据。

可选的，在所述确定当前无线通信链路为低通信质量之后，所述方法还包括：

向轨旁设备发送所述低级通信指令，以使所述轨旁设备根据所述低级通信指令仅发送所述轨旁设备的关键数据；所述通信控制中心与所述轨旁设备通过所述无线通信链路通信连接。

可选的，在所述检测无线通信链路的通信质量参数之后，所述方法还包括：

当与运行状态列车中的车联网通信终端断开连接时，通过卫星通信与所述运行状态列车中的车联网通信终端建立连接，以使所述车联网通信终端通过所述卫星通信发送所述列车的关键数据。

可选的，所述检测无线通信链路的通信质量参数包括：

获取所述无线通信链路的通信速率参数和通信丢帧率参数；

所述当所述通信质量参数小于预设阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量包括：

当所述通信速率参数小于第一阈值，且所述通信丢帧率参数小于第二阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量。

本发明还提供了一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配装置，应用于通信控制中心，包括：

通信质量检测模块：用于检测无线通信链路的通信质量参数；所述通信控制中心与车联网通信终端通过所述无线通信链路通信连接；

低通信质量确定模块：用于当所述通信质量参数小于预设阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量；

低级通信指令发送模块：用于向所述车联网通信终端发送对应低通信质量的低级通信指令，以使所述车联网通信终端当列车处于运行状态时，根据所述低级通信指令优先发送所述列车的关键数据，并将发送所述列车的非关键数据的带宽降低至预设带宽；当所述列车处于停止状态时，根据所述低级通信指令仅发送所述列车的关键数据。

本发明还提供了一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法，应用于车联网通信终端，包括：

获取通信控制中心发送的通信等级指令；所述车联网通信终端与所述通信控制中心通过无线通信链路通信连接，所述通信等级指令为对应当前所述无线通信链路的通信质量参数的通信等级指令；所述通信等级指令至少包括低级通信指令，所述低级通信指令为当所述通信质量参数小于预设阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量后生成的低级通信指令；

获取列车当前的使用状态；

当所述列车处于运行状态，且接收到所述低级通信指令时，优先发送所述列车的关键数据，并将发送所述列车的非关键数据的带宽降低至预设带宽；

当所述列车处于停止状态，且接收到所述低级通信指令时，仅发送所述列车的关键数据。

可选的，在所述获取列车当前的使用状态之后，所述方法还包括：

当所述列车处于运行状态，且与通信控制中心断开连接时，通过卫星通信与所述控制中心建立连接；

通过所述卫星通信发送所述列车的关键数据。

本发明还提供了一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配装置，应用于车联网通信终端，包括：

通信等级指令获取模块：用于获取通信控制中心发送的通信等级指令；所述车联网通信终端与所述通信控制中心通过无线通信链路通信连接，所述通信等级指令为对应当前所述无线通信链路的通信质量参数的通信等级指令；所述通信等级指令至少包括低级通信指令，所述低级通信指令为当所述通信质量参数小于预设阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量后生成的低级通信指令；

使用状态获取模块：用于获取列车当前的使用状态；

第一数据发送模块：用于当所述列车处于运行状态，且接收到所述低级通信指令时，优先发送所述列车的关键数据，并将发送所述列车的非关键数据的带宽降低至预设带宽；

第二数据发送模块：用于当所述列车处于停止状态，且接收到所述低级通信指令时，仅发送所述列车的关键数据。

本发明还提供了一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配系统，包括通信控制中心和车联网通信终端；所述车联网通信终端与所述通信控制中心通过无线通信链路通信连接；

所述通信控制中心用于：

检测所述无线通信链路的通信质量参数；

当所述通信质量参数小于预设阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量；

向所述车联网通信终端发送对应所述通信质量的通信等级指令；所述通信等级指令至少包括低级通信指令；

所述车联网通信终端用于：

获取列车当前的使用状态；

当所述列车处于运行状态，且接收到所述低级通信指令时，优先发送所述列车的关键数据，并将发送所述列车的非关键数据的带宽降低至预设带宽；

当所述列车处于停止状态，且接收到所述低级通信指令时，仅发送所述列车的关键数据。

本发明所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法，通信控制中心会检测无线通信链路的通信质量参数，并当通信质量参数小于预设阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量，并向车联网通信终端发送对应低通信质量的低级通信指令。此时，对于运行中的列车，会优选发送列车的关键数据，并限制发送非关键数据的带宽，以适应低通信质量的无线通信链路，同时保证运行中列车的安全；而对于停止状态的列车，仅会发送关键数据，以保证列车的基本安全。由于关键数据通常为运行安全相关数据、信息共享数据等，通过将需要发送的数据进行分级，并根据列车不同的运行状态有选择性的分配各个列车的传输带宽，可以在保证列车安全的前提下，提高以太网的稳定性。

本发明还提供了一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配装置以及一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配系统，同样具有上述有益效果，在此不再进行赘述。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法的流程图；

图2为本发明实施例所提供的一种具体的基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法的流程图；

图3为本发明实施例所提供的另一种具体的基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法的流程图；

图4为本发明实施例所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配装置的结构框图；

图5为本发明实施例所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法的流程图；

图6为本发明实施例所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配装置的结构框图；

图7为本发明实施例所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配系统的结构框图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法。在现有技术中，通常仅仅是并行的发送以及接收各个列车的数据。但是由于动态网络的波动性，实际可用带宽变化较大，不确定因素多。在以太网中业务较多的情况下，可能出现阻塞、丢帧、失去连接的情况，使得以太网的稳定性较差。

而本发明所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法，通信控制中心会检测无线通信链路的通信质量参数，并当通信质量参数小于预设阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量，并向车联网通信终端发送对应低通信质量的低级通信指令。此时，对于运行中的列车，会优选发送列车的关键数据，并限制发送非关键数据的带宽，以适应低通信质量的无线通信链路，同时保证运行中列车的安全；而对于停止状态的列车，仅会发送关键数据，以保证列车的基本安全。由于关键数据通常为运行安全相关数据、信息共享数据等，通过将需要发送的数据进行分级，并根据列车不同的运行状态有选择性的分配各个列车的传输带宽，可以在保证列车安全的前提下，提高以太网的稳定性。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅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。

请参考图1，图1为本发明实施例所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法的流程图。

本发明实施例中，以太网通信负载动态分配方法具体应用于通信控制中心，该通信控制中心即负责管理整个以太网的部件。在本发明实施例中，列车具体需要通过车联网通信终端与通信控制中心进行交互，列车具体需要通过该车联网通信终端相通信控制中心发送数据。

参见图1，在本发明实施例中，以太网通信负载动态分配方法包括：

S101：检测无线通信链路的通信质量参数。

在本发明实施例中，所述无线通信链路用于通信连接所述通信控制中心与车联网通信终端。即上述通信控制中心与车联网通信终端具体通过无线通信链路通信连接。

在本步骤中，通信控制中心会检测无线通信链路的通信质量参数，以便在后续步骤中确定当前无线通信链路的通信质量。有关通信质量参数的具体种类将在下述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

S102：当通信质量参数小于预设阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量。

在本步骤中，当通信质量参数小于预设阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量。上述预设阈值的具体数值需要根据通信质量参数的不同具体设置，具体内容会在下述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

可以理解的是，在本发明实施例中，当所述通信质量参数大于预设阈值时，确定当前无线通信链路为高通信质量。该判断高通信质量的预设阈值与上述判断低通信质量的预设阈值可以相同也可以不同，其具体数值可以根据实际情况自行设置，该预设阈值也可以是以阈值区间均可，在本发明实施例中不做具体限定。

S103：向车联网通信终端发送对应低通信质量的低级通信指令，以使车联网通信终端当列车处于运行状态时，根据低级通信指令优先发送列车的关键数据，并将发送列车的非关键数据的带宽降低至预设带宽；当列车处于停止状态时，根据低级通信指令仅发送列车的关键数据。

在本步骤中，当无线通信链路为低通信质量时，会向车联网通信终端发送对应低通信质量的低级通信指令，通常会向全部车联网通信终端发送该低级通信指令。当车联网通信终端接收到该低级通信指令时，会结合列车的状态执行不同的操作流程。当列车处于运行状态时，车联网通信终端会根据该低级通信指令优先发送列车的关键数据，并将发送列车的非关键数据的带宽降低至预设带宽。

在本发明实施例中会将列车的发送的数据分为关键数据和非关键数据，其中关键数据通常包括例如列车位置的高实时要求数据、列车运行安全数据、紧急呼叫数据、重要图像数据等，即关键数据是关乎与列车运行安全的数据。相应的非关键数据为不影响列车运行安全的数据。在本发明实施例中，无论无线通信链路出于何种通信质量，均需要保证关键数据的及时发送，以保证列车的安全。

在本发明实施例中，对于运行中的列车，需要优先发送列车的关键数据，以保证运行列车的安全；同时由于运行中列车的重要程度较高，即使当前无线通信链路为低通信质量，也仅会将运行中列车中发送非关键数据的带宽降低至预设带宽；通常还会发送部分非关键数据。

在本发明实施例中，处于停止状态的列车，由于停止的列车的重要程度较低，仅仅会发送停止中列车的关键数据，以保证停止中列车的基本安全。

在本发明实施例中，当前无线通信链路为高通信质量时，通信控制中心可以向所述车联网通信终端发送对应高通信质量的高级通信指令，以使所述车联网通信终端以原带宽发送所述列车的关键数据和所述列车的非关键数据。即在高通信质量条件下，无论是运行中的列车还是停止状态的列车，均可以以预先设置的原带宽发送列车的关键数据和非关键数据，即全部数据。

本发明实施例所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法，通信控制中心会检测无线通信链路的通信质量参数，并当通信质量参数小于预设阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量，并向车联网通信终端发送对应低通信质量的低级通信指令。此时，对于运行中的列车，会优选发送列车的关键数据，并限制发送非关键数据的带宽，以适应低通信质量的无线通信链路，同时保证运行中列车的安全；而对于停止状态的列车，仅会发送关键数据，以保证列车的基本安全。由于关键数据通常为运行安全相关数据、信息共享数据等，通过将需要发送的数据进行分级，并根据列车不同的运行状态有选择性的分配各个列车的传输带宽，可以在保证列车安全的前提下，提高以太网的稳定性。

有关本发明所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法的具体内容将在下述发明实施例中做详细介绍。

请参考图2，图2为本发明实施例所提供的一种具体的基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法的流程图。

本发明实施例中，通信控制中心不仅通过车联网通信终端与列车通信连接，还与轨道交通系统中的轨旁设备，例如指示灯等通过无线通信链路通信连接。上述轨旁设备通常包括有故障指示灯、通行许可指示灯、传感器等，以在列车行驶过程中给予提示。

参见图2，在本发明实施例中，以太网通信负载动态分配方法包括：

S201：检测无线通信链路的通信质量参数。

S202：当通信质量参数小于预设阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量。

上述S201至S202与上述发明实施例中S101至S102基本一致，详细内容请参考上述发明实施例，在此不再进行赘述。

S203：向轨旁设备发送低级通信指令，以使轨旁设备根据低级通信指令仅发送轨旁设备的关键数据。

在本发明实施例中，通信控制中心与轨旁设备通过所述无线通信链路通信连接。

在本步骤中，当无线通信链路为低通信质量时，会向轨旁设备发送对应低通信质量的低级通信指令，通常会向全部轨旁设备发送该低级通信指令。由于轨旁设备时列车运行安全的重要保证，轨旁设备具有较高的重要程度。具体的，通常情况下轨旁设备的重要程度高于处于停止状态的列车，但是其重要程度通常低于处于运行状态的列车。在本步骤中，轨旁设备会根据低级通信指令仅发送关键数据，以保证列车运行的安全。通常情况下，在本发明实施例中轨旁设备发送的关键数据通常包括指示灯数据、通行许可数据、故障指示灯数据等，即标识轨道安全的数据。

S204：向车联网通信终端发送对应低通信质量的低级通信指令，以使车联网通信终端当列车处于运行状态时，根据低级通信指令优先发送列车的关键数据，并将发送列车的非关键数据的带宽降低至预设带宽；当列车处于停止状态时，根据低级通信指令仅发送列车的关键数据。

在本步骤中，S204与上述S103基本一致，详细内容请参考上述发明实施例，在此不再进行赘述。

S205：当与运行状态列车中的车联网通信终端断开连接时，通过卫星通信与运行状态列车中的车联网通信终端建立连接，以使车联网通信终端通过卫星通信发送列车的关键数据。

在本步骤中，当通信控制中心与处于运行状态的列车中的车联网通信终端断开连接，无法通过无线通信链路相互通信时，需要通过卫星通信的方式与运行中列车的车联网通信终端建立连接，以实现与运行中列车建立通信。有关卫星通信的具体内容可以参考现有技术，在此不再进行赘述。

在本步骤中，当通过卫星通信建立起通信控制中心与车联网通信终端之间的连接之后，由于卫星通信的成本昂贵，仅会使车联网通信终端通过卫星通信发送列车的关键数据，以保证列车的安全。需要说明的是，处于成本因素的考虑，通常情况下在本发明实施例中只有当通信控制中心与运行中列车的车联网通信终端断开连接时，才会通过卫星通信建立通信控制中心与运行中列车的车联网通信终端之间的连接，而不会通过卫星通信建立通信控制中心与停止状态下列车以及轨旁设备之间的连接。

还需要说明的是，对于车联网通信终端来说，若无法通过无线通信链路与通信控制中心建立连接，同时无法通过卫星通信与通信控制中心建立连接，则会开启紧急策略，该紧急策略通常是立即使运行中的列车停车，并与附近的轨旁设备建立通信，通过附近的轨旁设备发出提示以进行安全区域的设立，即通过附近的轨旁设备发出信号，防止其余列车与停止的列车发生碰撞。

本发明实施例所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法，当无线通信链路断开连接时，可以通过卫星通信与运行状态列车中的车联网通信终端建立连接，以保证运行中列车的安全。

有关本发明所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法的具体内容将在下述发明实施例中做详细介绍。

请参考图3，图3为本发明实施例所提供的另一种具体的基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法的流程图。

参见图3，在本发明实施例中，以太网通信负载动态分配方法包括：

S301：获取无线通信链路的通信速率参数和通信丢帧率参数。

在本步骤中，会具体检测无线通信链路中的通信速率参数，其单位通常为kb/s；以及丢帧率参数，以便在后续步骤中以通信速率参数以及丢帧率参数为基础判断无线通信链路的通信质量。

S302：当通信速率参数小于第一阈值，且通信丢帧率参数小于第二阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量。

在本步骤中，只有当通信速率参数小于第一阈值，并且通信丢帧率参数小于第二阈值时，才会确定当前无线通信链路为低通信质量。有关第一阈值以及第二阈值的具体数值可以根据实际情况自行设定，在此不做具体限定。

S303：向车联网通信终端发送对应低通信质量的低级通信指令，以使车联网通信终端当列车处于运行状态时，根据低级通信指令优先发送列车的关键数据，并将发送列车的非关键数据的带宽降低至预设带宽；当列车处于停止状态时，根据低级通信指令仅发送列车的关键数据。

本步骤与上述发明实施例中S103基本一致，详细内容请参考上述发明实施例，在此不再进行赘述。

在本发明实施例中，具体可以将列车发送的数据分为三个等级的数据：一种为关键数据，通常为高实时要求数据，例如列车位置数据、列车运行安全数据、紧急呼叫数据、重要图像数据等，其重要程度非常高；一种为一般数据，通常为信息共享数据、通话数据等等，其重要程度为中等；一种为应用数据，通常为不影响主要功能的数据，例如视频、乘客数据等等。对于轨旁设备来说，关键数据通常为当前重要的安全运行信息数据，例如指示灯数据、通行许可数据、故障指示灯数据等；一般数据通常为轨旁设备的运行状态信息数据、传感器信息数据等；应用数据通常为不重要的其他数据。

本发明实施例中，运行中列车的车联网通信终端的重要程度最高，轨旁设备的主要程度为中等，而停止中列车的车联网通信终端的重要程度最低。当然，在本发明实施例中可以在通信控制中心维护的以太网中接入其他的设备，根据具体设备的实际作用可以设置对应不同的重要程度。

在本发明实施例中，可以根据通信速率参数以及丢帧率参数的具体数值将无线通信链路的通信质量分为四个等级，分别为第零等级、第一等级、第二等级以及第三等级，其中第零等级对应上述发明实施例中的低通信质量，表示无线通信链路的通信质量非常差；第三等级对应上述发明实施例中的高通信质量，表示无线通信链路的通信质量非常好；而第二等级通常表示无线通信链路的通信质量一般；第一等级通常表示无线通信链路的通信质量较差。有关本发明实施例中有关通信速率参数以及丢帧率参数与通信质量具体的对应关系可以参见下表一。以无线通信链路中最高带宽为500kb/s为例：

表一.通信质量对应表

通信质量	通信速率阈值1，如(450~500]kb/s	通信速率阈值2，如(400~450]kb/s	通信速率阈值3，如(0~400]kb/s
				通信丢帧率阈值1（高）	第三等级	第二等级	第一等级
通信丢帧率阈值2（中）	第三等级	第一等级	第一等级
				通信丢帧率阈值3（低）	第二等级	第一等级	第零等级

在本发明实施例中，当通信控制中心确定具体的通信质量之后，会发送对应具体通信质量的通信指令，例如对应第零等级的通信质量的低级通信指令、对应第零一等级的通信质量的一级通信指令对应第二等级的通信质量的二级通信指令、对应第三等级的通信质量的高级通信指令。

在本发明实施例中，当运行中列车的车联网通信终端接收到高级通信指令之后，会以原带宽发送列车的关键数据和列车的非关键数据，该非关键数据包括上述一般数据以及应用数据；当运行中列车的车联网通信终端接收到二级通信指令之后，会以原带宽发送列车的关键数据以及一般数据，并将发送应用数据的带宽限制至发送应用数据原带宽的三分之一，通常是将发送应用数据的频率降低至原频率的三分之一；当运行中列车的车联网通信终端接收到一级通信指令之后，会以原带宽发送列车的关键数据，将发送一般数据的带宽限制至发送一般数据原带宽的三分之一，并将发送应用数据的带宽限制至发送应用数据原带宽的三分之二；当运行中列车的车联网通信终端接收到低级通信指令之后，会以原带宽发送列车的关键数据，将发送一般数据的带宽限制至发送一般数据原带宽的三分之二，并将发送应用数据的带宽限制至零。

在本发明实施例中，当轨旁设备接收到高级通信指令之后，会以对应的原带宽发送关键数据、一般数据以及应用数据；当轨旁设备接收到二级通信指令之后，会以原带宽发送关键数据，并将发送一般数据的带宽限制至发送一般数据原带宽的三分之一，通常是将发送一般数据的频率降低至原频率的三分之一，以及将发送应用数据的带宽限制至发送应用数据原带宽的三分之二；当轨旁设备接收到一级通信指令之后，会以原带宽发送关键数据，将发送一般数据的带宽限制至发送一般数据原带宽的三分之二，并将发送应用数据的带宽限制为零；当运行中列车的车联网通信终端接收到低级通信指令之后，会以原带宽发送列车的关键数据，并将发送一般数据以及发送应用数据的带宽限制至零。

在本发明实施例中，当停止状态中列车接收到高级通信指令之后，会以对应的原带宽发送关键数据、一般数据以及应用数据；当停止状态中列车接收到二级通信指令之后，会以原带宽发送关键数据，并将发送一般数据的带宽限制至发送一般数据原带宽的三分之二，通常是将发送一般数据的频率降低至原频率的三分之二，以及将发送应用数据的带宽限制至发送应用数据原带宽的三分之二；当停止状态中列车接收到一级通信指令之后，会以原带宽发送关键数据，将发送一般数据以及发送应用数据的带宽限制为零；当运行中列车的车联网通信终端接收到低级通信指令之后，会以原带宽发送列车的关键数据，并将发送一般数据以及发送应用数据的带宽限制至零。

本发明实施例所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法，对列车发出的数据具体分为三类，并将列车根据不同的状态分为不同的重要程度，然后依据无线通信链路不同的通信质量，依据不同状态的列车发送不同的数据，以尽可能保证由通信控制中心负责维护的以太网的稳定性。

下面对本发明实施例所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配装置进行介绍，下文描述的以太网通信负载动态分配装置与上文描述的以太网通信负载动态分配方法可相互对应参照。

图4为本发明实施例所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配装置的结构框图。

本发明实施例所提供的以太网通信负载动态分配装置具体应用于通信控制中心，有关通信控制中心的具体作用已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

参照图4以太网通信负载动态分配装置可以包括：

通信质量检测模块100：用于检测无线通信链路的通信质量参数；所述通信控制中心与车联网通信终端通过所述无线通信链路通信连接。

低通信质量确定模块200：用于当所述通信质量参数小于预设阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量。

低级通信指令发送模块300：用于向所述车联网通信终端发送对应低通信质量的低级通信指令，以使所述车联网通信终端当列车处于运行状态时，根据所述低级通信指令优先发送所述列车的关键数据，并将发送所述列车的非关键数据的带宽降低至预设带宽；当所述列车处于停止状态时，根据所述低级通信指令仅发送所述列车的关键数据。

作为优选的，在本发明实施例中，以太网通信负载动态分配装置还可以包括：

高通信质量确定模块：用于当所述通信质量参数大于预设阈值时，确定当前无线通信链路为高通信质量。

高级通信指令发送模块：向所述车联网通信终端发送对应高通信质量的高级通信指令，以使所述车联网通信终端以原带宽发送所述列车的关键数据和所述列车的非关键数据。

作为优选的，在本发明实施例中，以太网通信负载动态分配装置还可以包括：

轨旁设备发送模块：用于向轨旁设备发送所述低级通信指令，以使所述轨旁设备根据所述低级通信指令仅发送所述轨旁设备的关键数据；所述通信控制中心与所述轨旁设备通过所述无线通信链路通信连接。

作为优选的，在本发明实施例中，以太网通信负载动态分配装置还可以包括：

卫星通信模块：用于当与运行状态列车中的车联网通信终端断开连接时，通过卫星通信与所述运行状态列车中的车联网通信终端建立连接，以使所述车联网通信终端通过所述卫星通信发送所述列车的关键数据。

作为优选的，在本发明实施例中，通信质量检测模块100具体用于：

获取所述无线通信链路的通信速率参数和通信丢帧率参数。

低通信质量确定模块200具体用于：

当所述通信速率参数小于第一阈值，且所述通信丢帧率参数小于第二阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量。

本实施例的以太网通信负载动态分配装置用于实现前述的以太网通信负载动态分配方法，因此以太网通信负载动态分配装置中的具体实施方式可见前文中的以太网通信负载动态分配方法的实施例部分，例如，通信质量检测模块100，低通信质量确定模块200，低级通信指令发送模块300，分别用于实现上述以太网通信负载动态分配方法中步骤S101，S102和S103，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。

下面对本发明实施例所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法进行介绍，下文描述的以太网通信负载动态分配方法具体应用于车联网通信终端，有关车联网通信终端的具体作用已在上述发明实施例中做详细介绍。

图5为本发明实施例所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法的流程图。

本发明实施例所提供的以太网通信负载动态分配方法具体应用于车联网通信终端，该以太网通信负载动态分配方法与上文描述的应用于通信控制中心的以太网通信负载动态分配方法可以相互对应参照。在本发明实施例中车联网通信终端具体应用于列车，可以根据列车的运行状态确定自身的重要程度。

参见图5，在本发明实施例中，以太网通信负载动态分配方法包括：

S401：获取通信控制中心发送的通信等级指令。

在本发明实施例中，所述车联网通信终端与所述通信控制中心通过无线通信链路通信连接，所述通信等级指令为对应当前所述无线通信链路的通信质量参数的通信等级指令；所述通信等级指令至少包括低级通信指令，所述低级通信指令为当所述通信质量参数小于预设阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量后生成的低级通信指令。

有关低级通信指令、通信控制中心等相关具体内容已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。在本步骤中，车联网通信终端会接收通信控制中心发送的通信等级指令，该通信等级指令是通信控制中心通过对无线通信链路进行检测所得到的通信等级指令，该通信等级指令可以表示无线通信链路的通信质量，其中低级通信指令表示当前无线通信链路的通信质量很差，需要限制车联网通信终端发送的数据带宽以保证无线通信链路的稳定。

S402：获取列车当前的使用状态。

在本步骤中，车联网通信终端会获取列车当前的使用状态，该使用状态包括运行状态和停止状态，其中，运行状态即表示安装本车联网通信终端的列车处于运行状态，处于运行状态的列车的重要程度较高；而停止状态即表示安装本车联网通信终端的列车处于停止状态，处于停止状态的列车的重要程度较低。

需要说明的是，本步骤可以与上述S401并行的执行，也可以在S401之前运行或在401之后运行均可，在本发明实施例不做具体限定。

S403：当列车处于运行状态，且接收到低级通信指令时，优先发送列车的关键数据，并将发送列车的非关键数据的带宽降低至预设带宽。

本步骤的具体内容可以参考上述发明实施例中S103，在此不再进行赘述。在本步骤中，当列车处于运行状态时，可以通过列车中的车联网通信终端与通信控制中心进行通信。在接收到低级通信指令时，可以在保证关键数据发送，以保证列车安全的同时，降低发送列车的非关键数据的带宽以保证以太网的稳定性。

S404：当列车处于停止状态，且接收到低级通信指令时，仅发送列车的关键数据。

本步骤的具体内容可以参考上述发明实施例中S103，在此不再进行赘述。在本步骤中，当列车处于停止状态时，可以通过列车中的车联网通信终端与通信控制中心进行通信。在接收到低级通信指令时，可以仅仅保证关键数据的发送，以保证以太网的稳定性。

作为优选的，在本发明实施例中，当运行状态中列车的车联网通信终端与通信控制中心断开连接时，为了保证运行状态中列车的安全，需要通过卫星通信建立运行状态中列车的车联网通信终端与通信控制中心至今的通信连接。具体的，在本发明实施例中，车联网通信终端还可以包括以下步骤：

当所述列车处于运行状态，且与通信控制中心断开连接时，通过卫星通信与所述控制中心建立连接；通过所述卫星通信发送所述列车的关键数据。

有关卫星通信的具体内容可以参考现有技术，在此不再进行赘述。本步骤的具体内容可以参考上述发明实施例中S205，在此不再进行赘述。

本发明实施例所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法，可以在保证列车安全的前提下，提高以太网的稳定性；当无线通信链路断开连接时，可以通过卫星通信与运行状态列车中的车联网通信终端建立连接，以保证运行中列车的安全。

下面对本发明实施例所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配装置进行介绍，下文描述的以太网通信负载动态分配装置与上文描述的以太网通信负载动态分配方法可相互对应参照。

图6为本发明实施例所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配装置的结构框图。

本发明实施例所提供的以太网通信负载动态分配装置具体应用于车联网通信终端，有关车联网通信终端的具体作用已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

参照图6以太网通信负载动态分配装置可以包括：

通信等级指令获取模块400：用于获取通信控制中心发送的通信等级指令；所述车联网通信终端与所述通信控制中心通过无线通信链路通信连接，所述通信等级指令为对应当前所述无线通信链路的通信质量参数的通信等级指令；所述通信等级指令至少包括低级通信指令，所述低级通信指令为当所述通信质量参数小于预设阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量后生成的低级通信指令。

使用状态获取模块500：用于获取列车当前的使用状态。

第一数据发送模块600：用于当所述列车处于运行状态，且接收到所述低级通信指令时，优先发送所述列车的关键数据，并将发送所述列车的非关键数据的带宽降低至预设带宽。

第二数据发送模块700：用于当所述列车处于停止状态，且接收到所述低级通信指令时，仅发送所述列车的关键数据。

作为优选的，在本发明实施例中，以太网通信负载动态分配装置还可以包括：

卫星通信模块：用于当所述列车处于运行状态，且与通信控制中心断开连接时，通过卫星通信与所述控制中心建立连接。

第三数据发送模块：用于通过所述卫星通信发送所述列车的关键数据。

本实施例的以太网通信负载动态分配装置用于实现前述的以太网通信负载动态分配方法，因此以太网通信负载动态分配装置中的具体实施方式可见前文中的以太网通信负载动态分配方法的实施例部分，例如，通信等级指令获取模块400，使用状态获取模块500，第一数据发送模块600，第二数据发送模块700，分别用于实现上述以太网通信负载动态分配方法中步骤S401，S402，S403和S404，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。

下面对本发明实施例提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配系统进行介绍，下文描述的以太网通信负载动态分配系统与上文描述的以太网通信负载动态分配方法以及以太网通信负载动态分配装置可相互对应参照。

请参考图7，图7为本发明实施例所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配系统的结构框图。

参照图7，该以太网通信负载动态分配系统可以包括通信控制中心和车联网通信终端；所述车联网通信终端与所述通信控制中心通过无线通信链路通信连接。

所述通信控制中心用于：

检测所述无线通信链路的通信质量参数。

当所述通信质量参数小于预设阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量。

向所述车联网通信终端发送对应所述通信质量的通信等级指令；所述通信等级指令至少包括低级通信指令。

所述车联网通信终端用于：

获取列车当前的使用状态。

当所述列车处于运行状态，且接收到所述低级通信指令时，优先发送所述列车的关键数据，并将发送所述列车的非关键数据的带宽降低至预设带宽。

当所述列车处于停止状态，且接收到所述低级通信指令时，仅发送所述列车的关键数据。

本实施例的通信控制中心中用于安装上述发明实施例中应用于通信控制中心的以太网通信负载动态分配装置，车联网通信终端中用于安装上述发明实施例中应用于车联网通信终端的以太网通信负载动态分配装置，而通信控制中心与车联网通信终端相配合用于实现上述任一发明实施例中所述的以太网通信负载动态分配方法。因此以太网通信负载动态分配系统中的具体实施方式可见前文中的以太网通信负载动态分配方法的实施例部分，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法、一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配装置、以及一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法，应用于通信控制中心，其特征在于，包括：

检测无线通信链路的通信质量参数；所述无线通信链路用于通信连接所述通信控制中心与车联网通信终端；

当所述通信质量参数小于预设阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量；

向所述车联网通信终端发送对应低通信质量的低级通信指令，以使所述车联网通信终端当列车处于运行状态时，根据所述低级通信指令优先发送所述列车的关键数据，并将发送所述列车的非关键数据的带宽降低至预设带宽；当所述列车处于停止状态时，根据所述低级通信指令仅发送所述列车的关键数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述检测无线通信链路的通信质量参数之后，所述方法还包括：

当所述通信质量参数大于预设阈值时，确定当前无线通信链路为高通信质量；

向所述车联网通信终端发送对应高通信质量的高级通信指令，以使所述车联网通信终端以原带宽发送所述列车的关键数据和所述列车的非关键数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述确定当前无线通信链路为低通信质量之后，所述方法还包括：

向轨旁设备发送所述低级通信指令，以使所述轨旁设备根据所述低级通信指令仅发送所述轨旁设备的关键数据；所述通信控制中心与所述轨旁设备通过所述无线通信链路通信连接。

4.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在所述检测无线通信链路的通信质量参数之后，所述方法还包括：

当与运行状态列车中的车联网通信终端断开连接时，通过卫星通信与所述运行状态列车中的车联网通信终端建立连接，以使所述车联网通信终端通过所述卫星通信发送所述列车的关键数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述检测无线通信链路的通信质量参数包括：

获取所述无线通信链路的通信速率参数和通信丢帧率参数；

所述当所述通信质量参数小于预设阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量包括：

当所述通信速率参数小于第一阈值，且所述通信丢帧率参数小于第二阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量。

6.一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配装置，应用于通信控制中心，其特征在于，包括：

通信质量检测模块：用于检测无线通信链路的通信质量参数；所述通信控制中心与车联网通信终端通过所述无线通信链路通信连接；

低通信质量确定模块：用于当所述通信质量参数小于预设阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量；

低级通信指令发送模块：用于向所述车联网通信终端发送对应低通信质量的低级通信指令，以使所述车联网通信终端当列车处于运行状态时，根据所述低级通信指令优先发送所述列车的关键数据，并将发送所述列车的非关键数据的带宽降低至预设带宽；当所述列车处于停止状态时，根据所述低级通信指令仅发送所述列车的关键数据。

7.一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配方法，应用于车联网通信终端，其特征在于，包括：

获取通信控制中心发送的通信等级指令；所述车联网通信终端与所述通信控制中心通过无线通信链路通信连接，所述通信等级指令为对应当前所述无线通信链路的通信质量参数的通信等级指令；所述通信等级指令至少包括低级通信指令，所述低级通信指令为当所述通信质量参数小于预设阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量后生成的低级通信指令；

获取列车当前的使用状态；

当所述列车处于运行状态，且接收到所述低级通信指令时，优先发送所述列车的关键数据，并将发送所述列车的非关键数据的带宽降低至预设带宽；

当所述列车处于停止状态，且接收到所述低级通信指令时，仅发送所述列车的关键数据。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述获取列车当前的使用状态之后，所述方法还包括：

当所述列车处于运行状态，且与通信控制中心断开连接时，通过卫星通信与所述控制中心建立连接；

通过所述卫星通信发送所述列车的关键数据。

9.一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配装置，应用于车联网通信终端，其特征在于，包括：

通信等级指令获取模块：用于获取通信控制中心发送的通信等级指令；所述车联网通信终端与所述通信控制中心通过无线通信链路通信连接，所述通信等级指令为对应当前所述无线通信链路的通信质量参数的通信等级指令；所述通信等级指令至少包括低级通信指令，所述低级通信指令为当所述通信质量参数小于预设阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量后生成的低级通信指令；

使用状态获取模块：用于获取列车当前的使用状态；

第一数据发送模块：用于当所述列车处于运行状态，且接收到所述低级通信指令时，优先发送所述列车的关键数据，并将发送所述列车的非关键数据的带宽降低至预设带宽；

第二数据发送模块：用于当所述列车处于停止状态，且接收到所述低级通信指令时，仅发送所述列车的关键数据。

10.一种基于轨道交通的以太网通信负载动态分配系统，其特征在于，包括通信控制中心和车联网通信终端；所述车联网通信终端与所述通信控制中心通过无线通信链路通信连接；

所述通信控制中心用于：

检测所述无线通信链路的通信质量参数；

当所述通信质量参数小于预设阈值时，确定当前无线通信链路为低通信质量；

向所述车联网通信终端发送对应所述通信质量的通信等级指令；所述通信等级指令至少包括低级通信指令；

所述车联网通信终端用于：

获取列车当前的使用状态；

当所述列车处于运行状态，且接收到所述低级通信指令时，优先发送所述列车的关键数据，并将发送所述列车的非关键数据的带宽降低至预设带宽；

当所述列车处于停止状态，且接收到所述低级通信指令时，仅发送所述列车的关键数据。

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