CN111432377A - 一种列车负载均衡系统、方法、列车系统及基地系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种列车负载均衡系统、方法、列车系统及基地系统，包括至少一个目标列车、至少一个负载列车以及基地，目标列车用于对基地侧目标报文进行分片得到上行分片报文，以确定上行负载分片报文和上行本地分片报文发送至负载列车和基地；对接收的下行本地分片报文和下行负载分片报文组装得到列车侧目标报文；负载列车用于接收上行负载分片报文和下行负载分片报文并发送至基地和目标列车；基地用于对接收的上行负载分片报文和上行本地分片报文进行组装得到基地侧目标报文；对列车侧目标报文进行分片得到下行分片报文，以确定下行负载分片报文和下行本地分片报文发送至目标列车和负载列车。

Description

一种列车负载均衡系统、方法、列车系统及基地系统

技术领域

本发明实施例涉及列车网络技术领域，尤其涉及一种列车负载均衡系统、方法、列车系统及基地系统。

背景技术

目前，列车之间的通信为有线方式，列车与固定基地通信为无线通信方式。整个列车由指挥车作为中转站负责与基地进行通信，然后再与其他列车通信。为了防止指挥车发生故障导致整个列车通信故障问题，每个列车都配置有无线通信设备，当指挥车发送故障时，其他列车可以成为新的指挥车，以保证列车整体继续正常工作。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术存在如下缺陷：如果多个列车需要与基地同时通信，则各个列车通过指挥车与基地通信时，会造成数据拥塞现象，从而降低通信质量。

发明内容

本发明实施例提供一种列车负载均衡系统、方法、列车系统及基地系统，以提高列车与基地之间的通信质量。

第一方面，本发明实施例提供了一种列车负载均衡系统，包括至少一个目标列车、至少一个负载列车以及基地，其中：

所述目标列车与各所述负载列车保持通信连接，同时与所述基地保持通信连接，用于对发送给基地的基地侧目标报文进行分片处理，得到多个上行分片报文，根据各所述上行分片报文确定上行负载分片报文和上行本地分片报文，并将所述上行负载分片报文发送至所述负载列车，将所述上行本地分片报文发送至所述基地；或

接收所述基地发送的下行本地分片报文和所述负载列车发送的下行负载分片报文，并根据接收的所述下行本地分片报文和所述下行负载分片报文进行组装处理，得到列车侧目标报文；

所述负载列车用于接收所述上行负载分片报文，并将所述上行负载分片报文发送至所述基地，或，接收所述下行负载分片报文，并将所述下行负载分片报文发送至所述目标列车；

所述基地用于接收所述上行负载分片报文和所述上行本地分片报文，并根据接收的所述上行负载分片报文和所述上行本地分片报文进行组装处理，得到所述基地侧目标报文；或

对发送给所述目标列车的所述列车侧目标报文进行分片处理，得到多个下行分片报文，根据各所述下行分片报文确定下行负载分片报文和下行本地分片报文，并将所述下行分片报文发送至所述目标列车，将所述下行负载分片报文发送至所述负载列车。

第二方面，本发明实施例还提供了一种列车负载均衡方法，应用于目标列车，包括：

获取发送给基地的基地侧目标报文，并对所述基地侧目标报文进行分片处理，得到多个上行分片报文；

根据各所述上行分片报文确定上行负载分片报文和上行本地分片报文；

将所述上行负载分片报文发送至负载列车，以使所述负载列车将所述上行负载分片报文发送至所述基地；

将所述上行本地分片报文发送至所述基地。

第三方面，本发明实施例还提供了一种列车负载均衡方法，应用于负载列车，包括：

接收目标列车发送的上行负载分片报文；所述上行负载分片报文由所述目标列车根据对发送给基地的基地侧目标报文进行分片处理得到的多个上行分片报文确定；

将所述上行负载分片报文发送至所述基地。

第四方面，本发明实施例还提供了一种列车负载均衡方法，应用于基地，包括：

接收目标列车发送的上行本地分片报文以及负载列车发送的上行负载分片报文；

对所述上行本地分片报文以及所述上行负载分片报文进行组装，得到基地侧目标报文；

将所述基地侧目标报文发送至基地终端。

第五方面，本发明实施例还提供了一种列车负载均衡方法，应用于基地，包括：

获取发送给目标列车的列车侧目标报文，并对所述列车侧目标报文进行分片处理，得到多个下行分片报文；

根据各所述下行分片报文确定下行负载分片报文和下行本地分片报文；

将所述下行负载分片报文发送至负载列车，以使所述负载列车将所述下行负载分片报文发送至所述目标列车；

将所述下行本地分片报文发送至所述目标列车。

第六方面，本发明实施例还提供了一种列车负载均衡方法，应用于负载列车，包括：

接收基地发送的下行负载分片报文；所述下行负载分片报文由所述基地根据对发送给目标列车的列车侧目标报文进行分片处理得到的多个下行分片报文确定；

将所述下行负载分片报文发送至所述目标列车。

第七方面，本发明实施例还提供了一种列车负载均衡方法，应用于目标列车，包括：

接收基地发送的下行本地分片报文以及负载列车发送的下行负载分片报文；

对所述下行本地分片报文以及所述下行负载分片报文进行组装，得到列车侧目标报文；

将所述列车侧目标报文发送至列车终端。

第八方面，本发明实施例还提供了一种列车系统，包括列车终端、列车网络地址转换模块、列车并发模块、交换机及列车网关；其中：

所述列车终端与所述交换机通信连接，用于向基地发送基地侧目标报文或接收所述基地发送的列车侧目标报文；

所述列车网络地址转换模块与所述交换机通信连接，用于对报文中的IP地址进行更新，并向负载列车发送上行负载分片报文，向基地发送上行本地分片报文；

所述列车并发模块与所述交换机通信连接，所述列车并发模块用于：

对所述基地侧目标报文进行分片处理，得到多个上行分片报文，根据各所述上行分片报文确定上行负载分片报文和上行本地分片报文；

对接收的下行本地分片报文和下行负载分片报文进行组装处理，得到列车侧目标报文；

对所述上行本地分片报文或所述上行负载分片确定发送接口，并将通过所述发送接口发送的所述上行本地分片报文或所述上行负载分片发送至所述列车网关；

所述列车网关与所述交换机通信连接，所述列车网关用于：

将上行本地分片报文或上行负载分片报文发送至基地网关；

将下行本地分片报文或下行负载分片报文发送至所述列车网络地址转换模块。

第九方面，本发明实施例还提供了一种基地系统，包括基地终端、基地并发模块及基地网关；其中：

所述基地终端与所述基地并发模块通信连接，用于向列车发送列车侧目标报文或接收所述列车发送的基地侧目标报文；

所述基地并发模块与所述基地网关通信连接，用于对所述列车侧目标报文进行分片处理，得到多个下行分片报文，根据各所述下行分片报文确定下行本地分片报文和下行负载分片；

对所述下行本地分片报文或所述下行负载分片进行确定发送接口，并将通过所述发送接口发送的所述下行本地分片报文或所述下行负载分片发送至基地网关；

对接收的上行本地分片报文和上行负载分片报文进行组装处理，得到基地侧目标报文；

所述基地网关用于：

将所述下行本地分片报文或所述下行负载分片报文发送至所述列车网关；

将上行本地分片报文或上行负载分片报文发送至所述基地并发模块。

在本发明实施例中，目标列车向基地发送基地侧目标报文时，对基地侧目标报文进行分片处理得到多个上行分片报文，并根据各上行分片报文确定上行负载分片报文和上行本地分片报文，从而将上行负载分片报文发送至负载列车，由负载列车将上行负载分片报文发送至基地，并由目标列车将上行本地分片报文发送至基地，从而实现列车之间的负载均衡处理，基地接收到上行负载分片报文和上行本地分片报文后进行组装处理得到基地侧目标报文。基地向目标列车发送列车侧目标报文时，对列车侧目标报文进行分片处理得到下行分片报文，并根据各下行分片报文确定下行负载分片报文和下行本地分片报文，从而将下行负载分片报文发送至负载列车，由负载列车将下行负载分片报文发送至目标列车，并由基地将下行本地分片报文发送至目标列车，从而实现列车之间的负载均衡处理，目标列车接收到下行负载分片报文和下行本地分片报文后进行组装处理得到列车侧目标报文，有效解决了现有列车网络通过指挥车与基地通信造成的数据拥塞问题，提高了列车与基地之间的通信质量。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种列车负载均衡系统的示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种列车负载均衡方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的一种列车负载均衡方法的流程图；

图4是本发明实施例四提供的一种列车负载均衡方法的流程图；

图5a是本发明实施例五提供的一种列车负载均衡系统的结构示意图；

图5b是本发明实施例五提供的一种基地侧目标报文的数据结构示意图；

图5c是本发明实施例五提供的一种源IP地址更新后的基地侧目标报文的部分数据结构示意图；

图5d是本发明实施例五提供的一种并发模块接口发出的上行本地分片报文的数据结构示意图；

图5e是本发明实施例五提供的一种上行本地分片报文的控制片信息的数据结构示意图；

图5f本发明实施例五提供的一种上行本地分片报文的数据结构示意图；

图5g本发明实施例五提供的一种上行本地分片报文的数据结构示意图；

图5h本发明实施例五提供的一种上行负载分片报文的数据结构示意图；

图5i本发明实施例五提供的一种上行负载分片报文的数据结构示意图；

图5j本发明实施例五提供的一种上行负载分片报文的数据结构示意图；

图5k本发明实施例五提供的一种上行负载分片报文的数据结构示意图；

图6是本发明实施例六提供的一种列车负载均衡方法的流程图；

图7是本发明实施例七提供的一种列车负载均衡方法的流程图；

图8是本发明实施例八提供的一种列车负载均衡方法的流程图；

图9a是本发明实施例九提供的一种列车侧目标报文的数据结构示意图；

图9b是本发明实施例九提供的一种中心侧并发模块接口发出的下行本地分片报文的数据结构示意图；

图9c是本发明实施例九提供的一种下行本地分片报文的控制片信息的数据结构示意图；

图9d本发明实施例九提供的一种下行本地分片报文的数据结构示意图；

图9e本发明实施例九提供的一种下行本地分片报文的数据结构示意图；

图9f本发明实施例九提供的一种下行本地分片报文的数据结构示意图；

图9g本发明实施例九提供的一种下行本地分片报文的数据结构示意图；

图9h是本发明实施例九提供的一种中心侧并发模块接口发出的负载本地分片报文的数据结构示意图；

图9i本发明实施例九提供的一种下行负载分片报文的数据结构示意图；

图9j本发明实施例九提供的一种下行负载分片报文的数据结构示意图；

图9k本发明实施例九提供的一种下行负载分片报文的数据结构示意图；

图9l本发明实施例九提供的一种下行负载分片报文的数据结构示意图；

图9m本发明实施例九提供的一种下行负载分片报文的数据结构示意图；

图10是本发明实施例十提供的一种列车系统的结构示意图；

图11是本发明实施例十一提供的一种基地系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

本发明实施例所述的目标列车为位于目标列车上的终端、网络地址转换模块、交换机、并发模块及无线网关等网络通信设备，所述的负载列车为位于负载列车的终端、网络地址转换模块、交换机、并发模块及无线网关等网络通信设备。所述的基地包括位于基地的终端、并发模块及无线网关等网络通信设备。其中，并发模块可以是软件模块或硬件模块。列车上的并发模块可以与列车上的交换机通信连接，基地侧的并发模块可以与无线网关和基地的终端通信连接。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种列车负载均衡系统的示意图，如图1所示，该列车负载均衡系统的结构包括：至少一个目标列车110、至少一个负载列车120以及基地130，其中：

目标列车110与各负载列车120以及基地130保持通信连接，用于对发送给基地130的基地侧目标报文进行分片处理，得到多个上行分片报文，根据各上行分片报文确定上行负载分片报文和上行本地分片报文，并将上行负载分片报文发送至负载列车120，将上行本地分片报文发送至基地130；或，接收基地130发送的下行本地分片报文和负载列车120发送的下行负载分片报文，并根据接收的下行本地分片报文和下行负载分片报文进行组装处理，得到列车侧目标报文。

负载列车120用于接收上行负载分片报文，并将上行负载分片报文发送至基地130，或，接收下行负载分片报文，并将下行负载分片报文发送至目标列车110。

基地130用于接收上行负载分片报文和上行本地分片报文，并根据接收的上行负载分片报文和上行本地分片报文进行组装处理，得到基地侧目标报文；或，对发送给目标列车110的列车侧目标报文进行分片处理，得到多个下行分片报文，根据各下行分片报文确定下行负载分片报文和下行本地分片报文，并将下行分片报文发送至目标列110车，将下行负载分片报文发送至负载列车120。

在本发明实施例中，目标列车110以及各个负载列车120组成完整一辆完整的列车，也即目标列车110以及各个负载列车120属于完整列车中的各个车厢部分。在一辆完整的列车中，包括指挥车和普通车两种列车类型。其中，目标列车110可以是需要向基地130发送报文的列车，可以是指挥车，也可以是普通车。负载列车120可以是对目标列车110发送的报文进行负载分担的列车，同样可以是指挥车，也可以是普通车，本发明实施例并不对目标列车110和负载列车120的列车类型进行限定。通常情况下，指挥车只有一列，因此，目标列车110和负载列车120不会出现同时包括指挥车的情况。同时，负载列车120可以是除目标列车110以外的部分列车。目标列车110和负载列车120可以是多个，本发明实施例对此并不进行限制。基地侧目标报文即为目标列车110发送至基地130的报文。上行分片报文可以是对基地侧目标报文进行分片处理得到的多个分片报文。上行负载分片报文可以是目标列车110从多个上行分片报文中确定的，用于发送至负载列车120以通过负载列车120转发至基地130的分片报文。上行本地分片报文可以是目标列车110从多个上行分片报文中确定的，用于通过目标列车110本身发送至基地130的分片报文。上行负载分片报文和上行本地分片报文的数量可以是一个，也可以是多个。列车侧目标报文即为基地130发送至目标列车110的报文。下行分片报文可以是对列车侧目标报文进行分片处理得到的多个分片报文。下行负载分片报文可以是基地130从多个下行分片报文中确定的，用于发送至负载列车120以通过负载列车120转发至目标列车110的分片报文。下行本地分片报文可以是基地130从多个下行分片报文中确定的，用于通过基地130本身发送至目标列车110的分片报文。下行负载分片报文和下行本地分片报文的数量可以是一个，也可以是多个。

在本发明实施例中，各个列车之间可以通过位于车厢的交换机进行通信，列车与基地之间则可以通过无线网关进行通信。具体的，目标列车向基地发送基地侧目标报文时，可以利用目标列车的并发模块对基地侧目标报文进行分片处理得到多个上行分片报文，并根据各上行分片报文确定上行负载分片报文和上行本地分片报文，从而将上行负载分片报文通过目标列车的网络地址转换模块发送至负载列车的网络地址转换模块，负载列车的网络地址转换模块根据上行负载分片报文中目的IP地址信息判断该上行负载分片报文不是发送给本车厢的报文，则将上行负载分片报文发送至负载列车的无线网关，再由负载列车的无线网关将上行负载分片报文发送至基地侧的无线网关。基地侧的无线网关接收到上行负载分片报文后，转发至基地侧的并发模块。目标列车将上行本地分片报文通过目标列车的网络地址转换模块发送至目标列车的无线网关，并由目标列车的无线网关发送至基地侧的无线网关。基地侧的无线网关接收到上行负载分片报文后，转发至基地侧的并发模块。基地侧的并发模块判断接收到所有的上行分片报文后，可以对所有的上行分片报文进行组装，得到最终的基地侧目标报文，并将基地侧目标报文发送至基地侧的终端。

相应的，基地向目标列车发送列车侧目标报文时，对列车侧目标报文进行分片处理得到下行分片报文，并根据各下行分片报文确定下行负载分片报文和下行本地分片报文，从而将下行负载分片报文发送至基地侧的并发模块，由基地侧的并发模块发送至基地侧的无线网关，并由基地侧的无线网关发送至负载列车的无线网关，再由负载列车的无线网关发送给负载列车的网络地址转换模块。负载列车的网络地址转换模块根据下行负载分片报文中目的IP地址信息判断该下行负载分片报文不是发送给本车厢的报文，则将下行负载分片报文通过负载列车的网络地址转换模块发送至目标列车的网络地址转换模块，并由目标列车的网络地址转换模块将下行负载分片报文发送给目标列车的并发模块。基地将下行本地分片报文发送至基地侧的并发模块，由基地侧的并发模块发送至基地侧的无线网关，并由基地侧的无线网关发送至目标列车的无线网关，再由目标列车的无线网关发送给目标列车的网络地址转换模块。目标列车的网络地址转换模块根据下行本地分片报文中目的IP地址信息判断该下行本地分片报文是发送给本车厢的报文，则将下行本地分片报文通过负载列车的网络地址转换模块发送至目标列车的并发模块。当目标列车判断接收到所有的下行分片报文后，可以对所有的下行分片报文进行组装，得到最终的列车侧目标报文，并将列车侧目标报文发送至目标列车的终端。

由此可见，本发明实施例能够充分利用各个列车的网络通信设备对目标列车发送给基地的基地侧目标报文或基地发送给目标列车的列车侧目标报文进行负载分担，从而实现列车之间的负载均衡处理，避免所有的基地侧目标报文或列车侧目标报文均通过指挥车统一转发给基地或目标列车，以解决数据拥塞问题，从而提高列车与基地之间的通信质量。

在本发明实施例中，目标列车向基地发送基地侧目标报文时，对基地侧目标报文进行分片处理得到多个上行分片报文，并根据各上行分片报文确定上行负载分片报文和上行本地分片报文，从而将上行负载分片报文发送至负载列车，由负载列车将上行负载分片报文发送至基地，并由目标列车将上行本地分片报文发送至基地，从而实现列车之间的负载均衡处理，基地接收到上行负载分片报文和上行本地分片报文后进行组装处理得到基地侧目标报文。基地向目标列车发送列车侧目标报文时，对列车侧目标报文进行分片处理得到下行分片报文，并根据各下行分片报文确定下行负载分片报文和下行本地分片报文，从而将下行负载分片报文发送至负载列车，由负载列车将下行负载分片报文发送至目标列车，并由基地将下行本地分片报文发送至目标列车，从而实现列车之间的负载均衡处理，目标列车接收到下行负载分片报文和下行本地分片报文后进行组装处理得到列车侧目标报文，有效解决了现有列车网络通过指挥车与基地通信造成的数据拥塞问题，提高了列车与基地之间的通信质量。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的一种列车负载均衡方法的流程图，本实施例可适用于目标列车利用各负载列车向基地发送报文的情况，该方法可以由目标列车来执行，并与负载列车和基地配合完成。相应的，如图2所示，该方法包括如下操作：

S210、获取发送给基地的基地侧目标报文，并对所述基地侧目标报文进行分片处理，得到多个上行分片报文。

在本发明的一个可选实施例中，在所述对所述基地侧目标报文进行分片处理之前，可以包括：将所述基地侧目标报文的源IP地址更新为所述目标列车的外网IP地址；对更新后的所述基地侧目标报文进行三层报头处理。

在本发明实施例中，目标列车需要与基地通信时，可以产生基地侧目标报文。相应的，目标列车可以获取基地侧目标报文。列车之间以及列车与基地之间可以通过NAT(Network Address Translation，网络地址转换)技术完成三层转发通信。因此，在目标列车向负载列车和基地发送分片报文之前，首先需要目标列车将基地侧目标报文的源IP地址更新为目标列车的外网IP地址，并对IP地址更新后的基地侧目标报文进行三层报头处理。三层报头处理具体可以是添加用于三层传输的报头信息，如UDP(User DatagramProtocol，用户数据报协议)头或控制片信息等，可以根据三层传输的具体应用适应性配置，本发明实施例对此并不进行限制。目标列车对基地侧目标报文的三层报头处理完成后，可以继续进行分片处理。

在本发明的一个可选实施例中，所述对所述基地侧目标报文进行分片处理，得到多个上行分片报文，可以包括：根据基地报文分片规则对所述基地侧目标报文进行分片处理，得到多个所述上行分片报文；其中，所述基地报文分片规则可以包括：按照设定分片数量或设定分片长度对所述基地侧目标报文进行分片处理。

其中，基地报文分片规则可以是用于对基地侧目标报文进行分片处理的规则。设定分片数量可以根据实际需求设定，如5、10或20等，设定分片长度也可以根据实际需求设定，如1字节、16字节或1024字节等，本发明实施例并不对设定分片数量和设定分片长度的具体数值进行限定。

在本发明实施例中，可选的，对基地侧目标报文进行分片处理策略可以是：按照设定分片数量将基地侧目标报文配置分为N片。也还可以按照设定分片长度对基地侧目标报文进行分片，其中，每个上行分片报文对应的设定分片长度可以相同，也可以不同。相应的，可以利用IP协议中的分片标志以及上述基地报文分片规则完成对基地侧目标报文的分片处理。

S220、根据各所述上行分片报文确定上行负载分片报文和上行本地分片报文。

在本发明的一个可选实施例中，所述根据各所述上行分片报文确定上行负载分片报文和上行本地分片报文，可以包括：根据上行并发配置信息和/或上行并发配置规则确定所述上行负载分片报文和所述上行本地分片报文；其中，所述上行并发配置信息包括链路状态信息和/或生存状态信息；所述上行并发配置规则包括：对各列车进行筛选，并根据筛选结果确定接收所述上行负载分片报文的负载列车。

其中，上行并发配置信息可以是用于目标列车确定负载列车的信息，示例性的，目标列车与其他列车之间的链路状态信息可以作为上行并发配置信息，其他列车网络通信设备的生存状态信息也可以作为上行并发配置信息。

在本发明实施例中，目标列车根据各上行分片报文确定上行负载分片报文和上行本地分片报文，从而将上行负载分片报文发送至负载列车进行转发。也即，目标列车需要在众多列车中确定用于转发上行负载分片报文的负载列车。具体的，目标列车可以根据链路状态信息和/或生存状态信息以及上行并发配置规则确定通信性能较好的负载列车，例如，分别获取各列车的链路状态信息和/或生存状态信息，并根据链路状态信息和/或生存状态信息对各列车的通信性能进行评分，并将评分结果对各列车进行筛选，满足预设分值阈值的列车作为负载列车。然后，将需要分发给负载列车的上行分片报文作为上行负载分片报文，相应的，上行分片报文中剩余的分片报文即为上行本地分片报文。对基地侧目标报文进行分片处理可以提高数据的安全性，从而进一步保障列车与基地之间通信的可靠性。

在一个具体的例子中，假设各个列车的并发模块维护一张列车侧负载分发信息列表，该列车侧负载分发信息列表根据上行并发配置信息和/或上行并发配置规则对其他负载列车进行了排序。例如，假设上行并发配置规则为：对其他各列车的通信性能进行评分，并将评分结果对各列车进行筛选，将评分结果为前5名的列车作为负载列车，并根据评分结果按照由高到低的顺序排序。其中，对其他各列车的通信性能进行评分，具体可以是：根据链路状态信息和/或生存状态信息对其他各列车的通信性能进行评分，从而得到各列车对应的评分结果。相应的，目标列车可以根据本车维护的列车侧负载分发信息列表来确定上行负载分片报文和上行本地分片报文。例如，假设目标列车生成了3个上行分片报文，可以根据上行分片报文的生成顺序，将第一个生成的上行分片报文作为上行本地分片报文，将第二个生成的上行分片报文作为第一个上行负载分片报文，将第三个生成的上行分片报文作为第二个上行负载分片报文。相应的，各上行负载分片报文可以根据列车侧负载分发信息列表来确定负载列车。例如，第一个上行负载分片报文可以分发给列车侧负载分发信息列表中位列第一的负载列车，第二个上行负载分片报文可以分发给列车侧负载分发信息列表中位列第二的负载列车。

需要说明的是，列车之间可以发送心跳报文通告彼此网络通信设备之间的生存状态及链路状态等，来进行链路优选。链路状态包括但不限于时延、丢包率等。通过对通信链路的检测能够进一步提高列车与基地之间的通信质量。

S230、将所述上行负载分片报文发送至负载列车，以使所述负载列车将所述上行负载分片报文发送至所述基地。

S240、将所述上行本地分片报文发送至所述基地。

相应的，在目标列车确定上行负载分片报文和上行本地分片报文之后，即可将上行负载分片报文发送至负载列车，以使负载列车将上行负载分片报文发送至基地。同时，目标列车可以将上行本地分片报文发送至基地。

在本发明的一个可选实施例中，将所述上行负载分片报文发送至负载列车，可以包括：确定所述上行负载分片报文的列车与列车之间的上行负载发送接口；将所述上行负载分片报文通过所述上行负载发送接口发送至所述负载列车；所述将所述上行本地分片报文发送至所述基地，可以包括：确定所述上行本地分片报文的列车与基地之间的第一本地发送接口；对通过所述第一本地发送接口发送的所述上行本地分片报文的二层报头进行更新处理，并将更新处理后的上行本地分片报文发送至所述基地。

其中，上行负载发送接口为用于目标列车发送上行负载分片报文的接口。第一本地发送接口为用于目标列车向目标列车的无线网关发送上行本地分片报文的接口。

具体的，可以通过目标列车对上行负载分片报文确定匹配的上行负载发送接口，以将上行负载分片报文通过上行负载发送接口发送至负载列车；对上行本地分片报文确定匹配的第一本地发送接口。目标列车通过第一本地发送接口将上行本地分片报文发送至目标列车的无线网关，并由目标列车的无线网关对上行本地分片报文的二层报头进行更新处理后发送至基地。

在本发明的一个可选实施例中，所述上行负载分片报文和所述上行本地分片报文可以包括控制片信息；所述控制片信息可以包括报文方向；所述将所述上行负载分片报文通过所述上行负载发送接口发送至所述负载列车，可以包括：根据所述上行负载分片报文中控制片信息的报文方向，将所述上行负载分片报文通过所述上行负载发送接口发送至所述负载列车；所述将更新处理后的上行本地分片报文发送至所述基地，可以包括：根据所述上行本地分片报文中控制片信息的报文方向，将所述更新处理后的上行本地分片报文发送至所述基地。

其中，控制片信息可以是每个分片报文中用于存储分片标识、片内偏移、报文方向等关联信息的报文信息。

在本发明实施例中，在目标列车掌握基地的IP地址信息的情况下，目标列车可以直接根据基地的IP地址信息确定上行负载分片报文和上行本地分片报文的目的IP地址，则目标列车和负载列车可以直接根据分片报文中的目标IP地址对各分片报文进行发送或转发。在目标列车没有掌握基地的IP地址信息的情况下，此时目标列车无法根据基地的IP地址信息确定上行负载分片报文和上行本地分片报文的目的IP地址。为了实现成功发送分片报文，此时可以借助分片报文中的控制信息来实现对各分片报文进行发送或转发。

在一个具体的例子中，目标列车在确定上行负载分片报文和上行本地分片报文时，可以将上行本地分片报文中控制片信息的报文方向设置为并发模块至基地，该报文方向的含义是：由目标列车发送至基地；将上行负载分片报文中控制片信息的报文方向设置为并发模块至并发模块，该报文方向的含义是：由负载列车转发至基地。相应的，目标列车对应的网关接收到上行本地分片报文后，可以根据上行本地分片报文中控制片信息的报文方向，将上行本地分片报文发送至基地侧的网关，以通过基地侧的网关发送至基地。负载列车接收到上行负载分片报文后，根据上行负载分片报文中控制片信息的报文方向，确定该上行负载分片报文不是发送给本列车，而是发送给基地的，因此将接收到的上行负载分片报文再发送至负载列车对应的网关，并通过负载列车对应的网关将上行负载分片报文发送至基地侧的网关，以通过基地侧的网关发送至基地。

需要说明的是，图2仅是一种实现方式的示意图，步骤S230和步骤S240之间并没有先后顺序关系，可以先实施步骤S230，再实施步骤S240，也可以先实施步骤S240，再实施步骤S230，还可以两者并行实施。

在本发明实施例中，目标列车向基地发送基地侧目标报文时，对基地侧目标报文进行分片处理得到多个上行分片报文，并根据各上行分片报文确定上行负载分片报文和上行本地分片报文，从而将上行负载分片报文发送至负载列车，由负载列车将上行负载分片报文发送至基地，并由目标列车将上行本地分片报文发送至基地，从而实现列车之间的负载均衡处理，有效解决了现有列车网络通过指挥车与基地通信造成的数据拥塞问题，提高了列车与基地之间的通信质量。

实施例三

图3是本发明实施例三提供的一种列车负载均衡方法的流程图，本实施例可适用于负载列车向基地发送报文情况，该方法可以由负载列车来执行，并与目标列车和基地配合完成。相应的，如图3所示，该方法包括如下操作：

S310、接收目标列车发送的上行负载分片报文；所述上行负载分片报文由所述目标列车根据对发送给基地的基地侧目标报文进行分片处理得到的多个上行分片报文确定。

S320、将所述上行负载分片报文发送至所述基地。

在本发明实施例中，负载列车接收到目标列车发送的上行负载分片报文后，可以将上行负载分片报文发送至基地。

在本发明的一个可选实施例中，所述将所述上行负载分片报文发送至所述基地，可以包括：确定所述上行负载分片报文的列车与基地之间的第二本地发送接口；对通过所述第二本地发送接口发送的所述上行负载分片报文的二层报头进行更新处理，并将更新处理后的上行负载分片报文发送至所述基地。

其中，第二本地发送接口为用于负载列车向负载列车的无线网关发送上行负载分片报文的接口。

具体的，可以通过负载列车对上行负载分片报文确定匹配的第二本地发送接口，并通过第二本地发送接口将上行负载分片报文发送至负载列车的无线网关，并由负载列车的无线网关将上行负载分片报文的二层报头进行更新处理后发送至基地。

在本发明的一个可选实施例中，所述上行负载分片报文包括控制片信息；所述控制片信息包括报文方向；所述将更新处理后的上行负载分片报文发送至所述基地，可以包括：根据所述上行负载分片报文中控制片信息的报文方向，将所述更新处理后的上行负载分片报文发送至所述基地。

其中，控制片信息可以是每个分片报文中用于存储分片标识、片内偏移、报文方向等关联信息的报文信息。

在本发明实施例中，在目标列车掌握基地的IP地址信息的情况下，目标列车可以直接根据基地的IP地址信息确定上行负载分片报文和上行本地分片报文的目的IP地址，则目标列车和负载列车可以直接根据分片报文中的目标IP地址对各分片报文进行发送或转发。在目标列车没有掌握基地的IP地址信息的情况下，此时目标列车无法根据基地的IP地址信息确定上行负载分片报文和上行本地分片报文的目的IP地址。为了实现成功发送分片报文，此时可以借助分片报文中的控制信息来实现对各分片报文进行发送或转发。

在一个具体的例子中，目标列车在确定上行负载分片报文和上行本地分片报文时，可以将上行本地分片报文中控制片信息的报文方向设置为并发模块至基地，该报文方向的含义是：由目标列车发送至基地；将上行负载分片报文中控制片信息的报文方向设置为并发模块至并发模块，该报文方向的含义是：由负载列车转发至基地。相应的，目标列车对应的网关接收到上行本地分片报文后，可以根据上行本地分片报文中控制片信息的报文方向，将上行本地分片报文发送至基地侧的网关，以通过基地侧的网关发送至基地。负载列车接收到上行负载分片报文后，根据上行负载分片报文中控制片信息的报文方向，确定该上行负载分片报文不是发送给本列车，而是发送给基地的，因此将接收到的上行负载分片报文再发送至负载列车对应的网关，并通过负载列车对应的网关将上行负载分片报文发送至基地侧的网关，以通过基地侧的网关发送至基地。

在本发明实施例中，目标列车向基地发送基地侧目标报文时，对基地侧目标报文进行分片处理得到多个上行分片报文，并根据各上行分片报文确定上行负载分片报文和上行本地分片报文，从而将上行负载分片报文发送至负载列车，由负载列车将上行负载分片报文发送至基地，并由目标列车将上行本地分片报文发送至基地，从而实现列车之间的负载均衡处理，有效解决了现有列车网络通过指挥车与基地通信造成的数据拥塞问题，提高了列车与基地之间的通信质量。

实施例四

图4是本发明实施例四提供的一种列车负载均衡方法的流程图，本实施例可适用于基地接收目标列车和负载列车发送的报文以获取完整报文的情况，该方法可以由基地来执行，并与目标列车和负载列车配合完成。相应的，如图4所示，该方法包括如下操作：

S410、接收目标列车发送的上行本地分片报文以及负载列车发送的上行负载分片报文。

S420、对所述上行本地分片报文以及所述上行负载分片报文进行组装，得到基地侧目标报文。

S430、将所述基地侧目标报文发送至基地终端。

在本发明的一个可选实施例中，所述上行本地分片报文以及所述上行负载分片报文包括控制片信息；所述对所述上行本地分片报文以及所述上行负载分片报文进行组装，可以包括：根据所述上行本地分片报文以及所述上行负载分片报文的控制片信息对所述上行本地分片报文以及所述上行负载分片报文进行组装。

其中，控制片信息可以是每个分片报文中用于存储分片标识、片内偏移、报文方向等关联信息的报文信息。

相应的，根据所述上行本地分片报文以及所述上行负载分片报文的控制片信息对所述上行本地分片报文以及所述上行负载分片报文进行组装，具体可以是：根据控制片信息中包括的分片标识确定分片报文所属的源数据报，并根据片内偏移确定分片报文相对源数据报的位置。例如，假设设定将基地侧目标报文分文3片上行分片报文，各上行分片报文对应的分片标识为IP2-JD，各上行分片报文对应不同的片内偏移。则基地如果接收到3个分片标识为IP2-JD的上行分片报文，表明已接收到标识为IP2-JD对应的基地侧目标报文的所有的上行分片报文。然后，基地可以根据各分片标识为IP2-JD的上行分片报文中包括的片内偏移信息进行组装，得到最终的基地侧目标报文。需要说明的是，如果目标列车没有掌握基地的IP地址，则基地在接收到上行本地分片报文时，可以根据上行本地分片报文中控制片信息的报文方向“并发模块至基地”，确定该上行本地分片报文是发送给基地的。基地在接收到上行负载分片报文时，可以根据上行负载分片报文中控制片信息的报文方向“并发模块至并发模块”以及该上行负载分片报文中的源IP地址信息，确定该上行负载分片报文是由负载列车转发给基地的。

在本发明实施例中，基地在接收到目标列车发送的上行本地分片报文以及负载列车发送的上行负载分片报文后，可以对上行本地分片报文以及上行负载分片报文进行组装，得到基地侧目标报文。示例性的，基地可以根据各上行本地分片报文以及上行负载分片报文的控制片信息中包括的分片标识确定是否已接收到所有的上行分片报文，并在确定已接收到所有的上行分片报文时，根据控制片信息中包括的片内偏移确定各上行分片报文的相对位置，并对所有的上行分片报文进行组装。然后，基地即可将组装完成的基地侧目标报文发送至基地终端。

在本发明实施例中，目标列车向基地发送基地侧目标报文时，对基地侧目标报文进行分片处理得到多个上行分片报文，并根据各上行分片报文确定上行负载分片报文和上行本地分片报文，从而将上行负载分片报文发送至负载列车，由负载列车将上行负载分片报文发送至基地，并由目标列车将上行本地分片报文发送至基地，从而实现列车之间的负载均衡处理，有效解决了现有列车网络通过指挥车与基地通信造成的数据拥塞问题，提高了列车与基地之间的通信质量。

实施例五

图5a是本发明实施例五提供的一种列车负载均衡系统的结构示意图，在本发明实施例中，目标列车和负载列车可以配置列车终端、列车网络地址转换模块(包括NAT内网模块和NAT外网模块)、列车并发模块、交换机及列车网关等网络通信设备，基地可以包括基地终端、基地并发模块及基地网关，以实现列车负载均衡方法。相应的，结合图5a所示的列车负载均衡系统，详细介绍列车向基地发送上行报文进行通信的过程：

假设列车1为目标列车，列车2为负载列车。如图5a所示，列车1的网络通信设备包括列车终端1、NAT1内网模块、NAT1外网模块、并发模块1、交换机1及3G网关1等。列车2的网络通信设备包括列车终端2、NAT2内网模块、NAT2外网模块、并发模块2、交换机2及3G网关2等。其中，列车1和列车2中的BM模块为保密模块，用于实现安全防火墙等安全功能，并不是通信的必须模块。基地可以包括基地终端、中心侧并发模块及3G网关3等。

相应的，目标列车的列车终端1经过3G网关1至基地的基地终端的数据报文的具体处理流程为：

1)目标列车的列车终端1生成基地侧目标报文。

图5b是本发明实施例五提供的一种基地侧目标报文的数据结构示意图，如图5b所示，基地侧目标报文可以包括报文发起方(列车终端1)、源IP地址(192.168.4.21)、目标IP地址(192.168.7.3)以及有效负荷payload。

2)NAT1内网模块获取到基地侧目标报文后，将基地侧目标报文转发至NAT1外网模块，并通过NAT1外网模块将基地侧目标报文的源IP地址更新为自己的外网IP地址，并对更新后的基地侧目标报文进行三层报头处理，如添加UDP头或控制片信息等用于进行三层传输的报头信息。

图5c是本发明实施例五提供的一种源IP地址更新后的基地侧目标报文的部分数据结构示意图，如图5c所示，NAT1外网模块将基地侧目标报文的源IP地址更新为192.168.9.150。

3)NAT1外网模块处理完三层报头后，交给并发模块1处理。并发模块1对基地侧目标报文进行分片处理，并在分片处理完成后，确定上行负载分片报文和上行本地分片报文。对于上行本地分片报文，目标列车需要确定上行本地分片报文的列车与基地之间的第一本地发送接口。其中，可以根据选路算法确定并发模块1的接口作为第一本地发送接口，并将上行本地分片报文从并发模块1的接口发出。

图5d是本发明实施例五提供的一种并发模块接口发出的上行本地分片报文的数据结构示意图，图5e是本发明实施例五提供的一种上行本地分片报文的控制片信息的数据结构示意图。如图5d所示，此时的上行本地分片报文的源IP地址更新为192.168.5.200，目的IP地址更新为192.168.7.200。如图5e所示，控制片信息中的报文方向主要包括以下几种：并发模块至中心侧并发模块(表示由目标列车直接发送至基地)；并发模块至并发模块(表示由负载列车转发至基地或目标列车)；以及中心侧并发至并发模块(表示由基地直接发送至目标列车)。在本步骤的上行本地分片报文中，报文方向具体为并发模块至中心侧并发模块。并发模块1通过选路确定每个上行分片报文的目的IP地址。需要说明的是，如果目标列车没有掌握基地侧的IP地址，则上行本地分片报文以及上行本地分片报文的控制信息中目的IP地址为空。此时，可以根据上行本地分片报文的控制信息的报文方向：并发模块至中心侧并发模块确定该上行本地分片报文需要发送至基地。

4)列车之间的网络连接端口都配置为trunk 1\2，以使Vlan2能够实现跨交换机通信。因此并发模块1接口发出的上行本地分片报文只可能被3G网关1接收。3G网关1接收后，替换上行本地分片报文的二层报头，此时的上行本地分片报文如图5f所示。3G网关1可以根据上行本地分片报文的目的IP地址将上行本地分片报文发送至3G网关3。如果上行本地分片报文的目的IP地址为空，则根据上行本地分片报文的控制信息的报文方向：并发模块至中心侧并发模块，将上行本地分片报文发送至3G网关3。

5)3G网关3接收到上行本地分片报文后，更改上行本地分片报文的二层报头，得到如图5g所示的上行本地分片报文，并将更改后的上行本地分片报文发送至中心侧并发模块。

6)中心侧并发模块接收到上行本地分片报文后，可以根据上行本地分片报文的目的IP地址或控制信息的报文方向确定该上行本地分片报文是发送给基地的。此时可以对上行本地分片报文进行缓存，并判断其余的上行负载分片报文是否接收完毕。如果确定所有上行分片报文接收完成，则对接收的所有上行分片报文进行组包处理，得到完整的基地侧目标报文，并将基地侧目标报文发送至基地终端。

7)基地终端接收基地侧目标报文数据，并进行相应的处理。

相应的，目标列车的列车终端1经过3G网关2至基地的基地终端的数据报文的具体处理流程为：

1)目标列车的列车终端1生成基地侧目标报文。

图5b是本发明实施例五提供的一种基地侧目标报文的数据结构示意图，如图5b所示，基地侧目标报文可以包括报文发起方(列车终端1)、源IP地址(192.168.4.21)、目标IP地址(192.168.7.3)以及有效负荷payload。

2)NAT1内网模块获取到基地侧目标报文后，将基地侧目标报文转发至NAT1外网模块，并通过NAT1外网模块将基地侧目标报文的源IP地址更新为自己的外网IP地址，并对更新后的基地侧目标报文进行三层报头处理，如添加UDP头或控制片信息等用于进行三层传输的报头信息。

图5c是本发明实施例五提供的一种源IP地址更新后的基地侧目标报文的部分数据结构示意图，如图5b所示，NAT1外网模块将基地侧目标报文的源IP地址更新为192.168.9.150。

3)NAT1外网模块处理完三层报头后，交给并发模块1处理。并发模块1对基地侧目标报文进行分片处理，并在分片处理完成后，确定上行负载分片报文和上行本地分片报文。对于上行负载分片报文，目标列车需要确定上行负载分片报文的列车与列车之间的上行负载发送接口。其中，可以根据选路算法确定并发模块2的接口作为上行负载发送接口，也即上行负载分片报文从并发模块2的接口发出。则并发模块1封装上行负载分片报文，并将上行负载分片报文经过NAT1外网接口发送至NAT2外网接口。

此时并发模块1封装的上行负载分片报文如图5h所示，此时的上行负载分片报文的源IP地址更新为192.168.9.150，目的IP地址更新为192.168.9.151。在本步骤的上行负载分片报文中，报文方向具体为并发模块至并发模块。并发模块1通过选路确定每个上行分片报文的目的IP地址。需要说明的是，如果目标列车没有掌握基地侧的IP地址，则上行负载分片报文以及上行负载分片报文的控制信息中目的IP地址为空。此时，可以根据上行负载分片报文的控制信息的报文方向：并发模块至并发模块确定该上行负载分片报文需要转发至基地。

4)NAT2外网接口接收并识别上行负载分片报文，并将上行负载分片报文转发给并发模块2处理。并发模块2识别上行负载分片报文，并根据上行负载分片报文中的目的IP地址确定该上行负载分片报文为发送给基地的分片报文，则将并发模块2的发送接口作为上行负载分片报文的列车与基地之间的第二本地发送接口，并将该上行负载分片报文通过并发模块2发送至3G网关2。

此时的上行负载分片报文的数据结构如图5i所示，此时上行负载分片报文的源IP地址更新为192.168.6.200，目的IP地址更新为192.168.7.3。

5)3G网关2接收到上行负载分片报文后，更改上行负载分片报文的二层报头，得到如图5j所示的上行负载分片报文，并根据上行负载分片报文的目的IP地址将更改后的上行负载分片报文发送至3G网关3。如果上行负载分片报文的目的IP地址为空，则根据上行负载分片报文的控制信息的报文方向：并发模块至并发模块，将上行负载分片报文发送至3G网关3。

6)3G网关3接收到上行负载分片报文后，更改上行负载分片报文的二层报头，得到如图5k所示的上行负载分片报文，并将更改后的上行负载分片报文发送至中心侧并发模块。

7)中心侧并发模块接收到上行负载分片报文后，可以根据上行负载分片报文的目的IP地址或控制信息的报文方向确定该上行负载分片报文是发送给基地的。此时可以对上行负载分片报文进行缓存，并判断其余的上行负载分片报文及上行本地分片报文是否接收完毕。如果确定所有上行分片报文接收完成，则对接收的所有上行分片报文进行组包处理，具体的，中心侧并发模块可以根据各上行分片报文控制片信息对各上行分片报文进行组装，从而得到完整的基地侧目标报文，并将基地侧目标报文发送至基地终端。

8)基地终端接收基地侧目标报文数据，并进行相应的处理。

需要说明的是，列车之间可以通过并发模块发送心跳报文通告彼此网络通信设备之间的生存状态及链路状态等，来进行链路优选。链路状态包括但不限于时延、丢包率等。在一个具体的例子中，如图5a所示，并发模块1可以向各个列车通过组播的方式发送心跳报文，以通过心跳报文通告其他列车并发模块1的生存状态，以及并发模块1和中心侧并发模块之间的链路状态。示例性的，并发模块2接收到并发模块1发送的心跳报文后，即可通过心跳报文中实时携带的时延和丢包率等链路状态信息掌握本车厢并发模块与并发模块1之间的链路状态。同时，其他列车的并发模块可以根据是否接收到并发模块1按照设定时间间隔发送的心跳报文来判断并发模块1的生存状态。也即，其他列车的并发模块可以接收到并发模块1按照设定时间间隔发送的心跳报文时，确定并发模块1正常运行；否则，确定并发模块1停止运行或发生故障等。由此可见，列车之间可以通过并发模块按照设定心跳发送周期组播发送心跳报文，其中，设定心跳发送周期可以根据实际需求设定，本发明实施例对此并不进行限制。

在本发明实施例中，目标列车向基地发送基地侧目标报文时，对基地侧目标报文进行分片处理得到多个上行分片报文，并根据各上行分片报文确定上行负载分片报文和上行本地分片报文，从而将上行负载分片报文发送至负载列车，由负载列车将上行负载分片报文发送至基地，并由目标列车将上行本地分片报文发送至基地，从而实现列车之间的负载均衡处理，有效解决了现有列车网络通过指挥车与基地通信造成的数据拥塞问题，提高了列车与基地之间的通信质量。

实施例六

图6是本发明实施例六提供的一种列车负载均衡方法的流程图，本实施例可适用于基地利用各负载列车向目标列车发送报文的情况，该方法可以由基地来执行，并与目标列车和负载列车配合完成。相应的，如图6所示，该方法包括如下操作：

S610、获取发送给目标列车的列车侧目标报文，并对所述列车侧目标报文进行分片处理，得到多个下行分片报文。

在本发明的一个可选实施例中，在所述对所述列车侧目标报文进行分片处理之前，可以包括：对所述列车侧目标报文进行三层报头处理。

在本发明实施例中，基地需要与目标列车通信时，可以产生列车侧目标报文。相应的，基地可以获取列车侧目标报文。列车之间以及列车与基地之间可以通过NAT技术完成三层转发通信。因此，在基地向负载列车和目标列车发送分片报文之前，首先需要基地对的列车侧目标报文进行三层报头处理。三层报头处理具体可以是添加用于三层传输的报头信息，如UDP头或控制片信息等，可以根据三层传输的具体应用适应性配置，本发明实施例对此并不进行限制。基地对列车侧目标报文的三层报头处理完成后，可以继续进行分片处理。

在本发明的一个可选实施例中，所述对所述列车侧目标报文进行分片处理，得到多个下行分片报文，可以包括：根据列车报文分配规则对所述列车侧目标报文进行分片处理，得到多个所述下行分片报文；其中，所述列车报文分配规则可以包括：按照设定分片数量或设定分片长度对所述列车侧目标报文进行分片处理。

其中，列车报文分片规则可以是用于对列车侧目标报文进行分片处理的规则。设定分片数量可以根据实际需求设定，如5、10或20等，设定分片长度也可以根据实际需求设定，如1字节、16字节或1024字节等，本发明实施例并不对设定分片数量和设定分片长度的具体数值进行限定。

在本发明实施例中，可选的，对列车侧目标报文进行分片处理策略可以是：按照设定分片数量将列车侧目标报文配置分为N片。也还可以按照设定分片长度对列车侧目标报文进行分片，其中，每个上行分片报文对应的设定分片长度可以相同，也可以不同。相应的，可以利用IP协议中的分片标志以及上述基地报文分片规则完成对列车侧目标报文的分片处理。

S620、根据各所述下行分片报文确定下行负载分片报文和下行本地分片报文。

在本发明的一个可选实施例中，所述根据各所述下行分片报文确定下行负载分片报文和下行本地分片报文，可以包括：根据下行并发配置信息和/或下行并发配置规则确定所述下行负载分片报文和所述下行本地分片报文；其中，所述下行并发配置信息包括链路状态信息和/或生存状态信息；所述下行并发配置规则包括：对各所述负载列车进行筛选，并根据筛选结果确定接收所述下行负载分片报文的负载列车。

其中，下行并发配置信息可以是用于基地确定负载列车的信息，示例性的，基地与其他列车之间的链路状态信息可以作为下行并发配置信息，其他列车网络通信设备的生存状态信息也可以作为下行并发配置信息。

在本发明实施例中，基地根据各下行分片报文确定下行负载分片报文和下行本地分片报文，从而将下行负载分片报文发送至负载列车进行转发。也即，基地需要在众多列车中确定用于转发下行负载分片报文的负载列车。具体的，基地可以根据链路状态信息和/或生存状态信息以及下行并发配置规则确定通信性能较好的负载列车，例如，分别获取各列车的链路状态信息和/或生存状态信息，并根据链路状态信息和/或生存状态信息对各列车的通信性能进行评分，并将评分结果对各列车进行筛选，满足预设分值阈值的列车作为负载列车。然后，将需要分发给负载列车的下行分片报文作为下行负载分片报文，相应的，下行分片报文中剩余的分片报文即为下行本地分片报文。对列车侧目标报文进行分片处理可以提高数据的安全性，从而进一步保障列车与基地之间通信的可靠性。

在一个具体的例子中，假设基地侧的中心侧并发模块维护一张基地侧负载分发信息列表，该基地侧负载分发信息列表根据下行并发配置信息和/或下行并发配置规则对其他负载列车进行了排序。例如，假设下行并发配置规则为：对其他各列车的通信性能进行评分，并将评分结果对各列车进行筛选，将评分结果为前5名的列车作为负载列车，并根据评分结果按照由高到低的顺序排序。其中，对其他各列车的通信性能进行评分，具体可以是：根据链路状态信息和/或生存状态信息对其他各列车的通信性能进行评分，从而得到各列车对应的评分结果。相应的，基地可以根据本地维护的基地侧负载分发信息列表来确定下行负载分片报文和下行本地分片报文。例如，假设基地生成了3个下行分片报文，可以根据下行分片报文的生成顺序，将第一个生成的下行分片报文作为下行本地分片报文，将第二个生成的下行分片报文作为第一个下行负载分片报文，将第三个生成的下行分片报文作为第二个下行负载分片报文。相应的，各下行负载分片报文可以根据基地侧负载分发信息列表来确定负载列车。例如，第一个下行负载分片报文可以分发给基地侧负载分发信息列表中位列第一的负载列车，第二个下行负载分片报文可以分发给基地侧负载分发信息列表中位列第二的负载列车。

需要说明的是，基地与列车之间可以发送探测报文，以检测基地与各列车之间通信链路状态，链路状态包括但不限于丢包率和时延等。通过对通信链路的检测能够进一步提高列车与基地之间的通信质量。

S630、将所述下行负载分片报文发送至负载列车，以使所述负载列车将所述下行负载分片报文发送至所述目标列车。

S640、将所述下行本地分片报文发送至所述目标列车。

相应的，在基地确定下行负载分片报文和下行本地分片报文之后，即可将下行负载分片报文发送至负载列车，以使负载列车将下行负载分片报文发送至目标列车。同时，基地可以将下行本地分片报文发送至目标列车。

需要说明的是，图6仅是一种实现方式的示意图，步骤S630和步骤S640之间并没有先后顺序关系，可以先实施步骤S630，再实施步骤S640，也可以先实施步骤S640，再实施步骤S630，还可以两者并行实施。

在本发明的一个可选实施例中，将所述下行负载分片报文发送至负载列车，可以包括：确定所述下行负载分片报文的列车与列车之间的下行负载发送接口；将所述下行负载分片报文通过所述下行负载发送接口发送至所述负载列车；所述将所述下行本地分片报文发送至所述目标列车，可以包括：确定所述下行本地分片报文的基地与列车之间的第三本地发送接口；对通过所述第三本地发送接口发送的所述下行本地分片报文的二层报头进行更新处理，并将更新处理后的下行本地分片报文发送至所述目标列车。

其中，下行负载发送接口为用于基地发送下行负载分片报文的接口。第三本地发送接口为用于基地向基地的无线网关发送下行本地分片报文的接口。

具体的，可以通过基地对下行负载分片报文确定匹配的下行负载发送接口，以将下行负载分片报文通过下行负载发送接口发送至负载列车；对下行本地分片报文确定匹配的第三本地发送接口。基地通过第三本地发送接口将下行本地分片报文发送至基地的无线网关，并由基地的无线网关将下行本地分片报文的二层报头进行更新处理后发送至目标列车。

在本发明实施例中，基地通常可以掌握各列车的IP地址信息，因此基地可以直接根据目标列车的IP地址信息确定下行负载分片报文和下行本地分片报文的目的IP地址，目标列车和负载列车可以直接根据分片报文中的目标IP地址对各分片报文进行接收或转发。此时，下行负载分片报文和下行本地分片报文的控制片信息中的报文方向可以辅助目标列车和负载列车对各分片报文进行接收或转发。

在本发明实施例中，基地向目标列车发送列车侧目标报文时，对列车侧目标报文进行分片处理得到下行分片报文，并根据各下行分片报文确定下行负载分片报文和下行本地分片报文，从而将下行负载分片报文发送至负载列车，由负载列车将下行负载分片报文发送至目标列车，并由基地将下行本地分片报文发送至目标列车，从而实现列车之间的负载均衡处理，目标列车接收到下行负载分片报文和下行本地分片报文后进行组装处理得到列车侧目标报文，有效解决了现有列车网络通过指挥车与基地通信造成的数据拥塞问题，提高了列车与基地之间的通信质量。

实施例七

图7是本发明实施例七提供的一种列车负载均衡方法的流程图，本实施例可适用于负载列车接收基地发送的报文以转发给目标列车的情况，该方法可以由负载列车来执行，并与目标列车和基地配合完成。相应的，如图7所示，该方法包括如下操作：

S710、接收基地发送的下行负载分片报文；所述下行负载分片报文由所述基地根据对发送给目标列车的列车侧目标报文进行分片处理得到的多个下行分片报文确定。

S720、将所述下行负载分片报文发送至所述目标列车。

在本发明的一个可选实施例中，所述将所述下行负载分片报文发送至所述目标列车，可以包括：确定所述下行负载分片报文的基地与列车之间的第四本地发送接口；对通过所述第四本地发送接口发送的所述下行负载分片报文的二层报头进行更新处理，并将更新处理后的下行负载分片报文发送至所述基地。

其中，第四本地发送接口为用于负载列车向目标列车发送下行负载分片报文的接口。

具体的，可以通过负载列车对下行负载分片报文确定匹配的第四本地发送接口。负载列车通过第四本地发送接口将下行负载分片报文发送至负载列车的无线网关，并由负载列车的无线网关对下行负载分片报文的二层报头进行更新处理后发送至目标列车。

在本发明实施例中，基地通常可以掌握各列车的IP地址信息，因此基地可以直接根据目标列车的IP地址信息确定下行负载分片报文的目的IP地址，负载列车可以直接根据下行负载分片报文中的目标IP地址对下行负载分片报文进行转发。此时，下行负载分片报文的控制片信息中的报文方向可以辅助负载列车对下行负载分片报文进行转发。

在本发明实施例中，基地向目标列车发送列车侧目标报文时，对列车侧目标报文进行分片处理得到下行分片报文，并根据各下行分片报文确定下行负载分片报文和下行本地分片报文，从而将下行负载分片报文发送至负载列车，由负载列车将下行负载分片报文发送至目标列车，并由基地将下行本地分片报文发送至目标列车，从而实现列车之间的负载均衡处理，目标列车接收到下行负载分片报文和下行本地分片报文后进行组装处理得到列车侧目标报文，有效解决了现有列车网络通过指挥车与基地通信造成的数据拥塞问题，提高了列车与基地之间的通信质量。

实施例八

图8是本发明实施例八提供的一种列车负载均衡方法的流程图，本实施例可适用于目标列车接收基地和负载列车发送的报文以获取完整报文的情况，该方法可以由目标列车来执行，并与负载列车和基地配合完成。相应的，如图8所示，该方法包括如下操作：

S810、接收基地发送的下行本地分片报文以及负载列车发送的下行负载分片报文。

S820、对所述下行本地分片报文以及所述下行负载分片报文进行组装，得到列车侧目标报文。

S830、将所述列车侧目标报文发送至列车终端。

在本发明的一个可选实施例中，所述下行本地分片报文以及所述下行负载分片报文包括控制片信息；所述对所述下行本地分片报文以及所述下行负载分片报文进行组装，可以包括：根据所述下行本地分片报文以及所述下行负载分片报文的控制片信息对所述下行本地分片报文以及所述下行负载分片报文进行组装。

其中，控制片信息可以是每个分片报文中用于存储分片标识、片内偏移、报文方向等关联信息的报文信息。

相应的，根据所述下行本地分片报文以及所述下行负载分片报文的控制片信息对所述下行本地分片报文以及所述下行负载分片报文进行组装，具体可以是：根据控制片信息中包括的分片标识确定分片报文所属的源数据报，并根据片内偏移确定分片报文相对源数据报的位置。

在本发明实施例中，目标列车在接收到基地发送的下行本地分片报文以及负载列车发送的下行负载分片报文后，可以对下行本地分片报文以及下行负载分片报文进行组装，得到列车侧目标报文。示例性的，目标列车可以根据各下行本地分片报文以及下行负载分片报文的控制片信息中包括的分片标识确定是否已接收到所有的下行分片报文，并在确定已接收到所有的下行分片报文时，根据控制片信息中包括的片内偏移确定各下行分片报文的相对位置，并对所有的下行分片报文进行组装。例如，假设设定将列车侧目标报文分文3片下行分片报文，各下行分片报文对应的分片标识为IP2-LC，各下行分片报文对应不同的片内偏移。则目标列车如果接收到3个分片标识为IP2-LC的下行分片报文，表明已接收到标识为IP2-LC对应的列车侧目标报文的所有的下行分片报文。然后，目标列车可以根据各分片标识为IP2-LC的下行分片报文中包括的片内偏移信息进行组装，得到最终的列车侧目标报文。然后，目标列车即可将组装完成的列车侧目标报文发送至列车终端。

在本发明实施例中，基地通常可以掌握各列车的IP地址信息，因此基地可以直接根据目标列车的IP地址信息确定下行本地分片报文的目的IP地址，目标列车可以直接根据下行本地分片报文中的目标IP地址对下行本地分片报文进行接收。此时，下行本地分片报文的控制片信息中的报文方向可以辅助目标列车对下行本地分片报文进行接收。

在本发明实施例中，基地向目标列车发送列车侧目标报文时，对列车侧目标报文进行分片处理得到下行分片报文，并根据各下行分片报文确定下行负载分片报文和下行本地分片报文，从而将下行负载分片报文发送至负载列车，由负载列车将下行负载分片报文发送至目标列车，并由基地将下行本地分片报文发送至目标列车，从而实现列车之间的负载均衡处理，目标列车接收到下行负载分片报文和下行本地分片报文后进行组装处理得到列车侧目标报文，有效解决了现有列车网络通过指挥车与基地通信造成的数据拥塞问题，提高了列车与基地之间的通信质量。

实施例九

在本发明实施例中，目标列车和负载列车可以配置列车终端、列车网络地址转换模块(包括NAT内网模块和NAT外网模块)、列车并发模块、交换机及列车网关等网络通信设备，基地可以包括基地终端、基地并发模块及基地网关，以实现列车负载均衡方法。相应的，结合图5a所示的列车负载均衡系统，详细介绍基地向列车发送下行报文进行通信的过程：

假设列车1为目标列车，列车2为负载列车。如图5a所示，列车1的网络通信设备包括列车终端1、NAT1内网模块、NAT1外网模块、并发模块1、交换机1及3G网关1等。列车2的网络通信设备包括列车终端2、NAT2内网模块、NAT2外网模块、并发模块2、交换机2及3G网关2等。其中，列车1和列车2中的BM模块为保密模块，用于实现安全防火墙等安全功能，并不是通信的必须模块。基地可以包括基地终端、中心侧并发模块及3G网关3等。

相应的，基地的基地终端经过3G网关1至目标列车的列车终端1的数据报文的具体处理流程为：

1)基地的基地终端生成列车侧目标报文。

图9a是本发明实施例九提供的一种列车侧目标报文的数据结构示意图，如图9a所示，列车侧目标报文可以包括报文发起方(基地终端)、源IP地址(192.168.7.3)、目标IP地址(192.168.9.150)以及有效负荷payload。

2)由于基地终端可能与其他类型的终端(非列车终端)进行通信，因此，中心侧并发模块获取到列车侧目标报文后，判断列车侧目标报文是否为发送至目标列车的报文。若是，则对列车侧目标报文进行三层报头处理，如添加UDP头或控制片信息等用于进行三层传输的报头信息。然后对列车侧目标报文进行分片处理。在分片处理完成后，确定下行负载分片报文和下行本地分片报文。对于下行本地分片报文，基地需要确定下行本地分片报文的基地与列车之间的第三本地发送接口。其中，可以根据选路算法确定中心侧并发模块的接口作为第三本地发送接口，并将下行本地分片报文从中心侧并发模块的接口发出。

图9b是本发明实施例九提供的一种中心侧并发模块接口发出的下行本地分片报文的数据结构示意图，图9c是本发明实施例九提供的一种下行本地分片报文的控制片信息的数据结构示意图。如图9b所示，此时的下行本地分片报文的源IP地址更新为192.168.7.200，目的IP地址更新为192.168.9.150。如图9c所示，控制片信息中的报文方向主要包括以下几种：并发模块1/2至中心侧并发模块；并发模块1/2至并发模块1/2；以及中心侧并发至并发模块1/2。在本步骤的下行本地分片报文中，报文方向具体为中心侧并发模块至并发模块1。中心侧并发模块通过选路确定每个下行分片报文的目的IP地址。

3)3G网关3接收到中心侧并发模块接口发出的下行本地分片报文后，更改下行本地分片报文的二层报头，此时的下行本地分片报文如图9d所示。3G网关3将下行本地分片报文发送至3G网关1。

4)3G网关1接收到下行本地分片报文后，更改下行本地分片报文的二层报头，得到如图9e所示的下行本地分片报文，并将更改后的下行本地分片报文发送至NAT1外网模块。

5)NAT1外网模块接收到下行本地分片报文后，对下行本地分片报文进行处理，得到如图9f所示的下行本地分片报文，并判断该下行本地分片报文中的目的IP地址是否为本列车的NAT1外网模块的外网IP地址。若是，则交给协议栈，通过NAT1外网模块继续处理；否则将该下行本地分片报文从NAT1外网模块发出。

6)NAT1外网模块确定该下行本地分片报文的目的IP地址为本列车的NAT1外网模块的外网IP地址，进入NAT处理流程，根据固定的端口号与IP地址的映射关系，更改下行本地分片报文的目的IP地址等信息，得到如图9g所示的下行本地分片报文，并将该下行本地分片报文发送至并发模块1。

7)并发模块1接收到下行本地分片报文后，对下行本地分片报文进行缓存，并判断其余的下行负载分片报文是否接收完毕。如果确定所有下行分片报文接收完成，则对接收的所有下行分片报文根据各下行分片报文的控制信息进行组包处理，得到完整的列车侧目标报文，并将列车侧目标报文发送至列车终端。

8)列车终端接收列车侧目标报文数据，并进行相应的处理。

相应的，基地的基地终端经过3G网关2至目标列车的列车终端1的数据报文的具体处理流程为：

1)基地的基地终端生成列车侧目标报文。

图9a是本发明实施例九提供的一种列车侧目标报文的数据结构示意图，如图9a所示，列车侧目标报文可以包括报文发起方(基地终端)、源IP地址(192.168.7.3)、目标IP地址(192.168.9.150)以及有效负荷payload。

2)由于基地终端可能与其他类型的终端(非列车终端)进行通信，因此，中心侧并发模块获取到列车侧目标报文后，判断列车侧目标报文是否为发送至目标列车的报文。若是，则对列车侧目标报文进行三层报头处理，如添加UDP头或控制片信息等用于进行三层传输的报头信息。然后对列车侧目标报文进行分片处理。在分片处理完成后，确定下行负载分片报文和下行本地分片报文。对于下行负载分片报文，基地需要确定下行负载分片报文的列车与列车之间的下行负载发送接口。其中，可以根据选路算法即下行并发配置规则确定中心侧并发模块的接口作为下行负载发送接口，也即下行负载分片报文从中心侧并发模块的接口发出。

图9h是本发明实施例九提供的一种中心侧并发模块接口发出的负载本地分片报文的数据结构示意图。如图9h所示，此时的下行负载分片报文的源IP地址更新为192.168.7.200，目的IP地址更新为192.168.6.200。控制片信息中的报文方向为中心侧并发至并发模块2。

在本步骤的下行负载分片报文中，报文方向具体为中心侧并发模块至并发模块2。中心侧并发模块通过选路确定每个下行分片报文的目的IP地址。

3)3G网关3接收到下行负载分片报文后，更改下行负载分片报文的二层报头，得到如图9i所示的下行负载分片报文，并将更改后的下行负载分片报文发送至3G网关2。

4)3G网关2接收到下行负载分片报文后，更改下行负载分片报文的二层报头，得到如图9j所示的下行负载分片报文，并将更改后的下行负载分片报文发送至NAT2外网模块。

5)NAT2外网模块接收到下行负载分片报文后，对下行负载分片报文进行处理，得到如图9k所示的下行负载分片报文，并判断该下行负载分片报文中的目的IP地址是否为本列车的NAT1外网模块的外网IP地址。若是，则交给协议栈，通过NAT2外网模块继续处理；否则，将NAT2外网模块作为下行负载分片报文的基地与列车之间的第四本地发送接口，并将该下行负载分片报文从NAT2外网模块发出。此时，下行负载分片报文的数据结构如图9l所示。

6)NAT2外网模块根据下行负载分片报文的目的IP地址信息确定该下行负载分片报文不是本列车的NAT2外网模块的外网IP地址，则根据下行负载分片报文的目的IP地址，将该下行负载分片报文发送至NAT1外网模块。NAT1外网模块根据下行负载分片报文的目的IP地址确定该下行负载分片报文为本列车的NAT1外网模块的外网IP地址，进入NAT处理流程，根据固定的端口号与IP地址的映射关系，更改下行负载分片报文的目的IP地址等信息，得到如图9m所示的下行负载分片报文，并将该下行负载分片报文发送至并发模块1。

7)并发模块1接收到下行负载分片报文后，对下行负载分片报文进行缓存，并判断其余的下行负载分片报文以及下行本地分片报文是否接收完毕。如果确定所有下行分片报文接收完成，则对接收的所有下行分片报文进行组包处理，具体的，并发模块1可以根据各下行分片报文包括的控制信息对各下行分片报文进行组装，从而得到完整的列车侧目标报文，并将列车侧目标报文发送至列车终端。

8)列车终端接收列车侧目标报文数据，并进行相应的处理。

需要说明的是，基地可以通过中心侧并发模块与列车的并发模块发送探测报文，以检测基地与各列车之间通信链路状态，链路状态包括但不限于丢包率和时延等。在一个具体的例子中，如图5a所示，假设并发模块1向中心侧并发模块发送探测报文，以获取中心侧并发模块的生存状态，以及并发模块1和中心侧并发模块之间的链路状态。并发模块1发送的探测报文经交换机1发送至3G网关1，3G网关1根据探测报文的目的IP地址判断需要将探测报文转发至3G网关3。3G网关3接收到探测报文后，将探测报文转发至中心侧并发模块。中心侧并发模块接收到探测报文后，在探测报文中添加时间戳信息，再将添加时间戳信息的探测报文原路反馈给并发模块1。并发模块1接收到中心侧并发模块反馈的探测报文后，即可根据探测报文中的时间戳信息判断并发模块1与中心侧并发模块之间的链路状态，例如，具体的时延和丢包率等，以及中心侧并发模块的生存状态。列车与基地之间也可以通过并发模块按照设定探测发送周期发送探测报文，其中，设定探测发送周期也可以根据实际需求设定，本发明实施例对此并不进行限制。

在本发明实施例中，基地向目标列车发送列车侧目标报文时，对列车侧目标报文进行分片处理得到下行分片报文，并根据各下行分片报文确定下行负载分片报文和下行本地分片报文，从而将下行负载分片报文发送至负载列车，由负载列车将下行负载分片报文发送至目标列车，并由基地将下行本地分片报文发送至目标列车，从而实现列车之间的负载均衡处理，目标列车接收到下行负载分片报文和下行本地分片报文后进行组装处理得到列车侧目标报文，有效解决了现有列车网络通过指挥车与基地通信造成的数据拥塞问题，提高了列车与基地之间的通信质量。

实施例十

图10是本发明实施例十提供的一种列车系统的结构示意图，如图10所示，该列车系统的结构包括：列车终端A10、列车网络地址转换模块A20、列车并发模块A30、交换机A40及列车网关A50，其中：

列车终端A10与交换机A40通信连接，用于向基地发送基地侧目标报文或接收基地发送的列车侧目标报文；

列车网络地址转换模块A20与交换机A40通信连接，用于对报文中的IP地址进行更新，并向负载列车发送上行负载分片报文，向基地发送上行本地分片报文；列车网络地址转换模块A20包括内网转换模块A21和外网转换模块A22；

列车并发模块A30与交换机A40通信连接，列车并发模块A30用于：

对基地侧目标报文进行分片处理，得到多个上行分片报文，根据各上行分片报文确定上行负载分片报文和上行本地分片报文；

对接收的下行本地分片报文和下行负载分片报文进行组装处理，得到列车侧目标报文；

对上行本地分片报文或上行负载分片确定发送接口，并将通过发送接口发送的上行本地分片报文或上行负载分片发送至列车网关A50；

列车网关A50与交换机A40通信连接，列车网关A50用于：

将上行本地分片报文或上行负载分片报文发送至基地网关；

将下行本地分片报文或下行负载分片报文发送至列车网络地址转换模块A20。

在本发明实施例中，目标列车向基地发送基地侧目标报文时，对基地侧目标报文进行分片处理得到多个上行分片报文，并根据各上行分片报文确定上行负载分片报文和上行本地分片报文，从而将上行负载分片报文发送至负载列车，由负载列车将上行负载分片报文发送至基地，并由目标列车将上行本地分片报文发送至基地，从而实现列车之间的负载均衡处理，基地接收到上行负载分片报文和上行本地分片报文后进行组装处理得到基地侧目标报文。基地向目标列车发送列车侧目标报文时，对列车侧目标报文进行分片处理得到下行分片报文，并根据各下行分片报文确定下行负载分片报文和下行本地分片报文，从而将下行负载分片报文发送至负载列车，由负载列车将下行负载分片报文发送至目标列车，并由基地将下行本地分片报文发送至目标列车，从而实现列车之间的负载均衡处理，目标列车接收到下行负载分片报文和下行本地分片报文后进行组装处理得到列车侧目标报文，有效解决了现有列车网络通过指挥车与基地通信造成的数据拥塞问题，提高了列车与基地之间的通信质量。

实施例十一

图11是本发明实施例十一提供的一种基地系统的结构示意图，如图11所示，该基地系统的结构包括：基地终端B10、基地并发模块B20及基地网关B30，其中：

基地终端B10与基地并发模块B20通信连接，用于向列车发送列车侧目标报文或接收列车发送的基地侧目标报文；

基地并发模块B20与基地网关B30通信连接，用于对列车侧目标报文进行分片处理，得到多个下行分片报文，根据各下行分片报文确定下行本地分片报文和下行负载分片；

对下行本地分片报文或下行负载分片进行确定发送接口，并将通过发送接口发送的下行本地分片报文或下行负载分片发送至基地网关B30；

对接收的上行本地分片报文和上行负载分片报文进行组装处理，得到基地侧目标报文；

基地网关B10用于：

将下行本地分片报文或下行负载分片报文发送至列车网关；

将上行本地分片报文或上行负载分片报文发送至基地并发模块。

在本发明实施例中，目标列车向基地发送基地侧目标报文时，对基地侧目标报文进行分片处理得到多个上行分片报文，并根据各上行分片报文确定上行负载分片报文和上行本地分片报文，从而将上行负载分片报文发送至负载列车，由负载列车将上行负载分片报文发送至基地，并由目标列车将上行本地分片报文发送至基地，从而实现列车之间的负载均衡处理，基地接收到上行负载分片报文和上行本地分片报文后进行组装处理得到基地侧目标报文。基地向目标列车发送列车侧目标报文时，对列车侧目标报文进行分片处理得到下行分片报文，并根据各下行分片报文确定下行负载分片报文和下行本地分片报文，从而将下行负载分片报文发送至负载列车，由负载列车将下行负载分片报文发送至目标列车，并由基地将下行本地分片报文发送至目标列车，从而实现列车之间的负载均衡处理，目标列车接收到下行负载分片报文和下行本地分片报文后进行组装处理得到列车侧目标报文，有效解决了现有列车网络通过指挥车与基地通信造成的数据拥塞问题，提高了列车与基地之间的通信质量。

需要说明的是，以上各实施例中各技术特征之间的任意排列组合也属于本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (16)

1.一种列车负载均衡系统，其特征在于，包括至少一个目标列车、至少一个负载列车以及基地，其中：

所述目标列车与各所述负载列车保持通信连接，同时与所述基地保持通信连接，用于对发送给基地的基地侧目标报文进行分片处理，得到多个上行分片报文，根据各所述上行分片报文确定上行负载分片报文和上行本地分片报文，并将所述上行负载分片报文发送至所述负载列车，将所述上行本地分片报文发送至所述基地；或

接收所述基地发送的下行本地分片报文和所述负载列车发送的下行负载分片报文，并根据接收的所述下行本地分片报文和所述下行负载分片报文进行组装处理，得到列车侧目标报文；

所述负载列车用于接收所述上行负载分片报文，并将所述上行负载分片报文发送至所述基地，或，接收所述下行负载分片报文，并将所述下行负载分片报文发送至所述目标列车；

所述基地用于接收所述上行负载分片报文和所述上行本地分片报文，并根据接收的所述上行负载分片报文和所述上行本地分片报文进行组装处理，得到所述基地侧目标报文；或

对发送给所述目标列车的所述列车侧目标报文进行分片处理，得到多个下行分片报文，根据各所述下行分片报文确定下行负载分片报文和下行本地分片报文，并将所述下行分片报文发送至所述目标列车，将所述下行负载分片报文发送至所述负载列车。

2.一种列车负载均衡方法，应用于目标列车，其特征在于，包括：

获取发送给基地的基地侧目标报文，并对所述基地侧目标报文进行分片处理，得到多个上行分片报文；

根据各所述上行分片报文确定上行负载分片报文和上行本地分片报文；

将所述上行负载分片报文发送至负载列车，以使所述负载列车将所述上行负载分片报文发送至所述基地；

将所述上行本地分片报文发送至所述基地。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述基地侧目标报文进行分片处理，得到多个上行分片报文，包括：

根据基地报文分片规则对所述基地侧目标报文进行分片处理，得到多个所述上行分片报文；

其中，所述基地报文分片规则包括：

按照设定分片数量或设定分片长度对所述基地侧目标报文进行分片处理。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据各所述上行分片报文确定上行负载分片报文和上行本地分片报文，包括：

根据上行并发配置信息和/或上行并发配置规则确定所述上行负载分片报文和所述上行本地分片报文；

其中，所述上行并发配置信息包括链路状态信息和/或生存状态信息；

所述上行并发配置规则包括：对各列车进行筛选，并根据筛选结果确定接收所述上行负载分片报文的负载列车。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述上行负载分片报文发送至负载列车，包括：

确定所述上行负载分片报文的列车与列车之间的上行负载发送接口；

将所述上行负载分片报文通过所述上行负载发送接口发送至所述负载列车；

所述将所述上行本地分片报文发送至所述基地，包括：

确定所述上行本地分片报文的列车与基地之间的第一本地发送接口；

对通过所述第一本地发送接口发送的所述上行本地分片报文的二层报头进行更新处理，并将更新处理后的上行本地分片报文发送至所述基地。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述上行负载分片报文和所述上行本地分片报文包括控制片信息；所述控制片信息包括报文方向；

所述将所述上行负载分片报文通过所述上行负载发送接口发送至所述负载列车，包括：

根据所述上行负载分片报文中控制片信息的报文方向，将所述上行负载分片报文通过所述上行负载发送接口发送至所述负载列车；

所述将更新处理后的上行本地分片报文发送至所述基地，包括：

根据所述上行本地分片报文中控制片信息的报文方向，将所述更新处理后的上行本地分片报文发送至所述基地。

7.一种列车负载均衡方法，应用于负载列车，其特征在于，包括：

接收目标列车发送的上行负载分片报文；所述上行负载分片报文由所述目标列车根据对发送给基地的基地侧目标报文进行分片处理得到的多个上行分片报文确定；

将所述上行负载分片报文发送至所述基地。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将所述上行负载分片报文发送至所述基地，包括：

确定所述上行负载分片报文的列车与基地之间的第二本地发送接口；

对通过所述第二本地发送接口发送的所述上行负载分片报文的二层报头进行更新处理，并将更新处理后的上行负载分片报文发送至所述基地。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述上行负载分片报文包括控制片信息；所述控制片信息包括报文方向；

所述将更新处理后的上行负载分片报文发送至所述基地，包括：

根据所述上行负载分片报文中控制片信息的报文方向，将所述更新处理后的上行负载分片报文发送至所述基地。

10.一种列车负载均衡方法，应用于基地，其特征在于，包括：

接收目标列车发送的上行本地分片报文以及负载列车发送的上行负载分片报文；

对所述上行本地分片报文以及所述上行负载分片报文进行组装，得到基地侧目标报文；

将所述基地侧目标报文发送至基地终端。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述上行本地分片报文以及所述上行负载分片报文包括控制片信息；

所述对所述上行本地分片报文以及所述上行负载分片报文进行组装，包括：

根据所述上行本地分片报文以及所述上行负载分片报文的控制片信息对所述上行本地分片报文以及所述上行负载分片报文进行组装。

12.一种列车负载均衡方法，应用于基地，其特征在于，包括：

获取发送给目标列车的列车侧目标报文，并对所述列车侧目标报文进行分片处理，得到多个下行分片报文；

根据各所述下行分片报文确定下行负载分片报文和下行本地分片报文；

将所述下行负载分片报文发送至负载列车，以使所述负载列车将所述下行负载分片报文发送至所述目标列车；

将所述下行本地分片报文发送至所述目标列车。

13.一种列车负载均衡方法，应用于负载列车，其特征在于，包括：

接收基地发送的下行负载分片报文；所述下行负载分片报文由所述基地根据对发送给目标列车的列车侧目标报文进行分片处理得到的多个下行分片报文确定；

将所述下行负载分片报文发送至所述目标列车。

14.一种列车负载均衡方法，应用于目标列车，其特征在于，包括：

接收基地发送的下行本地分片报文以及负载列车发送的下行负载分片报文；

对所述下行本地分片报文以及所述下行负载分片报文进行组装，得到列车侧目标报文；

将所述列车侧目标报文发送至列车终端。

15.一种列车系统其特征在于，包括列车终端、列车网络地址转换模块、列车并发模块、交换机及列车网关；其中：

所述列车终端与所述交换机通信连接，用于向基地发送基地侧目标报文或接收所述基地发送的列车侧目标报文；

所述列车网络地址转换模块与所述交换机通信连接，用于对报文中的IP地址进行更新，并向负载列车发送上行负载分片报文，向基地发送上行本地分片报文；

所述列车并发模块与所述交换机通信连接，所述列车并发模块用于：

对所述基地侧目标报文进行分片处理，得到多个上行分片报文，根据各所述上行分片报文确定上行负载分片报文和上行本地分片报文；

对接收的下行本地分片报文和下行负载分片报文进行组装处理，得到列车侧目标报文；

对所述上行本地分片报文或所述上行负载分片确定发送接口，并将通过所述发送接口发送的所述上行本地分片报文或所述上行负载分片发送至所述列车网关；

所述列车网关与所述交换机通信连接，所述列车网关用于：

将上行本地分片报文或上行负载分片报文发送至基地网关；

将下行本地分片报文或下行负载分片报文发送至所述列车网络地址转换模块。

16.一种基地系统，其特征在于，包括基地终端、基地并发模块及基地网关；其中：

所述基地终端与所述基地并发模块通信连接，用于向列车发送列车侧目标报文或接收所述列车发送的基地侧目标报文；

所述基地并发模块与所述基地网关通信连接，用于对所述列车侧目标报文进行分片处理，得到多个下行分片报文，根据各所述下行分片报文确定下行本地分片报文和下行负载分片；

对所述下行本地分片报文或所述下行负载分片进行确定发送接口，并将通过所述发送接口发送的所述下行本地分片报文或所述下行负载分片发送至基地网关；

对接收的上行本地分片报文和上行负载分片报文进行组装处理，得到基地侧目标报文；

所述基地网关用于：

将所述下行本地分片报文或所述下行负载分片报文发送至所述列车网关；

将上行本地分片报文或上行负载分片报文发送至所述基地并发模块。

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