CN112866903B - 基于td-lte系统传输位置数据的方法及磁悬浮列车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了基于TD‑LTE系统传输位置数据的方法及磁悬浮列车，TD‑LTE系统包括终端和基站，基站的时钟与定时同步系统的时钟同步，终端的时钟通过空中接口与基站的时钟同步，终端位于磁悬浮列车上且与相应的传感器对应，传感器用于采集磁悬浮列车的位置数据；方法包括：在预先确定的读取时间点，终端开始读取与终端对应的传感器采集的列车位置数据；读取时间点由数据传输时间点前移预设的数据处理时间段而确定得到，数据传输时间点为预先确定的终端向基站发送上行数据的数据传输时间点；终端完成对列车位置数据的读取以及封装后，时钟刚好到数据传输时间点，终端在数据传输时间点向基站传输封装后的列车位置数据，该方法降低了终端传输列车位置数据的延迟。

Description

基于TD-LTE系统传输位置数据的方法及磁悬浮列车

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及基于TD-LTE系统传输位置数据的方法及磁悬浮列车。

背景技术

当前，移动通信向日常生活中的各领域融合渗透，各领域向数字化转型的趋势愈发明显。数字化的信息已成为关键生产要素，现代信息网络已成为与能源网、公路网、铁路网相并列的关键基础设施。

移动通信自诞生以来，成为连接人类社会的纽带。移动通信的发展不仅改变了人们的生活方式，而且成为了推动国民经济发展、提升社会信息化水平的重要引擎。

例如，在交通运输领域，为了保证磁悬浮列车的安全行驶，需要在磁悬浮列车上设置传感器来采集磁悬浮列车的位置信息并传输给基站，基站通过核心网将该位置信息转发给后台的业务系统，业务系统对该位置信息进行处理后传输给磁悬浮列车的牵引供电系统。牵引供电系统根据处理后的位置信息获取磁悬浮列车所处的位置，然后对该位置对应的轨道的长定子进行供电，以给磁悬浮列车提供驱动力。

但是，在磁悬浮列车高速运行的状态下，现有技术的技术方案无法低延迟地将采集到的位置信息传输给基站。牵引供电系统根据高延迟的位置信息获取到磁悬浮列车的位置不准确。牵引供电系统无法对磁悬浮列车所处的位置对应的轨道的长定子进行供电，进而磁悬浮列车会出现停车的情况，使磁悬浮列车的安全运行受到影响。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了基于TD-LTE系统传输位置数据的方法及磁悬浮列车，能够提高列车运行的安全性。

本申请实施例公开了如下技术方案：

第一方面，本申请提供了一种基于TD-LTE系统传输位置数据的方法，所述TD-LTE系统包括终端和基站，所述基站的时钟与定时同步系统的时钟同步，所述终端的时钟通过空中接口与基站的时钟同步，所述终端位于磁悬浮列车上且与相应的传感器对应，所述传感器用于采集所述磁悬浮列车的位置数据；所述方法包括：

在预先确定的读取时间点，所述终端开始读取与所述终端对应的传感器采集的列车位置数据；其中，所述读取时间点由数据传输时间点前移预设的数据处理时间段而确定得到，所述数据传输时间点为预先确定的所述终端向所述基站发送上行数据的数据传输时间点；

所述终端在所述预设数据处理时间段内完成对所述列车位置数据的读取及封装；

所述终端在所述数据传输时间点将封装后的列车位置数据发送给所述基站。

可选的，所述终端包括至少两组终端；所述方法还包括：

所述至少两组终端在所述预设数据处理时间段内完成对读取到的列车位置数据的交换以生成冗余数据。

可选的，所述至少两组终端中的每一组终端对应的传感器在所述磁悬浮列车上的位置不同。

可选的，所述至少两组终端在所述预设数据处理时间段内完成对读取到的列车位置数据的交换，包括：

在预先确定的组间数据交换时间点，所述至少两组终端开始在组间交换数据，并在组间数据交换时间段内完成数据的交换；

在预先确定的组内数据交换时间点，所述至少两组终端开始在组内交换数据，并在组内数据交换时间段内完成数据的交换；

其中，所述组间数据交换时间点由所述读取时间点后移第一预设时间段而确定得到，所述组内数据交换时间点由所述组间数据交换时间点后移第二预设时间段而确定得到，所述组间数据交换时间段短于所述第二预设时间段，所述组内数据交换时间段短于第三预设时间段。

可选的，所述至少两组终端在所述预设数据处理时间段内完成对读取到的列车位置数据的交换，包括：

在预先确定的组内数据交换时间点，所述至少两组终端开始在组内交换数据，并在组内数据交换时间段内完成数据的交换；

在预先确定的组间数据交换时间点，所述至少两组终端开始在组间交换数据，并在组间数据交换时间段内完成数据的交换；

其中，所述组内数据交换时间点由所述读取时间点后移第一预设时间段而确定得到，所述组间数据交换时间点由所述组内数据交换时间点后移第二预设时间段而确定得到，所述组内数据交换时间段短于所述第二预设时间段，所述组间数据交换时间段短于第三预设时间段。

可选的，在所述在预先确定的读取时间点，所述终端开始读取与所述终端对应的传感器采集的列车位置数据之前，所述方法还包括：

所述至少两组终端预先通过所述基站完成对第一无线链路的重配置，来向核心网建立连接；

所述至少两组终端向所述核心网发送携带有标度值QCI的承载资源分配请求信息，来向所述核心网指示读取任务为时延紧急和多终端同步读取的任务，以便于所述基站基于所述核心网发出的演进的无线接入承载ERAB建立请求中携带的目标字段，来向所述至少两组终端分配同一个半静态调度时隙SPS，并完成对所述SPS的激活；

其中，所述读取任务为所述至少两组终端读取与所述至少两组终端对应的传感器采集的列车位置数据的任务，ERAB建立请求中携带的目标字段携带有所述QCI的字段值，所述QCI的字段值为未使用的预设值。

可选的，所述终端开始读取与所述终端对应的传感器采集的列车位置数据，包括：

所述至少两组终端以读取任务的周期开始读取所述至少两组终端对应的传感器采集的列车位置数据；

其中，所述读取任务的周期由所述至少两组终端根据所述读取任务的周期要求配置的。

可选的，所述终端在所述数据传输时间点将封装后的列车位置数据发送给所述基站，包括：

所述至少两组终端利用固定的调制编码策略MCS在数据传输时间点将封装后的列车位置数据发送给所述基站；其中，所述MCS由所述基站根据所述读取任务的数据量为所述至少两组终端分配的。

可选的，ERAB建立请求中携带的目标字段中还包括所述读取任务的优先级信息，以指示所述读取任务的优先级高于所述TD-LTE系统中其他任务的优先级且可占用所述TD-LTE系统中其他任务所使用的资源。

可选的，其特征在于，所述至少两组终端的分组关系由所述TD-LTE系统动态配置。

可选的，当所述终端执行周期性读取与所述终端对应的传感0器采集的列车位置数据的读取任务时，所述读取时间点具体通过如下公式确定：

t1＝T0+k·n·Ts-△t

其中，t1为所述读取时间点，T0为所述数据传输时间点，△t为所述数据处理时间段，n所述读取任务的周期数，Ts为所述终端读取与所述终端对应的传感器采集的列车位置数据的周期，k为修正系数，所述修正系数用于使所述终端的时钟进入到下一个计时周期

第二方面，本申请还提供了一种基于TD-LTE系统传输位置数据的磁悬浮列车，所述TD-LTE系统包括终端和基站，所述基站的时钟与定时同步系统的时钟同步，所述终端的时钟通过空中接口与基站的时钟同步，所述终端位于磁悬浮列车上且与相应的传感器对应，所述传感器用于采集所述磁悬浮列车的位置数据；

所述终端用于执行上述第一方面中任一种可选的方法。

由上述技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

本申请提供的基于TD-LTE系统传输位置数据的方法及磁悬浮列车，所述TD-LTE系统包括终端和基站，所述基站的时钟与定时同步系统的时钟同步，所述终端的时钟通过空中接口与基站的时钟同步，所述终端位于磁悬浮列车上且与相应的传感器对应，所述传感器用于采集所述磁悬浮列车的位置数据；所述方法包括：在预先确定的读取时间点，所述终端开始读取与所述终端对应的传感器采集的列车位置数据；其中，所述读取时间点由数据传输时间点前移预设的数据处理时间段而确定得到，所述数据传输时间点为预先确定的所述终端向所述基站发送上行数据的数据传输时间点；所述终端在所述预设数据处理时间段内完成对所述列车位置数据的读取及封装。由于读取时间点是根据数据传输时间点前移预设数据处理时间段而确定，也就是说，终端完成对列车位置数据的读取以及封装后，时钟刚好到达数据传输时间点，由此终端在数据传输时间点向基站传输封装后的列车位置数据，因此该方法降低了终端传输列车位置数据的延迟。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种传输位置数据的方法流程图；

图2为本申请实施例提供的一种应用场景架构图；

图3为本申请实施例提供的一种数据交换的时序图；

图4为本申请实施例提供的一种TD-LTE系统的工作流程图；

图5为本申请实施例提供的一种建立业务承载的信令交互图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

为了便于本领域技术人员理解本方案，下面先对本申请中提到的技术术语进行介绍。

长期演进(long term evolution，LTE)是第三代移动通信向第四代过渡升级过程中的演进标准，包含LTE FDD和LTE TDD(通常被简称为TD-LTE)两种模式，本申请实施例基于TD-LTE模块来进行介绍。

一般的，TD-LTE系统中包括终端和基站。在交通运输领域，尤其是在高速运行的交通工具上，例如磁悬浮列车，其速度可达600km/h以上。高速运行状态的磁悬浮列车上会配备相应的终端以及与该终端对应的传感器来读取磁悬浮列车的位置信息。终端将该位置信息通过基站转发给业务系统，业务系统根据该位置信息确定磁悬浮列车的位置，进而牵引供电系统可以对该位置出的轨道的长定子进行供电，以驱动磁悬浮列车。

但是，磁悬浮列车的运行速度较高，并且现有技术中终端将读取的传感器的数据通过基站传输给业务系统的过程存在较大的延迟。由此，业务系统根据该延迟较大的位置信息得到的磁悬浮列车的位置是不准确的。例如，该位置是磁悬浮列车前一时刻所处的位置，牵引供电系统对磁悬浮列车前一时刻所处的位置进行供电时，不仅造成资源的浪费，而且也无法给磁悬浮列车提供正常的驱动力，会给磁悬浮列车的安全运行带来一定的影响。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种基于TD-LTE系统传输位置数据的方法，该TD-LTE系统包括终端和基站，基站的时钟与外部的定时同步系统的时钟同步，例如，定时同步系统可以是北斗卫星导航系统(beidou navigation satellite system，BDS)、全球定位系统(global positioning system，GPS)、1588时钟等。终端的时钟通过空中接口的同步机制与基站的时钟同步。终端位于磁悬浮列车上且与相应的传感器对应，传感器用于采集磁悬浮列车的位置数据。该方法具体包括：在在预先确定的读取时间点，所述终端开始读取与所述终端对应的传感器采集的列车位置数据；其中，所述读取时间点由数据传输时间点前移预设的数据处理时间段而确定得到，所述数据传输时间点为预先确定的所述终端向所述基站发送上行数据的数据传输时间点；所述终端在所述预设数据处理时间段内完成对所述列车位置数据的读取及封装；所述终端在所述数据传输时间点将封装后的列车位置数据发送给所述基站。以便于基站将列车位置数据转发给业务系统，业务系统对列车位置数据进行后续分析处理后得到磁悬浮列车的具体位置，便于牵引供电系统给该具体位置处的轨道的长定子进行供电，进而为磁悬浮列车提供驱动力。

一方面，该方法按照预先约定的时间点开始读取数据，在预先确定的数据处理时间段内完成对数据的读取及封装，以便在数据传输时间点发送给基站，降低了终端将列车位置数据传输给基站的延迟。另一方面，该方法利用TD-LTE系统自身的同步机制，部署成本低，基站和外部的定时同步系统同步，不受磁悬浮列车周围环境以及移动性的影响。

为了方便理解，下面结合附图对基于TD-LTE系统传输位置数据的方法进行详细介绍。

参见图1，该图为本申请实施例提供的一种传输位置数据的方法流程图。

该方法包括可以由终端执行，终端与基站构成TD-LTE系统，基站的时钟与定时同系统的时钟同步，终端的时钟通过空中接口与基站的时钟同步，该终端位于磁悬浮列车上，并且与相应的传感器对应，传感器用于采集磁悬浮列车的位置数据，该方法具体包括如下步骤：

S101：在预先确定的读取时间点，所述终端开始读取与所述终端对应的传感器采集的列车位置数据。

其中，所述读取时间点由数据传输时间点前移预设的数据处理时间段而确定得到，所述数据传输时间点为预先确定的所述终端向所述基站发送上行数据的数据传输时间点。在TD-LTE系统中，终端可以在数据传输周期内向基站发送上行数据，具体地，可以是终端预先确定数据传输时间。该数据传输时间点可以是终端根据下行同步时间点、激活SPS的PDCCH的时间点、小区上下行时隙配比和定时提前的信息而确定。后续详细介绍基站激活SPS的过程。

由于，终端预先确定了数据传输时间点，并在数据传输时间点前移数据处理时间段得到读取时间点。因此，终端在读取时间点开始读取传感器采集的列车位置数据，并在数据处理时间段内完成对列车位置数据的读取及封装。然后TD-LTE系统的时钟刚好到达预先确定的数据传输时间点，终端开始向基站传输数据，由此降低了终端通过基站向业务系统转发列车位置数据的延迟，保证了列车位置数据的及时性。

S102：所述终端在所述预设数据处理时间段内完成对所述列车位置数据的读取及封装。

终端在开始读取传感器采集的数据后，在预设数据处理时间段内完成对列车位置数据的读取及封装。其中预设数据处理时间段可以根据历史数据来确定，例如，终端完成对列车内位置数据的读取及封装所需要的时间的平均值为3ms，那么可以将该平均值3ms作为预设数据处理时间段的时长。该预设处理时间段仅仅是举例说明，本申请实施例对此不限定。

S103：所述终端在所述数据传输时间点将封装后的列车位置数据发送给所述基站。

在终端完成对列车位置数据的读取及封装后，终端可以在预先确定的数据传输时间点将封装后的列车位置数据发送给基站，基站将该列车位置数据转发给业务系统。

由于终端能够低延迟的将列车位置数据传输给业务系统，因此，业务系统能够根据低延迟的列车位置数据分析得出磁悬浮列车的准确位置，进而牵引供电系统根据准确位置对该准确位置对应的轨道的长定子进行供电，以驱动磁悬浮列车，进而避免了由于动力不足而停车的情况，保证了磁悬浮列车的安全运行。

以上以终端的角度对本申请实施例提供的基于TD-LTE系统传输位置数据的方法进行了介绍，下面为了便于理解，详细介绍TD-LTE系统的工作流程。

参见图2，该图为本申请实施例提供的一种应用场景架构图。

本申请实施例不限定具体的应用场景架构图，应用场景架构图中的终端个数或者传感器个数可以根据实际需要来选择。其中，终端与传感器之间的连接方式可以是有线连接也可以是无线连接，有线连接的方式可以是通过RS-485总线的方式连接。

在该应用场景架构图中，包括车载通信系统301、地面通信系统302和业务系统303。

车载通信系统301为磁悬浮列车的通信系统，车载通信系统301中包括四个终端，第一终端UE1、第二终端UE2、第三终端UE3和第四终端UE4，相应的，还包括与四个终端分别对应的传感器，第一传感器C1、第二传感器C2、第三传感器C3和第四传感器C4。其中，UE1与C1对应，UE2与C2对应，UE3与C3对应，UE4与C4对应。UE1与UE2为一组终端，UE3与UE4为一组终端，相应的，C1与C2为一组传感器，C3与C4为一组传感器。本申请不限定终端和传感器的分组关系，具体分组关系可以动态配置。

在上述场景中，C1和C2位于磁悬浮列车的头车，C3和C4位于磁悬浮列车的尾车，相应的，UE1和UE2位于磁悬浮列车的头车，分别用于读取C1和C2采集的列车位置数据，UE3和UE4位于磁悬浮列车的尾车，分别用于读取C3和C4采集的列车位置数据。由此，不同组终端可以在读取完各自组终端对应的传感器采集的列车位置数据后，进行交换来生成冗余数据。

具体地，每组终端可以在预设数据处理时间段内完成对读取到的列车位置数据的交互以生成冗余数据。

每组终端可以先在组内进行数据的交换，然后再在组间进行数据的交换，也可以是先在组间进行数据的交换，然后再在组内进行数据的交换。需要说明的是，每组终端进行数据交换后，能够在每组终端上均生成冗余数据，而不是将自身终端内的数据给其他终端后，再将该数据删除。

参见图3，该图为本申请实施例提供的一种数据交换的时序图。

其中，G1为第一组终端，G2为第二组终端，T0为数据传输时间点，t1为数据读取时间点，△t为数据处理时间段。

在一些实现方式中，在预先确定的组间数据交换时间点t2，两组终端开始在组间交换数据，并在组间交换时间段△t2内完成数据的交换。在预先确定的组内数据交换时间点t3，两组终端开始在组内交换数据，并在组内数据交换时间段△t3内完成数据的交换。其中，组间数据交换时间点t2是在读取时间点t1后移第一预设时间段而确定得到，终端在数据读取时间段△t1内完成对数据的读取。组内数据交换时间点t3是在组间数据交换时间点t2后移第二预设时间段而确定得到。数据读取时间段△t1短于第一预设时间段，组间数据交换时间段△t2短于第二预设时间段，组内数据交换时间段△t3短于第三预设时间段。在组内数据交换时间点t3后移第三预设时间段后，终端开始向基站传输列车位置数据。

需要说明的是，第一预设时间段、第二预设时间段和第三预设时间段可以相等，也可以不相等，例如第一预设时间段可以为20ns-40ns之间任一数值，具体地，第一预设时间段可以为30ns或35ns等。同理，第二预设时间段和第三预设时间段也可以通过上述方式来设置。

在另一些实现方式中，在预先确定的组内数据交换时间点，所述两组终端开始在组内交换数据，并在组内数据交换时间段内完成数据的交换；在预先确定的组间数据交换时间点，所述两组终端开始在组间交换数据，并在组间数据交换时间段内完成数据的交换；其中，所述组内数据交换时间点由所述读取时间点后移第一预设时间段而确定得到，所述组间数据交换时间点由所述组内数据交换时间点后移第二预设时间段而确定得到，所述组内数据交换时间段短于所述第二预设时间段，所述组间数据交换时间段短于第三预设时间段。

每组终端在进行数据交换后在每组终端上均能够生成冗余数据，即每组终端不仅有与其自身对应的传感器采集的列车位置数据，还具有其他传感器采集的列车位置数据。由此，每组终端通过基站将列车位置数据通过基站转发给业务系统时，业务系统能够接收到多组终端传输的列车位置数据，以上述四个终端为例，业务系统能够接收到四组列车位置数据，进而业务系统能够根据这四组列车位置数据进行相互校验。具体地，四组列车位置数据中有三组数据相同，而另外一组数据与其他三组不同，此时业务系统可以舍弃该组不可靠的数据，利用其他三组数据来确定磁悬浮列车的具体位置。因此，每组终端上生成冗余数据后，提高了列车位置数据的可靠性。

以上介绍了车载通信系统301，下面介绍地面通信系统302。

参见图4，该图为本申请实施例提供的一种TD-LTE系统的工作流程图。

下面结合图4所示的工作流程图来对地面通信系统302进行介绍。

S201：基站的时钟与定时同步系统的时钟同步，终端的时钟与基站的时钟同步。

需要说明的是，TD-LTE系统是TDD系统，为避免系统内部的自干扰，对基站的同步有严格的要求，基站的内部模块完成与定时同步系统的同步，定时同步系统可以是BDS、GPS、GLONASS系统等。

TD-LTE系统的同步信道包括主同步信号和辅同步信号。终端通过检测主同步信号和辅同步信号完成与基站的同步。终端在随机接入过程中，终端和基站之间通过定时提前的过程，实现不同终端发送信号到达基站的时间在预设范围内，以使基站能够正确的解码终端发送的信号。

S202：终端与核心网建立业务承载。

终端与基站进行数据传输之前，需要终端预先与核心网建立业务承载，进而基站为终端分配半静态调度时隙。下面具体介绍终端与基站建立业务承载的过程。

参见图5，该图为本申请实施例提供的一种建立业务承载的信令交互图。

S501：终端向核心网发送上行调度请求(schduling request，SR)。

终端驻留核心网后，终端开始业务传输之前，终端先向核心网发送SR请求。

S502：终端和核心网之间进行鉴权和加密处理。

需要说明的是，此过程可以保证终端与核心网之间传输数据的安全性。

S503：核心网向基站发送初始上下文建立请求。

核心网向基站发送初始上下文建立请求，为终端建立空中接口连接。

S504：基站向终端发送无线链路重配置信息。

基站接收到核心网发送的初始上下文建立请求后，为终端分配资源，同时向终端发送无线链路重配置信息。

S505：终端向基站发送无线链路重配置完成的响应消息。

终端接收到基站发送的无线链路重配置信息后，根据该无限链路重配置信息对无线链路进行重配置，然后向基站返回无线链路重配置完成的响应消息。

S506：基站向核心网返回初始上下文建立完成的响应消息。

由此，终端能够通过基站完成对无线链路的重配置，来向核心网建立连接。

S507：终端向核心网发送承载资源分配请求信息。

考虑到每组终端读取与其对应的传感器采集的列车位置数据的任务的时延紧急，由此，可以在承载资源分配请求信息中携带有标度值QCI的预设值，来向核心网指示读取任务为时延紧急和多终端同步读取的任务。该QCI的预设值可以为协议中未使用的预设值，例如QCI＝16。终端还可以根据读取任务的周期要求来配置读取任务的周期。例如，配置最大速率、最小速率和确保速率等，其中确保速率为保证读取任务的正常执行的速率。

S508：核心网向基站发送演进的无线接入承载(evolved radio access bear，ERAB)建立请求。

具体地，ERAB建立请求中可以携带有目标字段，该目标字段可以携带有QCI的字段值。

举例说明，目标字段可以是E-RAB Level QoS Parameters中的字段，该字段中包括QCI的字段值。

考虑到读取任务为时延紧急和多终端同步读取的任务，因此可以通过该目标字段来设置读取任务的优先级信息，具体地，所述读取任务的优先级高于所述TD-LTE系统中其他任务的优先级且可占用所述TD-LTE系统中其他任务所使用的资源。

对E-RAB Level QoS Parameters中的字段具体设置如下：

Allocation and Retention Priority的Priority Level设置为最高级。

Pre-emption Capability设置为may trigger pre-emption。

Pre-emption Vulnerability设置为not pre-emptable。

由此，即可实现对读取任务的优先级信息的配置，以及是否可以抢占TD-LTE系统中其他任务所使用的资源。

此外，该ERAB建立请求中还携带有激活专用演进分组系统(evolved packetsystem，EPS)承载上下文请求的非接入层(non-access stratum，NAS)协议数据单元(protocol data unit，PDU)，该消息中的EPS QoS QCI＝16、Radio priority＝1，即将QCI设置为协议中未使用的值，将读取任务的优先级设置为最高级。QCI＝16仅仅是示例性的说明，本申请并不限定于此。

S509：基站根据ERAB建立请求将读取任务分配在同一个半静态调度时隙(semi-persistent scheduling，SPS)。

基站同时根据终端对读取任务的数据量的配置，为读取任务分配固定的调制编码策略(modulation and loding scheme，MCS)。

S510：基站向终端发送携带有激活专用EPS承载上下文请求的NAS PDU的无线链路重配置信息。

S511：终端向基站发送携带有激活专用EPS承载上下文响应的NAS PDU的无线链路重配置完成的响应消息。

S512：基站向核心网发送携带有激活专用EPS承载上下文响应的NAS PDU的ERAB建立请求的响应消息。

S513：基站通过物理下行控制信道(pjysical downlink control channel，PDCCH)激活SPS。

由此，终端完成与核心网建立业务承载。进而多个终端能够在同一个SPS的数据传输时间点，利用固定的MCS，将封装后的列车位置数据发送给基站，该列车数据是多个终端内部的冗余数据。

S203：终端读取传感器采集的列车位置数据。

具体地，在预先确定的读取时间点，所述终端开始读取与所述终端对应的传感器采集的列车位置数据；其中，所述读取时间点由数据传输时间点前移预设的数据处理时间段而确定得到，所述数据传输时间点为预先确定的所述终端向所述基站发送上行数据的数据传输时间点。作为一种可能的实现方式，可以由终端预先确定读取时间点。

在一些实现方式中，当读取任务为周期性的读取任务时，读取时间点可以通过如下公式确定：

t1＝T0+k·n·Ts-△t

其中，t1为所述读取时间点，T0为所述数据传输时间点，△t为所述数据处理时间段，n所述读取任务的周期数，Ts为所述终端读取与所述终端对应的传感器采集的列车位置数据的周期，k为修正系数，所述修正系数用于使所述终端的时钟进入到下一个计时周期。

其中，数据传输时间点可以是终端根据下行同步时刻、激活SPS的时刻、小区上下行时隙配比和定时提前的信息确定。由于读取时间点是根据数据传输时间点而确定得到的，因此，在后续通信过程中，当数据传输时间点发送变化时，读取时间点也会相应的发生变化。例如，定时提前信息发送变化、小区切换、新的SPS激活指令等，对此本申请不进行限定。

S204：终端之间交换位置数据生成冗余数据。

多组终端之间进行交换数据的具体实现方式可以参见图3所示，此处不再赘述。

S205：终端向基站发送列车位置数据。

具体地，多个终端在同一个SPS的数据传输时间点，利用固定的MCS，将分转后的列车位置数据发送给基站，该列车数据是多个终端内部的冗余数据。

S206：基站将接收到的列车位置数据转发给业务系统。

业务系统接收到列车位置数据后，对列车位置数据进行分析和处理后能够确定磁悬浮列车的具体位置，进而牵引供电系统能够准确地为该位置处的轨道对应的长定子进行供电，以给磁悬浮列车提供驱动力。

一方面，该方法按照预先约定的时间点开始读取数据，在预先确定的数据处理时间段内完成对数据的读取及封装，以便在数据传输时间点发送给基站，降低了终端将列车位置数据传输给基站的延迟。另一方面，该方法利用TD-LTE系统自身的同步机制，部署成本低，基站和外部的定时同步系统同步，不受磁悬浮列车周围环境以及移动性的影响。

以上介绍了本申请实施例提供基于TD-LTE系统传输位置数据的方法，本申请实施例还提供了一种基于TD-LTE系统传输位置数据的磁悬浮列车，所述TD-LTE系统包括终端和基站，所述基站的时钟与定时同步系统的时钟同步，所述终端的时钟通过空中接口与基站的时钟同步，所述终端位于磁悬浮列车上且与相应的传感器对应，所述传感器用于采集所述磁悬浮列车的位置数据。所述终端用于上述传输位置数据的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元及模块可以是或者也可以不是物理上分开的。另外，还可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元和模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两组或两组以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

以上，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制。虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本申请技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.基于TD-LTE系统传输位置数据的方法，其特征在于，所述TD-LTE系统包括终端和基站，所述基站的时钟与定时同步系统的时钟同步，所述终端的时钟通过空中接口与基站的时钟同步，所述终端位于磁悬浮列车上且与相应的传感器对应，所述传感器用于采集所述磁悬浮列车的位置数据；所述方法包括：

在预先确定的读取时间点，所述终端开始读取与所述终端对应的传感器采集的列车位置数据；其中，所述读取时间点由数据传输时间点前移预设的数据处理时间段而确定得到，所述数据传输时间点为预先确定的所述终端向所述基站发送上行数据的数据传输时间点；

所述终端在所述预设数据处理时间段内完成对所述列车位置数据的读取及封装；

所述终端在所述数据传输时间点将封装后的列车位置数据发送给所述基站；

所述终端包括至少两组终端；所述方法还包括：

所述至少两组终端在所述预设数据处理时间段内完成对读取到的列车位置数据的交换以生成冗余数据；

在所述在预先确定的读取时间点，所述终端开始读取与所述终端对应的传感器采集的列车位置数据之前，所述方法还包括：

所述至少两组终端预先通过所述基站完成对第一无线链路的重配置，来向核心网建立连接；

所述至少两组终端向所述核心网发送携带有标度值QCI的承载资源分配请求信息，来向所述核心网指示读取任务为时延紧急和多终端同步读取的任务，以便于所述基站基于所述核心网发出的演进的无线接入承载ERAB建立请求中携带的目标字段，来向所述至少两组终端分配同一个半静态调度时隙SPS，并完成对所述SPS的激活；

其中，所述读取任务为所述至少两组终端读取与所述至少两组终端对应的传感器采集的列车位置数据的任务，ERAB建立请求中携带的目标字段携带有所述QCI的字段值，所述QCI的字段值为未使用的预设值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少两组终端中的每一组终端对应的传感器在所述磁悬浮列车上的位置不同。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少两组终端在所述预设数据处理时间段内完成对读取到的列车位置数据的交换，包括：

在预先确定的组间数据交换时间点，所述至少两组终端开始在组间交换数据，并在组间数据交换时间段内完成数据的交换；

在预先确定的组内数据交换时间点，所述至少两组终端开始在组内交换数据，并在组内数据交换时间段内完成数据的交换；

其中，所述组间数据交换时间点由所述读取时间点后移第一预设时间段而确定得到，所述组内数据交换时间点由所述组间数据交换时间点后移第二预设时间段而确定得到，所述组间数据交换时间段短于所述第二预设时间段，所述组内数据交换时间段短于第三预设时间段。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少两组终端在所述预设数据处理时间段内完成对读取到的列车位置数据的交换，包括：

在预先确定的组内数据交换时间点，所述至少两组终端开始在组内交换数据，并在组内数据交换时间段内完成数据的交换；

在预先确定的组间数据交换时间点，所述至少两组终端开始在组间交换数据，并在组间数据交换时间段内完成数据的交换；

其中，所述组内数据交换时间点由所述读取时间点后移第一预设时间段而确定得到，所述组间数据交换时间点由所述组内数据交换时间点后移第二预设时间段而确定得到，所述组内数据交换时间段短于所述第二预设时间段，所述组间数据交换时间段短于第三预设时间段。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端开始读取与所述终端对应的传感器采集的列车位置数据，包括：

所述至少两组终端以读取任务的周期开始读取所述至少两组终端对应的传感器采集的列车位置数据；

其中，所述读取任务的周期由所述至少两组终端根据所述读取任务的周期要求配置的。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述终端在所述数据传输时间点将封装后的列车位置数据发送给所述基站，包括：

所述至少两组终端利用固定的调制编码策略MCS在数据传输时间点将封装后的列车位置数据发送给所述基站；其中，所述MCS由所述基站根据所述读取任务的数据量为所述至少两组终端分配的。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，ERAB建立请求中携带的目标字段中还包括所述读取任务的优先级信息，以指示所述读取任务的优先级高于所述TD-LTE系统中其他任务的优先级且可占用所述TD-LTE系统中其他任务所使用的资源。

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述至少两组终端的分组关系由所述TD-LTE系统动态配置。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述终端执行周期性读取与所述终端对应的传感器采集的列车位置数据的读取任务时，所述读取时间点具体通过如下公式确定：

t1＝T0+k·n·Ts-△t

其中，t1为所述读取时间点，T0为所述数据传输时间点，△t为所述数据处理时间段，n所述读取任务的周期数，Ts为所述终端读取与所述终端对应的传感器采集的列车位置数据的周期，k为修正系数，所述修正系数用于使所述终端的时钟进入到下一个计时周期。

10.基于TD-LTE系统传输位置数据的磁悬浮列车，其特征在于，所述TD-LTE系统包括终端和基站，所述基站的时钟与定时同步系统的时钟同步，所述终端的时钟通过空中接口与基站的时钟同步，所述终端位于磁悬浮列车上且与相应的传感器对应，所述传感器用于采集所述磁悬浮列车的位置数据；

所述终端用于执行权利要求1-9任一项所述的方法。

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