CN113271566B - 一种高速磁悬浮列车通信场强时隙检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速磁悬浮列车通信场强时隙检测方法及装置,该方法通过获取高速磁悬浮列车的实时列车位置信息和各基站的位置信息,计算高速磁悬浮列车与各基站之间的通信距离作为实际通信距离;并通过实际通信距离和预设通信距离确定目标基站;当确定目标基站后,开启目标基站,以使目标基站在时分多址通信协议中的每个时隙对应的帧同步头和正常通信数据之间嵌入场强测试码,形成场强测试信号并发送给高速磁浮列车,以启动高速磁浮列车上的场强测试设备根据场强测试信号计算出目标基站的场强值,实现高速磁悬浮列车正常运营时便能采集到沿线各路基站的场强数据,无需人工参与,降低测量成本,同时也可以确保场强值测试的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及微波通信测试技术领域,具体涉及一种高速磁悬浮列车通信场强时隙检测方法及装置。
背景技术
作为一种先进的轨道交通工具,磁浮列车的稳定通信是确保整个列车装置正常运行的重要因素。磁浮列车对于通信质量有着极高的要求,通信装置需具有在高速状态下提供可靠和低延时的车地无线传输的功能。
磁浮列车主要采用毫米波通信技术在磁浮列车与地面装置之间建立一种可靠的、双通道的数据传输路径,为维护上述数据传输路径则需要对基站场强进行测试,以保障磁浮列车的安全运行。
目前解决列车沿线基站的场强测量大致可分为两种方法:一种是人工测量,即测量人员持频谱仪沿铁路线测量对应位置的场强,该方法每次测量场强时都需手动设置测量频率、记录测量结果,劳动强度极高,工作量大,数据存储和统计非常困难,难以满足现代测试高效准确的需求。另一种是场强测量车测量,即将地面基站设置为点频模式,测量人员乘坐测量车沿线路行驶,使用天线接收信号,然后通过频谱仪测量轨道沿线不同地点、不同环路的信号场强,根据这些场强信息和位置,计算线路上所有基站的状态,但是这种方式测试行进速度缓慢,且需要暂停列车的正常运营,消耗的时间和经济成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有对磁浮列车进行场强测试的方法成本高、工作量大且无法在列车正常运营的状态下进行场强测试等问题,因此,本发明提供一种高速磁悬浮列车通信场强时隙检测方法及装置,通过确定目标基站,并在确定目标基站后,在时分多址通信协议中的每个时隙对应的帧同步头和正常通信数据之间嵌入场强测试码,目标基站形成场强测试信号发送给高速磁悬浮列车,高速磁浮列车启动场强测试设备测试目标基站测量的场强值,以实现高速磁悬浮列车在正常运营时便能采集到沿线各路基站的场强数据,确保场强值测试的准确性。
本发明通过下述技术方案实现:
一种高速磁悬浮列车通信场强时隙检测方法,包括:
获取高速磁悬浮列车的实时列车位置信息,并调取预先存储的基站位置信息表,获取各基站的位置信息;
基于所述实时列车位置信息和各基站的位置信息计算高速磁悬浮列车与各基站之间的通信距离作为实际通信距离;
基于所述实际通信距离和预设通信距离确定目标基站;
当确定目标基站后,开启所述目标基站,以使所述目标基站在时分多址通信协议中的每个时隙对应的帧同步头和正常通信数据之间嵌入场强测试码,形成场强测试信号并发送给高速磁浮列车,以启动所述高速磁浮列车上的场强测试设备根据所述场强测试信号计算出所述目标基站的场强值。
进一步地,在计算出所述目标基站的场强值之后,所述一种高速磁悬浮列车通信场强时隙检测方法还包括:
将所述目标基站测量的场强值作为测试场强值,并与标定场强值进行比较,当所述测试场强值不低于所述标定场强值,则表示基站通信状态正常,生成基站通信正常标识;
当所述测试场强值低于所述标定场强值,则表示基站通信状态异常,生成基站待维修标识,以在所述高速磁悬浮列车的非运营时间段进行维修。
进一步地,所述基于所述实际通信距离和预设通信距离确定目标基站,包括:
将所述实际通信距离与所述预设通信距离进行比较,当所述实际通信距离小于等于所述预设通信距离,则将对应的基站确定为待选基站;
若所述待选基站仅为一个,则将所述待选基站作为目标基站;
若所述待选基站不为一个,则确定实际通信距离最小的待选基站的个数,若实际通信距离最小的待选基站的个数为一个,则将实际距离最小的待选基站作为目标基站;
若实际通信距离最小的待选基站的个数不为一个,则选择高速磁悬浮列车前进方向对应的实际通信距离最小的待选基站为目标基站。
进一步地,所述高速磁悬浮列车上设置有定位传感器,用于实时检测所述高速磁悬浮列车的位置,获取实时列车位置信息
进一步地,所述高速磁悬浮列车通信场强时隙检测方法还包括:
当所述目标基站无法发送场强测试信号,则表示所述目标基站出现故障,无法完成正常通信,则按照基站通讯序列选择目标基站的下一个基站作为新的目标基站。
一种高速磁悬浮列车通信场强时隙检测装置,包括:
信息获取模块,用于获取高速磁悬浮列车的实时列车位置信息,并调取预先存储的基站位置信息表,获取各基站的位置信息;
实际通信距离计算模块,用于基于所述实时列车位置信息和各基站的位置信息计算高速磁悬浮列车与各基站之间的通信距离作为实际通信距离;
目标基站确定模块,用于基于所述实际通信距离和预设通信距离确定目标基站;
场强测试模块,用于当确定目标基站后,开启所述目标基站,以使所述目标基站在时分多址通信协议中的每个时隙对应的帧同步头和正常通信数据之间嵌入场强测试码,形成场强测试信号并发送给高速磁浮列车,以启动所述高速磁浮列车上的场强测试设备根据所述场强测试信号计算出所述目标基站的场强值。
进一步地,所述目标基站确定模块包括:
待选基站确定单元,用于将所述实际通信距离与所述预设通信距离进行比较,当所述实际通信距离小于等于所述预设通信距离,则将对应的基站确定为待选基站;
第一目标基站确定单元,用于若所述待选基站仅为一个,则将所述待选基站作为目标基站;
第二目标基站确定单元,用于若所述待选基站不为一个,则确定实际通信距离最小的待选基站的个数,若实际通信距离最小的待选基站的个数为一个,则将实际距离最小的待选基站作为目标基站;
第三目标基站确定单元,用于若实际通信距离最小的待选基站的个数不为一个,则选择高速磁悬浮列车前进方向对应的实际通信距离最小的待选基站为目标基站。
本发明提供的一种高速磁悬浮列车通信场强时隙检测方法及装置,通过获取高速磁悬浮列车的实时列车位置信息和各基站的位置信息,计算高速磁悬浮列车与各基站之间的通信距离作为实际通信距离;并通过实际通信距离和预设通信距离确定目标基站;当确定目标基站后,开启目标基站,以使目标基站在时分多址通信协议中的每个时隙对应的帧同步头和正常通信数据之间嵌入场强测试码,形成场强测试信号并发送给高速磁浮列车,以启动高速磁浮列车上的场强测试设备根据场强测试信号计算出目标基站的场强值,实现高速磁悬浮列车正常运营时便能采集到沿线各路基站的场强数据,无需人工参与,降低测量成本,同时也可以确保场强值测试的准确性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本发明一种高速磁悬浮列车通信场强时隙检测方法的应用场景示意图。
图2为本发明一种高速磁悬浮列车通信场强时隙检测方法的流程图。
图3为图2中步骤S30的一具体流程图。
图4为本发明一实施例中的场强测试信号设计原理图。
图5为本发明一种高速磁悬浮列车通信场强时隙检测装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。本发明提供的一种高速磁悬浮列车通信场强时隙检测方法具体应用在如图1 所示的应用场景示意图中。
实施例1
如图2所示,本发明提供一种高速磁悬浮列车通信场强时隙检测方法,包括地面分区控制单元执行的如下步骤:
S10:获取高速磁悬浮列车的实时列车位置信息,并调取预先存储的基站位置信息表,获取各基站的位置信息。
其中,基站位置信息表指用于存储基站位置信息和基站标识的表。本实施例中的基站位置信息包括但不限于基站位置坐标和基站的通讯覆盖范围。
具体地,设置在高速磁悬浮列车上的定位传感器实时检测高速磁悬浮列车的位置信息作为实时列车位置信息。
当地面分区控制单元获取到高速磁悬浮列车发送的实时列车位置信息后,调取预先存储的基站位置信息表,并从基站位置信息表中获取各基站的位置信息,开启对应目标基站。
S20:基于实时列车位置信息和各基站的位置信息计算高速磁悬浮列车与各基站之间的通信距离作为实际通信距离。
S30:基于实际通信距离和预设通信距离确定目标基站。
其中,预设通信距离指预先设定的高速磁悬浮列车与基站建立通信的距离。目标基站指测试光纤网络中与高速磁悬浮列车建立通信关系的基站。
具体地,当实际通信距离小于等于预设通信距离,则将对应的基站确定为目标基站。
S40:当确定目标基站后,开启目标基站,以使目标基站在时分多址通信协议中的每个时隙对应的帧同步头和正常通信数据之间嵌入场强测试码,形成场强测试信号并发送给高速磁浮列车,以启动高速磁浮列车上的场强测试设备根据场强测试信号计算出目标基站的场强值。
具体地,本实施例中的场强测试信号指在TDMA协议(时分多址通信协议)中的每个时隙对应的帧同步头和正常通信数据之间嵌入场强测试码之后形成的信号,具体如图4所示。
进一步地,当目标基站无法发送场强测试信号,则表示目标基站出现故障,无法完成正常通信,则按照基站通讯序列选择目标基站的下一个基站作为新的目标基站。
其中,基站通讯序列指按照通讯顺序对基站设置的序列。
进一步地,在计算出目标基站的场强值后,为便于后续调用数据,对目标基站的场强值进行存储。
进一步地,如图2所示,在步骤S40,计算出目标基站的场强值之后,该一种高速磁悬浮列车通信场强时隙检测方法还包括:
S50:将目标基站测量的场强值作为测试场强值,并与标定场强值进行比较,当测试场强值不低于标定场强值,则表示基站通信状态正常,生成基站通信正常标识。
S60:当测试场强值低于标定场强值,则表示基站通信状态异常,生成基站待维修标识,以在高速磁悬浮列车的非运营时间段进行维修。
其中,标定场强值指预先标定的用于判断基站通信状态是否正常的场强值。基站待维修标识指基站需要维修的标识。
具体地,当测试场强值低于标定场强值,则表示基站通信状态异常,生成基站待维修标识,以在高速磁悬浮列车的非运营时间段进行维修。
进一步地,如图3所示,步骤S30,基于实际通信距离和预设通信距离确定目标基站,具体包括如下步骤:
S31:将实际通信距离与预设通信距离进行比较,当实际通信距离小于等于预设通信距离,则将对应的基站确定为待选基站。
S32:若待选基站仅为一个,则将待选基站作为目标基站。
S33:若待选基站不为一个,则确定实际通信距离最小的待选基站的个数,若实际通信距离最小的待选基站的个数为一个,则将实际距离最小的待选基站作为目标基站。
S34:若实际通信距离最小的待选基站的个数不为一个,则选择高速磁悬浮列车前进方向对应的实际通信距离最小的待选基站为目标基站。
实施例2
如图5所示,本实施例提供一种与实施例1一种高速磁悬浮列车通信场强时隙检测方法一一对应的高速磁悬浮列车通信场强时隙检测装置,包括:
信息获取模块10,用于获取高速磁悬浮列车的实时列车位置信息,并调取预先存储的基站位置信息表,获取各基站的位置信息。
实际通信距离计算模块20,用于基于实时列车位置信息和各基站的位置信息计算高速磁悬浮列车与各基站之间的通信距离作为实际通信距离。
目标基站确定模块30,用于基于实际通信距离和预设通信距离确定目标基站。
场强测试模块40,用于当确定目标基站后,开启目标基站,以使目标基站在时分多址通信协议中的每个时隙对应的帧同步头和正常通信数据之间嵌入场强测试码,形成场强测试信号并发送给高速磁浮列车,以启动高速磁浮列车上的场强测试设备根据场强测试信号计算出目标基站的场强值。
第一基站通信状态判断模块50,用于将目标基站测量的场强值作为测试场强值,并与标定场强值进行比较,当测试场强值不低于标定场强值,则表示基站通信状态正常,生成基站通信正常标识。
第二基站通信状态判断模块60,用于当测试场强值低于标定场强值,则表示基站通信状态异常,生成基站待维修标识,以在高速磁悬浮列车的非运营时间段进行维修。
进一步地,目标基站确定模块30包括待选基站确定单元、第一目标基站确定单元、第二目标基站确定单元和第三目标基站确定单元。
待选基站确定单元,用于将实际通信距离与预设通信距离进行比较,当实际通信距离小于等于预设通信距离,则将对应的基站确定为待选基站。
第一目标基站确定单元,用于若待选基站仅为一个,则将待选基站作为目标基站。
第二目标基站确定单元,用于若待选基站不为一个,则确定实际通信距离最小的待选基站的个数,若实际通信距离最小的待选基站的个数为一个,则将实际距离最小的待选基站作为目标基站。
第三目标基站确定单元,用于若实际通信距离最小的待选基站的个数不为一个,则选择高速磁悬浮列车前进方向对应的实际通信距离最小的待选基站为目标基站。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果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具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高速磁悬浮列车通信场强时隙检测方法,其特征在于,包括:
获取高速磁悬浮列车的实时列车位置信息,并调取预先存储的基站位置信息表,获取各基站的位置信息;
基于所述实时列车位置信息和各基站的位置信息计算高速磁悬浮列车与各基站之间的通信距离作为实际通信距离;
基于所述实际通信距离和预设通信距离确定目标基站;
当确定目标基站后,开启所述目标基站,以使所述目标基站在时分多址通信协议中的每个时隙对应的帧同步头和正常通信数据之间嵌入场强测试码,形成场强测试信号并发送给高速磁浮列车,以启动所述高速磁浮列车上的场强测试设备根据所述场强测试信号计算出所述目标基站的场强值;
所述基于所述实际通信距离和预设通信距离确定目标基站,包括:
将所述实际通信距离与所述预设通信距离进行比较,当所述实际通信距离小于等于所述预设通信距离,则将对应的基站确定为待选基站;
若所述待选基站仅为一个,则将所述待选基站作为目标基站;
若所述待选基站不为一个,则确定实际通信距离最小的待选基站的个数,若实际通信距离最小的待选基站的个数为一个,则将实际距离最小的待选基站作为目标基站;
若实际通信距离最小的待选基站的个数不为一个,则选择高速磁悬浮列车前进方向对应的实际通信距离最小的待选基站为目标基站。
2.根据权利要求1所述的一种高速磁悬浮列车通信场强时隙检测方法,其特征在于,在计算出所述目标基站的场强值之后,所述一种高速磁悬浮列车通信场强时隙检测方法还包括:
将所述目标基站测量的场强值作为测试场强值,并与标定场强值进行比较,当所述测试场强值不低于所述标定场强值,则表示基站通信状态正常,生成基站通信正常标识;
当所述测试场强值低于所述标定场强值,则表示基站通信状态异常,生成基站待维修标识,以在所述高速磁悬浮列车的非运营时间段进行维修。
3.根据权利要求1所述的一种高速磁悬浮列车通信场强时隙检测方法,其特征在于,所述高速磁悬浮列车上设置有定位传感器,用于实时检测所述高速磁悬浮列车的位置,获取实时列车位置信息。
4.根据权利要求1所述的一种高速磁悬浮列车通信场强时隙检测方法,其特征在于,所述高速磁悬浮列车通信场强时隙检测方法还包括:
当所述目标基站无法发送场强测试信号,则表示所述目标基站出现故障,无法完成正常通信,则按照基站通讯序列选择目标基站的下一个基站作为新的目标基站。
5.一种高速磁悬浮列车通信场强时隙检测装置,其特征在于,包括:
信息获取模块,用于获取高速磁悬浮列车的实时列车位置信息,并调取预先存储的基站位置信息表,获取各基站的位置信息;
实际通信距离计算模块,用于基于所述实时列车位置信息和各基站的位置信息计算高速磁悬浮列车与各基站之间的通信距离作为实际通信距离;
目标基站确定模块,用于基于所述实际通信距离和预设通信距离确定目标基站;
场强测试模块,用于当确定目标基站后,开启所述目标基站,以使所述目标基站在时分多址通信协议中的每个时隙对应的帧同步头和正常通信数据之间嵌入场强测试码,形成场强测试信号并发送给高速磁浮列车,以启动所述高速磁浮列车上的场强测试设备根据所述场强测试信号计算出所述目标基站的场强值;
所述目标基站确定模块包括:
待选基站确定单元,用于将所述实际通信距离与所述预设通信距离进行比较,当所述实际通信距离小于等于所述预设通信距离,则将对应的基站确定为待选基站;
第一目标基站确定单元,用于若所述待选基站仅为一个,则将所述待选基站作为目标基站;
第二目标基站确定单元,用于若所述待选基站不为一个,则确定实际通信距离最小的待选基站的个数,若实际通信距离最小的待选基站的个数为一个,则将实际距离最小的待选基站作为目标基站;
第三目标基站确定单元,用于若实际通信距离最小的待选基站的个数不为一个,则选择高速磁悬浮列车前进方向对应的实际通信距离最小的待选基站为目标基站。
6.根据权利要求5所述的一种高速磁悬浮列车通信场强时隙检测装置,其特征在于,所述高速磁悬浮列车通信场强时隙检测装置还包括:
第一基站通信状态判断模块,用于将所述目标基站测量的场强值作为测试场强值,并与标定场强值进行比较,当所述测试场强值不低于所述标定场强值,则表示基站通信状态正常,生成基站通信正常标识;
第二基站通信状态判断模块,用于当所述测试场强值低于所述标定场强值,则表示基站通信状态异常,生成基站待维修标识,以在所述高速磁悬浮列车的非运营时间段进行维修。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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