CN114339792A - 一种轨道交通lte-m预承载通信系统的快速切换方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种轨道交通LTE‑M预承载通信系统的快速切换方法及系统，该轨道交通LTE‑M预承载通信系统的快速切换方法通过获取并根据车辆的运行信息提取对应的服务小区信息、目标小区信息和切换区域信息；然后根据多个历史场强值建立并采用场强预测模型进行预测，然后根据位于切换区域的终端信息和目标小区信息分别计算各个终端到目标小区的距离，筛选得到距离最小的终端；然后根据多个预测场强值和距离最小的终端下一时刻的场强值进行判断，根据切换判断结果进行基站切换。从而使多个终端能够在同一时刻完成切换动作，进而极大降低上行干扰的问题，能够获得更高的SNR，进而减少不必要的重传，降低切换过程中对时延性能造成的影响。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通通信技术领域，具体而言，涉及一种轨道交通LTE-M预承载通信系统的快速切换方法及系统。
背景技术
轨道交通LTE-M(Long Term Evolution for Metro，基于城市轨道交通的长期演进)通信系统主要承载列车运行控制最重要的CBTC(Communica tion Based TrainControl，基于通信的列车控制)业务正常数据的传输。
LTE-M系统是满足城市轨道交通综合业务承载需求的专网无线通信系统，基于TD-LT技术，在保证基于通信的列车控制系统(CBTC)车地信息传输基础上，可同时传输视频监控(IMS)、乘客信息系统(PIS)、列车运行状态监测及集群调度业务等信息。
在LTE-M系统中，当一列车上同时装备多个终端时，切换点不同，终端的切换不同步，会造成短暂的上行干扰，使小区边缘终端的时延性能受到影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轨道交通LTE-M预承载通信系统的快速切换方法及系统，用以改善现有技术中多个终端切换点不同，终端的切换不同步，会造成短暂的上行干扰，使小区边缘终端的时延性能受到影响的问题。
第一方面，本申请实施例提供一种轨道交通LTE-M预承载通信系统的快速切换方法，包括以下步骤：
获取并根据车辆的运行信息提取对应的服务小区信息、目标小区信息和切换区域信息；
获取当前车辆上位于切换区域的终端信息；
获取服务小区和目标小区的多个历史场强值；
根据多个历史场强值建立并采用场强预测模型进行预测，得到多个预测场强值；
根据位于切换区域的终端信息和目标小区信息分别计算各个终端到目标小区的距离；
根据各个终端到目标小区的距离对位于切换区域的终端进行筛选，得到距离最小的终端；
获取距离最小的终端下一时刻的场强值和目标小区下一时刻的场强值；
根据多个预测场强值和距离最小的终端下一时刻的场强值按照预设的切换判断规则进行判断，得到切换判断结果；
根据切换判断结果对车辆上位于切换区域的终端进行基站切换。
上述实现过程中，通过获取并根据车辆的运行信息提取对应的服务小区信息、目标小区信息和切换区域信息；然后获取当前车辆上位于切换区域的终端信息；然后获取服务小区和目标小区的多个历史场强值；然后根据多个历史场强值建立并采用场强预测模型进行预测，得到多个预测场强值；然后根据位于切换区域的终端信息和目标小区信息分别计算各个终端到目标小区的距离；然后根据各个终端到目标小区的距离对位于切换区域的终端进行筛选，得到距离最小的终端；然后获取距离最小的终端下一时刻的场强值和目标小区下一时刻的场强值；然后根据多个预测场强值和距离最小的终端下一时刻的场强值按照预设的切换判断规则进行判断，得到切换判断结果；最后根据切换判断结果对车辆上位于切换区域的终端进行基站切换。从而使多个终端能够在同一时刻完成切换动作，进而极大降低上行干扰的问题，能够获得更高的SNR，进而减少不必要的重传，从而降低切换过程中对时延性能造成的影响。同时，根据在下一时刻接收到的场强值和当前时刻预测得到的场强值进行判断，能够消除一些多径衰落对判断结果的影响。通过消除多径衰落的影响减少了切换时乒乓切换的发生次数。
基于第一方面，在本发明的一些实施例中，根据切换判断结果对车辆上位于切换区域的终端进行基站切换的步骤包括以下步骤：
判断切换判断结果是否为切换基站，若是，则对车辆上位于切换区域的终端进行基站切换；若否，则获取当前车辆上位于切换区域的终端信息。
基于第一方面，在本发明的一些实施例中，根据多个历史场强值建立并采用场强预测模型进行预测，得到多个预测场强值的步骤还包括以下步骤：
计算多个历史场强值的平均场强值；
将平均场强值代入到预置的传输损耗公式计算得到截距值；
将截距值代回到预置的场强预测模型中的传输损耗公式中，生成场强预测模型；
采用场强预测模型进行预测，生成多个预测场强值。
基于第一方面，在本发明的一些实施例中，预置的传输损耗公式为：
RSSI(d1)＝-0.0426d1+d0，其中，RSSI(d1)为服务小区预测场强值，d1为服务小区距离参考点的距离，d0为服务小区的截距；
RSSI(d2)＝0.0426d2+d1，其中，RSSI(d2)为目标小区预测场强值，d2为目标小区距离参考点的距离，d1为目标小区的截距。
基于第一方面，在本发明的一些实施例中，根据多个预测场强值和距离最小的终端下一时刻的场强值按照预设的切换判断规则进行判断，得到切换判断结果的步骤包括以下步骤：
将多个预测场强值进行筛选，得到最小预测场强值；
根据距离最小的终端下一时刻的场强值与最小预测场强值计算目标小区与服务小区的场强差值；
根据场强差值按照预设的条件进行匹配，得到下一时刻终端理论场强值和目标小区的理论场强值；
根据距离最小的终端下一时刻的场强值和下一时刻终端理论场强值按照预设的判断规则进行判断，得到切换判断结果。
第二方面，本申请实施例提供一种轨道交通LTE-M预承载通信系统的快速切换系统，包括：
第一信息获取模块，用于获取并根据车辆的运行信息提取对应的服务小区信息、目标小区信息和切换区域信息；
第二信息获取模块，用于获取当前车辆上位于切换区域的终端信息；
第一场强值获取模块，用于获取服务小区和目标小区的多个历史场强值；
场强预测模块，用于根据多个历史场强值建立并采用场强预测模型进行预测，得到多个预测场强值；
距离计算模块，用于根据位于切换区域的终端信息和目标小区信息分别计算各个终端到目标小区的距离；
终端筛选模块，用于根据各个终端到目标小区的距离对位于切换区域的终端进行筛选，得到距离最小的终端；
第二场强值获取模块，用于获取距离最小的终端下一时刻的场强值和目标小区下一时刻的场强值；
切换判断模块，用于根据多个预测场强值和距离最小的终端下一时刻的场强值按照预设的切换判断规则进行判断，得到切换判断结果；
基站切换模块，用于根据切换判断结果对车辆上位于切换区域的终端进行基站切换。
上述实现过程中，通过第一信息获取模块获取并根据车辆的运行信息提取对应的服务小区信息、目标小区信息和切换区域信息；第二信息获取模块获取当前车辆上位于切换区域的终端信息；第一场强值获取模块获取服务小区和目标小区的多个历史场强值；场强预测模块根据多个历史场强值建立并采用场强预测模型进行预测，得到多个预测场强值；距离计算模块根据位于切换区域的终端信息和目标小区信息分别计算各个终端到目标小区的距离；终端筛选模块根据各个终端到目标小区的距离对位于切换区域的终端进行筛选，得到距离最小的终端；第二场强值获取模块获取距离最小的终端下一时刻的场强值和目标小区下一时刻的场强值；切换判断模块根据多个预测场强值和距离最小的终端下一时刻的场强值按照预设的切换判断规则进行判断，得到切换判断结果；基站切换模块根据切换判断结果对车辆上位于切换区域的终端进行基站切换。从而使多个终端能够在同一时刻完成切换动作，进而极大降低上行干扰的问题，能够获得更高的SNR，进而减少不必要的重传，从而降低切换过程中对时延性能造成的影响。同时，根据在下一时刻接收到的场强值和当前时刻预测得到的场强值进行判断，能够消除一些多径衰落对判断结果的影响。通过消除多径衰落的影响减少了切换时乒乓切换的发生次数。
基于第二方面，在本发明的一些实施例中，基站切换模块包括：
切换结果判断单元，用于判断切换判断结果是否为切换基站，若是，则对车辆上位于切换区域的终端进行基站切换；若否，则获取当前车辆上位于切换区域的终端信息。
基于第二方面，在本发明的一些实施例中，场强预测模块包括：
第一计算单元，用于计算多个历史场强值的平均场强值；
第二计算单元，用于将平均场强值代入到预置的传输损耗公式计算得到截距值；
场强预测模型生成单元，用于将截距值代回到预置的场强预测模型中的传输损耗公式中，生成场强预测模型；
场强预测单元，用于采用场强预测模型进行预测，生成多个预测场强值。
第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，其包括存储器，用于存储一个或多个程序；处理器。当一个或多个程序被处理器执行时，实现如上述第一方面中任一项的方法。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项的方法。
本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：
本发明实施例提供一种轨道交通LTE-M预承载通信系统的快速切换方法及系统，通过获取并根据车辆的运行信息提取对应的服务小区信息、目标小区信息和切换区域信息；然后获取当前车辆上位于切换区域的终端信息；然后获取服务小区和目标小区的多个历史场强值；然后根据多个历史场强值建立并采用场强预测模型进行预测，得到多个预测场强值；然后根据位于切换区域的终端信息和目标小区信息分别计算各个终端到目标小区的距离；然后根据各个终端到目标小区的距离对位于切换区域的终端进行筛选，得到距离最小的终端；然后获取距离最小的终端下一时刻的场强值和目标小区下一时刻的场强值；然后根据多个预测场强值和距离最小的终端下一时刻的场强值按照预设的切换判断规则进行判断，得到切换判断结果；最后根据切换判断结果对车辆上位于切换区域的终端进行基站切换。从而使多个终端能够在同一时刻完成切换动作，进而极大降低上行干扰的问题，能够获得更高的SNR，进而减少不必要的重传，从而降低切换过程中对时延性能造成的影响。同时，根据在下一时刻接收到的场强值和当前时刻预测得到的场强值进行判断，能够消除一些多径衰落对判断结果的影响。通过消除多径衰落的影响减少了切换时乒乓切换的发生次数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明实施例提供的一种轨道交通LTE-M预承载通信系统的快速切换方法流程图；
图2为本发明实施例提供的一种轨道交通LTE-M预承载通信系统的快速切换系统结构框图；
图3为本发明实施例提供的一种电子设备的结构框图。
图标：1-第一信息获取模块；2-第二信息获取模块；3-第一场强值获取模块；4-场强预测模块；5-第一计算单元；6-第二计算单元；7-场强预测模型生成单元；8-场强预测单元；9-距离计算模块；10-终端筛选模块；11-第二场强值获取模块；12-切换判断模块；13-基站切换模块；14-切换结果判断单元；101-存储器；102-处理器；103-通信接口。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
实施例
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。
请参看图1，图1为本发明实施例提供的一种轨道交通LTE-M预承载通信系统的快速切换方法流程图。该轨道交通LTE-M预承载通信系统的快速切换方法，包括以下步骤：
步骤S110：获取并根据车辆的运行信息提取对应的服务小区信息、目标小区信息和切换区域信息；上述车辆的运行信息包括车辆运行的方向、车辆的位置信息等，根据车辆运行的方向和车辆的位置信息就可以确定出当前车辆的服务小区信息，以及目标小区信息，根据服务小区信息和目标小区信息的覆盖范围，可以得到相应的切换区域信息。上述车辆包括火车、地铁、高铁等。
步骤S120：获取当前车辆上位于切换区域的终端信息；车辆上可以有多个终端，上述终端设备包括视频监控设备、列车运行状态监测设备等。由于轨道交通中的车辆都是比较长的车辆，各个终端设备的位置不同，上述获取可以是通过基站控制端获取得到。上述位于切换区域的终端信息包括终端的型号信息、终端的位置信息等。
步骤S130：获取服务小区和目标小区的多个历史场强值；上述多个历史场强值是指一个通信周期内测得的多个场强值，上述历史场强值包括一个或是多个场强值。例如：一般城市轨道交通进行服务小区和目标小区的场强测量周期为50ms，而列车周期性上报的时间是240ms，一次触发到上传测量报告整个的时间应该小于周期性上报的时间，也就是说，在240ms内，考虑运算单元的处理时间，最多能对源小区和目标小区的场强进行4次测量，共能获取4个场强数据，因此多个历史场强值包括有4个场强值。上述获取场强值可以是通过安装于车辆上的场强测量装置测量得到。
步骤S140：根据多个历史场强值建立并采用场强预测模型进行预测，得到多个预测场强值；上述建立场强预测模型并进行预测的过程包括以下步骤：
首先，计算多个历史场强值的平均场强值；上述计算是指将多个历史场强值相加后除以个数得到。上述多个历史场强值包括服务小区的多个历史场强值和目标小区的多个历史场强值。
然后，将平均场强值代入到预置的传输损耗公式计算得到截距值；上述计算截距值是指分别根据服务小区的多个历史场强值计算服务小区的平均场强值和根据目标小区的多个历史场强值计算目标小区的平均场强。
当计算服务小区的平均场强值Aavg后，可以根据平均场强值得到平均场强点的坐标为(0，Aavg)，将平均场强点代入到预置的传输损耗公式，得到截距值。上述预置的传输损耗公式是指针对服务小区的传输损耗公式，传输损耗公式为：RSSI(d1)＝-0.0426d1+d0，其中，RSSI(d1)为服务小区预测场强值，d1为服务小区距离参考点的距离，d0为服务小区的截距。将(0，Aavg)代入到上述公式中得到d0＝Aavg。上述参考点是指参考切换的点。
当计算目标小区的平均场强值Bavg后，可以根据平均场强值得到平均场强点的坐标为(0，Bavg)，将平均场强点代入到预置的传输损耗公式，得到截距值。上述预置的传输损耗公式是指针对目标小区的传输损耗公式，传输损耗公式为：RSSI(d2)＝0.0426d2+d1，其中，RSSI(d2)为目标小区预测场强值，d2为目标小区距离参考点的距离，d1为目标小区的截距。将(0，Bavg)代入到上述公式中得到d1＝Bavg。上述参考点是指参考切换的点。
然后，将截距值代回到预置的场强预测模型中的传输损耗公式中，生成场强预测模型；上述代回是指将服务小区的截距值和目标小区的截距值分别代入到对应的传输损耗公式中，从而将传输损耗公式确定，进而得到场强预测模型。
最后，采用场强预测模型进行预测，生成多个预测场强值。上述进行预测是指根据得到传输损耗公式可以得到具体的公式，进而可以根据公式表示的场强计算公式可以分别计算小区距离参考点的多个间隔距离的场强值，上述预测是分别预测得到服务小区的多个预测场强值和目标小区的多个预测场强值。例如：利用服务小区的场强预测模型预测下3个时刻的场强值，假设预测间距间隔设置为1米，则分别得到距离参考点为1米，2米，3米时的预测场强值，即分别取d1为1、2、3，代入到服务小区的场强预测模型中得到3个预测场强值。相同的方式可以得到多个目标小区的预测场强值。
步骤S150：根据位于切换区域的终端信息和目标小区信息分别计算各个终端到目标小区的距离；上述计算是指用目标小区的位置数据减去各个终端的位置数据，进而得到终端与目标小区的距离。
步骤S160：根据各个终端到目标小区的距离对位于切换区域的终端进行筛选，得到距离最小的终端；上述筛选是指将距离最小的筛选出来，进而得到对应的终端。上述距离最小的终端就是离目标小区最近的终端，即是最先需要进行基站切换的终端。
步骤S170：获取距离最小的终端下一时刻的场强值和目标小区下一时刻的场强值；上述下一时刻的场强值是指在下一个场强测量周期测得的场强值，例如，当前时刻为T，则获取T+1时刻的场强值，即在下一个测量周期测得的场强值。上述获取可以是通过车辆上的场强测量装置测量得到。
步骤S180：根据多个预测场强值和距离最小的终端下一时刻的场强值按照预设的切换判断规则进行判断，得到切换判断结果；上述在进行判断时，包括以下过程：
首先，将多个预测场强值进行筛选，得到最小预测场强值；上述筛选是分别筛选服务小区的预测场强值和目标小区的场强值，上述筛选是将预测场强值进行对比得到值最小的。
然后，根据距离最小的终端下一时刻的场强值与最小预测场强值计算目标小区与服务小区的场强差值；上述计算场强差值可以按照以下公式进行计算：D＝Bk+1+Bmin-Ak+1-Amin其中，D为目标小区与服务小区的场强差值；Bk+1为目标小区下一时刻的场强值，Bmin为目标小区的最小测场强值，Ak+1为距离最小的终端下一时刻的场强值，Amin为距离最小的终端当前时刻的场强值。
然后，根据场强差值按照预设的条件进行匹配，得到下一时刻终端理论场强值和目标小区的理论场强值；上述预设的条件为：
当场强差值<0或场强差值>Ω时：下一时刻终端理论场强值为距离最小的终端当前时刻的场强值；目标小区的理论场强值为目标小区多个预测场强值中的最小值。
当0<场强差值<Ω时：下一时刻终端理论场强值为距离最小的终端当前时刻的场强值；目标小区的理论场强值为目标小区多个预测场强值中的平均值。
最后，根据距离最小的终端下一时刻的场强值和下一时刻终端理论场强值按照预设的判断规则进行判断，得到切换判断结果。上述切换判断结果包括切换基站和不切换基站，上述预设的判断规则为：
假设服务小区基站为BS1，目标小区基站为BS2，nbs1＝max(ak+1,Ak+1)-Ω×Ak+1，其中，ak+1为距离最小的终端下一时刻的场强值，Ak+1为下一时刻终端理论场强值；nbs2＝min(bk+1,Bk+1,b_avg)-Ω×|Bk+1-b_avg|，其中，bk+1为目标小区下一时刻的场强值，Bk+1为目标小区下一时刻理论场强值；b_avg为目标小区当前时刻平均场强值。
当Ak+1小于Bk+1，并且nbs1小于nbs2时，切换到基站BS2。得到的切换判断结果为切换基站。
步骤S190：根据切换判断结果对车辆上位于切换区域的终端进行基站切换。上述进行基站切换包括以下步骤：判断切换判断结果是否为切换基站，若是，则对车辆上位于切换区域的终端进行基站切换；若否，则获取当前车辆上位于切换区域的终端信息。当切换判断结果为不切换基站，则说明目标还没有终端到达切换的参考点，则继续获取终端信息，再次判断，进行循环，直到有终端进入参考点，进而进行基站切换操作，上述基站切换属于现有技术，在此就不再赘述。
上述实现过程中，通过获取并根据车辆的运行信息提取对应的服务小区信息、目标小区信息和切换区域信息；然后获取当前车辆上位于切换区域的终端信息；然后获取服务小区和目标小区的多个历史场强值；然后根据多个历史场强值建立并采用场强预测模型进行预测，得到多个预测场强值；然后根据位于切换区域的终端信息和目标小区信息分别计算各个终端到目标小区的距离；然后根据各个终端到目标小区的距离对位于切换区域的终端进行筛选，得到距离最小的终端；然后获取距离最小的终端下一时刻的场强值和目标小区下一时刻的场强值；然后根据多个预测场强值和距离最小的终端下一时刻的场强值按照预设的切换判断规则进行判断，得到切换判断结果；最后根据切换判断结果对车辆上位于切换区域的终端进行基站切换。从而使多个终端能够在同一时刻完成切换动作，进而极大降低上行干扰的问题，能够获得更高的SNR，进而减少不必要的重传，从而降低切换过程中对时延性能造成的影响。同时，根据在下一时刻接收到的场强值和当前时刻预测得到的场强值进行判断，能够消除一些多径衰落对判断结果的影响。通过消除多径衰落的影响减少了切换时乒乓切换的发生次数。
基于同样的发明构思，本发明还提出一种轨道交通LTE-M预承载通信系统的快速切换系统，请参看图2，图2为本发明实施例提供的一种轨道交通LTE-M预承载通信系统的快速切换系统结构框图。该轨道交通LTE-M预承载通信系统的快速切换系统，包括：
第一信息获取模块1，用于获取并根据车辆的运行信息提取对应的服务小区信息、目标小区信息和切换区域信息；
第二信息获取模块2，用于获取当前车辆上位于切换区域的终端信息；
第一场强值获取模块3，用于获取服务小区和目标小区的多个历史场强值；
场强预测模块4，用于根据多个历史场强值建立并采用场强预测模型进行预测，得到多个预测场强值；
距离计算模块9，用于根据位于切换区域的终端信息和目标小区信息分别计算各个终端到目标小区的距离；
终端筛选模块10，用于根据各个终端到目标小区的距离对位于切换区域的终端进行筛选，得到距离最小的终端；
第二场强值获取模块11，用于获取距离最小的终端下一时刻的场强值和目标小区下一时刻的场强值；
切换判断模块12，用于根据多个预测场强值和距离最小的终端下一时刻的场强值按照预设的切换判断规则进行判断，得到切换判断结果；
基站切换模块13，用于根据切换判断结果对车辆上位于切换区域的终端进行基站切换。
其中，基站切换模块13包括：
切换结果判断单元14，用于判断切换判断结果是否为切换基站，若是，则对车辆上位于切换区域的终端进行基站切换；若否，则获取当前车辆上位于切换区域的终端信息。
其中，场强预测模块4包括：
第一计算单元5，用于计算多个历史场强值的平均场强值；
第二计算单元6，用于将平均场强值代入到预置的传输损耗公式计算得到截距值；
场强预测模型生成单元7，用于将截距值代回到预置的场强预测模型中的传输损耗公式中，生成场强预测模型；
场强预测单元8，用于采用场强预测模型进行预测，生成多个预测场强值。
上述实现过程中，通过第一信息获取模块1获取并根据车辆的运行信息提取对应的服务小区信息、目标小区信息和切换区域信息；第二信息获取模块2获取当前车辆上位于切换区域的终端信息；第一场强值获取模块3获取服务小区和目标小区的多个历史场强值；场强预测模块4根据多个历史场强值建立并采用场强预测模型进行预测，得到多个预测场强值；距离计算模块9根据位于切换区域的终端信息和目标小区信息分别计算各个终端到目标小区的距离；终端筛选模块10根据各个终端到目标小区的距离对位于切换区域的终端进行筛选，得到距离最小的终端；第二场强值获取模块11获取距离最小的终端下一时刻的场强值和目标小区下一时刻的场强值；切换判断模块12根据多个预测场强值和距离最小的终端下一时刻的场强值按照预设的切换判断规则进行判断，得到切换判断结果；基站切换模块13根据切换判断结果对车辆上位于切换区域的终端进行基站切换。从而使多个终端能够在同一时刻完成切换动作，进而极大降低上行干扰的问题，能够获得更高的SNR，进而减少不必要的重传，从而降低切换过程中对时延性能造成的影响。同时，根据在下一时刻接收到的场强值和当前时刻预测得到的场强值进行判断，能够消除一些多径衰落对判断结果的影响。通过消除多径衰落的影响减少了切换时乒乓切换的发生次数。
请参阅图3，图3为本申请实施例提供的电子设备的一种示意性结构框图。电子设备包括存储器101、处理器102和通信接口103，该存储器101、处理器102和通信接口103相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器101可用于存储软件程序及模块，如本申请实施例所提供的一种轨道交通LTE-M预承载通信系统的快速切换系统对应的程序指令/模块，处理器102通过执行存储在存储器101内的软件程序及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。该通信接口103可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。
其中，存储器101可以是但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。
处理器102可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器102可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
可以理解，图3所示的结构仅为示意，电子设备还可包括比图3中所示更多或者更少的组件，或者具有与图3所示不同的配置。图3中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种轨道交通LTE-M预承载通信系统的快速切换方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取并根据车辆的运行信息提取对应的服务小区信息、目标小区信息和切换区域信息；
获取当前车辆上位于切换区域的终端信息；
获取服务小区和目标小区的多个历史场强值；
根据多个历史场强值建立并采用场强预测模型进行预测，得到多个预测场强值；
根据位于切换区域的终端信息和目标小区信息分别计算各个终端到目标小区的距离；
根据各个终端到目标小区的距离对位于切换区域的终端进行筛选，得到距离最小的终端；
获取距离最小的终端下一时刻的场强值和目标小区下一时刻的场强值；
根据多个预测场强值和距离最小的终端下一时刻的场强值按照预设的切换判断规则进行判断，得到切换判断结果；
根据切换判断结果对车辆上位于切换区域的终端进行基站切换。
2.根据权利要求1所述的轨道交通LTE-M预承载通信系统的快速切换方法，其特征在于，所述根据切换判断结果对车辆上位于切换区域的终端进行基站切换的步骤包括以下步骤：
判断切换判断结果是否为切换基站，若是，则对车辆上位于切换区域的终端进行基站切换；若否，则获取当前车辆上位于切换区域的终端信息。
3.根据权利要求1所述的轨道交通LTE-M预承载通信系统的快速切换方法，其特征在于，所述根据多个历史场强值建立并采用场强预测模型进行预测，得到多个预测场强值的步骤还包括以下步骤：
计算多个历史场强值的平均场强值；
将平均场强值代入到预置的传输损耗公式计算得到截距值；
将截距值代回到预置的场强预测模型中的传输损耗公式中，生成场强预测模型；
采用场强预测模型进行预测，生成多个预测场强值。
4.根据权利要求3所述的轨道交通LTE-M预承载通信系统的快速切换方法，其特征在于，所述预置的传输损耗公式为：
RSSI(d1)＝-0.0426d1+d0，其中，RSSI(d1)为服务小区预测场强值，d1为服务小区距离参考点的距离，d0为服务小区的截距；
RSSI(d2)＝0.0426d2+d1，其中，RSSI(d2)为目标小区预测场强值，d2为目标小区距离参考点的距离，d1为目标小区的截距。
5.根据权利要求1所述的轨道交通LTE-M预承载通信系统的快速切换方法，其特征在于，所述根据多个预测场强值和距离最小的终端下一时刻的场强值按照预设的切换判断规则进行判断，得到切换判断结果的步骤包括以下步骤：
将多个预测场强值进行筛选，得到最小预测场强值；
根据距离最小的终端下一时刻的场强值与最小预测场强值计算目标小区与服务小区的场强差值；
根据场强差值按照预设的条件进行匹配，得到下一时刻终端理论场强值和目标小区的理论场强值；
根据距离最小的终端下一时刻的场强值和下一时刻终端理论场强值按照预设的判断规则进行判断，得到切换判断结果。
6.一种轨道交通LTE-M预承载通信系统的快速切换系统，其特征在于，包括：
第一信息获取模块，用于获取并根据车辆的运行信息提取对应的服务小区信息、目标小区信息和切换区域信息；
第二信息获取模块，用于获取当前车辆上位于切换区域的终端信息；
第一场强值获取模块，用于获取服务小区和目标小区的多个历史场强值；
场强预测模块，用于根据多个历史场强值建立并采用场强预测模型进行预测，得到多个预测场强值；
距离计算模块，用于根据位于切换区域的终端信息和目标小区信息分别计算各个终端到目标小区的距离；
终端筛选模块，用于根据各个终端到目标小区的距离对位于切换区域的终端进行筛选，得到距离最小的终端；
第二场强值获取模块，用于获取距离最小的终端下一时刻的场强值和目标小区下一时刻的场强值；
切换判断模块，用于根据多个预测场强值和距离最小的终端下一时刻的场强值按照预设的切换判断规则进行判断，得到切换判断结果；
基站切换模块，用于根据切换判断结果对车辆上位于切换区域的终端进行基站切换。
7.根据权利要求6所述的轨道交通LTE-M预承载通信系统的快速切换系统，其特征在于，所述基站切换模块包括：
切换结果判断单元，用于判断切换判断结果是否为切换基站，若是，则对车辆上位于切换区域的终端进行基站切换；若否，则获取当前车辆上位于切换区域的终端信息。
8.根据权利要求6所述的轨道交通LTE-M预承载通信系统的快速切换系统，其特征在于，所述场强预测模块包括：
第一计算单元，用于计算多个历史场强值的平均场强值；
第二计算单元，用于将平均场强值代入到预置的传输损耗公式计算得到截距值；
场强预测模型生成单元，用于将截距值代回到预置的场强预测模型中的传输损耗公式中，生成场强预测模型；
场强预测单元，用于采用场强预测模型进行预测，生成多个预测场强值。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储一个或多个程序；
处理器；
当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111676394.9A CN114339792A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种轨道交通lte-m预承载通信系统的快速切换方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111676394.9A CN114339792A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种轨道交通lte-m预承载通信系统的快速切换方法及系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114339792A true CN114339792A (zh) | 2022-04-12 |
Family
ID=81023498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111676394.9A Pending CN114339792A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种轨道交通lte-m预承载通信系统的快速切换方法及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114339792A (zh) |
Citations (5)
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| CN102271374A (zh) * | 2011-09-14 | 2011-12-07 | 北京邮电大学 | 一种基于目标小区预承载的td-lte通信系统的快速切换方法 |
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- 2021-12-31 CN CN202111676394.9A patent/CN114339792A/zh active Pending
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