CN115314844B - 基于5g网络通信的铁路智能精准寻址系统和实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于5G网络通信的铁路智能精准寻址系统和实现方法。系统包括服务端和管理客户端两部分；服务端包括连接模块、业务处理模块、HTTP模块、WebSocket模块、统一鉴权模块、设备状态维护模块、台账维护模块、功能号业务模块、重联分组模块、组呼业务模块、信息管理模块以及数据库模块；管理客户端包括UI模块和信息管理操作模块。本发明的有益效果是无需搭建铁路专用基站和定制铁路专用无线调度系统，即可实现铁路专有无线调度的业务，大大的节约了经济成本及时间成本。

Description

基于5G网络通信的铁路智能精准寻址系统和实现方法

技术领域

本发明涉及铁路无线通信调度系统，特别是涉及一种基于5G网络通信的铁路智能精准寻址系统和实现方法。

背景技术

随着铁路运输业务高速、高密集化的发展，铁路通信对高质量无线覆盖、高速运行下的通信性能以及扩展性、兼容性的需求日益增高，新技术的演进与应用成为必然。目前铁路的行车调度指挥系统主要采用GSM-R通信制式，GSM-R通信制式虽然比较成熟，但GSM-R是窄带系统，技术本身已经落后，一张网建成后只能以语音通信为主，无法适应多样性的需求。另外GSM-R组成系统复杂、投资成本高，还受制于频率资源政策，综合来看GSM-R系统对于地方铁路已经不具有发展性、前瞻性和可行性，并且应用现场也存在以下几个问题：

一是目前现场的行车调度通信系统采用传统的450Mhz模拟无线列调设备系统+对讲手机的通信模式，此套系统同频干扰严重，通话质量不稳定，不能实现调度、司机、车站之间稳定的大三角通信，而且只能进行语音通信，不具备数据传输能力，不能集成调度命令、货票、调车单等数据传送业务，对铁路运输生产的效率产生极大制约。因此有必要研发一套具备公网2G语音通信能力同时具备5Gvolte语音通话、5G视频通话、5G数据业务传送能力的铁路调度通信系统。

二铁路调度通信系统也在向基于全IP软交换的调度通信系统演变。目前市面上有不少基于软交换技术实现的通用调度系统，但是满足铁路专有业务的调度系统极少，并且现有的铁路调度通信系统大多基于专网进行通信，铁路沿线需要花费很大成本去搭建专用基站保证通信。

三在我国铁路山区及长大坡道区段，传统一台机车的牵引动力是有限的，为提高运输效率，往往采取多台机车重联，在前部或尾部增加辅助机车的方法，几台机车同步牵引以提高通过能力和速度。为确保机车之间相互协调，同步操作，必须建立一种通信方式，保证重联机车之间语音和信息的传递。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题和缺陷，本发明提供一种基于5G网络通信的铁路智能精准寻址系统和实现方法。

本发明采取的技术方案是：一种基于5G网络通信的铁路智能精准寻址系统包括服务端和管理客户端两部分；所述服务端包括连接模块、业务处理模块、HTTP模块、WebSocket模块、含有工作程序的统一鉴权模块、设备状态维护模块、台账维护模块、功能号业务模块、重联分组模块、组呼业务模块、信息管理模块以及数据库模块；所述管理客户端包括UI模块和信息管理操作模块；其中，所述服务端的HTTP模块、WebSocket模块通过连接模块连接系统外部的终端设备，所述终端设备包括车载终端、手持终端、车站台和调度台；所述服务端业务处理模块、设备状态维护模块分别连接系统外部的终端设备；所述HTTP模块和WebSocket模块与统一鉴权模块连接；WebSocket模块又与所述功能号业务模块连接；所述设备状态维护模块与统一鉴权模块连接；所述台账维护模块与系统外部软交换服务器来连接；所述业务处理模块分别与统一鉴权模块、功能号业务模块、重联分组模块、组呼业务模块连接；所述统一鉴权模块、设备状态维护模块、台账维护模块、功能号业务模块、重联分组模块、组呼业务模块、信息管理模块与所述数据库模块连接；数据库模块与系统外部的数据库连接；所述管理客户端信息管理操作模块与所述服务端信息管理模块连接；所述管理客户端UI模块与信息管理操作模块连接。

所述系统通过有线公用网络接入5G网络，基于5G网络中的IP地址与所述系统外部的手持终端、车载终端通信；所述系统外部的手持终端、车载终端通过天线接入5G网络；所述系统通过有线专用网络与所述系统外部的软交换服务器、数据库、调度台、车站台相连接。

本发明所述一种基于5G网络通信的铁路智能寻址系统的实现方法有以下步骤：

A1、在所述系统外部数据库中创建功能号映射表、重联分组表、组呼路由表、台账信息表、终端设备状态表和系统配置参数表。

A2、所述系统服务端启动后，所述系统服务端台账维护模块自动周期向系统外部软交换服务器请求已登记的设备台账信息，再调用数据库模块写入到所述系统外部数据库创建的台账信息表中。

A3、通过系统管理客户端的UI模块调用信息管理操作模块配置组呼路由表信息及系统配置参数表信息，配置完成后提交给系统服务端的信息管理模块，信息管理模块调用数据库模块对所述外部数据库进行更新操作。

A4、所述终端设备开机后，自动调用所述系统服务端连接模块向HTTP模块发起系统登录请求，HTTP模块调用所述统一鉴权模块进行所述终端设备初始化登录认证处理，获得身份令牌。

A5、所述终端设备携带所述身份令牌继续调用所述系统服务端连接模块向所述系统服务端WebSocket模块发起WebSocket连接请求，所述WebSocket模块调用统一鉴权模块校验所述身份令牌，校验通过后建立所述系统与所述终端设备之间的WebSocket连接。

A6、所述终端设备携带所述身份令牌，周期向所述系统设备状态维护模块上报所述终端设备位置状态信息，设备状态维护模块调用统一鉴权模块校验身份令牌，校验通过后再调用数据库模块写入系统外部数据库创建的终端设备状态表中。

A7、所述终端设备携带所述身份令牌，向所述系统服务端业务处理模块发送寻址请求信息，业务处理模块调用统一鉴权模块校验身份令牌，校验通过后再根据寻址请求信息向所述系统服务端组呼业务模块、功能号业务模块、重联分组模块进行信息分发。

A8、所述系统服务端组呼业务模块、功能号业务模块、重联组呼业务模块根据收到的分发信息进行智能精准寻址，获得用于集群呼叫的信息；所述智能精准寻址包括组呼寻址、功能号寻址和重联分组寻址。

本发明的有益效果如下：

本系统基于5G网络实现了公专网融合通信，可作为子系统直接接入通用无线调度系统，无需搭建铁路专用基站和定制铁路专用无线调度系统，即可实现铁路专有无线调度的业务，大大的节约了经济成本及时间成本。

本系统可通过经纬度位置信息进行组呼成员的圈定，相较于仅使用网络小区号圈定成倍提高了组呼寻址的精准度。

本系统基于机车重联分组信息智能寻址的方法，提供了重联机车通信的一种可靠方式，使之能不完全依赖于位置定位信息实现通信。

附图说明

图1为本发明系统与外部设备网络连接示意图；

图2为图1中铁路智能精准寻址系统连接原理框图；

图3本发明系统实现方法总流程图；

图4为图3中初始化登录认证处理方法流程图；

图5为图3中组呼寻址方法流程图；

图6为图3中功能号寻址方法流程图；

图7为图3中重联分组寻址方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，本系统通过有线公用网络接入5G网络，基于5G网络中的IP地址与系统外部的手持终端、车载终端通信；系统外部的手持终端、车载终端通过天线接入5G网络；系统通过有线专用网络与系统外部的软交换服务器、数据库、调度台、车站台相连接。

如图2所示，本系统包括服务端和管理客户端两部分；服务端包括连接模块、业务处理模块、HTTP模块、WebSocket模块、统一鉴权模块、设备状态维护模块、台账维护模块、功能号业务模块、重联分组模块、组呼业务模块、信息管理模块以及数据库模块；管理客户端包括UI模块和信息管理操作模块；其中，服务端的HTTP模块、WebSocket模块通过连接模块连接系统外部的终端设备，终端设备包括车载终端、手持终端、车站台和调度台；服务端业务处理模块、设备状态维护模块分别连接系统外部的终端设备；HTTP模块和WebSocket模块与统一鉴权模块连接；WebSocket模块又与功能号业务模块连接；设备状态维护模块与统一鉴权模块连接；台账维护模块与系统外部软交换服务器来连接；业务处理模块分别与统一鉴权模块、功能号业务模块、重联分组模块、组呼业务模块连接；统一鉴权模块、设备状态维护模块、台账维护模块、功能号业务模块、重联分组模块、组呼业务模块、信息管理模块与数据库模块连接；数据库模块与系统外部的数据库连接；管理客户端信息管理操作模块与服务端信息管理模块连接；管理客户端UI模块与信息管理操作模块连接。

实施例：系统采用Java技术开发，连接Mysql数据库，与车站台、车载终端、手持终端、调度台、软交换服务器使用HTTP或WebSocket协议进行通信，数据交换格式为JSON，具备跨平台运行的能力。

本系统外部数据库中含有功能号映射表、重联分组表、组呼路由表、台账信息表、终端设备状态表和系统配置参数表。

功能号映射表含有：功能号映射ID、功能号、功能号类型、设备集群号码、注册时间。

重联分组表含有：机车重联分组ID、设备集群号码、重联组呼号、编组号、创建时间。

组呼路由表含有：组呼配置ID、线路代码、线路名称、线路节点名称、组呼编号、线路节点经度1、线路节点纬度1、线路节点经度2、线路节点纬度2、圈定半径、组呼区域、完整的组呼号码、发起小区号、辐射小区号。

台账信息表含有：台账信息ID，设备集群号码，设备类型，设备名称，密码，功能号强制注销权限，设备序列号，更新时间。

终端设备状态表含有：终端设备状态ID，设备序列号、设备类型、设备集群号码、线路代码、线路名称、网络小区号、公里标、经度、纬度、上下行、编组状态、编组号、车次号、机车号信息、上报时间。

系统配置参数表含有：鉴权等级、同一设备集群号码可以注册功能号的最大数量。

以下以某地方铁路区段试用情况为例进一步说明：

该地方铁路区段配备调度台2台，车站台8台，车载台10台，手持台30台，通用软交换服务器2台（双机备份），部署有铁路智能精准寻址系统的计算机2台（双机备份）。在通用软交换服务器上给该区段各个终端设备分配一个固定设备集群号码，设备集群号码可用于在该软交换服务器中进行集群对讲，视频会议。

由于该区段配备50台终端设备，当其中一个终端设备想要呼叫另外一个终端设备或一组终端设备时，需要登录本系统进行寻址，即寻找到合适的集群呼叫信息，才可发起呼叫。

如图3所示，本系统的实现方法有以下步骤：

A1、在系统外部数据库中创建功能号映射表、重联分组表、组呼路由表、台账信息表、终端设备状态表和系统配置参数表。

A2、系统服务端启动后，系统服务端台账维护模块自动周期向系统外部软交换服务器请求已登记的设备台账信息，再调用数据库模块写入到系统外部数据库创建的台账信息表中。

A3、通过系统管理客户端的UI模块调用信息管理操作模块配置组呼路由表信息及系统配置参数表信息，配置完成后提交给系统服务端的信息管理模块，信息管理模块调用数据库模块对外部数据库进行更新操作。

A4、终端设备开机后，自动调用系统服务端连接模块向HTTP模块发起系统登录请求，HTTP模块调用统一鉴权模块进行终端设备初始化登录认证处理，获得身份令牌。

如图4所示，在步骤A4中，初始化登录认证处理执行以下操作：

B1、系统服务端统一鉴权模块收到当前终端设备发送的登录信息，登录信息包括设备集群号码及密码，并读取当前终端设备的鉴权等级。其中密码采用MD5(密码)+随机数方式加密；系统鉴权等级包括两类：低鉴权等级及高鉴权等级，0代表低鉴权等级，1代表鉴权高等级。

B2、先进行初始化登录，然后再判断所述终端设备的鉴权等级，若当前终端设备的鉴权等级为0，统一鉴权模块调用数据库模块搜索系统外部数据库创建的设备台账信息表中登录信息是否存在，若存在，则初始化登录成功，进而获得统一鉴权模块生成的身份令牌，否则初始化登录失败；身份令牌包含设备集群号码、登录时间及强制注销权限。

B3、若当前终端设备的鉴权等级不为0，则获得统一鉴权模块派发的一个随机码。

B4、当前终端设备获得随机码后，将登录信息中的密码拼接随机码进行加密获得密文且更新登录信息，并将更新的登录信息发送给统一鉴权模块；统一鉴权模块根据更新的登录信息进一步登录认证。

B5、统一鉴权模块首先判断是否已向当前终端设备派发了随机码，若没有，则登录认证失败，返回步骤B2重新进行初始化登录；若有，则继续判断更新的登录信息中的密文是否正确，若正确，则登录认证成功，进而获得统一鉴权模块生成的身份令牌；否则，登录认证失败。

A5、终端设备携带身份令牌继续调用所述系统服务端连接模块向系统服务端WebSocket模块发起WebSocket连接请求，WebSocket模块调用统一鉴权模块校验所述身份令牌，校验通过后建立所述系统与终端设备之间的WebSocket连接。

A6、终端设备携带所述身份令牌，周期向系统设备状态维护模块上报终端设备位置状态信息，设备状态维护模块调用统一鉴权模块校验身份令牌，校验通过后再调用数据库模块写入系统外部数据库创建的终端设备状态表中。

终端设备认证成功后，携带获得的身份令牌，每隔2s向系统上报位置状态信息，位置状态信息中包含设备集群号码、设备序列号、设备类型、线路代码、线路名称、网络小区号、公里标、经度、纬度、上下行、编组状态、编组号、车次号、机车号信息、上报时间。

A7、终端设备携带所述身份令牌，向系统服务端业务处理模块发送寻址请求信息，业务处理模块调用统一鉴权模块校验身份令牌，校验通过后再根据寻址请求信息向系统服务端组呼业务模块、功能号业务模块、重联分组模块进行信息分发。

A8、系统服务端组呼业务模块、功能号业务模块、重联组呼业务模块根据收到的分发信息进行智能精准寻址，获得用于集群呼叫的信息；智能精准寻址包括组呼寻址、功能号寻址和重联分组寻址。

由于终端设备在不同区域间移动，呼叫的号码也会改变，所以需要根据当前位置动态寻找在自身区域范围内的呼叫目标时采用组呼寻址；用户只知道想呼叫的用户当时担当的铁路上的功能角色，而不清楚该功能角色所使用设备集群号码时需要采用功能号寻址；处于重联状态的机车想呼叫其它与之重联的机车时需要采用重联分组寻址。

设备完成初始化鉴权后，携带获取到的令牌，可进一步访问本系统，系统将调用各个模块来实现终端设备智能精准寻址的需求，其中主要实现的业务分别是根据组呼信息寻址（根据当前位置动态寻找在自身区域范围内的所有设备终端号码），根据功能号信息寻址（用于根据用户当时担当的铁路上的功能角色寻址），根据机车重联分组信息寻址（用于重联列车之间通信寻址）。

如图5所示，组呼寻址通过终端设备状态表信息中的经纬度、网络小区号两种位置信息进行圈定组呼成员，具体执行以下操作：

C1、系统服务端组呼业务模块收到当前终端设备发送的位置信息。

C2、组呼业务模块优先采用经纬度位置信息圈定组呼成员，调用数据库模块在系统外部数据库创建的组呼路由表中，搜索是否存在与当前终端设备发送位置信息中一致的线路名称及组呼编号，并且当前终端设备所在的经纬度位置满足组呼路由表中对线路节点经纬度条件的组呼路由配置；若满足组呼路由配置，则获取到组呼路由配置中的圈定半径；否则，执行步骤C4。

C3、组呼业务模块调用数据库模块，在系统外部数据库中创建的终端设备状态表中计算出终端设备状态表中记录的终端设备经纬度与当前终端设备的经纬度之间的距离；判断是否存在距离小于组呼路由配置中的圈定半径的终端设备；若存在，则组呼业务模块获取终端设备的设备集群号码；若不存在，则执行步骤C4。

C4、组呼业务模块采用网络小区号信息圈定组呼成员，调用数据库模块在系统外部数据库中创建的组呼路由表中搜索线路名称、组呼编号、发起小区号与当前终端设备发送的位置信息中线路名称、组呼编号、网络小区号一致的组呼路由配置。

C5、组呼业务模块调用数据库模块在终端设备状态表中搜索出处于辐射小区号中的终端设备。

C6、组呼业务模块获得终端设备的设备集群号码及组呼编号。

根据各个终端设备注册注销的功能号形成的功能号映射表，某一终端设备可作为呼叫终端设备携带功能号及功能号类型向系统查询对应的设备集群号码，系统会遍历功能号映射表查询到其对应的设备集群号码返回给呼叫终端设备，该呼叫终端设备即可根据获得的设备集群号码向软交换服务器发起呼叫，被呼终端设备收到呼入通知，成功应答后，呼叫建立，终端设备之间可进行通信。

如图6所示，功能号寻址执行以下操作：

D1、终端设备向系统服务端功能号业务模块发送功能号注册信息进行功能号注册，功能号注册信息包括设备集群号码、功能号、功能号类型；若当前所述终端设备功能号未被终端设备注册过且设备集群号码未超出可以注册功能号的最大数量，则功能号业务模块调用数据库模块在系统外部数据库中的功能号映射表中添加功能号注册信息；否则，需要进行功能号强制注销操作，强制注销完成后再进行注册。

D2、当前终端设备向功能号业务模块发送功能号信息。

D3、功能号业务模块调用数据库模块在系统外部数据库中创建的功能号映射表中，查询已注册功能号信息的终端设备。

D4、功能号业务模块获得终端设备的设备集群号码。

功能号寻址操作前，首先读取系统系统配置表中配置的同一设备集群号码可以注册功能号的最大数量。当终端设备被特定身份的工作人员使用时，该工作人员可携带设备集群号码、功能号及功能号类型到系统功能号业务模块中进行功能号注册。若该功能号未被终端设备注册过，且该设备集群号码已注册的功能号数量未超出限制，则在功能号映射表中添加该条记录，该功能号注册成功。若超出数量限制或该功能号已被注册，需要进行功能号注销或强制注销操作，注销完成后再进行注册。

步骤D1中，功能号强制注销有如下步骤：

F1、系统服务端功能号业务模块收到所述终端设备携带功能号强制注销信息发起的强制注销请求，功能号强制注销信息包括被强制注销方的设备集群号码、功能号及功能号类型。

F2、功能号业务模块根据终端设备的身份令牌，判断当前终端设备是否具备强制注销功能号的权限；若具备强制注销功能号的权限，功能号业务模块调用数据库模块判断在功能号映射表中功能号强制注销信息是否存在，若存在，在功能号映射表中删除功能号强制注销信息；否则返回功能号强制注销信息不存在。

F3、功能号业务模块通过WebSocket模块将功能号强制注销信息推送给被强制注销的终端设备。

当终端设备集群号码注册的功能号已超出数量限制或终端设备不再被该特定身份的工作人员使用时，该工作人员可携带设备集群号码、功能号及功能号类型到系统中进行功能号注销。若该功能号注销信息不存在，则返回注销失败。若存在，会在功能号映射表中删除该条信息，则注销成功。

当终端设备想要注册的功能号已被其他终端设备注册时，需要进行功能号强制注销操作，则需要判断当前终端设备集群号码是否具有强制注销的权限，若不具有，则返回没有该权限；若具有，则继续判断需要进行强制注销的功能号是否存在，若不存在，返回该信息不存在；若存在，从数据库功能号映射表中删除该条信息，返回注销成功，并且系统会将该强制注销信息通过WebSocket协议推送给被强制注销方。

如图7所示，重联分组寻址执行以下操作：

E1、终端设备中的车载终端向系统服务端重联分组模块发送重联分组信息，请求加入重联分组；重联分组模块调用数据库模块，在系统外部数据库中的重联分组表中添加重联分组信息。

E2、当前终端设备中的车载终端向重联分组模块发送编组号查询重联分组成员，重联分组模块调用数据库模块在重联分组表中查询在同一编组号中的车载终端。

E3、重联分组模块获得车载终端的设备集群号码、编组号及重联组呼号。

多个车载终端根据所在机车重联状态加入重联分组中，当其中一个终端设备想要呼叫其他重联分组成员时，会向该系统重联分组业务模块查询重联分组成员，该系统遍历重联分组表，找到与呼叫终端在同一编组号的其他分组成员即其他车载终端，返回这些车载终端的重联分组信息。当前车载终端根据返回的重联分组信息中包含的设备集群号码及重联组呼号，可向软交换服务器发起集群呼叫，被呼其他车载终端均收到呼入通知，成功应答后，呼叫建立，重联分组机车之间进行集群通话。

在本实施例中，基于5G网络实现了公专网融合通信，使用该区段中终端设备的工作人员可根据列车动态位置及圈定范围、铁路专有功能号、重联机车的分组信息、智能精准地寻找到当前通信的最佳人员，更加及时并且高效地进行信息沟通及调度。

Claims (9)

1.一种基于5G网络通信的铁路智能精准寻址系统，其特征在于：所述系统包括服务端和管理客户端两部分；所述服务端包括连接模块、业务处理模块、HTTP模块、WebSocket模块、统一鉴权模块、设备状态维护模块、台账维护模块、功能号业务模块、重联分组模块、组呼业务模块、信息管理模块以及数据库模块；所述管理客户端包括UI模块和信息管理操作模块；其中，所述服务端的HTTP模块、WebSocket模块通过连接模块连接系统外部的终端设备，所述终端设备包括车载终端、手持终端、车站台和调度台；所述服务端业务处理模块、设备状态维护模块分别连接系统外部的终端设备；所述HTTP模块和WebSocket模块与统一鉴权模块连接；WebSocket模块又与所述功能号业务模块连接；所述设备状态维护模块与统一鉴权模块连接；所述台账维护模块与系统外部软交换服务器来连接；所述业务处理模块分别与统一鉴权模块、功能号业务模块、重联分组模块、组呼业务模块连接；所述统一鉴权模块、设备状态维护模块、台账维护模块、功能号业务模块、重联分组模块、组呼业务模块、信息管理模块与所述数据库模块连接；数据库模块与系统外部的数据库连接；所述管理客户端信息管理操作模块与所述服务端信息管理模块连接；所述管理客户端UI模块与信息管理操作模块连接；

所述系统通过有线公用网络接入5G网络，基于5G网络中的IP地址与所述系统外部的手持终端、车载终端通信；所述系统外部的手持终端、车载终端通过天线接入5G网络；所述系统通过有线专用网络与所述系统外部的软交换服务器、数据库、调度台、车站台相连接。

2.如权利要求1所述的基于5G网络通信的铁路智能精准寻址系统，其特征在于：所述系统外部数据库中含有功能号映射表、重联分组表、组呼路由表、台账信息表、终端设备状态表和系统配置参数表。

3.如权利要求2所述的基于5G网络通信的铁路智能精准寻址系统，其特征在于：所述功能号映射表含有：功能号映射ID、功能号、功能号类型、设备集群号码、注册时间；

所述重联分组表含有：机车重联分组ID、设备集群号码、重联组呼号、编组号、创建时间；

所述组呼路由表含有：组呼配置ID、线路代码、线路名称、线路节点名称、组呼编号、线路节点经度1、线路节点纬度1、线路节点经度2、线路节点纬度2、圈定半径、组呼区域、完整的组呼号码、发起小区号、辐射小区号；

所述台账信息表含有：台账信息ID，设备集群号码，设备类型，设备名称，密码，功能号强制注销权限，设备序列号，更新时间；

所述终端设备状态表含有：终端设备状态ID，设备序列号、设备类型、设备集群号码、线路代码、线路名称、网络小区号、公里标、经度、纬度、上下行、编组状态、编组号、车次号、机车号信息、上报时间；

所述系统配置参数表含有：鉴权等级、同一设备集群号码注册功能号的最大数量。

4.一种如权利要求1至3任一项所述的基于5G网络通信的铁路智能精准寻址系统的实现方法，其特征在于，有以下步骤：

A1、在所述系统外部数据库中创建功能号映射表、重联分组表、组呼路由表、台账信息表、终端设备状态表和系统配置参数表；

A2、所述系统服务端启动后，所述系统服务端台账维护模块自动周期向系统外部软交换服务器请求已登记的设备台账信息，再调用数据库模块写入到所述系统外部数据库创建的台账信息表中；

A3、通过系统管理客户端的UI模块调用信息管理操作模块配置组呼路由表信息及系统配置参数表信息，配置完成后提交给系统服务端的信息管理模块，信息管理模块调用数据库模块对所述外部数据库进行更新操作；

A4、所述终端设备开机后，自动调用所述系统服务端连接模块向HTTP模块发起系统登录请求，HTTP模块调用所述统一鉴权模块进行所述终端设备初始化登录认证处理，获得身份令牌；

A5、所述终端设备携带所述身份令牌继续调用所述系统服务端连接模块向所述系统服务端WebSocket模块发起WebSocket连接请求，所述WebSocket模块调用统一鉴权模块校验所述身份令牌，校验通过后建立所述系统与所述终端设备之间的WebSocket连接；

A6、所述终端设备携带所述身份令牌，周期向所述系统设备状态维护模块上报所述终端设备位置状态信息，设备状态维护模块调用统一鉴权模块校验身份令牌，校验通过后再调用数据库模块写入系统外部数据库创建的终端设备状态表中；

A7、所述终端设备携带所述身份令牌，向所述系统服务端业务处理模块发送寻址请求信息，业务处理模块调用统一鉴权模块校验身份令牌，校验通过后再根据寻址请求信息向所述系统服务端组呼业务模块、功能号业务模块、重联分组模块进行信息分发；

A8、所述系统服务端组呼业务模块、功能号业务模块、重联组呼业务模块根据收到的分发信息进行智能精准寻址，获得用于集群呼叫的信息；所述智能精准寻址包括组呼寻址、功能号寻址和重联分组寻址。

5.如权利要求4所述的基于5G网络通信的铁路智能精准寻址系统的实现方法，其特征在于：在步骤A4中，所述初始化登录认证处理执行以下操作：

B1、所述系统服务端统一鉴权模块收到当前所述终端设备发送的登录信息，登录信息包括设备集群号码及密码，并读取当前所述终端设备的鉴权等级；

B2、先进行初始化登录，然后再判断所述终端设备的鉴权等级，若当前所述终端设备的鉴权等级为0，所述统一鉴权模块调用数据库模块搜索所述系统外部数据库创建的设备台账信息表中登录信息是否存在，若存在，则初始化登录成功，进而获得所述统一鉴权模块生成的身份令牌，否则初始化登录失败；所述身份令牌包含设备集群号码、登录时间及强制注销权限；

B3、若当前所述终端设备的鉴权等级不为0，则获得所述统一鉴权模块派发的一个随机码；

B4、当前所述终端设备获得所述随机码后，将所述登录信息中的密码拼接随机码进行加密获得密文且更新登录信息，并将更新的登录信息发送给所述统一鉴权模块；统一鉴权模块根据更新的登录信息进一步登录认证；

B5、所述统一鉴权模块首先判断是否已向当前所述终端设备派发了随机码，若没有，则登录认证失败，返回步骤B2重新进行初始化登录；若有，则继续判断所述更新的登录信息中的密文是否正确，若正确，则登录认证成功，进而获得所述统一鉴权模块生成的身份令牌；否则，登录认证失败。

6.如权利要求4所述的基于5G网络通信的铁路智能精准寻址系统的实现方法，其特征在于：在步骤A8中，所述组呼寻址通过终端设备状态表信息中的经纬度、网络小区号两种位置信息进行圈定组呼成员，具体执行以下操作：

C1、所述系统服务端组呼业务模块收到当前所述终端设备发送的位置信息；

C2、所述组呼业务模块优先采用经纬度位置信息圈定组呼成员，调用数据库模块在所述系统外部数据库创建的组呼路由表中，搜索是否存在与当前所述终端设备发送位置信息中一致的线路名称及组呼编号，并且当前所述终端设备所在的经纬度位置满足组呼路由表中对线路节点经纬度条件的组呼路由配置；若满足组呼路由配置，则获取到所述组呼路由配置中的圈定半径；否则，执行步骤C4；

C3、所述组呼业务模块调用数据库模块，在所述系统外部数据库中创建的终端设备状态表中计算出所述终端设备状态表中记录的终端设备经纬度与当前所述终端设备的经纬度之间的距离；判断是否存在所述距离小于所述组呼路由配置中的圈定半径的终端设备；若存在，则所述组呼业务模块获取所述终端设备的设备集群号码；若不存在，则执行步骤C4；

C4、所述组呼业务模块采用网络小区号信息圈定组呼成员，调用数据库模块在所述系统外部数据库中创建的组呼路由表中搜索线路名称、组呼编号、发起小区号与当前所述终端设备发送的位置信息中线路名称、组呼编号、网络小区号一致的组呼路由配置；

C5、所述组呼业务模块调用数据库模块在所述终端设备状态表中搜索出处于辐射小区号中的终端设备；

C6、所述组呼业务模块获得所述终端设备的设备集群号码及组呼编号。

7.如权利要求4所述的基于5G网络通信的铁路智能精准寻址系统的实现方法，其特征在于：在步骤A8中，所述功能号寻址具体执行以下操作：

D1、所述终端设备向所述系统服务端功能号业务模块发送功能号注册信息进行功能号注册，若当前所述终端设备功能号未被终端设备注册过且设备集群号码未超出注册功能号的最大数量，则所述功能号业务模块调用所述数据库模块在所述系统外部数据库中的功能号映射表中添加所述功能号注册信息；否则，需要进行功能号强制注销操作，强制注销完成后再进行注册；

D2、当前所述终端设备向所述功能号业务模块发送功能号信息；

D3、所述功能号业务模块调用数据库模块在所述系统外部数据库中创建的功能号映射表中，查询已注册所述功能号信息的终端设备；

D4、所述功能号业务模块获得所述终端设备的设备集群号码。

8.如权利要求4所述的基于5G网络通信的铁路智能精准寻址系统的实现方法，其特征在于：在步骤A8中，所述重联分组寻址具体执行以下操作：

E1、所述终端设备中的车载终端向所述系统服务端重联分组模块发送重联分组信息，请求加入重联分组；所述重联分组模块调用数据库模块，在所述系统外部数据库中的重联分组表中添加所述重联分组信息；

E2、当前所述终端设备中的车载终端向重联分组模块发送编组号查询重联分组成员，重联分组模块调用数据库模块在重联分组表中查询在同一编组号中的车载终端；

E3、所述重联分组模块获得所述车载终端的设备集群号码、编组号及重联组呼号。

9.如权利要求7所述的基于5G网络通信的铁路智能精准寻址系统的实现方法，其特征在于：步骤D1中，所述功能号强制注销有如下步骤：

F1、所述系统服务端功能号业务模块收到所述终端设备携带功能号强制注销信息发起的强制注销请求，所述功能号强制注销信息包括被强制注销方的设备集群号码、功能号及功能号类型；

F2、所述功能号业务模块根据所述终端设备的身份令牌，判断当前所述终端设备是否具备强制注销功能号的权限；若具备所述强制注销功能号的权限，所述功能号业务模块调用数据库模块判断在功能号映射表中所述功能号强制注销信息是否存在，若存在，在所述功能号映射表中删除所述功能号强制注销信息；否则返回所述功能号强制注销信息不存在；

F3、所述功能号业务模块通过WebSocket模块将所述功能号强制注销信息推送给被强制注销的所述终端设备。

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