CN115767480A - 一种车载移动终端通信方法、系统、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载移动终端通信方法、系统、设备及介质，其包括分别获取行驶线路上各个行驶区段中各层级网络的网络信号质量；根据目标行驶区段中各层级网络的网络信号质量，从各层级网络中为车载移动终端确定一个层级网络作为目标层级网络，目标行驶区段为各个行驶区段中的任意一个；在检测到车载移动终端落入至目标行驶区段内时，将车载移动终端的通信网络切换为与目标行驶区段对应的目标层级网络。其能够解决不同层级网络切换时，导致数据传输失败或者延迟的问题，实现了保持通信终端时刻处于最佳层级网络中。

Description

一种车载移动终端通信方法、系统、设备及介质

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种车载移动终端通信方法、系统、设备及介质。

背景技术

随着通信技术的发展，物联网技术在运输装备上的应用越来越广泛、地位越来越重要，例如铁路运输，其已成为运输安全保障的重要手段。但是，由于铁路路线途经很多远城区、山区和无人区，这些地方不同层级网络(包括1G、2G、3G、4G和5G层级网络，高层级的代数比低层级代数高)信号覆盖区域不同，使得某些层级的网络信号弱甚至无信号；同时因铁路运输移动区域跨度大，会导致监控设备失联无法正常通信的问题。

现有移动通信网络运营时，一般是多种空口制式网络共址共存(即多个层级网络共存)，形成多重覆盖。在其覆盖区域，终端通过基站接入到特定制式网络中。在默认情况下，移动通信网络系统的网络侧(或者是基站或网络控制器)根据终端的类型(包括鉴权卡和/或终端设备类型和/或套餐类型等)以及自身网络覆盖情况，为终端设备选择其能接入的最高层级网络。换而言之，终端接入到移动通信网络中，在默认情况下是由网络侧决定的，而且首选最高层级。在终端接入信号质量不好时，则网络侧会为终端更换网络，一般而言会采取降低一个层级网络的方式实现垂直切换。其实质为网络侧为终端切换网络的策略是优先选择终端可以接入的最高层级网络，直到该层级网络覆盖质量差到无法支持终端业务时才切换到低层级网络。

但是在移动终端(包括物联网IoT终端)的移动跨度非常大时，例如铁路运输场景，或汽车长途运输场景等；这使得终端会以极大概率在高层级网络较差的覆盖质量区域中收发数据；从而导致网络侧在发现后，发送指令控制网络切换，进入低层级网络；造成数据传输失败或者延迟。对于因业务量不多且设计了休眠机制的物联网终端而言，该问题尤为严重。

发明内容

本申请实施例通过提供一种车载移动终端通信方法、系统、设备及介质，至少部分解决了现有技术中不同层级网络切换导致数据传输失败或者延迟的技术问题，实现了保持通信终端时刻处于最佳层级网络中的技术效果。

第一方面，为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了如下技术方案：

一种车载移动终端通信方法，包括：

分别获取行驶线路上各个行驶区段中各层级网络的网络信号质量；

根据目标行驶区段中各层级网络的网络信号质量，从上述各层级网络中为上述车载移动终端确定一个层级网络作为目标层级网络，上述目标行驶区段为上述各个行驶区段中的任意一个；

在检测到上述车载移动终端落入至上述目标行驶区段内时，将上述车载移动终端的通信网络切换为与上述目标行驶区段对应的目标层级网络。

可选的，上述从上述各层级网络中为上述车载移动终端确定一个层级网络作为目标层级网络的步骤，还包括：

基于预设信号强度阈值，获取各层级网络间的交界位置；

根据上述交界位置对行驶线路进行分段，得到多个行驶区段；

选取各上述行驶区段上信号质量参数满足预设阈值的最高层级网络为目标层级网络。

可选的，上述根据上述交界位置进行分段，得到多个行驶区段的步骤，还包括：

获取源于定位系统提供的各上述行驶区段的坐标信息；

将上述坐标信息与对应的上述信号强度值关联；

根据上述信号强度阈值，确定上述交界位置；

利用上述定位系统获取上述交界位置的地理坐标；

基于上述地理坐标对上述行驶线路进行分段。

可选的，上述确定上述交界位置的步骤，还包括：

根据上述信号强度阈值，确定各层级网络的交界边界；

以上述交界边界为中心，基于预设的误差阈值，在上述行驶线路上建立交界段，并将上述交界段的位置作为上述交界位置。

可选的，上述将上述车载移动终端的通信网络切换为与上述目标行驶区段对应的目标层级网络的步骤，还包括：

在检测到上述车载移动终端移动至距离上述交界位置第一预设距离时，计算上述车载移动终端与此刻连接的基站之间的距离；

若上述距离减小，则选择覆盖范围最小的网络作为目标层级网络；

若上述距离增加，选择覆盖范围最大的网络作为目标层级网络。

可选的，上述则选择覆盖范围最小的网络作为目标层级网络的步骤，还包括：

上述车载移动终端通过上述交界位置后，切换覆盖范围最小的网络作为目标层级网络。

可选的，上述选择覆盖范围最大的网络作为目标层级网络的步骤，还包括：

上述车载移动终端在距离上述交界位置第二预设距离，切换覆盖范围最大的网络作为目标层级网络。

第二方面，提供一种车载移动终端通信系统，上述系统包括：

测量模块，分别获取行驶线路上各个行驶区段中各层级网络的网络信号质量；

目标层级网络获取模块，根据目标行驶区段中各层级网络的网络信号质量，从上述各层级网络中为上述车载移动终端确定一个层级网络作为目标层级网络，上述目标行驶区段为上述各个行驶区段中的任意一个；

切换模块，在检测到上述车载移动终端落入至上述目标行驶区段内时，将上述车载移动终端的通信网络切换为与上述目标行驶区段对应的目标层级网络。

第三方面，提供一种电子设备，上述电子设备包括：存储器、处理器及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行上述计算机程序时实现如第一方面上述方法对应的步骤。

第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面上述方法对应的步骤。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明采用对行驶线路进行主动测量其信号质量，以此获取各层级网络在行驶线路上的覆盖情况，而后根据覆盖情况进行划分成多个行驶区段，从而获取行驶线路上每个行驶区段内不同层级网络的信号质量，在每个行驶区段上选取信号质量最高的层级网络，从而保证通信终端时刻处于最佳层级网络中，由此实现通讯服务质量最佳化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本申请提供的一种车载移动终端通信方法的流程图；

图2为本申请提供的获取目标层级网路的流程图；

图3为本申请提供的一种车载移动终端通信方法的原理示意图；

图4为本申请提供的一种车载移动终端通信系统的结构示意图；

图5为本申请提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明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发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

本申请实施例通过提供一种车载移动终端通信方法、系统、设备及介质，改善了现有技术中不同层级网络切换，导致数据传输失败或者延迟的技术问题，实现了保持通信终端时刻处于最佳层级网络中的技术效果。

本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本发明采用对行驶线路进行主动测量其信号质量，以此获取各层级网络在行驶线路上的覆盖情况，而后根据覆盖情况进行划分成多个行驶区段，从而获取行驶线路上每个行驶区段内不同层级网络的信号质量，在每个行驶区段上选取信号质量最高的层级网络，从而保证通信终端时刻处于最佳层级网络中，由此实现通讯服务质量最佳化。

本申请实施例中，提供了如图1所示的一种车载移动终端通信方法，该方法包括步骤S101～S103：

步骤S101，分别获取行驶线路4上各个行驶区段中各层级网络的网络信号质量；

需要说明的是，对于行驶线路4上的网络信号检测，可以采用网络路测设备，以铁路场景为例，利用在检测列车上安装网络路测设备沿铁路行驶线路4运行，并按预设频率持续检测各层级网络信号质量，将检测到的结果记录在数据库或云端存储中。

另外，网络信号质量可以采用车载移动终端接收到的信号强度进行评价，也可以采用多种参数综合评价，其中多种参数综合评价可以采用信号强度、信噪比、传输速率、吞吐量等等参数进行评价。而本实施例优选信号强度进行评价，即信号强度越大信号质量评级越高。

步骤S102，根据目标行驶区段中各层级网络的网络信号质量，从上述各层级网络中为上述车载移动终端确定一个层级网络作为目标层级网络，上述目标行驶区段为上述各个行驶区段中的任意一个；

需要说明的是，而对于目标层级网络的选择中，主要是选择网络信号质量最好的层级网络进行通信，以信号强度进行评价为例，设置信号强度阈值，在满足该阈值的条件下，选择符合要求的最高层级网络作为目标层级网络；而多种参数综合评价则可以对信号强度、信噪比、传输速率、吞吐量等等参数分别设置阈值，选取满足阈值层级网络，将其中最高层级作为目标层级网络。

步骤S103，在检测到上述车载移动终端落入至上述目标行驶区段内时，将上述车载移动终端的通信网络切换为与上述目标行驶区段对应的目标层级网络。

需要说明的是，车载移动终端在明确了个行驶区段的目标层级网络后，根据到达的不同行驶区段对层级网络进行切换，从而保证通信终端时刻处于最佳层级网络中，由此实现通讯服务质量最佳化。

还需要说明的是，上述以铁路运行场景进行描述，但同时也可以应用于汽车在道路上的层级网络切换。

进一步地，从上述各层级网络中为上述车载移动终端确定一个层级网络作为目标层级网络的步骤，还包括：

步骤S201，基于预设信号强度阈值，获取各层级网络间的交界位置；

需要说明的是，在对行驶区段进行划分时，主要是利用对信号强度进行划分，即设置车载移动终端能够满足通讯需求的信号强度阈值，以该阈值作为不同层级网络之间信号强度的分界，在对应的检测数据中找到该阈值对应的位置信息，将该位置作为交界位置。

步骤S202，根据上述交界位置对行驶线路4进行分段，得到多个行驶区段；

需要说明的是，确定了交界位置，便直接将交界位置中间的区段作为行驶区段。

步骤S203，选取各上述行驶区段上信号质量参数满足预设阈值的最高层级网络为目标层级网络。

需要说明的是，为了尽可能地保证车载移动终端的信号质量，在目标层级网络的选择中，可以采用多种因素进行评价，例如信噪比、传输速率、吞吐量等等参数；其具体选用可以根据需求进行设置。而本实施例中基于地铁场景进行描述，仅需采用信号强度作为参数即可，利用预设的信号轻度阈值对各层级网络进行筛选，从而保证车载移动终端的通信稳定，而后在剩下的层级网络中选择最高层级网络，提高传输速度。例如：同一行驶区段中包含2G至5G多个层级的网络，同时由于4G和5G在这一行驶区段中信号强度低于阈值，故而不会选用4G和5G，在剩下的2G和3G层级网络中，选择3G作为目标层级网络。

进一步地，根据上述交界位置进行分段，得到多个行驶区段的步骤，还包括：获取源于定位系统提供的各上述行驶区段的坐标信息；将上述坐标信息与对应的上述信号强度值关联；根据上述信号强度阈值，确定上述交界位置；利用上述定位系统获取上述交界位置的地理坐标；基于上述地理坐标对上述行驶线路4进行分段。

需要说明的是，这里的坐标可以采用定位系统，如GPS、北斗等等，并将这些坐标和行驶区段上的信号质量数值关联，得到检测的数值与行驶区段的位置关系。而对于交界位置的确定，则是依靠信号强度阈值作为分界位置的数值，进行分段。其具体原理为：假设某一段仅有2G和4G的信号，且4G信号强度阈值等级为4；检测到该区段不同位置的信号强度等级如下表1(数值越高信号强度越大)：

	1号	2号	3号	4号	5号	6号	7号	8号	9号	10号
											4G	10	8	6	4	2	1	0	0	1	2
2G	11	9	8	7	6	5	4	4	5	6

其中表1中，横向表示区段的位置，纵向表示层级网络，记录数据为信号强度等级。由表中1可以看出，4G网络，由左向右开始衰减，故而确定4号位置为分界位置。

进一步地，确定上述交界位置的步骤，还包括：根据上述信号强度阈值，确定各层级网络的交界边界；以上述交界边界为中心，基于预设的误差阈值，在上述行驶线路4上建立交界段，并将上述交界段的位置作为上述交界位置。

需要说明的是，在以信号强度阈值，确定各层级网络的交界时，得到一个位置点，但由于铁路所处的环境各不相同，特别是远城区、山区和无人区，地理环境更为复杂，在某些特殊地方，被外界磁场的轻微干扰下，也可能会对测量的位置发生偏差，故而设置误差阈值，以分界段的形式，从而方便列车可以提前切换或延后切换，进一步保证了通讯终端时刻处于最佳层级网络中。

进一步地，将上述车载移动终端的通信网络切换为与上述目标行驶区段对应的目标层级网络的步骤，还包括：在检测到上述车载移动终端移动至距离上述交界位置第一预设距离时，计算上述车载移动终端与此刻连接的基站3之间的距离；若上述距离减小，则选择覆盖范围最小的网络作为目标层级网络；若上述距离增加，选择覆盖范围最大的网络作为目标层级网络。

需要说明的是，对层级网络切换位置的选择，也会在某一时刻影响到通信质量。其中，在交界位置进行层级网路切换，由于各个层级网路覆盖范围大小不同，故而实质为两个层级网络之间的切换。如图3所示，以基站3发射的网络仅含有4G层级网络2和2G层级网络1为例，距离减小，则选择覆盖范围最小的网络4G作为目标层级网络；若上述距离增加，选择覆盖范围最大的网络2G作为目标层级网络。具体实施方式为：其中行驶区段L1的目标层级网络为4G，行驶区段L2的目标层级网络为2G，行驶区段L3的目标层级网络为4G；当车载移动终端从行驶区段L3进入行驶区段L2时，若进入行驶区段L2后再进行切换，在进行切换的时间点以前是没有4G网络覆盖或信号强度较弱，故而会导致通信质量较低。由此本实施例采用计算基站3相隔距离作为判断依据，设置第一预设距离，让列车上的车载移动终端可以在进入行驶区段前或行驶区段后进行网络切换。其具体为，若距离在减小表明靠近基站3，故而可以选择覆盖范围更小的高层级网络；若距离在增加表明远离基站3，故而可以选择覆盖范围更大的低层级网络；

进一步地，上述则选择覆盖范围最小的网络作为目标层级网络的步骤，还包括：上述车载移动终端通过上述交界位置后，切换覆盖范围最小的网络作为目标层级网络。

需要说明的是，在由低层级网络进入更高的层级网路时，由于其覆盖范围小，故而需要在车载移动终端进入区段后进行切换，才能使用该层级网络，由此在切换时刻也能保证通讯终端时刻处于最佳层级网络中。

进一步地，上述选择覆盖范围最大的网络作为目标层级网络的步骤，还包括：上述车载移动终端在距离上述交界位置第二预设距离，切换覆盖范围最大的网络作为目标层级网络。

需要说明的是，在由高层级网络进入更低的层级网路时，

由于其覆盖范围大，故而需要在车载移动终端进入区段前进行切换，否则一旦行驶出高层级覆盖范围，便会造成短暂的延迟或数据丢失，由此使得在切换时刻也能保证通讯终端时刻处于最佳层级网络中。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种车载移动终端通信系统，如图4所示，包括：

测量模块，分别获取行驶线路4上各个行驶区段中各层级网络的网络信号质量；

目标层级网络获取模块，根据目标行驶区段中各层级网络的网络信号质量，从上述各层级网络中为上述车载移动终端确定一个层级网络作为目标层级网络，上述目标行驶区段为上述各个行驶区段中的任意一个；

切换模块，在检测到上述车载移动终端落入至上述目标行驶区段内时，将上述车载移动终端的通信网络切换为与上述目标行驶区段对应的目标层级网络。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种电子设备，如图5所示，上述电子设备包括：存储器、处理器及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行上述计算机程序时实现一种车载移动终端通信方法。

基于同一发明构思，本实施例提供了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，该程序被处理器执行时实现一种车载移动终端通信方法。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种车载移动终端通信方法，其特征在于，所述方法包括：

分别获取行驶线路上各个行驶区段中各层级网络的网络信号质量；

根据目标行驶区段中各层级网络的网络信号质量，从所述各层级网络中为所述车载移动终端确定一个层级网络作为目标层级网络，所述目标行驶区段为所述各个行驶区段中的任意一个；

在检测到所述车载移动终端落入至所述目标行驶区段内时，将所述车载移动终端的通信网络切换为与所述目标行驶区段对应的目标层级网络。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述各层级网络中为所述车载移动终端确定一个层级网络作为目标层级网络的步骤，还包括：

基于预设信号强度阈值，获取各层级网络间的交界位置；

根据所述交界位置对行驶线路进行分段，得到多个行驶区段；

选取各所述行驶区段上信号质量参数满足预设阈值的最高层级网络为目标层级网络。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述交界位置进行分段，得到多个行驶区段的步骤，还包括：

获取源于定位系统提供的各所述行驶区段的坐标信息；

将所述坐标信息与对应的所述信号强度值关联；

根据所述信号强度阈值，确定所述交界位置；

利用所述定位系统获取所述交界位置的地理坐标；

基于所述地理坐标对所述行驶线路进行分段。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述交界位置的步骤，还包括：

根据所述信号强度阈值，确定各层级网络的交界边界；

以所述交界边界为中心，基于预设的误差阈值，在所述行驶线路上建立交界段，并将所述交界段的位置作为所述交界位置。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述车载移动终端的通信网络切换为与所述目标行驶区段对应的目标层级网络的步骤，还包括：

在检测到所述车载移动终端移动至距离所述交界位置第一预设距离时，计算所述车载移动终端与对应连接的基站之间的距离；

若所述距离减小，则选择覆盖范围最小的网络作为目标层级网络；

若所述距离增加，选择覆盖范围最大的网络作为目标层级网络。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述则选择覆盖范围最小的网络作为目标层级网络的步骤，还包括：

所述车载移动终端通过所述交界位置后，切换覆盖范围最小的网络作为目标层级网络。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述选择覆盖范围最大的网络作为目标层级网络的步骤，还包括：

所述车载移动终端在距离所述交界位置第二预设距离，切换覆盖范围最大的网络作为目标层级网络。

8.一种车载移动终端通信系统，其特征在于，所述系统包括：

测量模块，分别获取行驶线路上各个行驶区段中各层级网络的网络信号质量；

目标层级网络获取模块，根据目标行驶区段中各层级网络的网络信号质量，从所述各层级网络中为所述车载移动终端确定一个层级网络作为目标层级网络，所述目标行驶区段为所述各个行驶区段中的任意一个；

切换模块，在检测到所述车载移动终端落入至所述目标行驶区段内时，将所述车载移动终端的通信网络，切换为与所述目标行驶区段对应的目标层级网络。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～7中任一所述的方法步骤。

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，该程序被处理器执行时实现如权利要求1～7任一项所述方法对应的步骤。

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