CN115802315A - 一种冗余电台控制方法及冗余电台 - Google Patents
一种冗余电台控制方法及冗余电台 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种冗余电台控制方法及冗余电台，控制方法包括：在分组域通信场景下，通过第一电台与多个对端设备建立连接；第一电台的所有连接均断开后，通过第二电台与对端设备建立新的连接。本发明的冗余电台控制方法及冗余电台，能够节省网络资源、减小连接延时，并能保证安全连接的可靠性和稳定性。
Description
技术领域
本发明属于轨道交通通信技术领域，特别涉及一种冗余电台控制方法及冗余电台。
背景技术
列车运行控制系统（以下简称列控系统）车载设备装备电台（Mobile Terminal，简称MT）通过GSM-R（Global System for MobileCommunications – Railway，铁路综合数字移动通信系统）/GPRS（General packet radio service，通用无线分组业务）无线网络与地面设备实现连续通信。CTCS-3列控系统使用GSM-R电路域通信，随着铁路无线通信技术从电路域向分组域过渡，GPRS分组域通信已在高铁ATO系统（CTCS3+ATO，ATO全称AutomaticTrain Operation，列车自动驾驶系；CTCS全称Chinese Train Control System，中国列车运行控制系统）和正在研发中的新型列控系统（CTCS-N）中得到应用，也为未来LTE及5G等分组域通信技术的应用提供了基础。
GSM-R电路域通信时，每个MT只能与1个地面设备建立通信，车载ATP（AutomaticTrain Protection，列车自动保护系统）设备装备2个MT实现地面RBC（Radio BlockCenter，无线闭塞中心）设备的移交作业，非移交场景下两个电台互为冗余，使用其中1个与地面RBC设备通信。当地面RBC移交场景时2个MT均启用，分别连接当前RBC和移交RBC实现“软移交”，待与移交RBC建立通信后再断开原来的RBC，整个移交过程通信不中断。
分组域通信时，单个MT可与多个地面建立多个连接，也即单个MT即可实现移交作业。对于双模电台而言，可以同时支持电路域和分组域两种工作模式。CTCS-N级列控系统车地通信计划使用GPRS分组域通信，车载设备装备4个MT，其中2个用于车载设备与地面RBC通信存在“软移交”过程，另外2个用于车载设备与地面的临时限速服务器系统TSRS（Temporary Speed Restriction Server）、列车尾部防护系统EOT(End Of the TrainSystem)通信采用“硬移交”，即先断开再连接的方式。考虑到分组域下，MT可以建立多个连接，现有的技术方案不能很好利用该优势，车载设备装备电台数量越多，对网络的负载要求及无线资源的要求就越高。电路域2个MT的控制方案不适用于分组域通信，同时使用2个MT通信会造成额外的网络资源浪费。另外，现有技术不能高效地实现冗余电台中故障检测和切换机制，影响了列控系统无线通信的可靠性。
因此，如何实现如何提高电台分组域通信效率和安全性是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种冗余电台控制方法及冗余电台，设计了高效的切换机制，提高了车载设备无线通信的适应性和可靠性，提升了系统整体通信效率。进一步地，能够满足列控系统车载设备在电路域/分组域不同特性、不同通信场景下的控制需求。
本发明提供一种冗余电台控制方法，包括：
在分组域通信场景下，通过第一电台与多个对端设备建立连接；
第一电台的所有连接均断开后，通过第二电台与对端设备建立新的连接。
进一步地，第一电台所有连接均断开后，主动激活第二电台；
建立新的连接时选择激活的第二电台进行连接。
进一步地，第一电台和第二电台上电后，自动搜索并附着网络；
附着网络成功后，选择通信质量最好的电台进行激活。
进一步地，通过第一电台与多个对端设备建立连接包括：通过第一电台与无线闭塞中心RBC建立连接；
在RBC移交时，通过第一电台与相邻RBC建立连接。
进一步地，通过第一电台与多个对端设备建立连接包括：通过第一电台同时与临时限速服务器系统TSRS和列车尾部防护系统EOT建立连接。
进一步地，方法包括：
第一电台和第二电台上电后，通过各自的GPRS通道自动搜索GPRS网络，并附着GPRS网络；
电台附着上GPRS网络后，选择当前通信质量最好的电台进行PDP激活。
进一步地，方法包括：
PDP激活成功后，激活的电台开始注册网络；
电台注册上网络后，进入数据模式，并与对端设备的电台建立PPP连接。
进一步地，方法包括：
车载设备应用下发与TSRS建立安全连接请求，车载设备的通信功能模块CFM收到建立连接请求后，选择激活的第一电台或第二电台建立与TSRS的TCP连接，TCP连接成功后，ATP车载设备则与地面设备TSRS建立安全无线连接；
之后，车载设备应用下发与列尾EOT的建立请求，CFM选择同一个激活的电台再次建立TCP连接。
进一步地，方法包括：在电路域通信场景下，当第一电台处于与一个对端设备连接的状态时，新发起的连接通过第二电台建立。
进一步地，通过第一电台与多个对端设备建立连接包括：通过第一电台与无线闭塞中心RBC建立连接；
在RBC移交时，通过第二电台与相邻RBC建立连接。
本发明还提供一种冗余电台，包括：第一电台、第二电台和通信功能模块CFM，所述CFM，用于：
在分组域通信场景下，通过第一电台与多个对端设备建立连接；
第一电台的所有连接均断开后，通过第二电台与对端设备建立新的连接。
进一步地，所述CFM用于,在第一电台所有连接均断开后，主动激活第二电台；建立新的连接时选择激活的第二电台进行连接。
进一步地，第一电台和第二电台上电后，自动搜索并附着网络；
附着网络成功后，所述通信功能模块用于选择通信质量最好的电台进行激活。
进一步地，所述CFM用于,通过第一电台与无线闭塞中心RBC建立连接；
在RBC移交时，通过第一电台与相邻RBC建立连接。
进一步地，第一电台用于，同时与临时限速服务器系统TSRS和列车尾部防护系统EOT建立连接。
进一步地，第一电台和第二电台上电后，通过各自的GPRS通道自动搜索GPRS网络，并附着GPRS网络；
所述CFM用于，电台附着上GPRS网络后，选择当前通信质量最好的电台进行PDP激活。
进一步地，CFM用于，在收到车载设备应用下发与TSRS建立安全连接请求后，选择激活的第一电台或第二电台建立与TSRS的TCP连接，TCP连接成功后，ATP车载设备则与地面设备TSRS建立安全无线连接；
之后，CFM收到车载设备应用下发与列尾EOT的建立请求，CFM选择同一个激活的电台再次建立TCP连接。
进一步地，所述CFM用于，在电路域通信场景下，当第一电台处于与一个对端设备连接的状态时，新发起的连接通过第二电台建立。
本发明的冗余电台控制方法及冗余电台，通过第一电台与多个对端设备建立连接，第一电台的所有连接均断开后，再次发起连接时，通过第二电台与对端设备建立，避免频繁激活和去激活电台，节省网络资源、减小连接延时，并且在第一电台均断开连接后，再连接使用第二电台，更能保证安全连接的可靠性和稳定性。本发明兼顾了冗余电台控制的效率和测试覆盖度，能够以经济便捷的两个电台，实现车载设备与多个对端设备的连接。进一步地，电台支持双模通信，在不同的通信制式中，均能够实现安全高效的冗余控制。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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示出了根据本发明实施例的车载设备与地面设备安全无线通信流程图；
图2示出了根据本发明实施例的车载设备和地面设备通过SFM、CFM建立安全无线连接的流程图；
图3示出了根据本发明实施例的车载设备和地面设备通过SFM、CFM进行安全无线数据收发的流程图；
图4示出了根据本发明实施例的车载设备和地面设备通过SFM、CFM断开安全连接的流程图；
图5示出了根据本发明实施例的车载电台通过CFM建立安全连接过程示意图；
图6示出了根据本发明实施例的双模车载电台的车地安全无线通信流程图。
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、完整地说明，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。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。
本发明实施例提供一种冗余电台控制方法，其中，包括：
在分组域通信场景下，通过第一电台与多个对端设备建立连接；
第一电台的所有连接均断开后，通过第二电台与对端设备建立新的连接。
进一步地，第一电台和第二电台均为多模电台，即支持电路域通信和分组域通信的电台。进一步地，也可以支持其他通信制式。在电路域通信场景下，当第一电台处于与一个对端设备连接的状态时，新发起的连接通过第二电台建立。
本发明的第一电台和第二电台互为冗余，“第一”、“第二”仅用于区分两个不同的电台。本发明实施例仅以第一电台和第二电台为例对冗余电台控制方法进行说明，在另外的实施例中，也可以包含更多冗余电台。
不失一般性地，本发明实施例的冗余电台控制方法能够通过一种冗余电台实现。本发明实施例以应用在CTCS系统的车载设备的冗余电台及冗余电台控制方法为例进行说明。在这种情况下，与冗余电台通信的对端设备包括以下至少一种：RBC、TSRS和EOT。
本发明实施例中，第一制式网络为分组域通信网络，如GPRS网络，在另外的实施例中，也可以是LTE（Long Term Evolution，长期演进）类型网络（LTE-R，即LTE FOR RAIL；LTE-M，即LETFOR METRO）或者5G等。第二制式网络为电路域通信网络，如GSM-R。
本发明实施例中，以基于安全通信协议的车地通信过程为例对冗余电台及其控制方法进行说明，下面首先对基于RSSP-II协议的通信场景基本流程进行说明。
在新型列车运行控制系统CTCS-N中（N表示new,即新型），车载设备和地面设备的安全通信协议栈是基于欧洲无线电系统功能接口规范（SUBSET-037）和铁路信号安全通信协议RSSP-II通过GSM-R、GPRS等无线网络实现安全的无线连接。RSSP-II主要核心模块包含安全应用子层（SAI）、信息安全鉴定层（MASL）、冗余与适配管理层（ALE），SUBSET-037协议的主要核心模块分为安全功能模块（SFM）和通信功能模块（CFM）。其中，SFM为车载设备和地面设备（或其列尾设备）提供安全相关传输系统的功能。SFM的核心逻辑是安全层，其实现遵从RSSP-II安全通信协议的MASL层功能需求；CFM不仅可以为车载设备和地面设备提供基于GSM-R电路域交换承载业务的通信系统功能，而且还可以提供基于GPRS分组域交换承载业务的通信系统功能。CFM的核心逻辑自上而下包含传输层、网络层、数据链路层和物理适配层四层，除了四个核心逻辑还包含RSSP-II的ALE层。车载设备和地面设备的安全通信协议主要有以上五个核心层加应用层共同组成，车载设备与地面设备安全无线通信如图1所示。需要说明的是，车载设备与列尾设备EOT的安全无线通信功能流程与此相同。以下以车载设备和地面设备通信为例进行说明。
其中，车载设备指ATP和ATO，地面设备包含RBC和TSRS，另外在列车车尾包含列尾设备EOT。
车地通信的安全协议栈包含以下结构：
车载应用层：实现车载设备和地面设备应用进程相互通信，以完成相关的业务处理；
SFM即安全层：包括SAI层和MASL层，为车载设备和地面设备提供安全的数据传输功能，实现安全相关的传输功能，遵从 RSSP-II安全通信协议的 MASL 层功能需求；
CFM包含：
ALE层：用于实现安全层和传输层之间的适配和冗余处理，在面向字节流的TCP协议上传输消息数据包；
传输层：通过优先级功能、寻址功能、数据的分割重组功能，以及基于同一个网络连接的多路复用功能，实现建立传输连接，将应用数据拆包组包的功能。常用协议有传输控制协议（TCP协议）和用户数据报协议（UDP协议）等；
网络层：主要是对来自上层的数据进行分割，对来自下层的数据进行重组，并且支持上层在同一网络层上的多路复用功能。常用协议为网际互联协议（IP）；
数据链路层：包括对等双方数据链路连接的建立、维护、释放，数据传输功能，链路重置功能，链路连接重传、查询功能等。常用协议如PPP协议数据链路层的点对点协议（PPP协议）等；
物理层（PHY）：主要功能是利用传输介质为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输。例如，采用RS-422实现全双工通信。
双模协议栈根据AT（Attention，应用于终端设备与应用之间的连接与通信的指令）命令决定使用GSM-R或GPRS网络进行通信。
其中，SFM协议模块作为CFM的上层应用对于CFM 协议模块的使用主要包括 CFM连接建立、CFM 数据传输、CFM连接释放和 CFM 状态报告等几个场景。所有应用主动发起的操作(连接建立请求T-CONNECT.request 、 数据传授请求T-DATA.request 、连接释放请求T-DISCONNECT.request）何时进行，在什么条件下进行，取决于上层应用。
下面对SFM使用主要包括 CFM连接建立、CFM 数据传输、CFM连接释放的过程进行详细说明。
车载设备和地面设备通过SFM、CFM建立安全无线连接，具体的连接建立过程图2所示，包括以下步骤：
1.当车载设备需要建立无线连接时，车载设备应用APP向SFM发送安全层连接请求Sa_CONNECT.requst原语；
2.当SFM收到安全层连接请求Sa_CONNECT.requst原语后，向CFM发送传输层连接请求T_CONNECT.requst原语；
3.当CFM 收到传输层连接请求T_CONNECT.request 原语后，会立即向发起方应用回送一条传输层连接请求回复T-CONNECT.acknowledge原语，为该 CFM 连接分配连接标识符，并向地面设备发送建立连接请求。
4.当地面设备CFM收到车载设备的建立连接请求后，向其上层SFM发送传输层连接请求指示T-CONNECT.indication原语 ；
5.当地面设备SFM接收到传输层连接请求指示T-CONNECT.indication原语后，向地面设备应用APP发送安全层连接请求指示Sa-CONNECT.indication原语;
6.当地面设备应用APP接收到安全层连接请求指示Sa-CONNECT.indication原语，向地面设备的SFM发送安全层连接请求响应Sa-CONNECT.response原语;
7.当地面设备SFM接收到安全层连接请求响应Sa-CONNECT.response原语后，向CFM发送传输层连接请求响应T_CONNECT.response原语；
8.传输层连接请求响应T_CONNECT.response原语再经过车载设备的CFM、SFM，发送到车载应用。此时车载设备和地面设备已成功建立安全无线连接。
本发明实施例中的原语是基于RSSP-II协议的原语。示例性地，原语说明如下：
T-DATA.requst：上层向传输层发送数据请求；
T-DATA.indication：传输层向上层发送数据指示；
T-DISCONNECT.requst：上层向传输层发送断开连接请求；
T-DISCONNECT.indication：传输层向上层发送断开连接请求；
T-CONNECT.requst：上层向传输层发送连接请求；
T-CONNECT.response：上层向传输层发送连接响应；
T-CONNECT.indication：传输层向上层发送连接指示；
T-CONNECT.confirm：传输层向上层发送连接确认；
T-CONNECT.acknowledge：传输层向上层发送连接回复；
DL-CONNECT.request：数据链路层的建链请求；
在RSSP-II协议中，原语前缀T代表传输层，SA代表安全层，N代表网络层，DL代表数据链路层。
车载设备和地面设备通过SFM、CFM进行安全无线数据收发的过程如图3所示，包括以下步骤：
1.当车载设备需要向地面设备发送安全无线数据时，车载设备应用APP向车载SFM发送安全层发送数据请求Sa_DATA.requst原语；
2.当车载SFM收到车载设备应用发送的安全层发送数据请求Sa_DATA.requst原语后，向其车载CFM发送传输层发送数据请求T_DATA.requst原语，CFM会处理该条原语并将之转外以太网数据发送到对端，即向地面设备发送无线数据；
3.当地面设备的CFM收到车载设备发送的以太网数据后，地面CFM会向上层SFM发送的传输层发送数据指示T_DATA.indication原语后；
4.当地面设备SFM收到地面CFM的传输层发送数据指示T_DATA.indication原语，会向地面设备应用层发送安全层发送数据指示Sa_DATA.indication原语。当地面设备应用层收到该条原语，此时即代表车载设备发送安全数据成功到达地面设备；
5.当地面设备需要向车载设备发送安全数据时，流程和1、2、3、4步骤相反；
车载设备和地面设备通过SFM、CFM断开安全连接的过程如图4所示，包括以下步骤：
1.当车载设备需要断开安全无线连接时，车载设备应用APP向车载SFM发送安全层断开连接请求Sa_DISCONNECT.requst原语；
2.当车载SFM收到车载应用发送的安全层断开连接请求Sa_DISCONNECT.requst原语后，向CFM发送传输层断开连接请求T_DISCONNECT.requst原语；
3.当车载CFM收到车载SFM发送的传输层断开连接请求T_DISCONNECT.requst原语后，通过以太网向地面设备发送断开安全无线连接请求并断开车载与以太网方向上的TCP连接；
4.当地面设备CFM收到车载的断开连接请求后，会向地面SFM发送传输层断开连接指示T_DISCONNECT.indication原语。地面SFM收到T_DISCONNECT.indication原语后，向地面设备应用层发送安全层断开连接指示Sa_DISCONNECT.indication原语。此时，车载设备发送的断链请求成功到达地面设备；
5.当地面设备需要断开安全无线连接时，流程和1、2、3、4步骤相反；
6.经过上述步骤，车载设备和地面设备的安全无线连接都会断开，等待再次连接。
下面对冗余电台在电路域通信和分组域通信过程中的控制方式进行说明。
在电路域通信场景下，每个车载电台MT只能与地面设备RBC建立一个连接，在RBC移交场景下，两个电台，即第三电台和第四电台分别建立一个连接，第四电台与新的RBC建立连接后，第三电台再断开与前一个RBC的连接，实现软移交。
在分组域场景下，每个车载电台MT可同时建立多个连接，且当连接都断开后，主动切换另一个电台MT，再建立多个连接。现有技术中，CTCS-N分组域车载设备与RBC移交时使用2个MT，启用MT导致额外耗费时间且效率较低，造成了不必要的通信延时和资源浪费；对于冗余MT总是采用固定的MT进行通信，无法及时监测到备用MT的工作情况。采用本发明实施例的控制方式，不仅可以节省网络资源、减小连接延时，更能保证安全连接的可靠性和稳定性。
图5示出了车载电台通过CFM模块建立安全连接过程。CTCS-N列控系统中，传输层采用TCP协议建立安全无线连接，网络采用通用的IP协议，数据链路层采用PPP协议，物理层通过RS-422接口与电台MT通信，MT接收GPRS/GSM-R网络信号。下面详细介绍在GPRS/GSM-R网络下，车载电台建立安全无线连接的过程如下：
1.车载设备上电后，电台上电，并自动搜索无线网络，完成小区选择，然后进行附着过程和注册网络。
2.当车载设备需要与地面设备建立无线连接时，安全层（SFM）会通过T接口给ALE发送建立连接请求T-CONNECT.request原语，并转发到传输层；
3.传输层TCP协议收到来自上层ALE层的 T-CONNECT.request 原语后，通过 T-CONNECT.acknowledge 向上层ALE层发送连接标识符TCEPID。
4.若传输层可以建立新的连接，则先创建网络连接，向下层网络层发送N-CONNECT.request原语，发起建立下层网络连接建立流程；
5.若传输层不能建立新的连接，则传输层在向上层车载应用发送 T-CONNECT.acknowledge原语后，向上层发送T-DISCONNECT.indication 原语，通知车载应用此次安全无线连接建立失败。
6.网络层IP协议收到来自上层的 N-CONNECT.request 原语后，通过N-CONNECT.acknowledge原语向上层发送连接标识符NCEPID。
7.若网络层可以建立新的连接，应向下层PPP层发送数据链路层的建链请求DL-CONNECT.request原语，发起建立下层连接建立流程。
8.若网络层不能建立新的连接，则网络层应在发送 N-CONNECT.acknowledge原语后向上层发送N-DISCONNECT.indication 原语。
9.数据链路层PPP协议收到 DL-CONNECT.request 原语时，检测到电台成功注册网络后，数据链路层建立PPP连接;
10.电台将上层发送的连接请求通过无线网络发送到地面设备，进行安全无线连接确认过程（参照图2），与地面设备建立安全无线连接。
在电路域下，在一个车载电台上，只建立一条安全连接，即只能够与一个地面设备连接。当已有TCP连接后，CFM则不会再建立新的连接；在分组域下，传输层实现多路复用的功能，即在网络层单一网络连接上可建立一个或者多个传输层的连接，在同一个车载电台上，车载设备可与多个设备建立。因为分组域电台可以建立多个连接，当已有一个TCP后，CFM仍然可以再次建立TCP连接。
双模车载电台的车地安全无线通信过程如图6所示。其中，GSM-R通道用于实现电路域通信，GPRS通道用于实现分组域通信。
如图6所示，双模电台支持GSM-R、GPRS网络。包括无线传输单元RTU和两个双模电台MT1和MT2。两个电台分别与RTU连接。每个双模电台的结构相同，均包括控制板和两个通信通道，两个通信通道分别为GSM-R通道和GPRS通道。RTU通过控制板选择指定电台的GSM-R通道或GPRS通道进行通信。在GSM-R覆盖网络区域，ATP车载设备通过MT1和/或MT2的GSM-R通道，建立车载设备与RBC的GSM-R网络连接。在GPRS覆盖网络区域，ATP车载设备通过MT1或MT2的GPRS通道，建立车载设备与RBC的GPRS网络连接。
在电路域下，车地无线通信流程如下：
1.ATP车载设备上电后，双电台上电，电台通过GSM-R通道会自动搜索GSM-R网络，并附着GSM-R网；
2.车载电台附着上GSM-R后，车载CFM会选择当前通信质量最好的电台进行PDP激活（这里假设MT1信号质量好），当PDP激活成功后，电台MT1开始注册网络；
在另外的实施例中，也可以是收到连接请求后，电台开始附着并注册网络；
3.电台在注册GSM-R网络成功后，与对端设备的电台建立PPP连接，此时已具有底层的物理连接，电台由命令模式进入数据模式；
5.在底层物理连接建立成功后，CFM控制电台建立与RBC的TCP连接
6.经过TCP的“三次握手”后，成功与地面设备RBC建立TCP连接；
7.TCP连接成功后，ATP车载设备则与地面设备RBC建立安全无线连接；
8.安全连接建立之后，ATP与RBC进行无线数据通信；
9.当ATP和RBC任何一方主动断开安全连接后，下次重新建立安全连接优先选择MT2;
在RBC移交前，ATP车载设备首先利用电台MT1与地面设备RBC1(表示第一个RBC)建立TCP连接，MT2处于待机状态；当列车行驶到RBC移交区域，ATP车载设备会激活MT2并重新建立与RBC2（表示与第一个RBC相邻的第二个RBC）的TCP连接；当列车行驶出移交区域后，MT1会断开TCP连接并执行去激活操作；此后ATP只有与RBC的一个TCP连接。
在分组域下，车地无线通信流程如下：
1.ATP车载设备（即车载设备）上电后，双电台上电，电台通过GPRS通道会自动搜索GPRS网络，并附着GPRS网络；
2.电台附着上GPRS网络后，CFM会选择当前通信质量最好的电台进行PDP激活（这里假设MT1信号质量好），当PDP激活成功后，电台MT1开始注册网络；
3.电台注册上网络后，进入数据模式，并与对端设备的电台建立PPP连接，PPP连接成功后，此时已具有底层的物理连接；
4.车载设备下发与TSRS建立安全连接请求，CFM收到建立连接请求后，开始建立与TSRS的TCP连接；
5.经过TCP的“三次握手”后，成功与地面设备TSRS建立TCP连接；
6.TCP连接成功后，ATP车载设备则与地面设备TSRS建立安全无线连接；
7.安全连接建立之后，ATP与TSRS进行无线数据通信；
8.车载设备下发与列尾EOT的建立请求，CFM选择电台MT1再次建立TCP连接，此时电台MT1已有两个TCP连接；
当电台MT1建立的两个TCP连接中只断开一个TCP连接时（假设断开TSRS），此时电台不会执行去激活操作，电台仍处于数据模式。当车载设备再次呼叫TSRS，CFM仍然使用电台MT1建立与TSRS的TCP连接;当车载设备与TSRS和EOT的TCP连接都断开时,CFM检测到当前电台MT1没有TCP连接时，则断开PPP连接，电台执行去激活操作，退出数据模式。此时，车载CFM会控制电台MT2进行PDP激活并建立PPP连接。当下次车载设备需要再次建立安全连接时，CFM会选择电台MT2进行建立TCP连接，直到安全无线连接全断开，MT2执行去激活操作，CFM会再次选择MT1进行PDP激活并建立PPP连接。
现有技术中，CTCS-N分组域通信时与TSRS、EOT各自使用一个MT ，同样造成网络资源浪费，且若其中一个MT通信质量较差时，未选择当前通信质量较好的MT。 本发明实施例将TSRS和EOT连接在同一个MT，较少了多次激活和去激活MT的成本，优先选择质量好的MT通信，提高了通信质量保障。全部断开安全连接后，切换MT提高了对冗余MT的质量监测，进而提高了整体通信的安全性。
需要说明的是，电路域通信和分组域通信的存在以下几方面区别：
1.分组域通信场景下，应用发送建立连接请求后，CFM控制电台进行PDP激活。电路域通信场景下，车载设备启机后，CFM就控制电台进行PDP激活，然后等待建立TCP连接。
2.在分组域通信场景下，每个电台只能建立一个TCP连接。在分组域场景下，一个电台可同时建立多个连接。
电路域通信场景下，电台在去激活后，CFM选择另一电台激活并建立连接。在分组域通信场景下，当电台建立的两个TCP连接中，只断开一个连接，那下次建立连接依然在之前电台上，当电台两个TCP连接均断开后，CFM控制电台执行去激活操作，并激活另外一个电台，等待下次连接建立。
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种冗余电台，包括：第一电台、第二电台和通信功能模块CFM，所述CFM，用于：在分组域通信场景下，通过第一电台与多个对端设备建立连接；第一电台的所有连接均断开后，通过第二电台与对端设备建立新的连接。
进一步地，CFM用于,在第一电台所有连接均断开后，主动激活第二电台；建立新的连接时选择激活的第二电台进行连接。
第一电台和第二电台上电后，自动搜索并附着网络；附着网络成功后，所述通信功能模块用于选择通信质量最好的电台进行激活。
CFM用于,通过第一电台与无线闭塞中心RBC建立连接；在RBC移交时，通过第一电台与相邻RBC建立连接。
第一电台用于，同时与临时限速服务器系统TSRS和列车尾部防护系统EOT建立连接。
第一电台和第二电台上电后，通过各自的GPRS通道自动搜索GPRS网络，并附着GPRS网络；CFM用于，电台附着上GPRS网络后，选择当前通信质量最好的电台进行PDP激活。
CFM用于，在收到车载设备应用下发与TSRS建立安全连接请求后，选择激活的第一电台或第二电台建立与TSRS的TCP连接，TCP连接成功后，ATP车载设备则与地面设备TSRS建立安全无线连接；之后，CFM收到车载设备应用下发与列尾EOT的建立请求，CFM选择同一个激活的电台再次建立TCP连接。
CFM用于，在电路域通信场景下，当第一电台处于与一个对端设备连接的状态时，新发起的连接通过第二电台建立。
CFM用于，通过第一电台与无线闭塞中心RBC建立连接；在RBC移交时，通过第二电台与相邻RBC建立连接。
本发明实施例的冗余电台中各个模块的具体实现能够从上述冗余电台控制方法的实施例中获得，不再赘述。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (18)
1.一种冗余电台控制方法，其特征在于，包括：
在分组域通信场景下，通过第一电台与多个对端设备建立连接；
第一电台的所有连接均断开后，通过第二电台与对端设备建立新的连接。
2.根据权利要求1所述的冗余电台控制方法，其特征在于，包括：
第一电台所有连接均断开后，主动激活第二电台；
建立新的连接时选择激活的第二电台进行连接。
3.根据权利要求1所述的冗余电台控制方法，其特征在于，
第一电台和第二电台上电后，自动搜索并附着网络；
附着网络成功后，选择通信质量最好的电台进行激活。
4.根据权利要求1所述的冗余电台控制方法，其特征在于，通过第一电台与多个对端设备建立连接包括：通过第一电台与无线闭塞中心RBC建立连接；
在RBC移交时，通过第一电台与相邻RBC建立连接。
5.根据权利要求4所述的冗余电台控制方法，其特征在于，通过第一电台与多个对端设备建立连接包括：通过第一电台同时与临时限速服务器系统TSRS和列车尾部防护系统EOT建立连接。
6.根据权利要求3所述的冗余电台控制方法，其特征在于，包括：
第一电台和第二电台上电后，通过各自的GPRS通道自动搜索GPRS网络，并附着GPRS网络；
电台附着上GPRS网络后，选择当前通信质量最好的电台进行PDP激活。
7.根据权利要求6所述的冗余电台控制方法，其特征在于，包括：
PDP激活成功后，激活的电台开始注册网络；
电台注册上网络后，进入数据模式，并与对端设备的电台建立PPP连接。
8.根据权利要求5所述的冗余电台控制方法，其特征在于，包括：
车载设备应用下发与TSRS建立安全连接请求，车载设备的通信功能模块CFM收到建立连接请求后，选择激活的第一电台或第二电台建立与TSRS的TCP连接，TCP连接成功后，ATP车载设备则与地面设备TSRS建立安全无线连接；
之后，车载设备应用下发与列尾EOT的建立请求，CFM选择同一个激活的电台再次建立TCP连接。
9.根据权利要求1-8任一项所述的冗余电台控制方法，其特征在于，在电路域通信场景下，当第一电台处于与一个对端设备连接的状态时，新发起的连接通过第二电台建立。
10.根据权利要求9所述的冗余电台控制方法，其特征在于，通过第一电台与多个对端设备建立连接包括：通过第一电台与无线闭塞中心RBC建立连接；
在RBC移交时，通过第二电台与相邻RBC建立连接。
11.一种冗余电台，其特征在于，包括：第一电台、第二电台和通信功能模块CFM，所述CFM，用于：
在分组域通信场景下，通过第一电台与多个对端设备建立连接；
第一电台的所有连接均断开后，通过第二电台与对端设备建立新的连接。
12.根据权利要求11所述的冗余电台，其特征在于，所述CFM用于,
在第一电台所有连接均断开后，主动激活第二电台；
建立新的连接时选择激活的第二电台进行连接。
13.根据权利要求11所述的冗余电台，其特征在于，
第一电台和第二电台上电后，自动搜索并附着网络；
附着网络成功后，所述通信功能模块用于选择通信质量最好的电台进行激活。
14.根据权利要求11所述的冗余电台，其特征在于，所述CFM用于,
通过第一电台与无线闭塞中心RBC建立连接；
在RBC移交时，通过第一电台与相邻RBC建立连接。
15.根据权利要求14所述的冗余电台，其特征在于，
第一电台用于，同时与临时限速服务器系统TSRS和列车尾部防护系统EOT建立连接。
16.根据权利要求13所述的冗余电台，其特征在于，
第一电台和第二电台上电后，通过各自的GPRS通道自动搜索GPRS网络，并附着GPRS网络；
所述CFM用于，电台附着上GPRS网络后，选择当前通信质量最好的电台进行PDP激活。
17.根据权利要求15所述的冗余电台，其特征在于，
CFM用于，在收到车载设备应用下发与TSRS建立安全连接请求后，选择激活的第一电台或第二电台建立与TSRS的TCP连接，TCP连接成功后，ATP车载设备则与地面设备TSRS建立安全无线连接；
之后，CFM收到车载设备应用下发与列尾EOT的建立请求，CFM选择同一个激活的电台再次建立TCP连接。
18.根据权利要求11-17任一项所述的冗余电台，其特征在于，所述CFM用于，
在电路域通信场景下，当第一电台处于与一个对端设备连接的状态时，新发起的连接通过第二电台建立。
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| CN202310043851.3A CN115802315B (zh) | 2023-01-29 | 2023-01-29 | 一种冗余电台控制方法及冗余电台 |
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