CN116634512B - 一种数字无线系统的车载设备小区重选方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种地铁数字无线系统的车载设备小区重选方法，所述地铁数字无线系统包括地面电台和车载设备，相邻的两个所述地面电台的无线电空口采用不同的频率与车载设备通信；每个所述地面电台的空口广播消息中包含邻频列表信息；所述车载设备预先配置扫描频点列表包括地面电台使用的所有频点信息；车载设备读取预先配置的扫描频点列表，并按列表顺序扫描相应的频点；车载设备选择接收场强最大的频点，将其设置为驻留频点，并进入驻留态；车载设备在驻留态下基于驻留频点的接收信号场强判断进入不同的状态并执行小区重选。与现有技术相比，本发明业务具有更好的连续性，便于用户的操作使用，并且能够降低业务中断的概率，减少对业务应用的影响。

Description

一种数字无线系统的车载设备小区重选方法

技术领域

本发明涉及车载通信技术领域，尤其是涉及一种数字无线系统的车载设备小区重选方法。

背景技术

随着产业与无线电频率管理政策的调整，要求模拟无线系统向数字无线系统转换。地铁行业里，很多原用的模拟系统处于向数字无线系统过渡时期。

在过渡过程中，有些数字无线系统虽然可以重复使用现有模拟系统的基础设施、现有站点和现有频率，但随着新的移动性管理需求的提出，既有的数字无线系统标准不能满足相关要求。

中国专利申请CN115913256A公开了一种STP车地数传电台通信多频点自动切频系统及方法，该方案中STP车地数传电台的自动切频机制以与地面通信的通信质量和数据接收状态作为切频的判断依据，但未给出通信质量的具体判断依据及执行切频的具体方法，且未针对列车在正线运行过程中的应用场景进行分析并制定相应的小区重选技术方案。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种地铁数字无线系统的车载设备小区重选方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种数字无线系统的车载设备小区重选方法，所述数字无线系统包括地面电台和车载设备，相邻的两个所述地面电台的无线电空口采用不同的频率与车载设备通信；所述车载设备预先配置扫描频点列表，包括地面电台使用的所有频点信息；

车载设备读取预先配置的扫描频点列表，并扫描列表中的频点；

车载设备基于接收频点的场强选择、设置驻留频点，并进入驻留态；

车载设备在驻留态下，基于驻留频点的接收信号场强进入不同的状态，并执行小区重选，所述车载设备的状态包括：驻留态、全扫描态、重选态以及快速重选状态。

进一步的，当下面三个条件中的其中一个满足，则车载设备保留在驻留态：

驻留频点平均接收信号场强大于等于设置的小区更新阈值上限；

驻留频点平均接收信号场强小于设置的小区更新阈值上限，大于设置的小区更新阈值下限，并且不满足条件连续三次接收到的驻留频点平均信号场强逐渐减弱；

连续无法获得驻留频点的平均接收信号场强的次数少于设定次数。

进一步的，若车载设备连续无法获得驻留频点的平均接收信号场强的次数大于等于设定次数，车载设备进入全扫描态。

进一步的，若驻留频点平均接收信号场强小于设置的小区更新阈值上限，但大于设置的小区更新阈值下限，且满足条件连续三次接收到的驻留频点平均信号场强逐渐减弱；则车载设备进入重选态。

进一步的，若驻留频点平均接收信号场强小于等于设置的小区更新阈值下限，车载设备进入快速重选状态。

进一步的，每个所述地面电台的空口广播消息中包含邻频列表信息。

进一步的，所述车载设备在驻留态下执行以下步骤：

车载设备读取驻留频点中的相应的地面电台下发广播信息，获取并更新本地的邻频列表；

车载设备读取驻留频点的接收信号场强，并且每读取设定次数的接收信号场强计算得到驻留频点的平均接收信号场强；

车载设备根据平均接收信号场强进行判断，并进入相应的下一状态。

进一步的，所述车载设备在全扫描态下执行以下步骤：

车载设备按所有频点列表扫描相应的频点；

车载设备选择接收场强最大的频点，将接收场强最大的频点设置为驻留频点，并进入驻留态；

如果车载设备无法扫描到频点列表中的任何频点场强，则继续进行全扫描态。

进一步的，所述车载设备在重选态下执行以下步骤：

车载设备按本地邻频列表顺序扫描各频点；

如果车载设备获得最优场强的邻频，且最优邻频的信号场强大于平均接收信号场强超过设定阈值，执行小区重选动作；将最优场强的邻频作为驻留频点，并进入驻留态；

否则，车载设备保持原驻留频点，进入驻留态。

进一步的，所述车载设备在快速重选态下执行以下步骤：

车载设备按本地邻频列表顺序扫描各频点；

如果车载设备获得最优场强的邻频，且最优邻频的接收信号场强大于设置的小区更新阈值下限，执行小区重选动作；将最优场强的邻频作为驻留频点，并进入驻留态；

否则，车载设备保持原驻留频点，进入驻留态。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)本发明所提供的车载设备小区重选方法，针对列车在正线运行过程中的应用场景进行分析并制定相应的小区重选技术方案，相较于现有重选方案，业务具有更好的连续性，便于用户的操作使用。

2)本发明所提供的车载设备小区重选方法，在信号覆盖很好的区域，可以不触发小区重选动作，降低业务中断的概率，减少对业务应用的影响。

3)本发明所提供的车载设备小区重选方法，在信号覆盖一般的区域，如果车载设备向接近当前服务地面电台的方向移动，可以不触发小区重选动作，降低业务中断的概率，减少对业务应用的影响。

4)本发明的车载设备预先配置并存储了地面电台可能使用的所有频点信息，每个地面电台的空口广播消息中包含邻频列表信息，车载设备依据广播的邻频列表更新本地的邻频列表，并以此进行下一步扫描，提高了扫描与切换速度。

附图说明

图1为数字无线系统组成示意图；

图2为本发明车载设备小区重选方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

(1)本技术方案涉及到地铁数字无线系统的地面电台和车载设备，数字无线系统的组成如图1所示。实现车载设备小区重选方法的前置条件如下：

a)相邻的两个地面电台的无线电空口采用不同的频率fs和车载设备通信。

b)每个地面电台的空口广播消息中包含邻频列表信息nf(list)(即与本地面电台相邻的地面电台的频点信息)。

c)车载设备预先配置并存储了地面电台可能使用的所有频点信息f(list)。

(2)当车载设备从一个地面电台覆盖区域移动到相邻的地面电台覆盖区域的时候，车载设备将会执行小区重选。

如图2所示，本发明小区重选方法的具体流程描述如下：

1、车载设备开机或者重启。

2、车载设备读取预先配置的扫描频点列表f(list)，并按列表顺序扫描相应的频点：

2a)车载设备选择接收场强最大的频点fx，将其设置为驻留频点fs，并进入第3步的驻留态；

2b)如果车载设备无法扫描到f(list)中的任何频点场强，则认为没有无线网络信号，无法获得驻留频点，返回第2步继续进行扫描。

3、车载设备进入驻留态。在该状态下：

3a)车载设备读取驻留频点fs中的广播信息(相应的地面电台下发)，获得并更新本地的邻频列表nf(list)；

3b)车载设备每秒读一次驻留频点fs的接收信号场强rx，并每5个rx形成一个驻留频点的平均接收信号场强Rx；

3c)车载设备判断Rx，根据判断结果选择并进入设备相应的下一状态

3c-1)Rx>＝Rmax(表示驻留频点fs平均接收信号场强Rx大于设置的小区更新阈值上限Rmax，例如Rmax＝-75dBm，说明车载设备接收的Rx信号很好；设置Rmax的目的是防止车载设备在无线信号很强的情况下触发小区重选动作)；

或者Rmin<Rx<Rmax(表示驻留频点fs平均接收信号场强Rx小于设置的小区更新阈值上限Rmax，但大于设置的小区更新阈值下限Rmin，例如Rmin＝-95dBm，说明车载设备接收的Rx信号一般)，但条件Rx(n)<Rx(n-1)<Rx(n-2)(该条件表示连续三次接收到的驻留频点fs平均信号场强逐渐减弱，车载设备在远离当前服务的地面电台)不能被满足；

或者连续无法获得驻留频点fs的平均接收信号场强Rx的次数少于3次；

只要上述三个条件中的一个满足，则车载设备保留在驻留态，返回第3步继续执行。

3c-2)如果车载设备连续无法获得驻留频点fs的平均接收信号场强Rx的次数>＝3次，表示无法搜索到驻留频点fs的信号，车载设备进入第4步的全扫描态。

3c-3)如果Rmin<Rx<Rmax，且满足条件Rx(n)<Rx(n-1)<Rx(n-2)，说明车载设备接收到的驻留频点fs的信号强度一般，且在远离当前服务的地面电台，则车载设备进入第5步的重选态；

3c-4)如果Rx<＝Rmin，说明车载设备接收到的驻留频点fs的信号强度非常差，车载设备进入第6步的快速重选状态。

4、车载设备进入全扫描态。在该状态下：

4a)车载设备按所有频点列表f(list)顺序扫描相应的频点

4a-1)车载设备选择接收场强最大的频点fx，将fx设置为驻留fs，并进入第3步的驻留态；

4a-2)如果车载设备无法扫描到f(list)中的任何频点场强，则认为没有无线网络信号，无法获得驻留频点，返回第4步的全扫描态。

5、车载设备进入重选态。在该状态下：

5a)车载设备按本地邻频列表nf(list)顺序扫描各频点

5a-1)如果车载设备获得最优场强的邻频fx，且Rfx-Rx>6dB(Rfx表示扫描到的最优邻频fx的接收信号场强),执行小区重选动作，将fx作为驻留频点fs，并进入第3步的驻留态。

5a-2)否则，车载设备保持原驻留频点fs，进入第3步的驻留态。

6、车载设备进入快速重选态。在该状态下：

6a)车载设备按本地邻频列表nf(list)顺序扫描各频点

6a-1)如果车载设备获得最优场强的邻频fx，且Rfx>Rmin,执行小区重选动作，将fx作为驻留频点fs，并进入第3步的驻留态。

6a-2)否则，车载设备保持原驻留频点fs，进入第3步的驻留态。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (2)

1.一种数字无线系统的车载设备小区重选方法，所述数字无线系统包括地面电台和车载设备，其特征在于，相邻的两个所述地面电台的无线电空口采用不同的频率与车载设备通信；所述车载设备预先配置扫描频点列表，包括地面电台使用的所有频点信息，每个所述地面电台的空口广播消息中包含邻频列表信息；

车载设备读取预先配置的扫描频点列表，并扫描列表中的频点；

车载设备基于接收频点的场强选择、设置驻留频点，并进入驻留态；

车载设备在驻留态下，基于驻留频点的接收信号场强进入不同的状态，并执行小区重选，所述车载设备的状态包括：驻留态、全扫描态、重选态以及快速重选状态；

所述车载设备在驻留态下执行以下步骤：

车载设备读取驻留频点中的相应的地面电台下发广播信息，获取并更新本地的邻频列表；

车载设备读取驻留频点的接收信号场强，并且每读取设定次数的接收信号场强计算得到驻留频点的平均接收信号场强；

车载设备根据平均接收信号场强进行判断，并进入相应的下一状态；

其中，若车载设备连续无法获得驻留频点的平均接收信号场强的次数大于等于设定次数，车载设备进入全扫描态；所述车载设备在全扫描态下执行以下步骤：

车载设备按所有频点列表扫描相应的频点；

车载设备选择接收场强最大的频点，将接收场强最大的频点设置为驻留频点，并进入驻留态；

如果车载设备无法扫描到频点列表中的任何频点场强，则继续进行全扫描态；

若驻留频点平均接收信号场强小于设置的小区更新阈值上限，但大于设置的小区更新阈值下限，且满足条件连续三次接收到的驻留频点平均信号场强逐渐减弱；则车载设备进入重选态；所述车载设备在重选态下执行以下步骤：

车载设备按本地邻频列表顺序扫描各频点；

如果车载设备获得最优场强的邻频，且最优邻频的信号场强大于平均接收信号场强超过设定阈值，执行小区重选动作；将最优场强的邻频作为驻留频点，并进入驻留态；

否则，车载设备保持原驻留频点，进入驻留态；

若驻留频点平均接收信号场强小于等于设置的小区更新阈值下限，车载设备进入快速重选状态；所述车载设备在快速重选态下执行以下步骤：

车载设备按本地邻频列表顺序扫描各频点；

如果车载设备获得最优场强的邻频，且最优邻频的接收信号场强大于设置的小区更新阈值下限，执行小区重选动作；将最优场强的邻频作为驻留频点，并进入驻留态；

否则，车载设备保持原驻留频点，进入驻留态。

2.根据权利要求1所述的一种数字无线系统的车载设备小区重选方法，其特征在于，当下面三个条件中的其中一个满足，则车载设备保留在驻留态：

驻留频点平均接收信号场强大于等于设置的小区更新阈值上限；

驻留频点平均接收信号场强小于设置的小区更新阈值上限，大于设置的小区更新阈值下限，并且不满足条件连续三次接收到的驻留频点平均信号场强逐渐减弱；

连续无法获得驻留频点的平均接收信号场强的次数少于设定次数。