CN120034837B - 一种多模车载电台、业务处理方法及装置 - Google Patents

一种多模车载电台、业务处理方法及装置

Info

Publication number
CN120034837B
CN120034837B CN202510510196.7A CN202510510196A CN120034837B CN 120034837 B CN120034837 B CN 120034837B CN 202510510196 A CN202510510196 A CN 202510510196A CN 120034837 B CN120034837 B CN 120034837B
Authority
CN
China
Prior art keywords
service
communication module
communication
module
demand information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202510510196.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN120034837A (zh
Inventor
宋宗莹
杨姝
郝晋阳
陈林宝
张苏阳
刘洪强
苏璇
冯迎辰
魏东
孙阳
王文斌
王兴中
曹海滨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Shenhua Energy Co Ltd
CRSC Research and Design Institute Group Co Ltd
Original Assignee
China Shenhua Energy Co Ltd
CRSC Research and Design Institute Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Shenhua Energy Co Ltd, CRSC Research and Design Institute Group Co Ltd filed Critical China Shenhua Energy Co Ltd
Priority to CN202510510196.7A priority Critical patent/CN120034837B/zh
Publication of CN120034837A publication Critical patent/CN120034837A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN120034837B publication Critical patent/CN120034837B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H04W4/42—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for mass transport vehicles, e.g. buses, trains or aircraft
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/1851—Systems using a satellite or space-based relay
    • H04B7/18513—Transmission in a satellite or space-based system
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/14—Reselecting a network or an air interface
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H04W4/44—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for communication between vehicles and infrastructures, e.g. vehicle-to-cloud [V2C] or vehicle-to-home [V2H]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H04W4/48—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for in-vehicle communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/90—Services for handling of emergency or hazardous situations, e.g. earthquake and tsunami warning systems [ETWS]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W60/00—Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/56—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on priority criteria
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/06—Airborne or Satellite Networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本公开涉及铁路无线列调通信技术领域，提供了一种多模车载电台、业务处理方法及装置，方法包括：接收来自车载设备的业务需求信息和来自各通信模组的注网成功消息；利用业务属性、业务通信模型和业务优先级与业务ID的对应关系，确定业务需求信息中携带的业务属性标识、业务通信模型标识和业务优先级标识对应的业务ID；利用业务ID和通信模组的对应关系，查找确定的业务ID对应的通信模组；从查找到的通信模组中，基于接收的注网成功消息，选择通信模组；将业务需求信息发送给选择的通信模组。利用业务ID和通信模组的对应关系，分类控制与传输业务需求信息，能够充分利用GSM‑R、通信卫星、LTE‑R、5G‑R、公网等五种频谱资源，实现更高效的数据传输。

Description

一种多模车载电台、业务处理方法及装置
技术领域
本公开属于铁路无线列调通信技术领域，尤其涉及一种多模车载电台、业务处理方法及装置。
背景技术
目前在我国高速铁路中应用最多的是GSM-R（Global System for MobileCommunications-Railway）技术，是基于成熟、通用的公共移动无线通信系统GSM平台之上，专用于铁路而开发的数据式移动无线通信电台技术。
现有的GSM-R/450MHz铁路综合无线通信系统中，机车综合无线通信设备（CabIntegrated Radio communication equipment，CIR）是铁路无线列调通信系统机车电台的升级换代设备，是基于GSM-R数字移动通信技术、GPS全球定位技术、450MHz模拟无线电台通信技术等开发的综合车载通信设备，包括语音、数据等业务，主要应用于客运专线或高速铁路。CIR具有GSM-R和450MHz两种工作模式，在两种模式下完成列车调度通信、车次号传送、调度命令传送、列尾风压信息传送等功能。在GSM-R模式下，可利用的数据接口传送机车将来可能扩展的数据传送功能，具有极强的功能扩展性。另外还包括了列尾电台系统，以确保列车列尾的正常监测及运行。
CIR车载电台作为车载终端设备，与地面基站构建无线传输通道，为车载与地面的列控数据提供安全保障的通信服务。而随着国内外通信技术的发展和轨道交通日益增长的业务需求，CIR车载电台面临着数据速率较低，在现有CIR车载电台上开拓各种新业务有其难度，且既有的GSM-R网络能力已无法满足未来铁路行业的发展需求的问题。
未来轨道交通将面临多制式无线通信系统共存的局面，而车载无线通信设备需要多套不同制式的电台分别进行部署，这样在网络建设过程中将面临设备重复建设、带宽资源浪费、频谱资源利用率低等问题。
发明内容
为解决上述问题，本公开提供了一种多模车载电台及业务处理方法，采用业务属性和通信模组的对应关系，将业务需求信息进行分类控制与传输，能够提高频谱资源的利用效率。
第一方面，提供了一种多模车载电台，包括：接口模块、核心处理模块、无线通信模块、射频模块和电源模块；其中：
所述核心处理模块包括：核心处理器；所述核心处理器，用于通过接口模块接收来自车载设备的业务需求信息和来自各通信模组的注网成功消息；利用业务属性、业务通信模型和业务优先级与业务ID的对应关系，确定业务需求信息中携带的业务属性标识、业务通信模型标识和业务优先级标识对应的业务ID；利用业务ID和通信模组的对应关系，查找确定的业务ID对应的通信模组；从查找到的通信模组中，基于接收的注网成功消息，选择通信模组；将业务需求信息发送给选择的通信模组；
所述无线通信模块通过接口模块与核心处理模块相连，包括：GSM-R通信模组、LTE-R通信模组、5G-R通信模组、低轨通信卫星通信模组和公网通信模组；各通信模组，用于注册相应的网络，将注网成功消息发送给核心处理模块，及将业务需求信息发送至射频模块；
所述射频模块，用于将业务需求信息调制到射频信号上，通过天线发送射频信号；
所述电源模块，用于为各模块提供电源。
进一步地，所述业务ID包括：A-F，其中，A对应的铁路紧急呼叫、行车相关调度、行车信息、行车安全；B对应运营及维护语音，C对应运营及维护报警，D对应运营及维护数据，E对应运营及维护视频，F对应急救援数据。
进一步地，业务A和业务B对应低轨通信卫星通信模组、GSM-R通信模组、LTE-R通信模组和5G-R通信模组；
业务C、业务D和业务E优先对应公共网络模组，还对应低轨通信卫星通信模组；
业务F对应低轨通信卫星通信模组和5G-R通信模组。
进一步地，所述射频模块包括：5个第一收发切换组件、5个PA、5个LNA、5个第二收发切换组件和1个合路/分配器和天线；
所述核心处理模块，还用于向射频模块输出控制信号，切换第一收发切换组件和第二收发切换组件的收发状态；
所述射频模块，具体用于在控制信号的控制下，分别经由第一收发切换组件、PA、第二收发切换组件、合路/分配器和天线，将接收的来自GSM-R通信模组、LTE-R通信模组、5G-R通信模组、低轨通信卫星通信模组和公网通信模组的无线信号进行功率放大、合并后通过天线发射出去；以及分别经由天线、合路/分配器、第二收发切换组件、LNA、第一收发切换组件，将接收到的无线信号进行分配、增益补偿后发送给相应的通信模组。
进一步地，所述核心处理器，还用于通过与各通信模组间的通道，接收各通信模组的心跳消息；利用心跳消息中携带的通信网络制式标识，确定通道与通信模组间的对应关系。
进一步地，所述电源模块，具体用于独立给各通信模组供电；
所述核心处理器，还用于在判断出某一通信模组死机时，通过对电源模块的控制实现对死机的通信模组的冷启。
进一步地，还包括：与核心处理器相连的通信交换模块；所述接口模块还包括与扩展业务传输设备连接的以太网接口单元；
所述通信交换模块包括：以太网交换芯片；所述以太网交换芯片，用于各业务数据的路由转发。
进一步地，还包括：与核心处理器相连的Trace跟踪器；
所述核心处理器，还用于当遇到通信故障时，通过Trace跟踪器追踪日志中的事件，判明故障点和故障原因，生成故障信息记录和诊断报告；
所述以太网交换芯片，还用于日志记录，实时监测GSM-R/LTE-R/5G-R/低轨通信卫星通信模组的运行状态，并存储各个通信模组的log日志，记录数据包在网络中的传输路径，确定数据包的来源、去向和经过的节点；同时监测设备故障信息并记录。
第二方面，提供了一种业务处理方法，包括：
接收来自车载设备的业务需求信息和来自各通信模组的注网成功消息;
利用业务属性、业务通信模型和业务优先级与业务ID的对应关系，确定业务需求信息中携带的业务属性标识、业务通信模型标识和业务优先级标识对应的业务ID；
利用业务ID和通信模组的对应关系，查找确定的业务ID对应的通信模组，其中，通信模组包括：低轨通信卫星通信模组、GSM-R通信模组、LTE-R通信模组、5G-R通信模组和公网通信模组；
从查找到的通信模组中，基于接收的注网成功消息，选择通信模组；
将业务需求信息发送给选择的通信模组。
第三方面，提供了一种业务处理装置，包括：接收单元、业务ID确定单元、通信模组确定单元、选择单元和发送单元，其中：
接收单元，用于接收来自车载设备的业务需求信息和来自各通信模组的注网成功消息；
业务ID确定单元，用于利用业务属性、业务通信模型和业务优先级与业务ID的对应关系，确定业务需求信息中携带的业务属性标识、业务通信模型标识和业务优先级标识对应的业务ID；
通信模组确定单元，用于利用业务ID和通信模组的对应关系，查找确定的业务ID对应的通信模组，其中，通信模组包括：低轨通信卫星通信模组、GSM-R通信模组、LTE-R通信模组、5G-R通信模组和公网通信模组；
选择单元，用于从查找到的通信模组中，基于接收的注网成功消息，选择通信模组；
发送单元，用于将业务需求信息发送给选择的通信模组。
与现有技术相比，本公开具有如下优点：
1、频谱资源的高效利用：利用业务ID和通信模组的对应关系，将业务需求信息进行分类控制与传输，能够充分利用GSM-R、低轨通信卫星、LTE-R、5G-R、公网等五种通信技术的频谱资源，实现更高效的数据传输；
2、系统兼容性增强：GSM-R/LTE-R/5G-R/低轨通信卫星通信模组在不修改原有与ATP设备连接的情况下，硬件采用原有方案统一接入，兼容铁路系统的多种业务如语音业务、数据传输业务、监控业务等统一接入；
3、系统扩容性增强：支持LTE-R电台/5G-R电台/GSM-R电台/卫星电台多制式无线通信传输，根据业务需求选择安全可靠的通道与地面设备进行数据传输，实现列控数据和其它业务数据，如信号授权、线路数据、临时限速信息、MA信息、ATO计划数据等，可以提高无线传输数据的可靠性。
本公开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，或者通过实施本公开而了解。本公开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公开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公开的一些实施例，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示出了根据本公开实施例的一种包含多模车载电台的无线通信系统结构图示意图；
图2示出了根据本公开实施例的一种多模电台设备的硬件结构示意图；
图3示出了根据本公开实施例的另一种多模电台设备的硬件结构示意图；
图4示出了根据本公开实施例的一种GSM-R/LTE-R/5G-R/卫星多制式通信设备射频结构图；
图5示出了根据本公开实施例的一种业务处理方法示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。
图1示出了根据本公开实施例的一种包含多模车载电台的无线通信系统结构图示意图，图1中GSM-R/LTE-R/5G-R/通信卫星电台即为多模车载电台，该多模车载电台支持GSM-R/LTE-R/5G-R/卫星通信，是车载无线接入终端设备，是列控系统中无线侧的重要设备，该多模车载电台能够智能地识别并连接到GSM-R、LTE-R、5G-R和卫星通信网络。当列车行驶在GSM-R网络覆盖的区域时，多模车载电台将自动连接到GSM-R网络，并通过接口与列控系统中的车载设备主机进行列控业务数据传输，以及通过Um空中接口与基站进行通信。同样，当列车进入LTE-R、5G-R或通信卫星网络覆盖区域时，多模车载电台将自动切换到相应的网络，并通过接口与列控系统中的车载设备主机进行列控业务数据传输，以及通过相应的Uu空中接口与基站进行通信。
图2示出了根据本公开实施例的多模车载电台的硬件结构示意图包括：接口模块、核心处理模块、无线通信模块、射频模块和电源模块；
所述核心处理模块包括：核心处理器；所述核心处理器，用于通过接口模块接收来自车载设备的业务需求信息和来自各通信模组的注网成功消息；利用业务属性、业务通信模型和业务优先级与业务ID的对应关系，确定业务需求信息中携带的业务属性标识、业务通信模型标识和业务优先级标识对应的业务ID；利用业务ID和通信模组的对应关系，查找确定的业务ID对应的通信模组；从查找到的通信模组中，基于接收的注网成功消息，选择通信模组；将业务需求信息发送给选择的通信模组；
所述无线通信模块通过接口模块与核心处理模块相连，包括：GSM-R通信模组、LTE-R通信模组、5G-R通信模组、低轨通信卫星通信模组和公网通信模组；各通信模组，用于注册相应的网络，将注网成功消息发送给核心处理模块，及将业务需求信息发送至射频模块；
所述射频模块，用于将业务需求信息调制到射频信号上，通过天线发送射频信号；
所述电源模块，用于将输入的电压转换成模块所需电压，为各模块供电。
上述核心处理模块是多模车载电台主要核心计算部分，它根据业务ID自动识别连接GSM-R、LTE-R、5G-R、低轨通信卫星网络的能力。
所述接口模块包括：用于与车载ATP设备连接的接口单元和用于与各个通信模组连接的接口单元；
所述无线通信模块支持2G/4G/5G/卫星的通信能力，可采用标准的MiniPCIe接口与核心处理模块进行连接。
具体地，上述电源模块采用直流供电由背板输入，第一级降压由输入电压转成模块所需电压，其中核心电源分成3部分：系统供电、无线通信模块供电、其他外设供电。第二级降压由模块电压转成电路所需电压等。GSM-R/LTE-R/5G-R/卫星通信模块、EMMC（Embedded Multimedia Card ，嵌入式多媒体卡）和DDR采用独立的供电系统，其他外设和系统共用一个供电系统。除了从电源芯片输出电流的角度考虑以外，更重要的设计思路是独立供电可以实现核心计算器对各个模块电源控制，特别是通过软件的自检机制判断出GSM-R/LTE-R/5G-R/卫星通信模块某个模块死机时，通过对电源的控制可以实现该模块的冷启，从而实现自愈功能。考虑到设备预留EMMC用于存储应用数据、设备日志、故障数据，避免突然断电造成文件系统的异常，设计中增加了超级电容作为备份电源，在设备掉电时可以通知系统对EMMC进行事件处理，待处理完成后主动切断备用电源。备用电源的工作时常不小于3秒钟。
进一步地，上述核心处理模块，还用于通过控制信息监测各通信模组的注册网络信息的状态，接收各通信模组的注册成功消息；
所述无线通信模块，还用于执行注册网络的动作，将注册网络成功消息反馈给核心处理模块。
进一步地，所述核心处理器，具体用于在选择的通信模组为低轨通信卫星通信模组时，将业务需求信息转换为匹配卫星通信协议的IP数据流，利用选择的低轨通信卫星通信模组发送匹配卫星通信协议的IP数据流。
进一步地，所述核心处理器，还用于通过与各通信模组间的通道，接收各通信模组的心跳消息；利用心跳消息中携带的通信网络制式标识，确定通道与通信模组间的对应关系。
在上述方案中，核心处理器通过心跳确定通信模组是否正常工作；基于接收的注册网络成功消息，确定接入的网络，进而从查找到的通信模组中，选择通信模组，利用通道与通信模组间的对应关系，选择通道将业务需求信息发送给选择的通信模组。
进一步地，所述多模电台还包括：与核心处理器相连的通信交换模块；所述接口模块还包括与扩展业务传输设备连接的以太网接口单元；
所述通信交换模块包括：以太网交换芯片，用于各业务数据的路由转发。
所述以太网交换芯片可以用于连接处理器和各无线通信模组，将业务数据分发给各通信模组；也可以与核心处理器相连，进行各种业务数据的路由转发，如图3所示。
进一步地，所述多模电台还包括：与核心处理器相连的Trace跟踪器；
所述核心处理器，还用于当遇到通信故障时，通过Trace跟踪器追踪日志中的事件，判明故障点和故障原因，生成故障信息记录和诊断报告；
所述以太网交换芯片，还用于日志记录，实时监测GSM-R/LTE-R/5G-R/低轨通信卫星通信模组的运行状态，并存储各个通信模组的log日志，记录数据包在网络中的传输路径，确定数据包的来源、去向和经过的节点；同时监测设备故障信息并记录。
上述以太网交换芯片可以提供以太网接口连接背板，前面板，通过背板或者前面板连接功放、业务等，用于数据业务传输、控制业务传输、日志记录、功放控制等，具备二层/三层等网络协议。
进一步地，所述电源模块，具体用于独立给各通信模组供电；
所述核心处理器，还用于在判断出某一通信模组死机时，通过对电源模块的控制实现对死机的通信模组的冷启。
进一步地，所述射频模块的硬件结果如图3所示，包括：5个第一收发切换组件、5个PA、5个LNA、5个第二收发切换组件和1个合路/分配器和天线；
所述核心处理模块，还用于向射频模块输出控制信号，切换第一收发切换组件和第二收发切换组件的收发状态；
所述射频模块，具体用于在核心处理模块提供的控制信号的控制下，分别经由第一收发切换组件、PA（Power Amplifier，功率放大器）、第二收发切换组件、合路/分配器和天线，将接收的来自GSM-R通信模组、LTE-R通信模组、5G-R通信模组、低轨通信卫星通信模组和公网通信模组的无线信号进行功率放大、合并后通过天线发射出去；以及分别经由天线、合路/分配器、第二收发切换组件、LNA（Low Noise Amplifier，低噪声放大器）、第一收发切换组件，将接收到的无线信号进行分配、增益补偿后发送给相应的通信模组。
进一步地，所述多模电台还包括GPS/北斗：GPS/北斗不仅可以用于定位，还可以用作精准时钟源，所以设计中保留了GPS/北斗电路，GPS/北斗和CPU之间采用UART接口通信。
进一步地，所述接口模块还包括：与调试设备连接的串口单元、与日志管理的UBS接口单元、与功放控制的接口单元、前面板指示灯接口单元等。
进一步地，所述多模电台还包括I/O电路：车地通信电台板卡设计中的许多功能模块都需要I/O来控制，如：GSM-R/LTE-R/5G-R/卫星通信各个模块的电源控制、看门狗喂狗信号、指示灯信号等。
基于同一发明构思，本公开实施例的还提供了一种业务处理方法，其流程如图5所示，包括以下步骤：
第1步：核心处理模块接收来自车载的业务需求信息，确定业务ID；
上述业务需求信息中携带的业务属性标识、业务通信模型标识和业务优先级标识。
具体地，核心处理模块利用业务属性、业务通信模型和业务优先级与业务ID的对应关系，查询接收的业务需求消息中携带的业务属性标识、业务通信模型标识和业务优先级标识对应的业务ID，将查询到的业务ID作为确定的业务ID。
所述业务属性包括：安全类业务和非涉安业务，安全类业务包括：列控业务和应急业务；非涉安业务包括运维业务。
核心处理器接收到车载终端发送的数据后，对数据进行解析。根据业务需求信息中携带的数据业务属性标识区分列控业务、运维业务、紧急业务；
数据业务属性标识包括：0，1，2；其中0表示紧急业务、1表示列控业务；2表示运维业务。
业务通信模型包括：语音类通信模型1/2/3、数据类通信模型1/2/3、视频类通信模型1/2/3/4。业务优先级QoS包括6个等级，0-5，0的优先级最高依次类推。
业务通信标识包括：CS标识、PS标识和VI标识。
例如：如果业务通信标识为CS1标识，则属于语音业务通信模型1；如果业务通信标识为PS1，则属于数据业务通信模型1；如果业务通信标识为VI1，则属于视频业务通信模型1。
假设业务消息中携带的为<1列控业务-CS1语音通信模型1- Qos的业务优先级为0>的数据，则利用表1可确定业务ID为A类业务。这种属于实时性、安全性、连续性高的业务，核心处理器会选择专用网络进行数据传输；
假设业务消息中携带的为<2运维业务-PS2数据通信模型2- Qos的业务优先级为4>的数据业务，则利用表1可确定业务ID为C类业务，这种属于非安全性、允许断点续传的数据业务会选择公网进行数据传输，优先选择公网进行业务传输；
假设业务消息中携带的为<0紧急业务-CS1语音通信模型1/ PS1数据通信模型1/VI1视频通信模型1- Qos的业务优先级为0>的紧急业务，则利用表1可确定业务ID为A类业务，优先选择卫星/专网通道。
如表1所示，业务ID可以包括：A-F，对应的含义分别为铁路紧急呼叫、行车相关调度、行车信息、行车安全、运营及维护语音、运营及维护报警、运营及维护数据、运营及维护视频和应急救援数据。
业务属性和业务ID及其它相关信息的对应关系如下表1所示。需要说明的是，表1只是示例性给出对应关系。
总的来说，安全类业务优先级高于非涉安业务；语音类业务对实时性要求较高，语音类业务的优先级高于数据类的优先级；故在表1中，运维中的语音优先级较高。
第2步：核心处理模块识别通信网络制式。
核心处理模块利用现有的通信网络制式识别方法进行网络制式的识别。此外，核心处理模块与各个通信模组之间会传输心跳信息，通过心跳信息保证核心处理模块与通信模组的通道是畅通无阻的，另外心跳信息中携带网络制式标识，携带LTM/GSM-R/卫通/LTW-M/5G-R的标识，核心模块能够判断通道与通信模组的对应关系。
第3步：核心处理模块判断是否收到无线模组的注网成功信息，若是，则执行第4步；若否，则跳转至第2步；
在上述第3步中，核心处理模块会通过控制信息监测无线模组的注册网络信息的状态，当各通信模组注册成功后给反馈核心处理模块通信模组注册成功的消息；如果注册不成功，则通信模组会定期执行注册网络的动作，直到注网成功并反馈信息给核心处理模块。
第4步：核心处理模块确定注册成功的网络制式。
第5步：核心处理模块选择通信网络制式。
具体的，核心处理模块利用业务ID和通信模组的对应关系，查询确定的业务ID对应的通信模组，从查询到的通信模组中选择一个通信模组。
业务ID和通信模组具体如下表2所示。
表2中总体上反映的业务属性和通信模组的对应关系为：
列控业务对应卫星/GSM-R/LTE-R/5G-R的通信模组；
应急业务优先对应低轨通信卫星通信模组/5G-R通信模组；在某种特定场景下（无网络覆盖如山区等特殊情况下）的应急通信采用卫星通信进行业务传输，采用星间IP方式；
运维业务对应公网通信模组。
由于运维业务中的语音业务优先级较高，优先级高的需要走专网，所以运维业务中的语音业务对应的业务ID为B要走专网或卫星。
第6步：核心处理模块利用选择的通信模组实现车地/车车业务传输。
因为在第2步中，核心模块能够判断通道与通信模组的对应关系，所以在本第6步中，当收到来自车载设备的业务数据，核心模块解析数据后，将业务数据送入选择的通信模组对应的通道进行传输。
同时，核心处理模块还控制射频模块的第一收发切换组件和第二收发切换组件，打开选择的通信模组在射频模块中对应的发送通道，进行业务数据的发送。
具体地，在采用卫星通信模组进行业务数据的传输时，数据业务控制面采用NAS信令封装在S-RRC消息中通过星地空中接口链路传递到星载基站。由星载基站做相关IP封装并转发至地面关口站，由关口站设备转化成标准的NG-AP消息并承载在标准的STCP上发至5G-R核心网进行处理。数据业务用户面采用将数据业务封装成IP包，并将IP包转化成S-PDCP信息通过星地空中接口链路传递到星载基站。由星载基站建立的GTP隧道将封装带有卫星标识的数据转发至地面关口站，由关口站设备转化成标准的S-PDCP数据包发至5G-R核心网进行处理。语音业务控制面采用将语音信令转换成S-PDCP信息通过星地空中接口链路传递到星载基站。由星载基站建立的GTP隧道将封装带有卫星标识的数据转发至地面关口站，由关口站设备,恢复出S-PDCP中的语音信令，转化成基于IP的SIP信令发至5G-R核心网业务系统的IMS设备完成信令处理。语音业务数据面采用将语音数据转化成S-PDCP信息通过星地空中接口链路传递到星载基站。由星载基站封装成相应数据包转发至关口站，恢复S-PDCP中的语音数据并封装成IP包发至5G-R核心网业务系统的IMS设备完成业务处理。
基于相同的发明构思，本公开还提供了一种业务处理装置，包括：接收单元、业务ID确定单元、通信模组确定单元、选择单元和发送单元，其中：
接收单元，用于接收来自车载设备的业务需求信息和来自各通信模组的注网成功消息；
业务ID确定单元，用于利用业务属性、业务通信模型和业务优先级与业务ID的对应关系，确定业务需求信息中携带的业务属性标识、业务通信模型标识和业务优先级标识对应的业务ID；
通信模组确定单元，用于利用业务ID和通信模组的对应关系，查找确定的业务ID对应的通信模组，其中，通信模组包括：低轨通信卫星通信模组、GSM-R通信模组、LTE-R通信模组、5G-R通信模组和公网通信模组；
选择单元，用于从查找到的通信模组中，基于接收的注网成功消息，选择通信模组；
发送单元，用于将业务需求信息发送给选择的通信模组。
基于相同的发明构思，本公开还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，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公开各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种多模车载电台，其特征在于，包括：接口模块、核心处理模块、无线通信模块、射频模块和电源模块；其中：
所述核心处理模块包括：核心处理器；所述核心处理器，用于通过接口模块接收来自车载设备的业务需求信息和来自各通信模组的注网成功消息；利用业务属性、业务通信模型和业务优先级与业务ID的对应关系，确定业务需求信息中携带的业务属性标识、业务通信模型标识和业务优先级标识对应的业务ID；利用业务ID和通信模组的对应关系，查找确定的业务ID对应的通信模组；从查找到的通信模组中，基于接收的注网成功消息，选择通信模组；将业务需求信息发送给选择的通信模组，所述业务ID包括：A-F，其中，A对应的铁路紧急呼叫、行车相关调度、行车信息、行车安全；B对应运营及维护语音，C对应运营及维护报警，D对应运营及维护数据，E对应运营及维护视频，F对应应急救援数据；业务A和业务B对应低轨通信卫星通信模组、GSM-R通信模组、LTE-R通信模组和5G-R通信模组；业务C、业务D和业务E优先对应公共网络模组，还对应低轨通信卫星通信模组；业务F对应低轨通信卫星通信模组和5G-R通信模组；
所述无线通信模块通过接口模块与核心处理模块相连，包括：GSM-R通信模组、LTE-R通信模组、5G-R通信模组、低轨通信卫星通信模组和公网通信模组；各通信模组，用于注册相应的网络，将注网成功消息发送给核心处理模块，及将业务需求信息发送至射频模块；
所述射频模块，用于将业务需求信息调制到射频信号上，通过天线发送射频信号；
所述电源模块，用于将输入的电压转换成模块所需电压，为各模块提供电源。
2.根据权利要求1所述的多模车载电台，其特征在于，所述射频模块包括：5个第一收发切换组件、5个PA、5个LNA、5个第二收发切换组件和1个合路/分配器和天线；
所述核心处理模块，还用于向射频模块输出控制信号，切换第一收发切换组件和第二收发切换组件的收发状态；
所述射频模块，具体用于在控制信号的控制下，分别经由第一收发切换组件、PA、第二收发切换组件、合路/分配器和天线，将接收的来自GSM-R通信模组、LTE-R通信模组、5G-R通信模组、低轨通信卫星通信模组和公网通信模组的无线信号进行功率放大、合并后通过天线发射出去；以及分别经由天线、合路/分配器、第二收发切换组件、LNA、第一收发切换组件，将接收到的无线信号进行分配、增益补偿后发送给相应的通信模组。
3.根据权利要求1所述的多模车载电台，其特征在于，所述核心处理器，还用于通过与各通信模组间的通道，接收各通信模组的心跳消息；利用心跳消息中携带的通信网络制式标识，确定通道与通信模组间的对应关系。
4.根据权利要求1所述的多模车载电台，其特征在于，所述电源模块，具体用于独立给各通信模组供电；
所述核心处理器，还用于在判断出某一通信模组死机时，通过对电源模块的控制实现对死机的通信模组的冷启。
5.根据权利要求1所述的多模车载电台，其特征在于，还包括：与核心处理器相连的通信交换模块；所述接口模块还包括与扩展业务传输设备连接的以太网接口单元；
所述通信交换模块包括：以太网交换芯片；所述以太网交换芯片，用于各业务数据的路由转发。
6.根据权利要求5所述的多模车载电台，其特征在于，还包括：与核心处理器相连的Trace跟踪器；
所述核心处理器，还用于当遇到通信故障时，通过Trace跟踪器追踪日志中的事件，判明故障点和故障原因，生成故障信息记录和诊断报告；
所述以太网交换芯片，还用于日志记录，实时监测GSM-R/LTE-R/5G-R/低轨通信卫星通信模组的运行状态，并存储各个通信模组的log日志，记录数据包在网络中的传输路径，确定数据包的来源、去向和经过的节点；同时监测设备故障信息并记录。
7.一种业务处理方法，其特征在于，包括：
接收来自车载设备的业务需求信息和来自各通信模组的注网成功消息;
利用业务属性、业务通信模型和业务优先级与业务ID的对应关系，确定业务需求信息中携带的业务属性标识、业务通信模型标识和业务优先级标识对应的业务ID，所述业务ID包括：A-F，其中，A对应的铁路紧急呼叫、行车相关调度、行车信息、行车安全；B对应运营及维护语音，C对应运营及维护报警，D对应运营及维护数据，E对应运营及维护视频，F对应应急救援数据；业务A和业务B对应低轨通信卫星通信模组、GSM-R通信模组、LTE-R通信模组和5G-R通信模组；业务C、业务D和业务E优先对应公共网络模组，还对应低轨通信卫星通信模组；业务F对应低轨通信卫星通信模组和5G-R通信模组；
利用业务ID和通信模组的对应关系，查找确定的业务ID对应的通信模组，其中，通信模组包括：低轨通信卫星通信模组、GSM-R通信模组、LTE-R通信模组、5G-R通信模组和公网通信模组；
从查找到的通信模组中，基于接收的注网成功消息，选择通信模组；
将业务需求信息发送给选择的通信模组。
8.一种业务处理装置，其特征在于，包括：接收单元、业务ID确定单元、通信模组确定单元、选择单元和发送单元，其中：
接收单元，用于接收来自车载设备的业务需求信息和来自各通信模组的注网成功消息；
业务ID确定单元，用于利用业务属性、业务通信模型和业务优先级与业务ID的对应关系，确定业务需求信息中携带的业务属性标识、业务通信模型标识和业务优先级标识对应的业务ID，所述业务ID包括：A-F，其中，A对应的铁路紧急呼叫、行车相关调度、行车信息、行车安全；B对应运营及维护语音，C对应运营及维护报警，D对应运营及维护数据，E对应运营及维护视频，F对应应急救援数据；业务A和业务B对应低轨通信卫星通信模组、GSM-R通信模组、LTE-R通信模组和5G-R通信模组；业务C、业务D和业务E优先对应公共网络模组，还对应低轨通信卫星通信模组；业务F对应低轨通信卫星通信模组和5G-R通信模组；
通信模组确定单元，用于利用业务ID和通信模组的对应关系，查找确定的业务ID对应的通信模组，其中，通信模组包括：低轨通信卫星通信模组、GSM-R通信模组、LTE-R通信模组、5G-R通信模组和公网通信模组；
选择单元，用于从查找到的通信模组中，基于接收的注网成功消息，选择通信模组；
发送单元，用于将业务需求信息发送给选择的通信模组。
CN202510510196.7A 2025-04-23 2025-04-23 一种多模车载电台、业务处理方法及装置 Active CN120034837B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202510510196.7A CN120034837B (zh) 2025-04-23 2025-04-23 一种多模车载电台、业务处理方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202510510196.7A CN120034837B (zh) 2025-04-23 2025-04-23 一种多模车载电台、业务处理方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN120034837A CN120034837A (zh) 2025-05-23
CN120034837B true CN120034837B (zh) 2025-07-18

Family

ID=95732476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202510510196.7A Active CN120034837B (zh) 2025-04-23 2025-04-23 一种多模车载电台、业务处理方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN120034837B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015052870A1 (ja) * 2013-10-11 2015-04-16 日本電気株式会社 端末装置、端末装置制御方法、および端末装置制御プログラム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7474615B2 (en) * 2005-07-11 2009-01-06 Dell Products L.P. Network optimization based on traffic prioritization
CN101198150B (zh) * 2006-12-06 2012-08-15 华为技术有限公司 在多制式无线网络中实现分路传输的方法、装置及系统
CN107529208A (zh) * 2012-05-14 2017-12-29 中兴通讯股份有限公司 一种多模终端业务处理方法及装置、多模终端
CN104376220B (zh) * 2014-11-21 2017-07-14 国家电网公司 一种多维度的电力通信接入网业务建模和需求分析方法
CN106341799A (zh) * 2016-11-23 2017-01-18 北京坦达信息科技有限公司 一种多模通信终端
CN111818618B (zh) * 2019-04-12 2022-03-08 华为云计算技术有限公司 一种通信网络确定方法、装置以及系统
CN116419182A (zh) * 2023-05-31 2023-07-11 泉州市铁通电子设备有限公司 一种数字无线列调多模机车电台及其作业通信方法
CN117177225A (zh) * 2023-09-21 2023-12-05 中信科智联科技有限公司 一种应急通信方法、设备、装置及计算机可读存储介质

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015052870A1 (ja) * 2013-10-11 2015-04-16 日本電気株式会社 端末装置、端末装置制御方法、および端末装置制御プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
CN120034837A (zh) 2025-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112758140B (zh) 一种基于车车及车地通信的列车运行控制系统及方法
CN115119177B (zh) 一种车地通信的车载通信系统及方法
CN112689264A (zh) 一种机车无线同步操控通信平台及方法
CN110798818B (zh) 一种用于城市轨道交通的列车信息传输方法及系统
CN110789570B (zh) 一种列车车载设备及其控制方法
CN116419182A (zh) 一种数字无线列调多模机车电台及其作业通信方法
CN118574139A (zh) 一种可控列尾多模通信单元设备及其控制方法
CN109068295B (zh) 列车通信系统及方法
CN115226066B (zh) 一种城市轨道交通无线通信系统故障预警方法及装置
CN115140126A (zh) 一种面向普速铁路列车运行控制的数字无线通信方法
CN114554455A (zh) 基于低轨卫星的铁路无线列调融合通信系统及实现方法
CN117319962A (zh) 一种多制式车载传输系统及传输方法
CN118055384A (zh) 一种适用于轨道交通的车载多模通信系统和方法
CN212605181U (zh) 用于列车多网融合通信传输的车载设备
CN120034837A (zh) 一种多模车载电台、业务处理方法及装置
CN114620100B (zh) 基于云技术的cbtc信号系统
CN113085965B (zh) 一种基于卫星补充临时限速的列控方法及系统
CN208862826U (zh) 车载通信设备以及机车同步操控信息传送系统
CN204440157U (zh) 基于卫星通信的机车远程监控与诊断系统
CN120156567A (zh) 一种列车集成通信定位方法、系统、电子设备及存储介质
CN209806096U (zh) 一种机载局域网系统
RU2626430C2 (ru) Способ работы автоматической системы управления движением поездов и автоматическая система управления движением поездов
CN118368597A (zh) 一种机车同步操控系统多模通信单元设备
CN112672268A (zh) 一种无线接入终端
CN201893800U (zh) 一种由主网卡和从网卡构建的机车mvb通信系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant