车载设备及其通信方法和列控车地无线通信系统与流程

本文涉及列车控制，尤指一种车载设备及其通信方法和列控车地无线通信系统。

背景技术：

1、目前，高速铁路ctcs(china train control system，中国列车控制系统)-3级列控系统(简称c3列控系统)采用gsm-r(global system for mobile communications-railway，铁路专用全球数字移动通信系统)网络电路域无线通信制式实现车载atp(automatic train protection，自动列车保护)与地面rbc(radio block center，无线闭塞中心)的双向无线数据传输。ctcs-n新型列控系统(简称cn列控系统)atp以及高铁ato(automatic train operation，列车自动驾驶)均采用gsm-r网络gprs(general packetradio service，通用分组无线业务)子系统分组域无线通信制式实现车载设备与地面设备的双向无线数据传输，分组域传输可以承载基于ip(internet protocol，因特网协议)的传输协议。

2、c3/cn和高铁列控车地无线通信系统均采用单模单链路的无线通信传输方式。车载设备包括主机、双系无线控制单元、双系电台适配器和双系电台。对于c3列控车地无线通信系统，在传统电路域制式下，每个电台仅能建立1条电路域连接，因此车载设备与地面设备之间采用电路域单通道连接方式，即车载设备工作时，主机通过其中一系的无线控制单元、电台适配器和电台与地面设备其中一系的电路域接口单元建立一个连接，车载设备中另一系的无线控制单元、电台适配器和电台不与地面设备建立连接。目前cn和高铁列控车地无线通信系统虽然基于分组域车地无线通信方案，但是仍然采用单模单链路的无线通信传输方式。

3、车地采用单模单链路的无线通信传输方式时，正常情况下车载主机通过其中一系电台与地面设备建立连接，另一系电台处于空闲状态。当一系电台由于设备原因、网络原因发生通信故障时，车载主机需要通过切换至另一系电台与地面建立连接，此切换过程具有一定的时延，会导致列控系统车地无线通信超时问题。另外，在列车行进过程到达地面设备交权点时，一般使用正常一系的电台先断开与监督地面设备(交权前的地面设备)的连接，再与接收地面设备(交权后的地面设备)建立连接，断开连接和建立连接需要一定的时延，会导致列控系统车地无线通信超时问题。

4、随着铁路5g-r(5g-railway，基于5g技术的铁路新一代移动通信系统)网络的建设和部署，高速铁路线路的分组域通信制式的应用会逐步扩大，由于分组域是能够承载基于ip通信协议的通信制式，支持一个电台同时建立多条数据连接，因此传统的单模单链路的无线通信传输方式没有发挥分组域通信的优势，并且存在车地无线通信超时(车载设备主机在一段时间内接收不到地面设备的应用数据)的风险。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种车载设备，包括：车载主机、第一控制组和第二控制组；第一控制组包括：第一无线控制模块、第一电台适配模块和第一电台；第二控制组包括：第二无线控制模块、第二电台适配模块和第二电台；

2、所述车载主机，设置为确定要连接的目标地面设备，从第一电台适配模块和第二电台适配模块中选择一个作为目标电台适配模块，通过目标电台适配模块同组的无线控制模块向所述目标电台适配模块发送连接建立请求，所述连接建立请求携带目标地面设备的ip地址信息；

3、第一电台适配模块，设置为如果接收到连接建立请求，则通过第一电台基于所述目标地面设备的一个ip地址建立第一条分组域无线连接，通过第二电台基于所述目标地面设备的另一个ip地址建立第二条分组域无线连接；

4、第二电台适配模块，设置为如果接收到连接建立请求，则通过第一电台基于所述目标地面设备的一个ip地址建立第一条分组域无线连接，通过第二电台基于所述目标地面设备的另一个ip地址建立第二条分组域无线连接。

5、本申请实施例提供了一种车载设备的通信方法，包括：

6、车载主机确定要连接的目标地面设备，从第一电台适配模块和第二电台适配模块中选择一个作为目标电台适配模块，通过目标电台适配模块同组的无线控制模块向所述目标电台适配模块发送连接建立请求，所述连接建立请求携带目标地面设备的ip地址信息；

7、所述目标电台适配模块接收到连接建立请求后，通过第一电台基于所述目标地面设备的一个ip地址建立第一条分组域无线连接，通过第二电台基于所述目标地面设备的另一个ip地址建立第二条分组域无线连接；

8、其中，车载设备包括车载主机、第一控制组和第二控制组；第一控制组包括：第一无线控制模块、第一电台适配模块和第一电台；第二控制组包括：第二无线控制模块、第二电台适配模块和第二电台。

9、本申请实施例提供了一种列控车地无线通信系统，包括：地面设备、无线通信网络和上述车载设备；所述地面设备包括：第一通信接口单元、第二通信接口单元和地面主机；所述第一通信接口单元被配置一个ip地址，所述第二通信接口单元被配置另一个ip地址；所述地面主机，设置为通过第一通信接口单元与所述车载设备建立第一条分组域无线连接，通过第二通信接口单元与所述车载设备建立第二条分组域无线连接。

10、与相关技术相比，本申请实施例提供的车载设备，车载主机确定要连接的目标地面设备，从第一电台适配模块和第二电台适配模块中选择一个作为目标电台适配模块，通过目标电台适配模块同组的无线控制模块向所述目标电台适配模块发送连接建立请求，所述连接建立请求携带目标地面设备的ip地址信息；第一电台适配模块和第二电台适配模块中的任何一个如果接收到连接建立请求，则通过第一电台基于所述目标地面设备的一个ip地址建立第一条分组域无线连接，通过第二电台基于所述目标地面设备的另一个ip地址建立第二条分组域无线连接。本申请实施例的车载设备通过双链路与地面设备进行无线通信，降低车地无线通信出现通信超时的风险。

11、本申请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，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

技术特征：

1.一种车载设备，包括：车载主机、第一控制组和第二控制组；第一控制组包括：第一无线控制模块、第一电台适配模块和第一电台；第二控制组包括：第二无线控制模块、第二电台适配模块和第二电台；

2.根据权利要求1所述的车载设备，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的车载设备，其特征在于：

4.根据权利要求2所述的车载设备，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的车载设备，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的车载设备，其特征在于：

7.根据权利要求2所述的车载设备，其特征在于：

8.根据权利要求2所述的车载设备，其特征在于：

9.根据权利要求2所述的车载设备，其特征在于：

10.根据权利要求2所述的车载设备，其特征在于：

11.一种车载设备的通信方法，包括：

12.一种列控车地无线通信系统，包括：地面设备、无线通信网络和权利要求1-10中任一项所述的车载设备；所述地面设备包括：第一通信接口单元、第二通信接口单元和地面主机；所述第一通信接口单元被配置一个ip地址，所述第二通信接口单元被配置另一个ip地址；所述地面主机，设置为通过第一通信接口单元与所述车载设备建立第一条分组域无线连接，通过第二通信接口单元与所述车载设备建立第二条分组域无线连接。

技术总结本文公开车载设备及其通信方法和列控车地无线通信系统。车载设备包括车载主机和两个控制组；每个控制组包括：无线控制模块、电台适配模块和电台。车载主机确定要连接的目标地面设备，选择一个电台适配模块作为目标电台适配模块，通过目标电台适配模块同组的无线控制模块向目标电台适配模块发送连接建立请求，其中携带目标地面设备的IP地址信息；任何一个电台适配模块如果接收到连接建立请求，则通过第一电台基于所述目标地面设备的一个IP地址建立第一条分组域无线连接，通过第二电台基于所述目标地面设备的另一个IP地址建立第二条分组域无线连接。本文的车载设备通过双链路与地面设备进行无线通信，降低车地无线通信出现通信超时的风险。技术研发人员：黄文宇,马剑,邓珅,于钦祥,冯震,周婷婷,祁鹏受保护的技术使用者：北京和利时系统工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1