基于TETRA与LTE的自适应轨道交通通信系统及通信方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于TETRA与LTE的自适应轨道交通通信系统及通信方法统，系统包括车载台和调度台，所述车载台包括终端、TETRA系统信道机和LTE系统信道机，所述调度台包括调度客户端和调度服务器，车载台和调度台通过天线和基站实现通信；本发明专利技术将LTE宽带集群与TETRA系统自适应结合，使得轨道交通通信系统既可以提供良好的语音服务，也可以提供宽带传输及视频服务，在确保通信速率高的同时，扩展了铁路专网的业务功能，满足了乘客的上网需求，提高了乘客的出行满意度。

【技术实现步骤摘要】
基于TETRA与LTE的自适应轨道交通通信系统及通信方法
本专利技术涉及轨道交通集群通信系统及通信方法，尤其涉及一种基于TETRA与LTE的自适应轨道交通通信系统，同时还涉及一种自适应轨道交通通信系统的轨道交通通信方法。
技术介绍
网络在现代人生活中日趋重要，网络与生活已密不可分。而铁路专网不仅要满足铁路业务的发展和所属行业的定制化需求，同时还要提高乘客的出行满意度，即乘客的上网需求。当前铁路专网中广泛使用的窄带数字集群TETRA阀杆的局限性日益突出，而LTE新一代地铁无线专网则是地铁无线网的趋势。TETRA数字集群通信系统是基于数字时分多址技术的专业移动通信系统，是传统的、较为成熟的窄带集群通信系统，具有丰富的业务功能，灵活的组网方式，成熟稳定的系统，强大的纠错和抗干扰能力，覆盖范围广的优势，但缺点是，传输带宽窄，仅能提供语音服务，无法提供宽带传输以及视频应用。随着互联网的发展和移动互联网的不断普及，集群通信系统在技术上向着可视化调度指挥，高清大容量视频回传和多媒体业务部署方向发展。LTE是目前主流的第四代移动通信技术标准，是新一代的宽带多媒体数字集群系统，可支持更为丰富的多媒体业务类型。LTE宽带集群与TETRA系统各有优势，两者并不是绝对的竞争关系，而是可以互相依托、互为补充的。如果在两者同时存在的情况下，实现宽窄带集群的自适应，不仅充分兼顾窄带集群的低成本、广覆盖与宽带集群的多媒体、高速率优势，而且帮助客户节省投资，在成本、容量与质量之间取得最佳的平衡。
技术实现思路
技术问题：针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种可实现宽窄带集群自适应的TETRA/LTE轨道交通通信系统，本专利技术的另一目的在于提供一种基于TETRA/LTE系统的自适应轨道交通方法。技术方案：一种基于TETRA与LTE的自适应轨道交通通信系统，包括车载台和调度台，所述车载台包括终端、TETRA系统信道机和LTE系统信道机，所述调度台包括调度客户端和调度服务器，车载台和调度台通过天线和基站实现通信。具体的，所述终端包括主控板和触摸屏，其中，主控板包括音频模块、视频模块、存储模块，以及用于信息处理的核心板模块；所述主控板上还设有TETRA信道机接口和LTE信道机接口，两者通过控制线缆分别连接所述TETRA系统信道机和LTE系统信道机。优选的，所述终端还包括物理按键。所述存储模块包括音频文件存储模块和视频文件存储模块。一种基于所述自适应轨道交通通信系统的轨道交通通信方法，包括如下内容：(1)车载台判断并选择工作模式(1.1)列车行驶的过程中，同时打开车载台的TETRA系统信道机和LTE系统信道机；标记TETRA系统和LTE系统网络；(1.2)由车载台判断网络并选择TETRA模式或者LTE模式：情况一，车载台主机只有一个信道机接收到网络信号，则车载台终端无需判断直接加入；情况二，车载台主机的两个信道机同时接收到两个网络信号强度，车载台终端优先选择LTE信号；(2)维持车载台与调度台的通信连接(2.1)经过车载台终端的判断，车载台在切换工作网络时，通过无线通信手段，给调度服务器发送状态报文，状态报文的内容包括当前网络工作模式和两种网络的信号强度；(2.2)调度服务器将车载台的当前工作模式发送给调度客户端，调度客户端程序则根据当前的工作模式，选用TETRA系统通信接口还是LTE系统通信接口与车载台进行语音通话和视频通话。有益效果和现有技术相比，本专利技术的显著进步在于：将LTE宽带集群与TETRA系统自适应结合，使得轨道交通通信系统既可以提供良好的语音服务，也可以提供宽带传输及视频服务，在确保通信速率高的同时，扩展了铁路专网的业务功能，满足了乘客的上网需求，提高了乘客的出行满意度。附图说明图1是本专利技术的系统架构示意图；图2是本专利技术自适应轨道交通通信系统中终端部分的内部模块组成图；图3是本专利技术通信方法中的车载台判断网络流程图；图4是本专利技术通信方法中的自适应时序图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术中的关键技术和具体实现方法进行详细说明。基于TETRA系统与LTE系统自适应系统，包括车载台1和调度台2，如图1所示，车载台1包括终端101、TETRA系统信道机102、LTE系统信道机103，调度台2包括调度客户端201和调度服务器202，车载台1和调度台2之间的通信则通过天线和基站完成。如图2，终端101为一类似控制盒的设备，内主要包括主控板，触摸屏和物理按键。主控板主要包括核心板模块，音频模块，视频模块，存储模块，TETRA信道机接口和LTE信道机接口。系统则采用安卓系统，操作简单，易于开发。其中，核心板模块的处理器采用FreescaleI.MX6Q嵌入式处理器，核心板模块是主控板的关键部分，是整个车载台终端的信息处理中心。音频模块采用音频编解码芯片实现音频录制，用于实现音频录制、音频回放，以及实时回放。视频模块采用网络摄像头实现视频监控功能，本实施例中采用CMOSSENSOR摄像头，可实现视频点呼功能。存储模块包括两个部分，一部分用来存储音频文件，日志文档及其他，采用板载16GEMMC，另一部分是用来存储视频文件，采用SATA接口，可将视频文件导出。TETRA信道机接口和LTE信道机接口均设于主控板上，通过接口将主控板上的信号引到终端盒子外面，再通过控制线缆连接两个信道机，其中，TETRA系统信道机为摩托罗拉公司提供的DATABOX，可通过天线实现无线通信，与主控板信息交互的物理接口为RS232。LTE系统信道机由鼎桥提供，与主控板信息交互的物理接口为以太网，同样实现无线通信。进一步的，本实施例的触摸屏采用LVDS信号，工业级液晶显示屏，1024*768分辨率。为防止触摸屏出现故障时无法即使进行操作，终端101中还设有物理键盘，采取触摸屏+物理键盘的形式，可预防事故发生、保证任务能够及时完成。本专利技术基于上述通信系统实现基于TETRA和LTE的自适应轨道交通通信方法，其难点之一在于网络判断和工作模式的选择。列车行驶的过程中，车载台的TETRA信道机和LTE信道机同时打开，即车载台同一时间有两种工作模式，选择TETRA模式还是LTE模式由车载台进行判断，包括如下两种情况：情况一，车载台主机只有一个信道机接收到网络信号，则车载台终端无需判断直接加入；情况二，车载台主机的两个信道机同时接收到两个网络信号强度，车载台终端优先选择LTE信号；车载台终端选择网络、判断程序流程如图3所示。本专利技术的通信方法难点之二在于车载台切换网络时，如何保持与调度台的通信。在每切换网络前，均需要比较当前的网络与之前的网络是否相同，该部分内容如图3所示。经过车载台终端的判断，车载台在切换工作网络时，通过天线基站等无线通信手段，给调度服务器发送状态报文，内容包括当前网络工作模式、两种网络的信号强度。调度服务器发送给调度客户端车载台的当前工作模式，调度客户端程序则根据当前的工作模式，选用TETRA系统通信接口还是LTE系统通信接口与车载台进行语音通话和视频通话，如图4所示为自适应时序图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于TETRA与LTE的自适应轨道交通通信系统，包括车载台(1)和调度台(2)，其特征在于：所述车载台(1)包括终端(101)、TETRA系统信道机(102)和LTE系统信道机(103)，所述调度台(2)包括调度客户端(201)和调度服务器(202)，车载台(1)和调度台(2)通过天线和基站实现通信。

【技术特征摘要】
1.一种基于TETRA与LTE的自适应轨道交通通信系统，包括车载台(1)和调度台(2)，其特征在于：所述车载台(1)包括终端(101)、TETRA系统信道机(102)和LTE系统信道机(103)，所述调度台(2)包括调度客户端(201)和调度服务器(202)，车载台(1)和调度台(2)通过天线和基站实现通信。2.根据权利要求1所述的自适应轨道交通通信系统，其特征在于：所述终端(101)包括主控板和触摸屏，其中，主控板包括音频模块、视频模块、存储模块，以及用于信息处理的核心板模块；所述主控板上还设有TETRA信道机接口和LTE信道机接口，两者通过控制线缆分别连接所述TETRA系统信道机和LTE系统信道机。3.根据权利要求2所述的自适应轨道交通通信系统，其特征在于：所述终端(101)还包括物理按键。4.根据权利要求2所述的自适应轨道交通通信系统，其特征在于：所述存储模块包括音频文件存储模块和视频文件存储模块。5.一种基于如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，孙舒淼，胡昌桂，仲亚琴，顾晓峻，
申请(专利权)人：南京地铁建设有限责任公司，南京熊猫信息产业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32