一种铁路车地冗余无线数据通信方法技术

技术编号:23365029 阅读:43 留言:0更新日期:2020-02-18 18:13
本发明专利技术公开了一种铁路车地冗余无线数据通信方法,包括:通过铁路无线通信网络并行冗余协议rwPRP,在车载设备与地面设备之间通过不同无线通信网络建立多条互不交叉的传输路径,数据传输过程中,车载设备与地面设备作为通信实体,所述通信实体包含发送实体与接收实体;发送实体将待发送的数据包复制成多个副本,经由不同的传输路径发送到接收实体,接收实体选择最先到达的副本提供给目的终端用户,并基于改进的布隆过滤器丢弃后续到达的副本;传输过程中的发送实体与接收实体是指车载设备与地面设备。该方法可以有效的提高数据传输的稳定性和可靠性,也可以提高网络的故障容错能力,适合对数据传输时延、成功率、抖动等指标要求比较严苛的应用场景。

A method of redundant wireless data communication between train and ground

【技术实现步骤摘要】
一种铁路车地冗余无线数据通信方法
本专利技术涉及铁路无线通信
,尤其涉及一种铁路车地冗余无线数据通信方法。
技术介绍
与列车运行控制、调度指挥密切相关的应用业务对列车与地面之间通信的可靠性和可用性具有严格的要求,通信故障会给铁路的运输秩序甚至运输安全带来威胁。目前,中国和欧洲的列车控制系统均采用铁路专用数字移动通信系统在车载设备和轨旁设备之间交互数据,传送行车许可、位置报告等关键数据。随着智能铁路技术的不断推进,地震预警、列车自动驾驶等越来越多的业务需要通过无线通信网络承载,对铁路无线通信技术提出了新的挑战。由于采用频率复用等因素,铁路所使用的蜂窝移动通信系统是干扰受限的,高速运行的列车所面临的无线通信环境也比较复杂,无线干扰、移动台越区切换、高速条件下的多普勒频移、无线通信网络临时故障、移动台临时故障因素均有可能导致正在传输中的数据丢失或带来额外的延时。因而,有必要改进现有的通信方案,以提高车地之间无线数据通信的可靠性、实时性等性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铁路车地冗余无线数据通信方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁路车地冗余无线数据通信方法,其特征在于,包括:/n通过铁路无线通信网络并行冗余协议rwPRP,在车载设备与地面设备之间通过不同无线通信网络建立多条互不交叉的传输路径,数据传输过程中,车载设备与地面设备作为通信实体,所述通信实体包含发送实体与接收实体;发送实体将待发送的数据包复制成多个副本,经由不同的传输路径发送到接收实体,接收实体选择最先到达的副本提供给目的终端用户,并基于改进的布隆过滤器丢弃后续到达的副本;传输过程中的发送实体与接收实体是指车载设备与地面设备。/n

【技术特征摘要】
1.一种铁路车地冗余无线数据通信方法,其特征在于,包括:
通过铁路无线通信网络并行冗余协议rwPRP,在车载设备与地面设备之间通过不同无线通信网络建立多条互不交叉的传输路径,数据传输过程中,车载设备与地面设备作为通信实体,所述通信实体包含发送实体与接收实体;发送实体将待发送的数据包复制成多个副本,经由不同的传输路径发送到接收实体,接收实体选择最先到达的副本提供给目的终端用户,并基于改进的布隆过滤器丢弃后续到达的副本;传输过程中的发送实体与接收实体是指车载设备与地面设备。


2.根据权利要求1所述的一种铁路车地冗余无线数据通信方法,其特征在于,所述车载设备与地面设备划分为冗余连接用户和单连接用户;所述冗余连接用户与多个无线通信网络连接;所述单连接用户通过冗余网关接入到多个无线通信网络。


3.根据权利要求1所述的一种铁路车地冗余无线数据通信方法,其特征在于,在车地数据通信协议栈的数据链路层和网络层之间增加了冗余适配层,形成rwPRP协议模型;
增加冗余适配层后,根据信息交换目的的不同,rwPRP协议模型将消息划分为控制平面、数据平面和管理平面;
控制平面:控制平面消息为用户控制本地通信实体的行为;用户通过控制平面动态调整无线通信网络中的冗余策略,指定一个或多个无线通信网络同时传输数据,通过控制平面指定服务质量参数,或者通过控制平面指定冗余数据消除相关参数;
数据平面:实现发送实体在冗余适配层将应用业务发送的数据包复制成多个副本,通过不同的无线通信网络对应的传输路径发送到接收实体,接收实体在冗余适配层判别数据是否为冗余副本,进而选择最先到达的副本发送给终端用户,丢弃其它副本;
管理平面:发送实体和接收实体实时监督无线通信链路的工作状态,包括链路的状态、发送速率、接收速率、数据重发率估算、传输延时估算及移动台接收电平的测量结果,供用户统计分析网络的性能或进行相应的控制操作。


4.根据权利要求1或3所述的一种铁路车地冗余无线数据通信方法,其特征在于,
数据传输过程中,根据参与者角色的不同,划分为终端用户和冗余连接代理两类逻辑实例;
所述终端用户用于为对应的发送实体或者接收实体提供数据通信服务;所述终端用户采用标准的TCP/IP协议栈,数据链路层之上各层实现对等实体之间的通信;
所述冗余连接代理用于实现rwPRP协议,冗余连接代理之间采用通信协议建立IP隧道,实现数据收发。


5.根据权利要求4任一项所述的一种铁路车地冗余无线数据通信方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:王开锋刘畅高尚勇姜宏敏蔺伟李辉蒋志勇李旭李月明周晓智崔明星蒋韵白晓楠霍黎明张志豪郭强亮
申请(专利权)人:中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所中国铁道科学研究院集团有限公司中国国家铁路集团有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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