一种基于双逻辑通道的车地动态数据传输方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于双逻辑通道的车地动态数据传输方法及系统，本系统主要由车载端和场站端组成。其车载端包括了车载主机，网络控制器和两个客户前置设备CPE。场站端则包括了两个无线AP，交换机和服务器。车载主机将待传输的数据块分成N份，每份大小相同，N为大于1的自然数；车载主机通过CPE按照预设周期动态测量每路数据传输通道的信号质量参数；根据信号质量参数和预设的传输负载，按照动态数据分配算法进行动态数据分配；动态调整每路数据传输通道的传输数据量，直到所有数据传输完成；服务器根据预设规则对接收到的多个数据块进行调序整合，并且可以分两路对数据加密，保证了数据传输的效率、质量和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双逻辑通道的车地动态数据传输方法及系统
本专利技术涉及车地数据通信
，尤其涉及一种基于双逻辑通道的车地动态数据传输方法及系统。
技术介绍
城市轨道交通有着高速度、高密度、不间断运营的特点，智能交通系统(IntelligentTransportationSystem,ITS)是对通信、控制和信息处理技术在交通系统中集成应用的统称。交通通信系统作为通信技术在ITS中的具体应用，是在传感器网络技术发展基础上，在车辆上应用先进的无线通信技术，实现交通信息化、智能化的手段。通过发展交通通信系统，可以有效填补交通系统中车辆缺乏沟通能力的空白，从而实现车辆对道路环境的感知，以及行人和控制中心对车辆运行状态的感知。然而交通环境的复杂多变性引起反射环境的变化，直接导致信道时延和各到达径分布的变化，并引起信道的大尺度衰落时变。同时，交通车载终端的移动性和不确定性直接产生信道的小尺度衰落时变。作为确保交通安全高效的重要手段，交通通信对通信可靠性有着极高的要求，该要求与交通信道特殊性的矛盾决定了研究交通通信是一项急迫而又有挑战性的工作。现有技术中通常在传输数据时采用单路无线传输，受信道影响明显，传输效率低且安全性差。客户前置设备(CPE，CustomerPremiseEuipment)是一种移动信号接入设备，接收有线信号并以无线WIFI信号转发出来，CPE作为一种无线网关设备，可以下挂连接摄像头、平板电脑、智能手机、笔记本电脑等多种设备，实现这些设备WIFI无线传输网访问WIFI网络。<br>
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种基于双逻辑通道的车地动态数据传输方法及系统，本系统主要由车载端和场站端组成。其中车载端包括了车载主机，网络控制器和两个客户前置设备CPE。而场站端则包括了两个无线AP，交换机和服务器，主要目的是将车载主机中的海量数据通过双通道无线信道传送到场站端的服务器，保证数据传输的效率和质量，提高了数据的安全性。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于双逻辑通道的车地动态数据传输方法，包括：S201：根据指示，网络控制器为两个客户前置设备CPE上电；S202：根据预先设置，两个CPE分别与AP相互鉴权，鉴权通过后建立数据传输通道，其中，第一无线AP建立的传输通道为A路，第二无线AP建立的传输通道为B路；S203：车载主机将待传输的数据块分成N份，每份大小相同，N为大于1的自然数；S204：车载主机通过CPE按照预设周期动态测量每路数据传输通道的信号质量参数；S205：根据信号质量参数和预设的传输负载，按照动态数据分配算法进行动态数据分配；S206:按照预设周期或预设触发事件根据动态数据分配算法动态调整每路数据传输通道的传输数据量，直到所有数据传输完成；S207:两个无线AP分别将接收到的CPE传输的数据块通过交换机传输给服务器，由服务器根据预设规则对接收到的多个数据块进行调序整合，得到合并后的完整数据。所述动态数据分配算法按照以下公式，具体为：其中，为A路要传输的数据块数，为B路要传输的数据块数，为A路信号质量参数，为B路信号质量参数，σ为信号质量参数下限阀值，单位为dB，N为被分成的数据块个数，为大于1的自然数。其中，f(A)为A路要传输的数据块数，f(B)为B路要传输的数据块数，δa为A路信号质量参数，δb为B路信号质量参数，σ为信号质量参数下限阀值，单位为dB，N为被分成的数据块个数，为大于1的自然数。车载主机每隔预定时间间隔通过CPE进行A路和B路的信道测量，获取A路和B路的信号强度，从而动态调整A路和B路需要传输的数据块数量。A路信号比B路信号每高1dB，则给A路多分配5％的待传数据块，如果A路比B路高20dB，所有的数据通过A路传输。本领域技术人员应当理解：5％的比例为可调比例。为了平衡传输的负载，当B路的信号强度大于σ，则B路依然会被分配数据进行传输，当B路被分配的数据块传输完成时，会从A路待传数据块中取出一块继续分配给B路传输；而当B路的信号强度小于σ时，则不会被分配传输，直到信号强度恢复到σ以上。当B路小于σ，而A路大于σ且小于σ+20，则所有数据块被分配到A路进行传输。本领域技术人员应当理解：此处的20dB为可调的常数。当AB两路信号强度都小于σ，则传输失败，系统放弃本次传输，给出异常信息提示。车载主机将待传输的数据块加密后再分成N份；加密方法可以使用包括但不限于数据加密算法DES，高级加密标准AES以及三重数据加密算法3DES。车载主机将待传输的数据块分成N份后，根据所分配的传输AP采用不同加密方式进行加密；加密方法可以使用包括但不限于数据加密算法DES，高级加密标准AES以及三重数据加密算法3DES，保证数据的安全性。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于双逻辑通道的车地动态数据传输方法，包括：S301：根据预先设置，场站端的两个无线接入点AP分别与两个前置客户设备CPE相互鉴权，鉴权通过后建立数据传输通道，其中，第一无线AP建立的传输通道为A路，第二无线AP建立的传输通道为B路；S302：两个无线AP分别接收数据，其中所述数据具体传输方式如下：车载主机将待传输的数据块分成N份，每份大小相同，N为大于1的自然数；通过CPE按照预设周期动态测量每路数据传输通道的信号质量参数；根据信号质量参数和预设的传输负载，按照动态数据分配算法进行动态数据分配；按照预设周期或预设触发事件根据动态数据分配算法动态调整每路数据传输通道的传输数据量，直到所有数据传输完成；S303:两个无线AP分别将接收到的CPE传输的数据块通过交换机传输给服务器，由服务器根据预设规则对接收到的多个数据块进行调序整合，得到合并后的完整数据。所述动态数据分配算法按照以下公式，具体为：其中，f(A)为A路要传输的数据块数，f(B)为B路要传输的数据块数，δa为A路信号质量参数，δb为B路信号质量参数，σ为信号质量参数下限阀值，单位为dB，N为被分成的数据块个数，为大于1的自然数。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于双逻辑通道的车地动态数据传输系统，包括：包括车载端和场站端，其特征在于：车载端包括车载主机，网络控制器和两个客户前置设备CPE；场站端包括两个无线接入点AP，交换机和服务器；网络控制器用于根据指示为两个客户前置设备CPE上电；两个CPE用于根据预先设置分别与AP相互鉴权，鉴权通过后建立数据传输通道，其中，第一无线AP建立的传输通道为A路，第二无线AP建立的传输通道为B路；车载主机用于将待传输的数据块分成N份，每份大小相同，N为大于1的自然数，用于通过CPE按照预设周期动态测量每路数据传输通道的信号质量参数，根据信号质量参数和预设的传输负载，按照动态数据分配算法进行动态数据分配，按照预设周期或预设触发事件根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双逻辑通道的车地动态数据传输方法，包括：/nS201：根据指示，网络控制器为两个客户前置设备CPE上电；/nS202：根据预先设置，两个CPE分别与AP相互鉴权，鉴权通过后建立数据传输通道，其中，第一无线AP建立的传输通道为A路，第二无线AP建立的传输通道为B路；/nS203：车载主机将待传输的数据块分成N份，每份大小相同，N为大于1的自然数；/nS204：车载主机通过CPE按照预设周期动态测量每路数据传输通道的信号质量参数；/nS205：根据信号质量参数和预设的传输负载，按照动态数据分配算法进行动态数据分配；/nS206:按照预设周期或预设触发事件根据动态数据分配算法动态调整每路数据传输通道的传输数据量，直到所有数据传输完成；/nS207:两个无线AP分别将接收到的CPE传输的数据块通过交换机传输给服务器，由服务器根据预设规则对接收到的多个数据块进行调序整合，得到合并后的完整数据；/n所述动态数据分配算法按照以下公式，具体为：/n

【技术特征摘要】
1.一种基于双逻辑通道的车地动态数据传输方法，包括：
S201：根据指示，网络控制器为两个客户前置设备CPE上电；
S202：根据预先设置，两个CPE分别与AP相互鉴权，鉴权通过后建立数据传输通道，其中，第一无线AP建立的传输通道为A路，第二无线AP建立的传输通道为B路；
S203：车载主机将待传输的数据块分成N份，每份大小相同，N为大于1的自然数；
S204：车载主机通过CPE按照预设周期动态测量每路数据传输通道的信号质量参数；
S205：根据信号质量参数和预设的传输负载，按照动态数据分配算法进行动态数据分配；
S206:按照预设周期或预设触发事件根据动态数据分配算法动态调整每路数据传输通道的传输数据量，直到所有数据传输完成；
S207:两个无线AP分别将接收到的CPE传输的数据块通过交换机传输给服务器，由服务器根据预设规则对接收到的多个数据块进行调序整合，得到合并后的完整数据；
所述动态数据分配算法按照以下公式，具体为：



其中，f(A)为A路要传输的数据块数，f(B)为B路要传输的数据块数，δa为A路信号质量参数，δb为B路信号质量参数，σ为信号质量参数下限阀值，单位为dB，N为被分成的数据块个数，为大于1的自然数。


2.根据权利要求1所述的车地动态数据传输方法，其特征在于，车载主机每隔预定时间间隔通过CPE进行A路和B路的信道测量，获取A路和B路的信号强度，从而动态调整A路和B路需要传输的数据块数量；具体调整方法为：A路信号比B路信号每高1dB，则给A路多分配5％的待传数据块，如果A路比B路高20dB，所有的数据通过A路传输；当B路的信号强度大于σ，则B路依然会被分配数据进行传输，当B路被分配的数据块传输完成时，会从A路待传数据块中取出一块继续分配给B路传输；而当B路的信号强度小于σ时，则不会被分配传输，直到信号强度恢复到σ以上；当δb<σ，而σ<δa<σ+20，则所有数据块被分配到A路进行传输；当AB两路信号强度都小于σ，则传输失败，系统放弃本次传输，给出异常信息提示。


3.根据权利要求1或2所述的车地动态数据传输方法，其特征在于，车载主机将待传输的数据块加密后再分成N份；加密方法可以选用自包括但不限于数据加密算法DES，高级加密标准AES以及三重数据加密算法3DES；或者，车载主机将待传输的数据块分成N份后，根据所分配的传输AP采用不同加密方式进行加密；加密方法可以选用自包括但不限于数据加密算法DES，高级加密标准AES以及三重数据加密算法3DES。


4.一种基于双逻辑通道的车地动态数据传输方法，包括：
S301：根据预先设置，场站端的两个无线接入点AP分别与两个前置客户设备CPE相互鉴权，鉴权通过后建立数据传输通道，其中，第一无线AP建立的传输通道为A路，第二无线AP建立的传输通道为B路；
S302：两个无线AP分别接收数据，其中所述数据具体传输方式如下：车载主机将待传输的数据块分成N份，每份大小相同，N为大于1的自然数；通过CPE按照预设周期动态测量每路数据传输通道的信号质量参数；根据信号质量参数和预设的传输负载，按照动态数据分配算法进行动态数据分配；按照预设周期或预设触发事件根据动态数据分配算法动态调整每路数据传输通道的传输数据量，直到所有数据传输完成；
S303:两个无线AP分别将接收到的CPE传输的数据块通过交换机传输给服务器，由服务器根据预设规则对接收到的多个数据块进行调序整合，得到合并后的完整数据；
所述动态数据分配算法按照以下公式，具体为：



其中，f(A)为A路要传输的数据块数，f(B)为B路要传输的数据块数，δa为A路信号质量参数，δb为B路信号质量参数，σ为信号质量参数下限阀值，单位为dB，N为被分成的数据块个数，为大于1的自然数。


5.根据权利要求4所述的车地动态数据传输方法，其特征在于，车载主机每隔预定时间间隔通过CPE进行A路和B路的信道测量，获取A路和B路的信号强度，从而动态调整A路和B路需要传输的数据块数量；A路信号比B路信号每高1dB，则给A路多分配5％的待传数据块，如果A路比B路高20dB，所有的数据通过A路传输；当B路的信号强度大于σ，则B路依然会被分配...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴交，张金鑫，黄成亮，王瑞锋，佘朝富，蒲继华，唐丽敏，
申请(专利权)人：成都唐源电气股份有限公司，北京诺讯威尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51