一种基于分组域通信的通信控制服务器及其系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于分组域通信的通信控制服务器及其系统和方法，该通信控制服务器包含：核心逻辑处理通信单元，其包含用于核心逻辑处理的主处理单元和与外界进行信息交互通信单元；与通信单元连接的网络交互单元，其与核心逻辑处理通信单元连接，网络交互单元分别与调度集中控制系统、列控中心和车载设备通信连接，并基于分组域的无线网络与车载设备进行信息交互；通信单元向安全监督模块传送主校核字，当安全监督模块对主校核字的判断为错误时，安全继电器驱动器切断通信单元和网络交互单元之间的数据对外传输通道。其优点是：该通信控制服务器基于分组域的无线网络与外界进行信息交互，无需额外的ISDN无线通信服务器，简化了整体结构及成本。简化了整体结构及成本。简化了整体结构及成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分组域通信的通信控制服务器及其系统和方法


[0001]本专利技术涉及轨道交通通信领域，具体涉及一种基于分组域(packet switch,PS)通信的通信控制服务器及其系统和方法。

技术介绍

[0002]随着2016年珠三角城际铁路莞惠和广佛肇线的开通运营，城际列车运行控制系统CTCS2+ATO系统(Automatic Train Operation，列车自动控制系统)在国内正式投入运用，它在大铁领域首次应用了自动驾驶技术，实现了列车运行自动控制，提高了系统自动化程度和运输效率。
[0003]但是目前我国列车运行控制系统CTCS均基于铁路用国际无线通信标准GSM
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R的电路域CS进行列车控制车地通信，其传输效率有限。另一方面，综合业务数字网(integrated services digital network，ISDN)通信卡产品外设容量受限，价格较高(成本占硬件成本的一半)。而随着无线通信技术向3G、4G、5G甚至6G的迭代演进以及更多车地通信业务客观需求的不断呈现，现有的列车控制无线通信技术愈发无法满足剧增的业务需求，同时，现有的列车控制无线通信网络的设置成本也很高。为了拥有更好的通信兼容性、满足更高宽带及业务拓展、降低系统成本等需求，需要一种兼容性更高、可满足更高业务需求的通信控制服务器。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于分组域通信的通信控制服务器及其系统和方法，该通信控制服务器将核心逻辑处理通信单元和网络交互单元等相结合，其中所述核心逻辑处理通信单元包含主处理单元和通信单元，所述网络交互单元分别与调度集中控制系统、列控中心和车载设备通信连接，并基于分组域的无线网络与车载设备进行信息交互，无需额外的ISDN无线通信服务器，简化了整体结构及成本；同时，相对于现有的依赖于电路域无线通信机制的服务器，本专利技术的通信控制服务器的网络传输具备断线重连时间短的特点，提高了整个系统的稳定性。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0006]一种基于分组域通信的通信控制服务器，包含：
[0007]核心逻辑处理通信单元，其包含主处理单元和通信单元，所述主处理单元用于通信控制服务器的核心逻辑处理，所述核心逻辑处理通信单元通过所述通信单元与外界进行信息交互；
[0008]网络交互单元，其与所述核心逻辑处理通信单元连接，所述网络交互单元分别与调度集中控制系统、列控中心和车载设备通信连接，并基于分组域的无线网络与车载设备进行信息交互；所述网络交互单元与所述通信单元通信连接，所述通信单元向安全监督模块传送主校核字，当所述安全监督模块对主校核字的判断为错误时，安全继电器驱动器切断所述通信单元和网络交互单元之间的数据对外传输通道。
[0009]可选的，所述主处理单元为双机冗余结构，所述主处理单元用于消息鉴定安全层适配以及对车载设备消息的真实性、序列完整性、时效性的检查。
[0010]可选的，所述主处理单元包含第一主处理模块、第二主处理模块和切换模块，所述第一主处理模块和第二主处理模块形成所述核心逻辑处理通信单元，用于通信控制服务器的核心逻辑处理，所述切换模块用于所述核心逻辑处理通信单元的主备系的切换。
[0011]可选的，所述切换模块监控所述第一主处理模块和第二主处理模块的状态参数，当所述切换模块监控主系处理单元状态参数异常时，切换另一个主处理模块为主系处理单元。
[0012]可选的，所述通信单元包含第一通信模块和第二通信模块，所述第二通信模块接收所述第一主处理模块和第二主处理模块以及两者之间的通信数据，将待发送通信数据通过网络交互单元基于分组域的无线网络向车载设备输出，车载设备输入的通信数据基于分组域的无线网络通过网络交互单元传送至第二通信模块，进而传送至主处理单元；
[0013]所述第一通信模块用于控制通信控制服务器的时序，所述第一通信模块接收各模块的校核字，并由各校核字得出主校核字发送至安全监督模块。
[0014]可选的，当主校核字与预设值不符时，所述安全监督模块对主校核字的判断为错误。
[0015]可选的，还包含：
[0016]维护终端，其与所述通信单元通信连接，所述维护终端对通信控制服务器的各部件进行诊断、维护。
[0017]可选的，还包含：
[0018]电源模块，其用于为通信控制服务器的各部件供电。
[0019]可选的，一种车地通信系统，包含：
[0020]所述的基于分组域通信的通信控制服务器，所述通信控制服务器的网络交互单元分别与调度集中控制系统、列控中心和车载设备通信连接，并基于分组域的无线网络与车载设备进行信息交互。
[0021]可选的，一种采用所述的基于分组域通信的通信控制服务器进行车地通信的方法，包含：
[0022]S1、启动通信控制服务器，完成通信控制服务器的开机自检、初始化以及数据载入；
[0023]S2、通信控制服务器通过通信板卡与车载设备、列控中心和调度集中控制系统建立安全通信连接并交互业务通信数据；
[0024]S3、通信控制服务器实时通过分组域的无线网络完成与车载设备的安全通信连接，基于安全网络通信下接受车载设备的注册或注销请求，并维护当前已注册车载设备的通信会话状态；
[0025]S4、通信控制服务器从当前已注册车载设备接收到车载设备的ATO状态报告后转发至调度集中控制系统，告知调度集中控制系统已注册车载设备的车次号，调度集中控制系统发送相应车次的运营信息至通信控制服务器，通信控制服务器解析并匹配到相应的车载设备后基于分组域无线网络将运营信息发送给对应车载设备。
[0026]可选的，还包含：
[0027]S5、当列车要停靠站台时，通信控制服务器通过分组域无线网络从车载设备接收屏蔽门开关命令，并对接收的屏蔽门命令的命令参数进行有效性及合法性检查；对检查通过的屏蔽门命令，通信控制服务器会从离线数据中匹配相应的继电器驱动码位，封装成继电器驱动命令包发送给要动作的屏蔽门所对应的列控中心，通信控制服务器从列控中心接收屏蔽门继电器采集状态，转换成相应的屏蔽门状态后通过分组域无线网络发送给车载设备。
[0028]可选的，所述运营信息包含相应列车的运营计划、折返命令信息。
[0029]可选的，所述步骤S1包含：
[0030]通信控制服务器开机自检、硬件初始化、布尔逻辑初始化、DIV+BIT任务初始化、定时中断任务初始化、离线数据和配置文件的载入；
[0031]通信控制服务器网络及同步任务初始化，其包括初始化网卡、IP及网关地址写入、主备系间及CPU间同步任务相关变量及函数初始化；
[0032]铁路信号安全协议
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I、铁路信号安全协议
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II及欧洲无线电系统功能接口规范的任务初始化。
[0033]可选的，所述通信控制服务器的维护终端对各步骤的消息交互实时记录，并提供历史查询及回放功能。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分组域通信的通信控制服务器，其特征在于，包含：核心逻辑处理通信单元，其包含主处理单元和通信单元，所述主处理单元用于通信控制服务器的核心逻辑处理，所述核心逻辑处理通信单元通过所述通信单元与外界进行信息交互；网络交互单元，其与所述核心逻辑处理通信单元连接，所述网络交互单元分别与调度集中控制系统、列控中心和车载设备通信连接，并基于分组域的无线网络与车载设备进行信息交互；所述网络交互单元与所述通信单元通信连接，所述通信单元向安全监督模块传送主校核字，当所述安全监督模块对主校核字的判断为错误时，安全继电器驱动器切断所述通信单元和网络交互单元之间的数据对外传输通道。2.如权利要求1所述的基于分组域通信的通信控制服务器，其特征在于，所述主处理单元为双机冗余结构，所述主处理单元用于消息鉴定安全层适配以及对车载设备消息的真实性、序列完整性、时效性的检查。3.如权利要求1或2所述的基于分组域通信的通信控制服务器，其特征在于，所述主处理单元包含第一主处理模块、第二主处理模块和切换模块，所述第一主处理模块和第二主处理模块形成所述核心逻辑处理通信单元的主备系并用于通信控制服务器的核心逻辑处理，所述切换模块用于所述核心逻辑处理通信单元的主备系的切换。4.如权利要求3所述的基于分组域通信的通信控制服务器，其特征在于，所述切换模块监控所述第一主处理模块和第二主处理模块的状态参数，当所述切换模块监控主系处理单元状态参数异常时，切换另一个主处理模块为主系处理单元。5.如权利要求3所述的基于分组域通信的通信控制服务器，其特征在于，所述通信单元包含第一通信模块和第二通信模块，所述第二通信模块接收所述第一主处理模块和第二主处理模块以及两者之间的通信数据，将待发送通信数据通过网络交互单元基于分组域的无线网络向车载设备输出，车载设备输入的通信数据基于分组域的无线网络通过网络交互单元传送至第二通信模块，进而传送至主处理单元；所述第一通信模块用于控制通信控制服务器的时序，所述第一通信模块接收各模块的校核字，并由各校核字得出主校核字发送至安全监督模块。6.如权利要求1或5所述的基于分组域通信的通信控制服务器，其特征在于，当主校核字与预设值不符时，所述安全监督模块对主校核字的判断为错误。7.如权利要求1所述的基于分组域通信的通信控制服务器，其特征在于，还包含：维护终端，其与所述通信单元通信连接，所述维护终端对通信控制服务器的各部件进行诊断、维护。8.如权利要求1所述的基于分组域通信的通信控制服务器，其特征在于，还包含：电源模块，其用于为通信控制服务器的各部件供电。9.一种车地通信系统，其特征在于，包含：如权利要求1～8任一项所述的基于分组域...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彬，侯晓伟，夏明，冯雷，蒋红军，张波，韩涛，
申请(专利权)人：卡斯柯信号有限公司，
类型：发明
国别省市：