【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信，尤其涉及一种铁路单兵应急通信设备。
技术介绍
1、随着铁路的大规模建设，铁路工程建设和运营面临严峻的自然灾害风险等应急场景；而且，由于铁路作业面广，参与人员众多，以及专业工种多样，进一步使得当出现自然灾害风险等应急场景时，需要面对较为复杂多样的应急场景。当出现较为复杂多样的应急场景时，若要在应急现场和指挥中心之间需要快速建立通信链路，以保证应急响应、指挥、调度和救援工作的有效开展，则对应急通信的通信能力的要求也大大提高。而且，当出现地震、突发性大型滑坡、泥石流等自然灾害时，基础通信网络往往因灾害损毁，这将进一步给应急救援指挥带来更大的困难。
2、总之，在出现上述应急场景时，通常要求应急通信设备具备在艰险复杂的环境中快速搭建能力，以提高应急响应速度，在外部资源薄弱的情况下仍能提供语音等基本服务。然而，目前的应急通信设备，当应急场景下公共无线网络及专用无线网络的设备受到重创，且相应的交通、电力等设施也会遭受到一定程度的损毁时，其经常会出现无法通过可靠地通信网络与外部联络问题，导致其无法有效保障应急救援过程的通信需求。
3、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供了一种铁路单兵应急通信设备，以解决现有技术中存在的上述无法有效保障应急救援过程的通信需求的技术问题。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、一种铁路单兵应急通信设备，包括公网模组、铁路专用通信模组、北斗模块、自组网模块
4、所述的公网模组，包括多个公共通信网络对应的公网模组，用于与其对应多个公共无线通信网络建立连接通信；
5、所述铁路专用通信模组，用于与铁路专用网络建立连接通信；所述公共无线通信网络和铁路专用网络统称为无线通信网络；
6、所述北斗模块，用于根据预置的短报文信息进行短报文的传送，以及实现定位处理；
7、自组网模块，用于在所述铁路单兵应急通信设备之间，通过无线网络建立相互之间直接通信的局部通信网络，以在所述铁路单兵应急通信设备之间进行直接通信；
8、所述中心控制器，包括虚拟路由器，并通过所述虚拟路由器用于实现所述多个无线通信网络的融合通信；所述多个无线通信网络的融合通信包括：通过所述公网模组和铁路专用通信模组监控相应的公共无线通信网络及铁路专用网络的各无线通信网络的性能参数，并根据监控结果控制在所述公网模组和铁路专用通信模组中按照预定的规则选择一个或多个通信网络建立连接通信，以控制通过建立的连接开展应急场景下的通信信息的传递服务，所述预定的规则包括链路切换模式和/或负载均衡策略模式；
9、其中，在所述中心控制器内划分不同的网络命名空间，并将不同无线通信网络划分到不同的网络命名空间中，每个网络命名空间均包括独立的网络配置，各网络命名空间均连接到所述虚拟路由器中，由所述虚拟路由器根据与其连接的策略路由控制器发布的路由在各网络命名空间之间进行数据的转发；
10、以及，所述中心控制器还控制通过所述北斗模块根据预置的短报文进行选定的短报文的传送及获取相应的定位信息，控制所述自组网模块与其他铁路单兵应急通信设备组成局部通信网络。
11、该通信设备还包括：
12、语音编解码器，用于与手持麦克风连接获取输入的语音信息；且其还与所述自组网模块连接用于进行所述语音信息的传递，和/或，所述语音编解码器通过所述中心控制器调度发送。
13、该通信设备还包括：
14、wi-fi模块，用于提供无线局域网连接功能，令终端设备能够通过其提供的wi-fi通信模式与铁路单兵应急通信设备连接，接入至现场应急通信网络。
15、该通信设备还包括：
16、交换模块，用于将所述自组网模块、wi-fi模块及所述中心控制器之间建立互联，实现其相互之间的数据交换和共享。
17、该通信设备还包括：
18、显示屏，用于显示所述通信设备包含的各模块的工作状态，以及通过其进行所述通信设备的配置参数的输入；且还包括显示预置的短报文信息，并根据获取到的操作指示信息选定所述北斗模块需要发送的短报文。
19、所述中心控制器监控所述各无线通信网络的性能参数的过程包括：
20、监控所述各个模组是否登陆到相应的无线通信网络、与应急救援指挥中心是否可达、与所述应急救援指挥中心通过ping命令探测到的往返时延及tcp连接健康指标，所述tcp连接健康指标包括丢包率、重传率和拥塞窗口大小；且，
21、当某个模组的链路无法登陆到相应的无线网络、到应急救援指挥中心不可达、所述往返时延大于设定的阈值或tcp连接健康指标低于设定的阈值时，则将该模组对应的链路标记为“不可用”，否则标记为“可用”。
22、在所述中心控制器中，所述链路切换模式和/或负载均衡策略模式包括：
23、所述链路切换模式是指在检测到当前通信链路质量下降或中断时，则根据监测获得的各无线通信网络的性能参数，将当前通信链路切换到其他能够保证通信链路质量的无线通信网络中；
24、所述的负载均衡策略模式是指基于预定的负载均衡策略，采用智能分配的方式将通信任务分配至不同的具有提供服务能力的无线通信网络中；所述负载均衡策略是指在多个无线通信网络均具备供服务能力的情况下，将自动评估各无线通信网络或信道的性能参数，并根据评估结果将通信任务分配到最优的一个或多个无线通信网络中，所述的无线通信网络或信道的性能参数至少包括其带宽及延迟。
25、所述策略路由控制器发布的路由为根据各无线通信网络的工作状态和应用业务的特点生成，且包括：
26、当工作在链路切换模式下时，同一时刻网络命名空间只有一个处于数据转发状态；且初始时，选择往返时延最小的可用链路作为工作链路；当工作链路不可用时，将重新选择往返时延最小的可用非工作链路作为工作链路，再由所述策略路由控制器生成路由配置指令，通知虚拟路由器更新路由配置，将工作链路所在的网络命名空间置于数据转发状态；
27、和/或，
28、当工作在负载均衡策略模式下时，所有可用链路所在的网络命令空间均处于数据转发状态，且所述策略路由控制器根据源ip地址、源端口号、目的ip地址和目的端口号构成的四元组为每一个tcp/udp连接配置一个路由策略，并发送给虚拟路由器。
29、与现有技术相比，本专利技术所提供的铁路单兵应急通信设备，其集成了公众移动通信、铁路5g-r专网、北斗定位及短报文、自组网、wi-fi、音视频采集与传输等多种功能，使得应急通信设备能够在复杂的自然环境下实现应急救援通信；而且，还可以通过多网融合的通信方式，将公众移动通信运营商网络、铁路5g-r专网无缝融合为一个可靠、可互操作的应急通信网络，支持链路切换、负载均衡等多种应用场景，最大限度保持应急通信网络的连通性；另外，通过相应的铁路单兵应急通信设备集成自组网通信能力，从而使得多个铁路单兵应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铁路单兵应急通信设备，其特征在于，包括公网模组、铁路专用通信模组、北斗模块、自组网模块和中心控制器，其中：
2.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，该通信设备还包括：
3.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，该通信设备还包括：
4.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，该通信设备还包括：
5.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，该通信设备还包括：
6.根据权利要求1至5任一项所述的通信设备，其特征在于，所述中心控制器监控所述各无线通信网络的性能参数的过程包括：
7.根据权利要求6所述的通信设备，其特征在于，在所述中心控制器中，所述链路切换模式和/或负载均衡策略模式包括：
8.根据权利要求6所述的通信设备，其特征在，所述策略路由控制器发布的路由为根据各无线通信网络的工作状态和应用业务的特点生成，且包括：
【技术特征摘要】
1.一种铁路单兵应急通信设备，其特征在于，包括公网模组、铁路专用通信模组、北斗模块、自组网模块和中心控制器，其中：
2.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，该通信设备还包括：
3.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，该通信设备还包括：
4.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，该通信设备还包括：
5.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，该通...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋志勇，王开锋，刘运，刘畅，高尚勇，李辉，郭强亮，王祖元，张弘毅，王巍，白晓楠，闫晓宇，刘焱欣，
申请(专利权)人：中国国家铁路集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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