鐵路機(jī)車綜合無線通信設(shè)備及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵路機(jī)車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鐵路機(jī)車綜合無線通信設(shè)備及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]CIR(Cab Intergrated Rad1 communicat1n equipment，機(jī)車綜合無線通信設(shè)備)用于鐵路上的GSM-R(GSM for Railway，專用于鐵路的GSM)系統(tǒng)，安裝在列車機(jī)車上，供司機(jī)使用。設(shè)備替代鐵路上原有的無線列調(diào)通信系統(tǒng)，為機(jī)車和地面之間提供語音和數(shù)據(jù)的傳輸通道。CIR設(shè)備是司機(jī)和車站值班員、調(diào)度員之間、及其他地面工作人員通信聯(lián)絡(luò)的重要手段。CIR具有GSM-R調(diào)度通信、調(diào)度命令等數(shù)據(jù)信息的傳輸、GSM-R通用數(shù)據(jù)傳輸(GPRS或電路方式)、無線列調(diào)、列車尾部風(fēng)壓等信息的傳輸、800MHz車載電臺(tái)功能、無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸、衛(wèi)星定位原始信息、公用位置信息、自檢功能等。
[0003]隨著我國鐵路的快速發(fā)展與信息化發(fā)展，越來越多的鐵路無線通信業(yè)務(wù)需要GSM-R承載。在GSM-R系統(tǒng)承載加大的同時(shí)，GSM-R系統(tǒng)可靠性要求也不斷提高。CIR設(shè)備作為GSM-R的一個(gè)重要部分，在鐵路調(diào)度系統(tǒng)扮演著重要角色。
[0004]CIR為列車車載通信設(shè)備，主要包括兩種模塊:語音模塊和數(shù)據(jù)模塊，用于實(shí)現(xiàn)列車與地面間語音和數(shù)據(jù)的通信。目前，數(shù)據(jù)模塊承載了調(diào)度命令、車次號(hào)無線校核數(shù)據(jù)、列車尾部風(fēng)壓傳送等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接收與傳送。而語音業(yè)務(wù)，僅僅用于無線列車調(diào)度業(yè)務(wù)，不涉及調(diào)車和廣播等功能。目前列車上每臺(tái)CIR配置了語音模塊和數(shù)據(jù)模塊各一塊，如果CIR語音模塊或數(shù)據(jù)模塊出現(xiàn)故障將對鐵路安全運(yùn)輸造成不可估計(jì)的損失。
[0005]因此，開發(fā)一種有效的CIR設(shè)備的冗余控制方案是一個(gè)亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種鐵路機(jī)車綜合無線通信設(shè)備及其使用方法，以實(shí)現(xiàn)高效率的CIR設(shè)備無線通信設(shè)備冗余方案。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種鐵路機(jī)車綜合無線通信設(shè)備，包括:主用模塊、備用模塊和控制模塊；
[0008]所述的主用模塊，用于具備語音調(diào)度功能和數(shù)據(jù)承載功能；
[0009]所述的備用模塊，用于具備語音調(diào)度功能和數(shù)據(jù)承載功能；
[0010]所述的控制模塊，用于按照設(shè)定的時(shí)間間隔檢測主用模塊、備用模塊的狀態(tài)信息，所述狀態(tài)信息包括狀態(tài)故障和狀態(tài)正常，根據(jù)所述主用模塊、備用模塊的狀態(tài)信息，控制所述主用模塊、備用模塊進(jìn)行語音調(diào)度功能或者數(shù)據(jù)承載功能之間的切換。
[0011]優(yōu)選地，當(dāng)所述主用模塊、備用模塊的狀態(tài)都正常時(shí)，所述主用模塊采用數(shù)據(jù)模式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)，所述備用模塊采用語音模式，實(shí)現(xiàn)語音調(diào)度業(yè)務(wù)。
[0012]優(yōu)選地，所述控制模塊，用于當(dāng)所述主用模塊發(fā)生故障的情況下，控制狀態(tài)正常的備用模塊優(yōu)先承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而在數(shù)據(jù)空閑或者調(diào)度需要時(shí)，控制所述備用模塊從數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模式轉(zhuǎn)化成語音模式，實(shí)現(xiàn)語音調(diào)度功能。
[0013]優(yōu)選地，所述控制模塊，用于當(dāng)所述備用模塊發(fā)生故障的情況下，控制狀態(tài)正常的主用模塊優(yōu)先承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而在數(shù)據(jù)空閑或者調(diào)度需要時(shí)，控制所述主用模塊從數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模式轉(zhuǎn)化成語音模式，實(shí)現(xiàn)語音調(diào)度功能。
[0014]優(yōu)選地，所述主用模塊和備用模塊包括通用GSM-R制式的通信模塊，所述控制模塊包括運(yùn)行嵌入式或者Linux系統(tǒng)的控制單板，所述主用模塊、備用模塊和控制模塊之間互相進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種鐵路機(jī)車綜合無線通信設(shè)備的使用方法，包括:
[0016]鐵路機(jī)車綜合無線通信設(shè)備發(fā)送包含機(jī)車號(hào)信息的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)給GPRS接口服務(wù)器;
[0017]所述GPRS接口服務(wù)器根據(jù)機(jī)車號(hào)信息向Radius服務(wù)器查詢機(jī)車號(hào)對應(yīng)的IP地址；
[0018]所述Radius服務(wù)器根據(jù)機(jī)車號(hào)信息查詢內(nèi)部存儲(chǔ)的CIR模塊使用表，獲取CIR模塊使用表中存儲(chǔ)的機(jī)車號(hào)信息對應(yīng)的IP地址，向所述GPRS接口服務(wù)器返回機(jī)車號(hào)對應(yīng)的IP地址；
[0019]所述GPRS接口服務(wù)器根據(jù)所述機(jī)車號(hào)對應(yīng)IP地址，通過GGSN/SGSN向所述鐵路機(jī)車綜合無線通信設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，所述鐵路機(jī)車綜合無線通信設(shè)備通過SGSN/GGSN向所述GPRS接口服務(wù)器發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
[0020]優(yōu)選地，所述的方法還包括:
[0021]當(dāng)鐵路機(jī)車綜合無線通信設(shè)備進(jìn)行PDP激活過程中，所述鐵路機(jī)車綜合無線通信設(shè)備通過GGSN向RADIUS發(fā)送攜帶機(jī)車號(hào)的鑒權(quán)請求。
[0022]所述RADIUS進(jìn)行機(jī)車號(hào)的鑒權(quán)，給所述機(jī)車分配對應(yīng)的IP地址，將機(jī)車號(hào)、當(dāng)前正在使用的主用模塊或者備用模塊的標(biāo)識(shí)和所述機(jī)車的IP地址存儲(chǔ)在CIR模塊使用表中；
[0023]所述RADIUS將所述機(jī)車的IP地址發(fā)送給所述GGSN，所述GGSN向SGSN返回I3DP激活請求響應(yīng)，該P(yáng)DP激活請求響應(yīng)中攜帶上述機(jī)車的IP地址。
[0024]所述SGSN向所述鐵路機(jī)車綜合無線通信設(shè)備發(fā)送所述PDP激活請求響應(yīng)，所述鐵路機(jī)車綜合無線通信設(shè)備將所述PDP激活請求響應(yīng)中攜帶的機(jī)車的IP地址配置為自己的IP地址，所述鐵路機(jī)車綜合無線通信設(shè)備的PDP激活成功。
[0025]由上述本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例通過設(shè)置CIR設(shè)備中的主用模塊和備用模塊都同時(shí)具備語音調(diào)度功能和數(shù)據(jù)承載功能，實(shí)現(xiàn)了 CIR設(shè)備中的語音功能模塊和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)功能模塊相互備份，提供了一種高效率的CIR設(shè)備無線通信設(shè)備冗余方案，提高了機(jī)車綜合無線通信的可靠性。避免了如果CIR語音模塊或數(shù)據(jù)模塊出現(xiàn)故障將對鐵路安全運(yùn)輸造成損失的情況的發(fā)生。
[0026]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種CIR設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中，主用模塊10、備用模塊20和控制模塊30 ；
[0029]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種CIR設(shè)備中的主用模塊和備用模塊之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移不意圖；
[0030]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種PDP激活過程處理流程示意圖；
[0031]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種向CIR發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的處理流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0033]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本發(fā)明的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解，當(dāng)我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)的任一單元和全部組合。
[0034]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0035]為便于對本發(fā)明實(shí)施例的理解，下面將結(jié)合附圖以幾個(gè)具體實(shí)施例為例做進(jìn)一步的解釋說明，且各個(gè)實(shí)施例并不構(gòu)成對本發(fā)明實(shí)施例的限定。
[0036]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種CIR設(shè)備無線通信設(shè)備冗余方法，主要是針對話音模塊單元和數(shù)據(jù)模塊單元實(shí)現(xiàn)相互備份，提高機(jī)車綜合無線通信的可靠性。
[0037]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種CIR設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括主用模塊10、備用模塊20和控制模塊30，該主用模塊和備用模塊都同時(shí)具備語音調(diào)度功能和數(shù)據(jù)承載功能，上述控制模塊按照設(shè)定的時(shí)間間隔檢測主用模塊、備用模塊的狀態(tài)信息，該狀態(tài)信息包括狀態(tài)故障和狀態(tài)正常。根據(jù)主用模塊、備用模塊的狀態(tài)信息，控制主用模塊、備用模塊進(jìn)行語音調(diào)度功能或者數(shù)據(jù)承載功能之間的切換。
[0038]主用模塊和備用模塊可以選用通用GSM-R制式的通信模塊，控制模塊可以選用運(yùn)行嵌入式或者Linux系統(tǒng)的控制模塊單板，模塊之間可以采用串口、以太網(wǎng)連接或者其他通用通信方式連接，實(shí)現(xiàn)模塊間的消息傳遞和通信。
[0039]在正常情況下，主用模塊采用數(shù)據(jù)模式，實(shí)現(xiàn)承載了調(diào)度命令、車次號(hào)無線校核數(shù)據(jù)、列車尾部風(fēng)壓傳送等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接收與傳送；備用模塊采用語音模式，實(shí)現(xiàn)無線列車語音調(diào)度業(yè)務(wù)。使用方法與現(xiàn)行CIR設(shè)備的使用方法一致。
[0040]在主用模塊發(fā)生故障的情況下，上述控制模塊控制狀態(tài)正常的備用模塊優(yōu)先承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；在備用模塊發(fā)生故障的情況下上述控制模塊控制狀態(tài)正常的主用模塊優(yōu)先承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
[0041]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種CIR設(shè)備中的主用模塊和備用模塊之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移示意圖如圖2所示。當(dāng)備用模塊發(fā)生故障時(shí)，主用模塊優(yōu)先承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而當(dāng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)空閑或者調(diào)度需要時(shí)，上述控制模塊控制主用模塊可以從數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模式轉(zhuǎn)化成語音模式，實(shí)現(xiàn)無線列調(diào)語音功能；語音通話結(jié)束后，主用模塊會(huì)自動(dòng)切換回原有的數(shù)據(jù)模式。這種主用替代備用模式直到車載設(shè)備回庫檢修后，返回正常模式。
[0042]當(dāng)主用模塊發(fā)生故障時(shí)，備用模塊切換到數(shù)據(jù)模式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載；而在數(shù)據(jù)空閑或者調(diào)度需要時(shí)，上述控制模塊控制備用模塊可以從數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模式轉(zhuǎn)化成語音模式，實(shí)現(xiàn)無線列調(diào)語音功能；語音通話結(jié)束后，備用語音模塊自動(dòng)切換回?cái)?shù)據(jù)模式。這種備用替代主用模式直到車載設(shè)備回庫檢修后返回正常模式。
[0043]GSM-R網(wǎng)絡(luò)承載CIR數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，不僅提供了 PDP(Packet Data Protocol，分組數(shù)據(jù)協(xié)議)激活過程，還提供了 GPRS(通用分組無線服務(wù)技術(shù)，General Packet Rad1Service)終端IP地址解析功能，該功能是由GPRS接口服務(wù)器(以下簡稱GRIS)在向GPRS終端轉(zhuǎn)發(fā)應(yīng)用數(shù)據(jù)之前，會(huì)根據(jù)GSM-R編號(hào)方案要求生成GPRS終端設(shè)備的域名編碼，并向DNS (Domain Name