[發明專利]一種面向CTCS-3業務的GSM-R快速越區切換方法

無效

• 申請號: 201010104548.2
• 申請日: 2010-02-01
• 公開（公告）號: CN101778439A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 蔣文怡;鐘章隊;朱剛;丁建文;武貴君
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H04W36/08
• 分類號: H04W36/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于CTCS-3列車控制系統中列車通信技術領域，涉及一種面向CTCS-3業務的GSM-R快速越區切換的實現方法。

背景技術

為了滿足列車提速和安全運行的需要，同時為了滿足不同線路分級運輸的需要，我國制定了“中國列車控制系統CTCS(Chinese?Train?Control?System)發展規劃”。該發展規劃參照歐洲列車控制系統ETCS(Europen?Train?ControlSystem)標準并結合中國列車控制現狀及未來發展需要，將中國列車控制系統分為CTCS-0至CTCS-4五級。其中CTCS-3適用于時速300～350公里的列車。CTCS-3是一種基于GSM-R傳輸信息的集中式列車控制系統。

GSM-R移動通信網是在GSM的基礎上發展而來，在列車快速移動過程中，車載通信模塊必須通過不斷的選擇信號最強小區并切換到該小區來保持與網絡的通信，以實現車地間安全數據傳輸的不中斷，一旦車載通信模塊在某個位置發生切換失敗，車地間通信就會中斷，車地間安全數據傳輸也會中斷，影響行車安全以及運輸效率。

因此，保證GSM-R越區切換的成功率至關重要，傳統的GSM-R越區切換算法是通過對每個GSM-R小區設置鄰區關系，車載通信模塊在當前小區駐留時，會實時檢測當前小區的鄰小區的電平信號，并且在超過越區切換門限的時候切換到當前小區鄰小區中電平信號最強的一個。

然而，在CTCS-3業務中，列車運行時速快，GSM-R小區越區切換頻繁，車載通信模塊與GSM-R網絡相關網元不停的進行越區切換判決和實施越區切換，車載通信模塊、網絡信道資源處于極度繁忙狀態，并且受到無線環境的影響，往往會造成車載通信模塊切換至非理想的目前小區，造成通信中斷。

通過在實際中的應用可以發現，由于鐵路的特殊性，列車在線路上往往是沿固定路線、固定方向運行，因此，一旦確定列車運行方向，其運行過程中越區切換經過的小區均有序按位置排列。如果讓車載通信模塊在運行過程中直接判斷運行方向前方小區的信號，達到切換門限后直接進行切換，而不對當前小區的其他相鄰小區的電平信號進行判斷，節省了時間，提高了效率，節約了網絡資源。

因此，本發明公開了在GSM-R網絡的無線資源管理過程中，面向CTCS-3業務實現高速越區切換的方法。根據GSM-R沿鐵路線路線形覆蓋和列車運行方向具有完全確定性的特點，GSM-R網絡在準確判斷列車的運行方向后，直接判斷出CTCS-3移動臺的下一個主用和備用切換小區，而不采用傳統的PBGT切換算法。該方法省略了越區切換的測量和判決過程，減小了切換過程所需要的保護時間以及網絡重疊覆蓋區域，節約了網絡資源，極大的提高了列車在高速運行情況下的CTCS-3移動臺的切換成功率，也極大的減小了CTCS-3業務的通信中斷概率。

發明內容

本發明公開了在GSM-R網絡的無線資源管理過程中，面向CTCS-3業務實現高速越區切換的方法。根據GSM-R沿鐵路線路線形覆蓋和列車運行方向具有完全確定性的特點，GSM-R網絡在準確判斷列車的運行方向后，直接判斷出CTCS-3移動臺的下一個主用和備用切換小區，而不采用傳統的PBGT切換算法。該方法省略了越區切換的測量和判決過程，減小了切換過程所需要的保護時間以及網絡重疊覆蓋區域，節約了網絡資源，極大的提高了列車在高速運行情況下的CTCS-3移動臺的切換成功率，也極大的減小了CTCS-3業務的通信中斷概率。

本發明采取的技術方案是：一種面向CTCS-3業務的GSM-R快速越區切換方法包括以下步驟：

步驟1，對于鐵路線沿線的每個基站小區，按照列車運行方向，為其定義兩個切入小區，一個為主用，一個為備用；

步驟2，列車沿某一方向運行時觸發越區切換；

步驟3，確定列車運行方向為上行或下行；

步驟4，判斷主用切入小區是否可以切入，如果是則進入步驟207，否則進入下一步；

步驟5，判斷備用切入小區是否可以切入，如果是則進入步驟207，否則進入下一步；

步驟6，采用備用的傳統PBGT算法實施越區切換；

步驟7，切入成功。

其中步驟3中確定列車運行方向的具體方法如下，

步驟101，鐵路線沿線的基站小區按位置分布定義BTS_ID值，上行方向依次遞增，下行方向以此遞減；

步驟102，列車沿某一方向運行時，觸發越區切換；

步驟103，判斷BTS_ID是否已經依次遞增3次或依次遞減3次；