[發明專利]基于廣播的LTE-R同步操控通信系統及切換方法

有效

• 申請號: 201310601909.8
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN103813403A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 吳昊;趙笑楠;袁天洋;劉曉曼;孫乾;胡軼男
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H04W36/30
• 分類號: H04W36/30;H04W60/00;H04W76/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 毛燕生

1.基于廣播的LTE-R同步操控通信系統，其特征在于：

包括核心網EPC模塊，核心網EPC模塊主要由移動管理實體MME、歸屬簽約用戶服務器HSS、服務網關S-GW、分組數據網網關P-GW等網元組成，以有線方式與基站eNodeB相連接；

基站eNodeB模塊，基站eNodeB架設在鐵路沿線，為列車機車終端提供一定頻率的信號，使得列車機車終端數據傳輸鏈路始終處于連接狀態；

列車終端模塊，列車終端模塊包含位于一列主控機車上的終端和分別位于三輛從控機車上的終端，通過無線傳輸鏈路與基站eNodeB相連接；

列車列尾模塊，列車列尾模塊位于最后一列從控機車上，通過無線鏈路與其他機車進行通信；

列控數據實時傳輸系統，在調度中心設置核心網EPC模塊，優選基站eNodeB模塊沿列車運行線路呈線狀分布；為減小系統內干擾，頻率規劃采用5M異頻組網，相鄰小區采用不同載波頻率。

2.基于數據廣播的LTE-R同步操控通信系統的切換方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1）網絡側注冊，列車在始發站出發前，列車機車終端進行網絡注冊登記，根據列車車次號確定列車行駛經過小區的切換順序列表；

步驟2）數據傳輸鏈路建立，由核心網EPC模塊開啟覆蓋當前服務小區的天線，由網絡分配給列車機車終端固定頻率和時隙給該列車，建立數據傳輸鏈路；

步驟3）切換，列車進入當前服務小區與切換目標小區重疊區域時，根據預定切換準則，核心網EPC模塊根據小區的切換順序列表開啟覆蓋切換目標小區的基站天線，并建立當前服務小區與切換目標小區基站間的數據連接，列車發送上行鏈路信號到切換目標小區，當整列火車均切換入切換目標小區時，核心網EPC模塊根據切換策略關閉覆蓋當前服務小區的天線；列車一直向終點站進發，核心網EPC模塊根據預定切換準則和小區的切換順序列表不斷地進行切換；

步驟4）網絡側注銷步驟，當網絡側完成最后一個小區的切換后，列車將到達終點站，當?？拷K點站后，進行網絡側注銷，列車終端釋放其無線頻率資源。

3.根據權利要求2所述的基于廣播的LTE-R同步操控通信系統的切換方法，其特征在于步驟3）還進一步還包括：優選核心網EPC的切換準則為基于信號強度檢測的切換準則，且主控機車和從控機車分別采用不同的切換類型：其中，主控機車采用終端輔助的切換，當主控機車上的終端檢測到新小區信號強度超過當前小區，并且信號強度達到預定門限值時，核心網EPC通過控制基站天線狀態進行切換；從控機車采用終端控制的切換，當從控機車接收到新小區信號強度超過當前小區，并且信號強度達到預定門限值時，列車上的終端通過控制接收天線的接收信號頻率進行切換。

4.根據權利要求2所述的基于廣播的LTE-R同步操控通信系統的切換方法，其特征在于步驟3）還進一步還包括：優選切換步驟中，主控機車通過無線接入網使用終端協助的硬切換算法來支持移動性：周期性的或有觸發事件的，機車終端測量下行鏈路信號質量并發送測量報告到服務小區基站S-eNodeB；S-eNodeB在測量報告以及與主控機車終端和目標小區基站T-eNodeB的協商下來決定切換是否進行。

5.根據權利要求2所述的基于廣播的LTE-R同步操控通信系統的切換方法，其特征在于步驟3）還進一步還包括：優選切換步驟中，從控機車采用終端控制的切換策略：當主控機車完成越區切換后，從控機車終端同時測量服務小區基站S-eNodeB和目標小區基站T-eNodeB以不同頻率發送的下行鏈路信號電平，當從控機車接收到目標小區信號強度超過當前服務小區，并且信號強度達到預定門限值時，從控機車上的終端改變接收天線的接收信號頻率，進行切換。