一種鏈路切換方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鏈路切換方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]Mesh (無線網(wǎng)格)網(wǎng)絡(luò)是一種新型的無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提供對AP (Access Point，接入點)移動性的支持，因此，Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)常被應(yīng)用于軌道交通。
[0003]以地鐵Mesh組網(wǎng)為例，地鐵列車上安裝車載AP，地鐵軌道旁每隔一段距離安裝一個軌旁AP，隨著列車的高速移動，車載AP與軌旁AP之間需要進行鏈路切換，以保證車載AP始終與通信質(zhì)量最優(yōu)的軌旁AP連接。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)方案中，車載AP與軌旁AP之間建立多條鏈路，選擇其中質(zhì)量最好的鏈路作為主鏈路進行數(shù)據(jù)傳輸。但是，在以波導(dǎo)管為傳輸介質(zhì)的Mesh組網(wǎng)中，鏈路信號在波導(dǎo)管末端會出現(xiàn)急速衰減，現(xiàn)有技術(shù)方案無法及時感知該變化，導(dǎo)致不能及時切換到備用鏈路，造成數(shù)據(jù)丟失，影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N鏈路切換方法及裝置。
[0006]具體地，本申請是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]本申請?zhí)峁┮环N鏈路切換方法，應(yīng)用于無線網(wǎng)格Mesh網(wǎng)絡(luò)中的車載接入點AP上，所述車載AP已與信號類型為波導(dǎo)信號的第一軌旁AP建立第一鏈路，該方法包括:
[0008]當檢測到信號類型為空口信號的第二軌旁AP時，與所述第二軌旁AP建立第二鏈路；
[0009]計算所述車載AP與所述第二軌旁AP之間的信號傳輸時長；
[0010]根據(jù)所述信號傳輸時長從所述第一鏈路切換到所述第二鏈路。
[0011]本申請還提供一種鏈路切換裝置，應(yīng)用于無線網(wǎng)格Mesh網(wǎng)絡(luò)中的車載接入點AP上，所述車載AP已與信號類型為波導(dǎo)信號的第一軌旁AP建立第一鏈路，該裝置包括:
[0012]建立單元，用于當檢測到信號類型為空口信號的第二軌旁AP時，與所述第二軌旁AP建立第二鏈路；
[0013]計算單元，用于計算所述車載AP與所述第二軌旁AP之間的信號傳輸時長；
[0014]切換單元，用于根據(jù)所述信號傳輸時長從所述第一鏈路切換到所述第二鏈路。
[0015]由以上描述可以看出，本申請中車載AP在從波導(dǎo)信號向空口信號切換時，通過計算車載AP與第二軌旁AP之間的信號傳輸時長，確定進行鏈路切換的時機，從而充分利用波導(dǎo)管的傳輸特性，不過早地進行鏈路切換，同時，在靠近空口信號的區(qū)域進行鏈路切換，以提高鏈路切換后的通信質(zhì)量。
【附圖說明】
[0016]圖1是本申請一示例性實施例示出的地鐵Mesh組網(wǎng)環(huán)境示意圖；
[0017]圖2是本申請一示例性實施例示出的一種鏈路切換方法流程圖；
[0018]圖3是本申請一示例性實施例示出的一種鏈路切換裝置所在設(shè)備的基礎(chǔ)硬件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是本申請一示例性實施例示出的一種鏈路切換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本申請相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本申請的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
[0021]在本申請使用的術(shù)語是僅僅出于描述特定實施例的目的，而非旨在限制本申請。在本申請和所附權(quán)利要求書中所使用的單數(shù)形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數(shù)形式，除非上下文清楚地表示其他含義。還應(yīng)當理解，本文中使用的術(shù)語“和/或”是指并包含一個或多個相關(guān)聯(lián)的列出項目的任何或所有可能組合。
[0022]應(yīng)當理解，盡管在本申請可能采用術(shù)語第一、第二、第三等來描述各種信息，但這些信息不應(yīng)限于這些術(shù)語。這些術(shù)語僅用來將同一類型的信息彼此區(qū)分開。例如，在不脫離本申請范圍的情況下，第一信息也可以被稱為第二信息，類似地，第二信息也可以被稱為第一信息。取決于語境，如在此所使用的詞語“如果”可以被解釋成為“在……時”或“當……時”或“響應(yīng)于確定”。
[0023]圖1所示為一種典型的地鐵Mesh組網(wǎng)環(huán)境示意圖。在該Mesh組網(wǎng)環(huán)境中，APUAP2、AP3、AP4以及AP5為軌旁AP，通過有線線纜與交換機連接，再通過交換機與控制中心連接；ΑΡ0為地鐵列車的車載AP。在地鐵列車前進過程中，車載AP沿列車前進方向與軌旁AP逐步進行鏈路切換，以實現(xiàn)列車與控制中心的數(shù)據(jù)交換。例如，控制中心可以通過數(shù)據(jù)交互監(jiān)控列車的運行狀態(tài)以及控制列車啟停或車門開關(guān)等。
[0024]在地鐵鋪設(shè)過程中，常常在地鐵軌道旁安裝波導(dǎo)管以提高無線信號的抗干擾能力，但波導(dǎo)管并不會全網(wǎng)鋪設(shè)，通常采用波導(dǎo)-空口混合的組網(wǎng)方式，如圖1所示。在該組網(wǎng)方式下，需要考慮無線信號在不同介質(zhì)間平滑切換的問題?，F(xiàn)有技術(shù)方案通常采用以下兩種方式進行鏈路切換。
[0025]方式一，在車載AP和軌旁AP之間建立多條鏈路，從多條鏈路中選擇信號質(zhì)量最好的鏈路作為主鏈路進行數(shù)據(jù)傳輸。由于無線信號在波導(dǎo)管末端會出現(xiàn)急速衰減，當主鏈路信號在波導(dǎo)管末端急速衰減時，該切換方式無法及時感知信號質(zhì)量變化，導(dǎo)致不能及時進行鏈路切換，造成數(shù)據(jù)丟失，影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?br>[0026]方式二，利用無線信號重疊區(qū)域，當在波導(dǎo)管中發(fā)現(xiàn)空口信號時，立即切換到該空口信號對應(yīng)鏈路進行數(shù)據(jù)傳輸。該切換方式無法充分發(fā)揮波導(dǎo)管的傳輸性能，造成資源浪費，同時，過早地切換到空口信號對應(yīng)鏈路無法保證鏈路信號質(zhì)量，造成數(shù)據(jù)丟失，同樣影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?br>[0027]針對上述問題，本申請實施例提出一種鏈路切換方法，該方法中車載AP已與信號類型為波導(dǎo)信號的第一軌旁AP建立第一鏈路，當車載AP檢測到信號類型為空口信號的第二軌旁AP時，計算車載AP與第二軌旁AP之間的信號傳輸時長，進而根據(jù)該信號傳輸時長確定從第一鏈路向第二鏈路切換的時機。
[0028]參見圖2，為本申請鏈路切換方法的一個實施例流程圖，該實施例對鏈路切換過程進行描述。
[0029]步驟201，當檢測到信號類型為空口信號的第二軌旁AP時，與所述第二軌旁AP建立第二鏈路。
[0030]本申請實施例中，車載AP可在與軌旁AP的信息交互過程中獲取軌旁AP的信號類型，該信號類型表明傳輸軌旁AP無線信號的傳輸介質(zhì)。
[0031]在Mesh網(wǎng)絡(luò)部署階段，可以預(yù)先對軌旁AP的信號類型進行配置。例如，圖1中APl和AP5對應(yīng)的傳輸介質(zhì)為空口，因此，可配置APl和AP5的信號類型為空口信號；AP2、AP3以及AP4對應(yīng)的傳輸介質(zhì)為波導(dǎo)管，因此，可配置AP2、AP3以及AP4的信號類型為波導(dǎo)信號。
[0032]本申請主要用于解決從波導(dǎo)區(qū)段向空口區(qū)段過渡過程中的鏈路切換問題，對于空口區(qū)段向波導(dǎo)區(qū)段過渡、空口區(qū)段向空口區(qū)段過渡以及波導(dǎo)區(qū)段向波導(dǎo)區(qū)段過渡均采用現(xiàn)有的鏈路切換方式，在此不再贅述。
[0033]假設(shè)當前車載AP已與信號類型為波導(dǎo)信號的第一軌旁AP建立第一鏈路，并通過第一鏈路進行數(shù)據(jù)傳輸。由于相鄰軌旁AP在部署時會存在一定的信號重疊區(qū)域，因此，當列車前行到第一軌旁AP與其它軌旁AP的信號重疊區(qū)域時，可以檢測到新的軌旁AP的信號，并與該新的軌旁AP建立鏈路。當該新的軌旁AP的信號類型為空口信號時，說明當前列車正逐步駛離波導(dǎo)區(qū)段駛向空口區(qū)段。以下將該信號類型為空口信號的新檢測到的軌旁AP稱為第二軌旁AP，與該第二軌旁AP建立的對應(yīng)鏈路稱為第二鏈路。
[0034]步驟202，計算所述車載AP與所述第二軌旁AP之間的信號傳輸時長。
[0035]在通過步驟201檢測到信號類型為空口信號的第二軌旁AP時，計算車載AP與該第二軌旁AP之間的信號傳輸時長，具體可通過如下過程計算:
[0036]向第二軌旁AP發(fā)送鏈路測試報文，該鏈路測試報文可以為空數(shù)據(jù)(Null Data)報文，空數(shù)據(jù)報文具有負載小的特點，可節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬。車載AP在發(fā)送鏈路測試報文的同時，記錄發(fā)送該鏈路測試報文的時間，以下稱為第一時間。
[0037]第二軌旁AP接收到車載AP發(fā)送的鏈路測試報文后，回應(yīng)鏈路響應(yīng)報文。車載AP接收第二軌旁AP回應(yīng)的鏈路響應(yīng)報文，記錄接收該鏈路響應(yīng)報文的時間，以下稱為第二時間。
[0038]車載AP根據(jù)記錄的第一時間和第二時間計算車載AP與第二軌旁AP之間的信號傳輸時長。例如，可以直接計算第二時間與第一時間之間的時間差值作為當前車載AP與第二軌旁AP之間的信號傳輸時長；或者將上述計算的時間差值除以2作為當前車載AP與第二軌旁AP之間的信號傳輸時長。區(qū)別僅在于計算的是信號往返時長還是單程時長，可根據(jù)實際應(yīng)用自行選擇。
[0039]步驟203，根據(jù)所述信號傳輸時長從所述第一鏈路切換到所述第二鏈路。
[0040]本步驟根據(jù)步驟202計算得到的信號傳輸時長完成從第一鏈路向第二鏈路的切換，具體為:
[0041]判斷計算的信號傳輸時長是否大于預(yù)設(shè)的傳輸時長閾值。該傳輸時長閾值為根據(jù)Mesh網(wǎng)絡(luò)部署情況預(yù)先在車載AP中設(shè)置的時間參數(shù)。通常情況下，Mesh網(wǎng)絡(luò)的部署均勻且有規(guī)律可循，例如，相鄰波導(dǎo)管之間的距離、軌旁AP與傳輸介質(zhì)之間的距離和方向，等等。
[0042]本申請實施例中，Mesh網(wǎng)絡(luò)中空口區(qū)段的第二軌旁AP與相鄰波導(dǎo)區(qū)段的距離是固定的，無線信號在空氣中的傳播速率也相對固定(略小于或約等于光速)，因此，通過無線信號在空氣中的傳播速率和傳播時長可以獲知第二軌旁AP距離車載AP的距離，反之，通過車載AP與第二軌旁AP的距離和無線信號在空氣中的傳播速率，也可以獲取無線信號在空氣中的傳播時長。
[0043]本申請為了充分發(fā)揮波導(dǎo)管的傳輸特性，考慮在接近波導(dǎo)管末端急速衰減區(qū)之前進行鏈路切換，同時，使車載AP盡量靠近空口區(qū)段的軌旁AP時進行鏈路切換，確保切換后的信號質(zhì)量。在充分考慮上述因素后，可根據(jù)實際的Mesh組網(wǎng)環(huán)境確定傳輸時長閾值。例如，假設(shè)位于空口區(qū)段的第二軌旁AP部署于波導(dǎo)區(qū)段結(jié)束的位置，列車行駛速度為50km/h(相當于13.89m/s)，假設(shè)綜合考慮運算延遲、CPU占用等外界因素的影響，預(yù)留切換時長為Is (實際單純的鏈路切換時間遠遠小于Is)，則列車應(yīng)在距離第二軌旁AP 13.89m的位置(該位置已保證在急速衰減區(qū)之前)開始鏈路切換。假設(shè)，無線信號在空氣中的傳輸速率為300000000m/s,則根據(jù)前述分析的無線信號在空氣中的傳輸速率、傳輸時長與傳輸距離的關(guān)系，可預(yù)設(shè)車載AP與第二軌旁AP之間的傳輸時長閾值為13.89/300000000 = 46.3ns。
[0044]當車載AP與第二軌旁AP