基于IP化GSM-R網(wǎng)絡的4.8kb/s數(shù)據(jù)業(yè)務傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及列車運行控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于IP化GSM-R網(wǎng)絡的4.Skb/s數(shù)據(jù)業(yè)務傳輸方法。
【背景技術(shù)】
[0002]中國列車運行控制系統(tǒng)3級(以下簡稱CTCS-3)列控系統(tǒng)是目前國內(nèi)高速鐵路的核心安全系統(tǒng)。GSM-R 網(wǎng)絡(Global System for Mobile Communicat1n for Railway，專用于鐵路的全球移動通信系統(tǒng))作為列控系統(tǒng)的一部分，承載列車控制信息的傳輸，為車載設(shè)備與無線閉塞中心提供雙向信息交互的通道。車載設(shè)備通過GSM-R網(wǎng)絡接收無線閉塞中心發(fā)出的行車許可、臨時限速及線路參數(shù)等信息；無線閉塞中心通過GSM-R網(wǎng)絡接收車載設(shè)備傳送的列車動態(tài)信息(如列車速度、位置等)。
[0003]在公眾網(wǎng)絡中，電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務應用很少，僅在沒有GPRS(General PacketRad1 Service，通用分組無線服務技術(shù))網(wǎng)絡時為用戶提供Internet或Intranet接入，由于速率很低，并沒有得到廣泛應用。但由于電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務具有高可靠性、獨占信道、時延小、誤碼率低等優(yōu)點，符合列控數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c，其業(yè)務速率也完全能滿足列控數(shù)據(jù)的吞吐量要求，成為列控數(shù)據(jù)業(yè)務的首選。4.8kb/s和9.6kb/s電路交換異步透明數(shù)據(jù)是承載CTCS-3級列控業(yè)務的必選需求，而4.8kb/s電路交換異步透明數(shù)據(jù)業(yè)務是首選業(yè)務。
[0004]4.8kb/s異步透明數(shù)據(jù)業(yè)務實現(xiàn)從列控車載終端到無線閉塞中心的端到端傳輸，其間要經(jīng)過MT終端、空中接口、基站、BSC、TRAU和MSC (Moblie Switching Centre，移動交換中心)/IWF等多個環(huán)節(jié)，進行多次的速率適配和轉(zhuǎn)換，每一個環(huán)節(jié)都必須準確無誤的完成才能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。
[0005]BSC與BTS之間的通信接口稱為Abis接口，實現(xiàn)兩者之間的遠端互連。傳統(tǒng)Abis接口采用標準的2.048Mbps或64Kbps的PCM(Pulse Coded Modulat1n，脈沖編碼調(diào)制)數(shù)字傳輸鏈路來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，其上承載語音業(yè)務信道。目前，現(xiàn)有的一種基于傳統(tǒng)Abis接口的4.8kbit/s異步透明數(shù)據(jù)業(yè)務的實現(xiàn)過程如圖1所示，包括如下的處理過程:
[0006]首先，對于4.8kb/s的異步透明數(shù)據(jù)，在MT(Mobile Terminal，移動終端)中要進行RA (Rate Adapt1n，速率適配)O和RAl ’兩步變換，這兩步變換要根據(jù)3GPP (ThirdGenerat1n Partnership Pro ject，第三代移動通信伙伴項目)04.21通過MT模塊軟件來實現(xiàn)。RAO把4.8kb/s的異步透明數(shù)據(jù)通過填充附加的“停止比特”變?yōu)橥綌?shù)據(jù)，使其速率剛好等于相同的同步數(shù)據(jù)速率，即4.8kb/s的異步數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成4.8kb/s的同步數(shù)據(jù)。由RAO輸出的4.8kb/s同步數(shù)據(jù)通過RA1’變換，轉(zhuǎn)變?yōu)榭罩薪涌谒蟮?kb/s速率的同步數(shù)據(jù)。
[0007]4.8kb/s變換到6kb/s時采用修正ITU-T V.11060bit幀結(jié)構(gòu)。這一部分的速率變化方式是由于GSM-R網(wǎng)絡的空中接口特性決定的，所以碼率轉(zhuǎn)化不可或缺。
[0008]上述MT中的信道編碼器對6kb/s速率的同步數(shù)據(jù)進行編碼后，通過空中接口將6kb/s速率的同步數(shù)據(jù)傳輸給BTS (Base Transmit Stat1n，基站)。
[0009]在BTS的信道解碼器輸出的數(shù)據(jù)碼速和移動模塊的信道編碼器的輸入速率是相同的，但是考慮到原有BTS與BSC之間設(shè)備關(guān)系的PCM傳輸設(shè)備特點，在BSS系統(tǒng)內(nèi)部需要進行RA1/RA1’、RAA和RA2的轉(zhuǎn)換(參考3GPP 08.20)，最終實現(xiàn)滿足Abis接口要求的64kb/s。其中，RA1/RA1’實現(xiàn)從中間速率和信道編碼器要求的輸入速率之間的轉(zhuǎn)換。TCH/F4.8對應的空中接口用戶速率為6kbit/s，與之對應的中間速率為8kbit/s。RAA實現(xiàn)V.11080比特幀格式和TRAU幀中72比特幀格式之間的轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)在由TRAU送給MSC時，在TRAU中實現(xiàn)RA2速率適配，RA2實現(xiàn)中間速率8kbit/s到64kbit/s的最終轉(zhuǎn)換。
[0010]隨著軟交換技術(shù)的引入，基于IP的交換網(wǎng)絡架構(gòu)逐漸形成。其中，基于IP傳輸方式的Abis接口，相對于傳統(tǒng)的基于PCM傳輸?shù)腁bis接口有著更高的傳輸效率和靈活性?，F(xiàn)有技術(shù)中的一種利用基于IP傳輸方式的Abis接口的傳統(tǒng)GSM-R 4.8kbit/s數(shù)據(jù)業(yè)務速率適配過程圖如圖2所示，其中，IP Abis接口用戶面數(shù)據(jù)傳送采用RTP (Real time TransportProtocol，實時傳輸協(xié)議)協(xié)議實現(xiàn)，原有的數(shù)據(jù)幀封裝到RTP Data中。
[0011]上述現(xiàn)有技術(shù)中的一種利用基于IP傳輸方式的Abis接口的傳統(tǒng)GSM-R4.8kbit/s數(shù)據(jù)業(yè)務速率適配過程的缺點為:考慮到了網(wǎng)元間互聯(lián)的要求，在MSC設(shè)備中需要進行RTP轉(zhuǎn)換，以及RAA、RA2碼率轉(zhuǎn)換，這些RTP轉(zhuǎn)換，以及RAA、RA2碼率轉(zhuǎn)換存在著碼率轉(zhuǎn)換的延時損耗，也這使得CTCS-3鐵路安全數(shù)據(jù)傳輸過程在Abis接口上存在誤碼產(chǎn)生可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的實施例提供了一種基于IP化GSM-R網(wǎng)絡的4.8kb/s數(shù)據(jù)業(yè)務傳輸方法，以減少數(shù)據(jù)傳輸時延。
[0013]一種基于IP化GSM-R網(wǎng)絡的4.8kb/s數(shù)據(jù)業(yè)務傳輸方法，包括:
[0014]BTS接收到車載移動終端通過空中接口發(fā)送過來的數(shù)據(jù)幀，識別出所述數(shù)據(jù)幀為
4.8 kb it/s 數(shù)據(jù)幀；
[0015]所述BTS對所述4.8 kb it/s數(shù)據(jù)業(yè)務幀進行速率轉(zhuǎn)換處理，得到64kb/s標準數(shù)據(jù)幀；
[0016]所述BTS通過IP Abis接口將所述64kb/s標準數(shù)據(jù)幀發(fā)送給BSC設(shè)備。
[0017]優(yōu)選地，所述的識別出所述數(shù)據(jù)幀為4.8kbit/s數(shù)據(jù)幀，包括:
[0018]BTS通過車載移動終端到列控業(yè)務地面服務器端到端傳輸過程中的低層兼容性信息單元LLC信元獲取所述移動終端的接入信息，根據(jù)所述移動終端的接入信息識別出所述移動終端發(fā)送的數(shù)據(jù)幀為4.8kbit/s數(shù)據(jù)幀。
[0019]優(yōu)選地，所述基于IP化GSM-R網(wǎng)絡包括列車運行控制系統(tǒng)中的基于IP化GSM-R網(wǎng)絡。
[0020]優(yōu)選地，所述的BTS對所述4.8 kb it/s數(shù)據(jù)業(yè)務幀進行速率轉(zhuǎn)換處理，得到64kb/s標準數(shù)據(jù)幀，包括:
[0021]所述BTS對所述4.8kbit/s數(shù)據(jù)幀進行譯碼處理和RA1/RA1’轉(zhuǎn)換處理，得到速率為80kb/s的中間速率幀，所述BTS對所述80kb/s的中間速率幀進行RA2變換，獲得BSC設(shè)備可識別的64kb/s的標準數(shù)據(jù)幀。
[0022]優(yōu)選地，所述的BTS通過IP Abis接口將所述64kb/s標準數(shù)據(jù)幀發(fā)送給BSC設(shè)備，包括:
[0023]所述BTS對所述64kb/s的標準數(shù)據(jù)幀進行實時傳輸協(xié)議RTP封裝處理，將所述64kb/s的標準數(shù)據(jù)幀封裝到RTP幀中，所述BTS直接通過IP Abis接口將所述封裝了 64kb/s的標準數(shù)據(jù)幀的RTP幀發(fā)送給BSC設(shè)備。
[0024]優(yōu)選地，所述的方法還包括:
[0025]所述BSC通過LLC信元獲取移動終端的接入信息，根據(jù)所述移動終端的接入信息識別出用戶面發(fā)送的數(shù)據(jù)類型為4.8kbit/s的列控數(shù)據(jù)業(yè)務，
[0026]所述BSC設(shè)備收到所述封裝了 64kb/s的標準數(shù)據(jù)幀的RTP幀后，對所述RTP幀進行RTP解封裝，提取并識別出所述RTP幀中封裝的64kb/s的標準數(shù)據(jù)幀，所述BSC設(shè)備將所述64kb/s的標準數(shù)據(jù)幀通過A接口發(fā)送給MSC設(shè)備。
[0027]由上述本發(fā)明的實施例提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例在基于IP傳輸?shù)腁bis接口上采用64kb/s的傳輸速率，將封裝了 64kb/s的標準數(shù)據(jù)幀的RTP幀直接發(fā)送給BSC設(shè)備，省去了 BSC設(shè)備進行RAA、RA2碼率轉(zhuǎn)換等TRAU的速率轉(zhuǎn)換過程，BSC設(shè)備直接以64kb/s的速率傳送給MSC等列控業(yè)務服務器設(shè)備，這樣大大降低了端到端的數(shù)據(jù)傳送時延，并提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕軌蛟诒ＷC列控數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩郧疤嵯?，解決現(xiàn)有技術(shù)中延時和誤碼的問題，提高CTCS-3鐵路安全數(shù)據(jù)傳輸可靠性。
[0028]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點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)明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實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)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種基于傳統(tǒng)Abis接口的4.8kbit/s異步透明數(shù)據(jù)業(yè)務的處理流程圖；
[0031]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的一種利用基于IP傳輸方式的Abis接口的傳統(tǒng)GSM-R4.8kbit/s數(shù)據(jù)業(yè)務速率適配過程圖；
[0032]圖3為本發(fā)明實施例提供的一種利用基于IP傳輸方式的Abis接口的優(yōu)化后的GSM-R 4.8kbit/s數(shù)據(jù)業(yè)務速率適配過程圖。
【具體實施方式】
[0033]下面詳細描述本發(fā)明的實施方式，所述實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號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。
[0034]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”、“所述”和“該”也可包括復數(shù)形式。應該進一步理解的是，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或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應該理解，當我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時，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