本發(fā)明涉及軌道交通無線通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種在LTE軌道交通場景下數(shù)據(jù)調(diào)度的處理方法。

背景技術(shù)：

城市軌道交通系統(tǒng)作為解決大城市交通問題的重要手段和有效措施，具有運(yùn)量大、速度快、安全、準(zhǔn)時、舒適等優(yōu)點(diǎn)，并能帶動城市土地資源綜合開發(fā)利用，對城市長遠(yuǎn)發(fā)展具有重要意義。同時，隨著信息通信技術(shù)向?qū)拵Щ娘w速發(fā)展，軌道交通信息化建設(shè)的需求也不斷提升。軌道交通車地?zé)o線通信系統(tǒng)作為軌道交通信息化的關(guān)鍵系統(tǒng)主要用于在列車與地面之間建立雙向、穩(wěn)定、可靠、高速的無線數(shù)據(jù)傳輸通道，為軌道交通其他業(yè)務(wù)提供基礎(chǔ)承載網(wǎng)。系統(tǒng)主要由基站和車載子系統(tǒng)兩部分組成，參見圖1，地鐵列車本身的車載設(shè)備，可通過車載UE進(jìn)行數(shù)據(jù)接收和發(fā)送。

目前軌道交通車地?zé)o線通信系統(tǒng)已經(jīng)越來越多的采用了LTE作為空口傳輸技術(shù)， LTE是一項新興的無線通信技術(shù)，能提供高速的寬帶連接，單基站覆蓋范圍最大可達(dá)48km。LTE采用的是蜂窩移動通信系統(tǒng)，通信網(wǎng)絡(luò)由若干個基站組成，當(dāng)UE從一個基站覆蓋范圍移動到另一個基站的覆蓋范圍時，需要發(fā)生小區(qū)切換行為。

在現(xiàn)有蜂窩移動通信系統(tǒng)的切換場景中，通常由用戶觸發(fā)切換流程，用戶在與當(dāng)前連接的基站進(jìn)行通信的同時，周期性的測量當(dāng)前連接基站以及相鄰小區(qū)基站的導(dǎo)頻信號強(qiáng)度，當(dāng)用戶測量發(fā)現(xiàn)當(dāng)前連接基站的導(dǎo)頻信號強(qiáng)度下降到一定門限值以下，同時相鄰小區(qū)中某一小區(qū)基站的導(dǎo)頻信號強(qiáng)度上升到一定門限值以上并持續(xù)一定時間后，即觸發(fā)切換流程。但是在軌道交通場景中，列車通常是高速運(yùn)行，當(dāng)列車飛速通過本小區(qū)邊緣駛向目標(biāo)小區(qū)時，各信號變化非常快。如按照通用的切換流程，UE測量的本小區(qū)和目標(biāo)小區(qū)的信號強(qiáng)度都有一定滯后，無法反映出列車實際位置的信號情況，往往會造成切換時機(jī)延誤，切換不及時，UE信號質(zhì)量迅速降低，業(yè)務(wù)需要的數(shù)據(jù)量得不到滿足，嚴(yán)重影響到UE的性能，對車地通信產(chǎn)生嚴(yán)重干擾和安全隱患。針對這一問題，需要對此場景下的業(yè)務(wù)調(diào)度方案進(jìn)行一定的優(yōu)化來保證最重要的業(yè)務(wù)不受影響。

相關(guān)術(shù)語：

LTE 長期演進(jìn)

UE 用戶設(shè)備

eNB 基站

TA 時間提前量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是，LTE軌道交通通信場景下，高速運(yùn)行的列車進(jìn)行服務(wù)小區(qū)切換時切換時延過大，切換不及時而造成的主要業(yè)務(wù)性能下降。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案根據(jù)權(quán)利要求定稿待補(bǔ)，暫不處理

本發(fā)明提出一種在LTE軌道交通通信場景下，解決高速列車進(jìn)行服務(wù)小區(qū)切換時由于信號不穩(wěn)定而造成的主要業(yè)務(wù)性能下降的方案。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是：

1.打破常規(guī)，巧妙根據(jù)列車車載終端的運(yùn)行軌跡固定，移動性有著很固定的規(guī)律的特點(diǎn)，利用UE上報的TA來獲取位置信息進(jìn)行判決，從而能夠提早的進(jìn)行切換準(zhǔn)備

2.對UE業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)先級排序，在特殊場景下優(yōu)先對重要業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度

3.在切換時基站間進(jìn)行交互，將調(diào)度策略通知給目標(biāo)基站

本發(fā)明實現(xiàn)簡單，高效精確，無需額外硬件投入，具有重要市場價值，對我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)在國際上占據(jù)領(lǐng)先地位具有重要意義。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的軌道交通車地通信系統(tǒng)示意圖；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)的切換示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)處理流程圖。

具體實施方式

為了使本領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，并使本發(fā)明實施例的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯和易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例中技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參見圖2，通過對切換時的情景進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)由于在切換時造成的無線性能下降，此時車載UE各業(yè)務(wù)需要的數(shù)據(jù)都無法得到滿足，業(yè)務(wù)主要是IP、TCP、HTTP，其中最重要的應(yīng)該是HTTP業(yè)務(wù)，為了優(yōu)先保證此時HTTP業(yè)務(wù)的性能，本發(fā)明實施例提出了一種新的適用于軌道交通場景下的數(shù)據(jù)調(diào)度方案：

根據(jù)列車車載終端的運(yùn)行軌跡固定，移動性有著很固定的規(guī)律的特點(diǎn)，利用UE反饋的TA來預(yù)先進(jìn)行判決，使UE進(jìn)入切換準(zhǔn)備狀態(tài)，UE在此狀態(tài)中利用業(yè)務(wù)標(biāo)示機(jī)制，保證UE業(yè)務(wù)中最重要的業(yè)務(wù)能夠優(yōu)先得到調(diào)度，保證此業(yè)務(wù)的性能不受影響，并利用交互機(jī)制通知目標(biāo)基站也采取同樣的調(diào)度方式，保證直到切換完成主要業(yè)務(wù)的性能能夠不受影響，最終達(dá)到降低切換不及時造成的性能下降風(fēng)險。

具體實施時，最重要的如果是其他業(yè)務(wù)，實現(xiàn)方式相同。

參見圖3，實施例所提供LTE軌道交通場景下數(shù)據(jù)調(diào)度方法按照以下流程進(jìn)行：

步驟1：源eNode B對UE進(jìn)行測量配置，UE的測量結(jié)果將用于輔助源eNode B進(jìn)行一系列判決。同時，基站對UE的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析識別，并標(biāo)記出最重要業(yè)務(wù)。

因為UE會對本小區(qū)和鄰小區(qū)進(jìn)行測量，源eNode B可配置UE測量上報給基站的周期。

基站對UE的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可采用的方式為，分析數(shù)據(jù)包是否為TCP報文，如果是TCP報文，檢查報文的目的端口是否為80，如果為80，就是HTTP報文。

具體實施時，最重要業(yè)務(wù)可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員預(yù)先設(shè)定，針對下行數(shù)據(jù)，判斷是否為最重要業(yè)務(wù)，是則進(jìn)標(biāo)示，否則持續(xù)判斷。

步驟2：源eNode B根據(jù)UE上報的信息來進(jìn)行切換準(zhǔn)備狀態(tài)判決：

eNode B根據(jù)UE上報的TA信息和TA變化趨勢進(jìn)行分析計算，判斷出UE的具體地理位置，預(yù)先在地理上設(shè)置一臨界點(diǎn)，當(dāng)檢測到列車駛離本小區(qū)并到達(dá)此點(diǎn)，判決可以觸發(fā)UE切換準(zhǔn)備狀態(tài)，進(jìn)入步驟3；否則判決不觸發(fā)預(yù)切換，繼續(xù)正常數(shù)據(jù)調(diào)度，持續(xù)進(jìn)行判決。

eNode B和UE的距離計算通過TA來完成，當(dāng)UE初始接入eNode B時，他們之間距離L通過接入信息中的UE上報的TA值計算而得：L =TA×16×4.98。在隨后的過程中，eNode B根據(jù)UE周期上報的TA值進(jìn)行持續(xù)的距離校正：L_新 = L_舊 +（TA-31）×16×4.98， L_舊為校正前距離，L_新為校正后距離。

式中相關(guān)數(shù)值根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議設(shè)定。

步驟3：源eNode B觸發(fā)UE進(jìn)入切換準(zhǔn)備狀態(tài)，在此狀態(tài)中，基站開始優(yōu)先調(diào)度給UE之前識別出的最重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

具體實施時，可針對數(shù)據(jù)判斷是否為最重要業(yè)務(wù)，是則優(yōu)先進(jìn)行調(diào)度，否則等重要業(yè)務(wù)調(diào)度完后再調(diào)度。

步驟4：UE根據(jù)步驟2的切換判決結(jié)果，在步驟3的觸發(fā)后，進(jìn)入正式切換過程，同時源eNode B向目標(biāo)eNode B發(fā)送切換請求消息。該消息包含切換準(zhǔn)備的相關(guān)信息以及將UE的調(diào)度策略告知目標(biāo)eNode B。

UE的調(diào)度策略是指源小區(qū)此時的調(diào)度策略，即優(yōu)先調(diào)度最重要業(yè)務(wù)

具體實施時，切換準(zhǔn)備的相關(guān)信息主要有UE的X2和S1信令上下文參考、目標(biāo)小區(qū)標(biāo)識、密鑰KeNode B*、RRC上下文、AS配置、E-UTRAN無線接入承載（E-RAB，E-UTRAN Radio Access Bearer）上下文等。

步驟5：UE切換過程中，源eNode B與目標(biāo)eNode B都對UE的重要業(yè)務(wù)采用優(yōu)先調(diào)度測量。

步驟6：當(dāng)UE完成切換后，新接入的eNode B對UE狀態(tài)進(jìn)行判斷，根據(jù)UE上報的TA信息和TA變化趨勢進(jìn)行分析計算，判斷出UE的具體地理位置，預(yù)先在地理上設(shè)置一臨界點(diǎn)，當(dāng)檢測到列車到達(dá)此點(diǎn)并向小區(qū)中心駛?cè)?，判決可以觸發(fā)UE解除切換準(zhǔn)備狀態(tài)。

具體實施時，本領(lǐng)域技術(shù)人員可自行預(yù)設(shè)進(jìn)入切換區(qū)域觸發(fā)流程的臨界點(diǎn)和離開切換區(qū)域解除流程的臨界點(diǎn)。可根據(jù)每個站點(diǎn)的具體環(huán)境，依照距離進(jìn)行具體設(shè)置，例如基站單邊覆蓋1000米，可以設(shè)置左右700米為臨界點(diǎn)。

根據(jù)UE上報的TA信息和TA變化趨勢進(jìn)行分析計算，判斷出UE的具體地理位置，實現(xiàn)方式與步驟2一樣。利用TA值算出UE到基站的距離，鐵軌是固定的，根據(jù)距離可知具體位置。

預(yù)先設(shè)置一個地理位置坐標(biāo)點(diǎn)，實時檢測列車到基站的距離，越來越遠(yuǎn)即為駛離，反之則為駛近。

具體實施時，在離開當(dāng)前小區(qū)，對下一個目標(biāo)eNode B可以重復(fù)執(zhí)行以上流程，可采用軟件技術(shù)實現(xiàn)流程自動運(yùn)行。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其它的任何未違背本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。