基于IP化GSM-R網(wǎng)絡(luò)的4.8kb/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及列車運(yùn)行控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于IP化GSM-R網(wǎng)絡(luò)的4.Skb/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸方法。
【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)3級(jí)(以下簡(jiǎn)稱CTCS-3)列控系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)高速鐵路的核心安全系統(tǒng)。GSM-R 網(wǎng)絡(luò)(Global System for Mobile Communicat1n for Railway，專用于鐵路的全球移動(dòng)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(luò)接收無線閉塞中心發(fā)出的行車許可、臨時(shí)限速及線路參數(shù)等信息；無線閉塞中心通過GSM-R網(wǎng)絡(luò)接收車載設(shè)備傳送的列車動(dòng)態(tài)信息(如列車速度、位置等)。
[0003]在公眾網(wǎng)絡(luò)中，電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用很少，僅在沒有GPRS(General PacketRad1 Service，通用分組無線服務(wù)技術(shù))網(wǎng)絡(luò)時(shí)為用戶提供Internet或Intranet接入，由于速率很低，并沒有得到廣泛應(yīng)用。但由于電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有高可靠性、獨(dú)占信道、時(shí)延小、誤碼率低等優(yōu)點(diǎn)，符合列控?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，其業(yè)務(wù)速率也完全能滿足列控?cái)?shù)據(jù)的吞吐量要求，成為列控?cái)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)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(jí)列控業(yè)務(wù)的必選需求，而4.8kb/s電路交換異步透明數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是首選業(yè)務(wù)。
[0004]4.8kb/s異步透明數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)實(shí)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(dòng)交換中心)/IWF等多個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)行多次的速率適配和轉(zhuǎn)換，每一個(gè)環(huán)節(jié)都必須準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)兩者之間的遠(yuǎn)端互連。傳統(tǒng)Abis接口采用標(biāo)準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，其上承載語音業(yè)務(wù)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(wù)的實(shí)現(xiàn)過程如圖1所示，包括如下的處理過程:
[0006]首先，對(duì)于4.8kb/s的異步透明數(shù)據(jù)，在MT(Mobile Terminal，移動(dòng)終端)中要進(jìn)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(dòng)通信伙伴項(xiàng)目)04.21通過MT模塊軟件來實(shí)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(shí)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(luò)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(duì)6kb/s速率的同步數(shù)據(jù)進(jìn)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(dòng)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(diǎn)，在BSS系統(tǒng)內(nèi)部需要進(jìn)行RA1/RA1’、RAA和RA2的轉(zhuǎn)換(參考3GPP 08.20)，最終實(shí)現(xiàn)滿足Abis接口要求的64kb/s。其中，RA1/RA1’實(shí)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(duì)應(yīng)的空中接口用戶速率為6kbit/s，與之對(duì)應(yīng)的中間速率為8kbit/s。RAA實(shí)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(shí)，在TRAU中實(shí)現(xiàn)RA2速率適配，RA2實(shí)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(luò)架構(gòu)逐漸形成。其中，基于IP傳輸方式的Abis接口，相對(duì)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(wù)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(shí)時(shí)傳輸協(xié)議)協(xié)議實(shí)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(wù)速率適配過程的缺點(diǎn)為:考慮到了網(wǎng)元間互聯(lián)的要求，在MSC設(shè)備中需要進(jìn)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(shí)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(shí)施例提供了一種基于IP化GSM-R網(wǎng)絡(luò)的4.8kb/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸方法，以減少數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延。
[0013]一種基于IP化GSM-R網(wǎng)絡(luò)的4.8kb/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸方法，包括:
[0014]BTS接收到車載移動(dòng)終端通過空中接口發(fā)送過來的數(shù)據(jù)幀，識(shí)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(duì)所述4.8 kb it/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)幀進(jìn)行速率轉(zhuǎn)換處理，得到64kb/s標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀；
[0016]所述BTS通過IP Abis接口將所述64kb/s標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀發(fā)送給BSC設(shè)備。
[0017]優(yōu)選地，所述的識(shí)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(dòng)終端到列控業(yè)務(wù)地面服務(wù)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(dòng)終端的接入信息，根據(jù)所述移動(dòng)終端的接入信息識(shí)別出所述移動(dòng)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(luò)包括列車運(yùn)行控制系統(tǒng)中的基于IP化GSM-R網(wǎng)絡(luò)。
[0020]優(yōu)選地，所述的BTS對(duì)所述4.8 kb it/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)幀進(jìn)行速率轉(zhuǎn)換處理，得到64kb/s標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀，包括:
[0021]所述BTS對(duì)所述4.8kbit/s數(shù)據(jù)幀進(jìn)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(duì)所述80kb/s的中間速率幀進(jìn)行RA2變換，獲得BSC設(shè)備可識(shí)別的64kb/s的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀發(fā)送給BSC設(shè)備，包括:
[0023]所述BTS對(duì)所述64kb/s的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP封裝處理，將所述64kb/s的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(dòng)終端的接入信息，根據(jù)所述移動(dòng)終端的接入信息識(shí)別出用戶面發(fā)送的數(shù)據(jù)類型為4.8kbit/s的列控?cái)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)，
[0026]所述BSC設(shè)備收到所述封裝了 64kb/s的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀的RTP幀后，對(duì)所述RTP幀進(jìn)行RTP解封裝，提取并識(shí)別出所述RTP幀中封裝的64kb/s的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀，所述BSC設(shè)備將所述64kb/s的標(biāo)準(zhǔn)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(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(wù)服務(wù)器設(shè)備，這樣大大降低了端到端的數(shù)據(jù)傳送時(shí)延，并提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕軌蛟诒ＷC列控?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩郧疤嵯?，解決現(xiàn)有技術(shù)中延時(shí)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(diǎn)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(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)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(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)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(wù)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(wù)速率適配過程圖；
[0032]圖3為本發(fā)明實(shí)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(wù)速率適配過程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)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(biāo)號(hào)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(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)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(gè)”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)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(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解，當(dāng)我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時(shí)，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