一种轨道交通列车系统的自适应小区切换方法及装置与流程

1.本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种轨道交通列车系统的自适应小区切换方法及装置。


背景技术：

2.切换，是指当移动台在通信中从一个基站覆盖区移动到另一个基站覆盖区，或者由于外界干扰造成通信质量下降时，必须改变原有的信道而转接到一条新的信道上，以继续保持通信的过程。目前的在轨道交通列车系统中一般根据射频信号强度、载干比、移动台到基站的相对位置三种方式来判断是否进行小区切换。
3.1.依据射频信号强度判决：射频信号强度的强弱直接反映了通信质量的好坏，基站接收机连续对移动台进行测量，控制单元将测量值与门限值比较，根据比较结果决定是否发出切换请求。
4.2.依据接收信号载干比判决：载干比是接收机接收到的载波信号与干扰信号的平均功率的比值，反映了移动通信的通信质量，当接收机接收到的载干比小于规定的门限值时，系统启动切换过程。
5.3.依据移动台到基站的距离判决：一般而言，切换是由于移动台移动到相邻小区的覆盖范围内，因此可根据其与基站及小区的距离作出是否要进行切换的判决，当距离大于规定值时，发出切换请求。
6.上述三种判决条件中，满足其中任一条件都可以启动切换过程。但在实际应用时，由于在通信过程中测量接收信号载干比有一定困难，而用距离判决时，测量精度很难保证，因此，大多数的移动通信系统均使用射频信号强度作为判决切换与否的基准。基于信号强度的切换过程如下：移动台从当前小区运动到相邻小区时，从两小区接收到的信号强度不断发生变化。一方面，随移动台逐渐接近当前小区边界，信号强度和质量逐渐恶化，从某一点开始从相邻小区来的信号强度开始高于当前小区；另一方面，相邻小区收到该移动台的信号强度也高于当前小区收到的信号强度。在移动台与当前小区间的通信链路恶化到无法使用之前，或相邻小区的信号强度高于当前小区信号强度一定值时，通信被切换到相邻小区。
7.按照上述切换方法通信系统无论是基站还是移动台都需要频繁测量从而判决是否可以切换，而且切换过程中也要涉及基站和移动台及基站之间的复杂的信令交互，从而导致占用系统资源，并且切换时延很大。


技术实现要素：

8.有鉴于此，本发明提出了一种轨道交通列车系统的自适应小区切换方法及装置，当接收信号强度和定时提前量满足切换条件时移动台自主发起测量切换，通过本发明参数积分值自适应的判断行进方向和列车方向，能够准确获取收信号强度和定时提前量满足切换门限，提高系统切换的成功率，最大限度的节省资源，提高效率。
9.一种轨道交通列车系统的自适应小区切换方法，包括：
10.确定列车的行进方向及列车方向；所述行进方向包括：向终点站方向运行、向起点站方向运行；所述列车方向包括：行进时列车前端为预定的驾驶舱，行进时列车后端为预定的驾驶舱；
11.所述预定的驾驶舱用于标识设置于预定的驾驶舱端移动台的位置：行进时列车前端为预定的驾驶舱，移动台位于列车车头；行进时列车后端为预定的驾驶舱，移动台位于列车车尾；
12.移动台将所述行进方向及列车方向信息发送至基站，并接收基站下发的切换参数；所述切换参数包括源小区的接收信号强度门限和定时提前量门限；
13.移动台周期检测所在源小区的接收信号强度和定时提前量，根据所述切换参数进行小区切换。
14.当移动台所在源小区的接收信号强度和定时提前量满足切换条件时，进行邻区测量，依次测量所述各邻小区的接收信号强度，选择目标小区进行切换；
15.确定移动台的动状态；所述移动状态包括：准备状态，靠近基站，远离基站；
16.移动台周期性测试当前定时提前量，并计算当前定时提前量与早前定时提前量差值；
17.根据移动台的当前移动状态、当前定时提前量与早前定时提前量差值、移动状态变化门限确定移动台的移动状态。
18.移动台的有效移动状态、行进方向、列车方向三个参数满足预设对应关系，当三个参数不满足所述预设对应关系时，至少一个参数判定结果错误；所述移动台的有效移动状态包括：靠近基站，远离基站；
19.所述预设对应关系为：
20.移动台远离基站，行进方向为向终点站方向运行，列车方向为行进时列车前端为预定的驾驶舱；
21.移动台远离基站，行进方向为向起点站方向运行，列车方向为行进时列车后端为预定的驾驶舱；
22.移动台靠近基站，行进方向为向终点站方向运行，列车方向为行进时列车后端为预定的驾驶舱；
23.移动台靠近基站，行进方向为向起点站方向运行，列车方向为行进时列车前端为预定的驾驶舱。
24.进一步的，通过参数积分法判定列车方向和行进方向，计算列车方向参数积分值，计算行进方向参数积分值；
25.所述计算列车方向参数积分值，包括：
26.初始上电，列车方向为行进时列车前端为预定的驾驶舱，列车方向参数积分值为0；
27.移动台连续两次入网同一个基站，并且两次定时提前量ta差值大于预设的ta门限时，验证当前列车方向是否满足预设对应关系，满足时列车方向参数积分值加1，不满足时列车方向参数积分值减1。
28.所述计算行进方向参数积分值，包括：
29.移动台入网锚定站时，通过锚定站法判定列车的行进方向，行进方向参数积分值为最大值m；
30.所述锚定站为起点基站或终点基站；
31.移动台入网起点基站时，行进方向为向终点站方向运行；
32.移动台入网终点基站时，行进方向为向起点站方向运行。
33.移动台入网非锚定站时：
34.移动台连续两次入网不同的基站，且两次入网的两个基站的媒体访问控制mac地址符合当前行进方向的入网顺序时，当前行进方向不变，行进方向参数积分值为最大值m；
35.移动台连续两次入网不同的基站，且两次入网的两个基站的媒体访问控制mac地址不符合当前行进方向的入网顺序时，当前行进方向错误，修改当前行进方向，行进方向参数积分值为最大值m；
36.移动台连续两次入网同一个基站，两次定时提前量ta差值大于预设的ta门限时，验证当前行进方向是否满足预设对应关系，满足时行进方向参数积分值加1，不满足时行进方向参数积分值减1；
37.当上述两个参数中只有一个积分值为负数时，判定积分值为负数的参数方向错误，并进行修改；
38.当上述两个参数积分值同为负数时，且行进方向参数积分值不大于列车方向参数积分值时，判定当前行进方向错误，修改行进方向；
39.当上述两个参数积分值同为负数时，且行进方向参数积分值大于列车方向参数积分值时，判定当前列车方向错误，修改列车方向。
40.本发明还提供了一种轨道交通列车系统的自适应小区切换装置，包括：
41.确定模块，用于确定列车的行进方向及列车方向；所述行进方向包括:向终点站方向运行、向起点方向运行；所述列车方向包括：行进时列车前端为预定的驾驶舱，行进时列车后端为预定的驾驶舱；所述预定的驾驶舱用于标识预定的驾驶舱端移动台的位置：行进时列车前端为预定的驾驶舱，移动台位于列车车头；行进时列车后端为预定的驾驶舱，移动台位于列车车尾；
42.通信模块，用于将所述行进方向及列车方向发送至基站，并接收基站下发的切换参数；所述切换参数包括源小区的接收信号强度门限和定时提前量门限；
43.测量模块，用于检测所在源小区的接收信号强度指示和定时提前量；
44.所述测量模块，还用于当所在源小区的接收信号强度和定时提前量满足切换条件时，进行邻区测量，依次测量所述各邻小区的接收信号强度；
45.选择模块，用于选择目标小区进行切换。
46.所述确定模块包括：
47.第一确定单元，用于确定移动台的移动状态；
48.根据移动台的当前移动状态、当前定时提前量与早前定时提前量差值、状态变化门限确定移动台的移动状态。
49.所述确定模块包括：
50.第二确定单元，根据参数积分值确定列车方向及行进方向，包括：
51.第一计算子单元，用于计算列车方向参数积分值，包括：
52.初始上电，列车方向为行进时列车前端为预定的驾驶舱，列车方向参数积分值为0；
53.当发生小区切换，移动台入网新基站时，验证当前确定列车方向是否满足预设对应关系，满足时列车方向参数积分值加1，不满足时列车方向参数积分值减1；
54.当移动台重连入网，重新接入至同一基站时列车方向参数积分值不变；重连入网接入至不同基站时列车方向参数积分值减1。
55.第二计算子单元，用于计算行进方向参数积分值：
56.初始上电时，行进方向为向终点站方向运行，行进方向参数积分值为0；
57.当发生小区切换，移动台入网锚定站时，行进方向参数积分值为最大值m；
58.当发生小区切换，移动台入网非锚定站时，验证当前确定的行进方向是否满足预设对应关系，满足时行进方向参数积分值加1，不满足时行进方向参数积分值减1；
59.当移动台重连入网时，重新接入至同一基站时行进方向参数积分值不变；重连入网接入至不同基站时行进方向参数积分值减1。
60.第三确定子单元，用于根据第一计算子单元、第二计算子单元的计算结果确定行进方向及列车方向：
61.当上述两个参数中任意一个积分值为负数时，修改积分值为负数的参数方向；
62.当列车方向参数积分值与行进方向参数积分值同为负值时，比较两个参数积分值的大小，判定积分值较小的参数方向判定错误并进行修改；
63.当列车方向参数积分值与行进方向参数积分值同为负值且相等时，修改行进方向。
64.移动台的有效移动状态、行进方向、列车方向三个参数满足预设对应关系，当三个参数不满足所述预设对应关系时，至少一个参数判定结果错误；所述有效移动状态包括：靠近基站，远离基站；
65.所述预设对应关系为：
66.移动台远离基站，行进方向为向终点站方向运行，列车方向为行进时列车前端为预定的驾驶舱；
67.移动台远离基站，行进方向为向起点站方向运行，列车方向为行进时列车后端为预定的驾驶舱；
68.移动台靠近基站，行进方向为向终点站方向运行，列车方向为行进时列车后端为预定的驾驶舱；
69.移动台靠近基站，行进方向为向起点站方向运行，列车方向为行进时列车前端为预定的驾驶舱。
70.本发明达到的有益效果：
71.1.本发明中提出的轨道交通列车系统的自适应小区切换方法及装置，没有采用传统的蜂窝移动通信系统的切换策略，由移动台自主发起测量切换，无需移动台与基站之间进行复杂的信令交互，能够大幅度提高切换效率；
72.2.本发明中移动台自主发起测量切换，移动台不会频繁发起测量，且只有当接收信号强度和定时提前量达到切换门限时时才进行测量切换，能够最大限度的节省资源；
73.3.根据本发明中提出的参数积分法及预设对应关系确定列车方向及行进方向，能
够快速准确的判定列车方向和行进方向，从而提高系统切换的正确率。
74.为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。
附图说明
75.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
76.图1是本发明实施例一提供的自适应切换方法流程图；
77.图1a是本发明实施例一提供的列车上设置两个移动台切换示意图；
78.图2是本发明实施例一提供的测量切换流程示意图；
79.图3是本发明实施例二提供的移动台移动状态变化示意图；
80.图4是本发明实施例四提供的参数积分法计算stadir流程图；
81.图5是本发明实施例五提供的参数积分法计算diadir流程图；
82.图6是本发明实施例六提供的自适应切换装置架构图；
83.图7是本发明实施例六提供的确定模块组成示意图。
具体实施方式
84.以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。
85.应用于高速铁路或者地铁等线性线路的轨道交通场景，本发明中的测量切换由列车上的移动台自主发起，为了最大限度的节省资源，移动台不会频繁发起测量，当接收信号强度rssi(received signal strength indication)和定时提前量ta(timing advance)达到切换门限时发起测量切换；对于不同的行进方向drdir和列车方向stadir来说rssi/ta切换标准不同，切换门限由行进方向drdir(driving direction)和列车方向stadir(station direction)共同决定，移动台根据接收到的rssi门限和ta门限自主进行测量切换，切换过程不需要基站参与，通过本发明的方法及装置能够快速准确的确定列车的行进方向和列车方向，从而大大提高系统切换的成功率。
86.实施例一
87.本发明实施例一提供了一种轨道交通列车系统的自适应小区切换方法，如图1所示，包括以下步骤：
88.步骤s1：确定列车的行进方向drdir及列车方向stadir；
89.所述行进方向包括：向终点站方向运行、向起点站方向运行；
90.所述列车方向包括：行进时列车前端是预定的驾驶舱、行进时列车后端是预定的驾驶舱。
91.列车两端均为驾驶舱且可双向行驶，根据运行方向不同，车头和车尾的定义也不同，为了保证通信质量，列车上设置两个移动台用于和基站进行通信，靠近列车两端驾驶舱的位置分别设置一个移动台；
92.为了保证每一台移动台尽可能分配到更大的带宽，本发明中的切换策略是一个基站同时只有一个移动台入网，所以就需要标识移动台在列车上的位置，以准确确定是否进行切换；
93.如图1a所示，列车行驶至位置1，靠近车头的移动台1入网基站b进行通信，靠近车尾的移动台2入网基站a进行通信，本发明中是否进行小区切换是和移动台紧密相关的，对于移动台1来说，是否进行小区切换与移动台1的位置及列车行进方向有关；
94.为了说明如何进行切换，本发明中提出的预定的驾驶舱对上述列车两端的驾驶舱进行区分，并标识列车上移动台的位置；任意定义列车两端其中一个驾驶舱为预定的驾驶舱，位于预定的驾驶舱端附近的移动台为第一移动台，由于移动台设置在靠近驾驶舱的位置，因此所述预定的驾驶舱可标识移动台在列车上的位置：
95.行进时列车前端为预定的驾驶舱，第一移动台位于列车车头；
96.行进时列车后端为预定的驾驶舱，第一移动台位于列车车尾；
97.对于设置于列车非预定的驾驶舱端的第二移动台，切换点与第二移动台所在位置及列车行进方向有关，切换方法与第一移动台相同，不再赘述。
98.本发明以车头为预定的驾驶舱端端设置的第一移动台为例说明列车系统的自适应小区切换方法，下文中的移动台即为第一移动台；在轨道交通系统中，所述预定的驾驶舱通常命名为小号驾驶楼。
99.步骤s2：移动台将所述行进方向及列车方向信息发送至基站，并接收基站下发的切换参数；所述切换参数包括源小区的接收信号强度门限和定时提前量门限；
100.当移动台的drdir和stadir确定后，就可以唯一确定切换门限，移动台入网时将drdir和stadir上报给基站，基站根据移动台上报的drdir和stadir将对应的切换参数rssi门限和ta门限下发给移动台；
101.进一步的，所述切换参数还包括邻区信息；所述邻区信息包括：邻小区个数、各邻小区对应的媒体访问控制mac地址及频点。
102.步骤s3：移动台周期检测所在源小区的接收信号强度和定时提前量，根据所述切换参数选择目标小区进行切换；
103.移动台周期检测所在源小区的rssi和ta判断否达到切换参数门限，如果没有达到切换参数门限时不会启动任何操作，所以也不会占用任何资源；
104.当移动台所在源小区的rssi和ta达到切换参数门限，即满足切换条件时，进行邻区测量，依次测量所述各邻小区的接收信号强度，选择目标小区进行切换；
105.在一些可选的实施例中，如图2所示，当所在源小区的rssi和ta达到切换参数门限时，若有待传输的上下行数据，优先完成上下行数据的收发后再进行邻区测量；
106.具体的，切换到邻区频率上进行rssi测量，rssi的测量结果可以测量几帧取平均值，或者取rssi瞬时值，因此最快1帧即可得到测量结果；
107.将各个邻小区rssi的测量结果进行比较确定出最优邻小区；所述最优邻小区即为目标小区进行切换，若切换成功则在目标小区入网，若切换失败则回退到源小区。
108.轨道交通列车系统中小区切换是否成功的最关键的因素是移动台获取的切换条件：即rssi门限和ta门限是否正确，而这两个门限是否正确的决定性因素是列车的行进方向和列车方向，本发明提供的确定行进方向和列车方向的方法，能够快速准确的判定drdir和stadir，从而大大提高系统切换的正确率，本发明在实际开通的多条地铁线路得到了充分的验证。
109.实施例二
110.本发明实施例二提供了一种确定移动台移动状态的方法，包括如下步骤：
111.移动台的移动状态mostate(moving state)是指移动台相对基站的运动方式，有准备状态waiting，靠近基站near，远离基站farway三种方式，移动台刚入网基站时为准备状态，移动状态根据移动台到基站的距离不同而变化；
112.根据移动台的当前移动状态、当前定时提前量与早前定时提前量差值、移动状态变化门限确定移动台的移动状态；
113.移动台周期性测试当前定时提前量cur_ta(current timing advance)，并计算cur_ta与早前定时提前量pre_ta(previous timing advance)差值δta；根据移动台的当前移动状态、差值δta、移动状态变化门限确定移动台的有效移动状态；
114.所述早前定时提前量pre_ta为移动台刚入网基站时的定时提前量；
115.所述移动状态变化门限包括：第一移动状态变化门限thrd1、第二移动状态变化门限thrd2；thrd1、thrd2的值为根据具体系统设定，其中thrd1>thrd2；
116.根据移动台的当前移动状态确定移动台的移动状态是否变化；
117.具体的，移动状态变化图如图3所示：
118.1)当前状态为准备状态waiting，即移动台刚入网基站时，
119.δta＝cur_ta
–
pre_ta，
120.当检测到δta>thrd1时，mostate由准备状态变换到远离基站；
121.当检测到δta<-thrd1时，mostate由准备状态变换到靠近基站；
122.当检测到-thrd1≤δta≤thrd1时，移动状态不变，mostate仍为准备状态；
123.移动状态变化时，早前定时提前量pre_ta＝cur_ta；移动状态不变，早前定时提前量pre_ta不变。
124.2)当前状态为靠近基站near
125.当检测到δta>thrd2时，mostate变为远离基站；
126.当检测到δta≤thrd2时，mostate移动转态不变；
127.移动状态变化时，早前定时提前量pre_ta＝cur_ta；移动状态不变，早前定时提前量pre_ta不变。
128.3)当前状态为远离基站farway，
129.当检测到δta<-thrd2时，mostate变为靠近基站；
130.当检测到δta≥-thrd2时，mostate移动转态不变；
131.移动状态变化时，早前定时提前量pre_ta＝cur_ta；移动状态不变，早前定时提前量pre_ta不变。
132.实施例三
133.本实施例提供了一种判定列车行进方向和列车方向的方法，包括：
134.列车在运行过程中，移动状态为准备状态waiting情况较少，只有移动台刚入网基站的的时候是准备状态，且通过准备状态无法判断移动台对于基站的运动趋势是靠近还是远离；因此靠近基站near，远离基站farway为移动台的有效移动状态；
135.在轨道交通场景的线性线路上，经过大量测试和总结，发现移动台的有效移动状态、行进方向、列车方向三个参数动态满足预设对应关系，当三个参数不满足所述预设对应关系时，至少一个参数判定结果错误；
136.所述预设对应关系为：
137.移动台远离基站，行进方向为向终点站方向运行，列车方向为行进时列车前端为预定的驾驶舱；
138.移动台远离基站，行进方向为向起点站方向运行，列车方向为行进时列车后端为预定的驾驶舱；
139.移动台靠近基站，行进方向为向终点站方向运行，列车方向为行进时列车后端为预定的驾驶舱；
140.移动台靠近基站，行进方向为向起点站方向运行，列车方向为行进时列车前端为预定的驾驶舱。
141.预设对应关系中三个变量都是动态变化，而且都有可能判断错误，由于移动状态mostate根据距离基站的运动趋势时刻变化，且mostate时刻变化按照上述步骤s11根据ta的变化能够确定，因此当三个变量不满足预设对应关系时认为drdir、stadir中有一个是错误的，但是在没有外部系统输入的情况下，很难判断出是drdir还是stadir错误；
142.本实施例提供了一种积分值判定方法来决定哪一个参数更为准确可信，对drdir和stadir进行参数积分并判定其可靠性，积分值越高代表其可信度较高，反之积分值越低其可信度较低，当任何一个参数积分值变为负数认为该积分值对应的参数方向可能有误，需要修改；并且本发明提出的积分值判定方法，每帧都进行判定，因此能够准确快速的确定列车方向和行进方向。
143.通过参数积分法判定列车方向和行进方向，计算列车方向参数积分值，计算行进方向参数积分值；
144.当上述两个参数中只有一个积分值为负数时，判定积分值为负数的参数方向错误，并进行修改；
145.当上述两个参数积分值同为负数时，且行进方向参数积分值不大于列车方向参数积分值时，判定当前行进方向错误，修改行进方向。
146.实施例四
147.本实施例提供了一种计算列车方向stadir参数积分值的方法，流程图如图4所示，包括：
148.初始上电，列车方向为行进时列车前端为预定的驾驶舱，列车方向stadir参数积分值为0；
149.stadir参数积分取值范围为[-m，m]，参数积分值越大认为当前列车方向可信度越高，当参数积分值为负数时，认为当前列车方向可能判断有误；
[0150]
移动台入网基站，根据获取的当前入网基站的媒体访问控制mac地址与上一次入网基站的mac地址是否相同，判断连续两次是否入网同一基站；
[0151]
移动台连续两次入网同一个基站，进一步判定两次入网基站的定时提前量ta差值，当ta差值大于预设ta门限时，验证当前列车方向是否满足预设对应关系，满足时stadir参数积分值加1，不满足时stadir参数积分值减1；
[0152]
移动台连续两次入网同一个基站，进一步判定两次入网基站的定时提前量ta差值，当ta差值不大于预设ta门限时，stadir参数值不变；
[0153]
需要说明的是，当移动台两次入网同一个基站时，为了避免在同一位置多次判断，这样会造成参数积分很快到达最大门限或者变为负数，造成误判，所以本发明要求ta相差预设ta门限，以保证每次判断都是移动台处于相对基站不同的位置。
[0154]
移动台连续两次入网不是同一个基站，验证当前列车方向是否满足预设对应关系，满足时stadir参数积分值加1，不满足时stadir参数积分值减1；
[0155]
stadir参数积分计算结果：
[0156]
当stadir参数积分值<0时，进一步和drdir参数积分值进行比较：
[0157]
当stadir参数积分值<drdir参数积分值时，认为stadir可信度低，当前列车方向判断有误，需修改至另一方向；
[0158]
当stadir参数积分值≥drdir参数积分值时，认为stadir可信度高，行进方向drdir错误，当前列车方向不变；
[0159]
当stadir参数积分值≥0时，列车方向保持不变。
[0160]
实施例五
[0161]
本实施例提供了一种参数积分法确定行进方向的方法，流程图如图5所示，包括：
[0162]
列车按照固定轨道运行时，行进方向包括为向终点站方向运行、或向起点方向运行；
[0163]
计算行进方向didir参数积分值，具体包括：
[0164]
didir参数积分取值范围为[-m，m]，参数积分值越大认为当前行进方向可信度越高，当didir参数积分值为负数时，认为当前行进方向判断可能有误；
[0165]
初始上电时，行进方向为向终点站方向运行，didir参数积分值为0；
[0166]
移动台入网锚定站时，通过锚定站法判定列车的行进方向，didir参数积分值为最大值m；
[0167]
所述锚定站为起点基站或终点基站；
[0168]
移动台入网起点基站时，行进方向为向终点站方向运行；
[0169]
移动台入网终点基站时，行进方向为向起点站方向运行。
[0170]
移动台经过锚定站后，认为锚定站法判断的行进方向准确，didir参数积分值设置最大值m。
[0171]
移动台入网非锚定站时：
[0172]
根据获取的当前入网基站的媒体访问控制mac地址与上一次入网基站的mac地址是否相同，判断连续两次是否入网同一基站；
[0173]
移动台连续两次入网同一个基站，进一步判定两次定时提前量ta差值是否大于预设的ta门限；若ta差值不大于预设的ta门限，认为移动台两次入网相对于基站的位置并未移动，因此didir参数积分值不变；若ta差值大于预设的ta门限，进一步验证当前行进方向是否满足预设对应关系，满足时didir参数积分值加1，不满足时didir参数积分值减1；
[0174]
移动台连续两次入网不同的基站，且两次入网的两个基站的媒体访问控制mac地址符合当前行进方向的入网顺序时，当前行进方向不变，didir参数积分值为最大值m；
[0175]
移动台连续两次入网不同的基站，且两次入网的两个基站的媒体访问控制mac地址不符合当前行进方向的入网顺序时，当前行进方向错误，修改当前行进方向，修改后didir参数积分值为最大值m；
[0176]
示范性的，a基站和b基站沿运行轨道从起点向终点方向设置，移动台入网b基站，根据当前入网b基站的mac地址和上一次入网a基站的mac地址判断移动台入网顺序，当确定入网顺序为a到b时，由于当前行进方向为向终点站方向运行，且从a到b入网顺序符合当前行进方向，认为当前行进方向正确，didir参数积分值为最大值m；
[0177]
当通过先后入网基站的mac地址判定移动台入网顺序为b到a，由于当前行进方向为向终点站方向运行，即入网顺序不符合当前行进方向，当前行进方向错误，修改至向起点站方向运行，修改后的行进方向正确，didir参数积分值为最大值m。
[0178]
didir参数积分计算结果：
[0179]
当didir参数积分值<0时，进一步和stadir参数的积分值进行比较：
[0180]
当drdir参数积分值≤stadir参数积分值时，认为drdir可信度低，当前行进方向判断有误，需修改至另一方向；
[0181]
当drdir参数积分值>stadir参数积分值时，认为drdir可信度高，当前行进方向不变，列车方向stadir错误；
[0182]
当drdir参数积分值≥0时，行进方向保持不变。
[0183]
需要说明的是，相对于drdir来说，stadir的变化较少，只有当列车驶入洗车库、检修库、或其他不明原因的掉头才会引起列车方向的变化；因此当drdir和stadir积分值相等且同为负数时，认为drdir的错误率更高，优先修改drdir，修改行进方向为另一方向(例如当前行进方向为向终点站方向运行，修改为向起点站方向运行)，当修改后的drdir仍然不同满足预设对应关系时时，再修改stadir；
[0184]
当移动台的drdir和stadir都确定后，就可以唯一确定切换参数，在移动台入网时将drdir和stadir上报给基站，基站根据移动台上报的drdir和stadir将对应的切换参数rssi和ta门限下发给移动台，移动台收到rssi和ta门限后，就可以自主进行测量切换，全程不需要基站参与。
[0185]
实施例六
[0186]
本实施例提供了一种轨道交通列车系统的自适应小区切换装置600，所述小区切换装置600为移动台，设置于预定的驾驶舱附近，如图6所示，包括：
[0187]
确定模块610，用于确定列车的行进方向及列车方向；所述行进方向包括：向终点站方向运行、向起点站方向运行；所述列车方向包括：行进时列车前端为预定的驾驶舱，行进时列车后端为预定的驾驶舱，所述小号驾驶舱用于标识设置于预定的驾驶舱端的移动台的位置；
[0188]
通信模块620，用于将所述行进方向及列车方向发送至基站，并接收基站下发的切换参数；所述切换参数包括源小区的接收信号强度指示门限和定时提前量门限；
[0189]
当drdir和stadir确定后，就可以唯一确定切换门限，移动台600入网时将drdir和stadir上报给基站，基站根据上报的drdir和stadir将对应的切换参数rssi门限和ta门限下发给通信模块620；
[0190]
进一步的，所述切换参数还包括邻区信息；所述邻区信息包括：邻小区个数、各邻小区对应的mac地址及频点。
[0191]
测量模块630，用于检测所在源小区的接收信号强度和定时提前量；
[0192]
所述测量模块630，还用于当所在源小区的rssi和ta达到切换参数门限，即满足切换条件时，进行邻区测量，依次测量各邻小区的rssi；
[0193]
具体的，切换到邻区频率上进行rssi测量，rssi的测量结果可以测量几帧取平均值，或者取rssi瞬时值，因此最快1帧即可得到测量结果；
[0194]
在一些可选的实施例中，当所在源小区的rssi和ta满足测量切换条件时，若有待传输的上下行数据，优先完成上下行数据的收发后再进行邻区测量。
[0195]
选择模块640，用于选择目标小区进行切换；
[0196]
根据测量模块630获得的各邻小区rssi的测量结果进行比较确定出最优邻小区；所述最优邻小区即为目标小区进行切换，若切换成功则在目标小区入网，若切换失败则回退到源小区。
[0197]
进一步的，所述确定模块610，如图7所示，包括：
[0198]
第一确定单元611，用于确定移动台的移动状态；
[0199]
所述第一确定单元611具体用于根据移动台的当前移动状态确定移动台的移动状态是否变化；所述移动状态包括：准备状态，靠近基站，远离基站；
[0200]
测量模块630周期性测试当前定时提前量cur_ta，第一确定单元611计算cur_ta与早前定时提前量pre_ta差值δta，并根据移动台的当前移动状态、差值δta、移动状态变化门限确定移动台的有效移动状态；
[0201]
所述早前定时提前量pre_ta为移动台刚入网基站时的定时提前量；
[0202]
所述移动状态变化门限包括：第一移动状态变化门限thrd1、第二移动状态变化门限thrd2；
[0203]
1)当前状态为准备状态waiting，即移动台刚入网基站时，
[0204]
δta＝cur_ta
–
pre_ta，
[0205]
当检测到δta>thrd1时，mostate由准备状态变换到远离基站；
[0206]
当检测到δta<-thrd1时，mostate由准备状态变换到靠近基站；
[0207]
当检测到-thrd1≤δta≤thrd1时，移动状态不变mostate仍为准备状态；
[0208]
移动状态变化时，早前定时提前量pre_ta＝cur_ta；移动状态不变，早前定时提前量pre_ta不变。
[0209]
2)当前状态为靠近基站nera
[0210]
当检测到δta>thrd2时，mostate变为远离基站；
[0211]
当检测到δta≤thrd2时，mostate移动转态不变；
[0212]
移动状态变化时，早前定时提前量pre_ta＝cur_ta；移动状态不变，早前定时提前
量pre_ta不变。
[0213]
3)当前状态为远离基站farway，
[0214]
当检测到δta<-thrd2时，mostate变为靠近基站；
[0215]
当检测到δta≥-thrd2时，mostate移动转态不变；
[0216]
移动状态变化时，早前定时提前量pre_ta＝cur_ta；移动状态不变，早前定时提前量pre_ta不变。
[0217]
在轨道交通场景的线性线路上，移动台600的有效移动状态、行进方向、列车方向三个参数动态满足预设对应关系，当三个参数不满足所述预设对应关系时，至少一个参数判定结果错误；所述有效移动状态包括：靠近基站，远离基站；
[0218]
所述预设对应关系为：
[0219]
移动台远离基站，行进方向为向终点站方向运行，列车方向为行进时列车前端为预定的驾驶舱；
[0220]
移动台远离基站，行进方向为向起点站方向运行，列车方向为行进时列车后端为预定的驾驶舱；
[0221]
移动台靠近基站，行进方向为向终点站方向运行，列车方向为行进时列车后端为预定的驾驶舱；
[0222]
移动台靠近基站，行进方向为向起点站方向运行，列车方向为行进时列车前端为预定的驾驶舱。
[0223]
所述确定模块610还包括：
[0224]
第二确定单元612，根据参数积分值确定列车方向及行进方向，包括：
[0225]
第一计算子单元612a，用于计算列车方向参数积分值：
[0226]
初始上电，列车方向为行进时列车前端为预定的驾驶舱，列车方向参数积分值为0；
[0227]
移动台连续两次入网同一个基站，并且两次定时提前量ta差值大于预设的ta门限时，验证当前确定列车方向是否满足预设对应关系，满足时列车方向参数积分值加1，不满足时列车方向参数积分值减1。
[0228]
第二计算子单元612b，用于计算行进方向参数积分值，包括：
[0229]
初始上电时，行进方向为向终点站方向运行，行进方向参数积分值为0；
[0230]
移动台600入网锚定站时，通过锚定站法判定列车的行进方向，行进方向参数积分值为最大值m；所述锚定站为起点基站或终点基站；
[0231]
移动台600入网非锚定站时：
[0232]
移动台连续两次入网不同的基站，且两次入网的两个基站的媒体访问控制mac地址符合当前行进方向的入网顺序时，当前行进方向不变，行进方向参数积分值为最大值m；
[0233]
移动台连续两次入网不同的基站，且两次入网的两个基站的媒体访问控制mac地址不符合当前行进方向的入网顺序时，当前行进方向错误，修改当前行进方向，行进方向参数积分值为最大值m；
[0234]
移动台连续两次入网同一个基站，两次定时提前量ta差值大于预设的ta门限时，验证当前确定行进方向是否满足预设对应关系，满足时行进方向参数积分值加1，不满足时行进方向参数积分值减1。
[0235]
第三确定子单元612c，用于根据第一计算子单元612a、第二计算子单元612b的计算结果确定行进方向及列车方向：
[0236]
当上述两个参数中只有一个积分值为负数时，判定积分值为负数的参数方向错误，并进行修改；
[0237]
当上述两个参数积分值同为负数时，且行进方向参数积分值不大于列车方向参数积分值时，判定当前行进方向错误，修改行进方向；
[0238]
当上述两个参数积分值同为负数时，且行进方向参数积分值大于列车方向参数积分值时，判定当前列车方向错误，修改列车方向。
[0239]
应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
[0240]
本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。
[0241]
结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于ram存储器、闪存、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、cd-rom或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于asic中。该asic可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。
[0242]
对于软件实现，本技术中描述的技术可用执行本技术所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。