铁路机车综合无线通信设备及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铁路机车技术领域，尤其涉及一种铁路机车综合无线通信设备及其使用方法。
【背景技术】
[0002]CIR(Cab Intergrated Rad1 communicat1n equipment，机车综合无线通信设备)用于铁路上的GSM-R(GSM for Railway，专用于铁路的GSM)系统，安装在列车机车上，供司机使用。设备替代铁路上原有的无线列调通信系统，为机车和地面之间提供语音和数据的传输通道。CIR设备是司机和车站值班员、调度员之间、及其他地面工作人员通信联络的重要手段。CIR具有GSM-R调度通信、调度命令等数据信息的传输、GSM-R通用数据传输(GPRS或电路方式)、无线列调、列车尾部风压等信息的传输、800MHz车载电台功能、无线宽带数据传输、卫星定位原始信息、公用位置信息、自检功能等。
[0003]随着我国铁路的快速发展与信息化发展，越来越多的铁路无线通信业务需要GSM-R承载。在GSM-R系统承载加大的同时，GSM-R系统可靠性要求也不断提高。CIR设备作为GSM-R的一个重要部分，在铁路调度系统扮演着重要角色。
[0004]CIR为列车车载通信设备，主要包括两种模块:语音模块和数据模块，用于实现列车与地面间语音和数据的通信。目前，数据模块承载了调度命令、车次号无线校核数据、列车尾部风压传送等数据业务接收与传送。而语音业务，仅仅用于无线列车调度业务，不涉及调车和广播等功能。目前列车上每台CIR配置了语音模块和数据模块各一块，如果CIR语音模块或数据模块出现故障将对铁路安全运输造成不可估计的损失。
[0005]因此，开发一种有效的CIR设备的冗余控制方案是一个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0006]本发明的实施例提供了一种铁路机车综合无线通信设备及其使用方法，以实现高效率的CIR设备无线通信设备冗余方案。
[0007]根据本发明的一个方面，提供了一种铁路机车综合无线通信设备，包括:主用模块、备用模块和控制模块；
[0008]所述的主用模块，用于具备语音调度功能和数据承载功能；
[0009]所述的备用模块，用于具备语音调度功能和数据承载功能；
[0010]所述的控制模块，用于按照设定的时间间隔检测主用模块、备用模块的状态信息，所述状态信息包括状态故障和状态正常，根据所述主用模块、备用模块的状态信息，控制所述主用模块、备用模块进行语音调度功能或者数据承载功能之间的切换。
[0011]优选地，当所述主用模块、备用模块的状态都正常时，所述主用模块采用数据模式，实现数据承载业务，所述备用模块采用语音模式，实现语音调度业务。
[0012]优选地，所述控制模块，用于当所述主用模块发生故障的情况下，控制状态正常的备用模块优先承载数据业务，而在数据空闲或者调度需要时，控制所述备用模块从数据业务模式转化成语音模式，实现语音调度功能。
[0013]优选地，所述控制模块，用于当所述备用模块发生故障的情况下，控制状态正常的主用模块优先承载数据业务，而在数据空闲或者调度需要时，控制所述主用模块从数据业务模式转化成语音模式，实现语音调度功能。
[0014]优选地，所述主用模块和备用模块包括通用GSM-R制式的通信模块，所述控制模块包括运行嵌入式或者Linux系统的控制单板，所述主用模块、备用模块和控制模块之间互相进行数据通信。
[0015]根据本发明的另一个方面，提供了一种铁路机车综合无线通信设备的使用方法，包括:
[0016]铁路机车综合无线通信设备发送包含机车号信息的业务数据给GPRS接口服务器;
[0017]所述GPRS接口服务器根据机车号信息向Radius服务器查询机车号对应的IP地址；
[0018]所述Radius服务器根据机车号信息查询内部存储的CIR模块使用表，获取CIR模块使用表中存储的机车号信息对应的IP地址，向所述GPRS接口服务器返回机车号对应的IP地址；
[0019]所述GPRS接口服务器根据所述机车号对应IP地址，通过GGSN/SGSN向所述铁路机车综合无线通信设备转发业务数据，所述铁路机车综合无线通信设备通过SGSN/GGSN向所述GPRS接口服务器发送业务数据。
[0020]优选地，所述的方法还包括:
[0021]当铁路机车综合无线通信设备进行PDP激活过程中，所述铁路机车综合无线通信设备通过GGSN向RADIUS发送携带机车号的鉴权请求。
[0022]所述RADIUS进行机车号的鉴权，给所述机车分配对应的IP地址，将机车号、当前正在使用的主用模块或者备用模块的标识和所述机车的IP地址存储在CIR模块使用表中；
[0023]所述RADIUS将所述机车的IP地址发送给所述GGSN，所述GGSN向SGSN返回I3DP激活请求响应，该PDP激活请求响应中携带上述机车的IP地址。
[0024]所述SGSN向所述铁路机车综合无线通信设备发送所述PDP激活请求响应，所述铁路机车综合无线通信设备将所述PDP激活请求响应中携带的机车的IP地址配置为自己的IP地址，所述铁路机车综合无线通信设备的PDP激活成功。
[0025]由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过设置CIR设备中的主用模块和备用模块都同时具备语音调度功能和数据承载功能，实现了 CIR设备中的语音功能模块和数据业务功能模块相互备份，提供了一种高效率的CIR设备无线通信设备冗余方案，提高了机车综合无线通信的可靠性。避免了如果CIR语音模块或数据模块出现故障将对铁路安全运输造成损失的情况的发生。
[0026]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0027]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本发明实施例提供的一种CIR设备的结构示意图，图中，主用模块10、备用模块20和控制模块30 ；
[0029]图2为本发明实施例提供的一种CIR设备中的主用模块和备用模块之间的状态转移不意图；
[0030]图3为本发明实施例提供的一种PDP激活过程处理流程示意图；
[0031]图4为本发明实施例提供的一种向CIR发送业务数据的处理流程示意图。
【具体实施方式】
[0032]下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0033]本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
[0034]本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0035]为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
[0036]本发明实施例提供了一种CIR设备无线通信设备冗余方法，主要是针对话音模块单元和数据模块单元实现相互备份，提高机车综合无线通信的可靠性。
[0037]本发明实施例提供的一种CIR设备的结构示意图如图1所示，包括主用模块10、备用模块20和控制模块30，该主用模块和备用模块都同时具备语音调度功能和数据承载功能，上述控制模块按照设定的时间间隔检测主用模块、备用模块的状态信息，该状态信息包括状态故障和状态正常。根据主用模块、备用模块的状态信息，控制主用模块、备用模块进行语音调度功能或者数据承载功能之间的切换。
[0038]主用模块和备用模块可以选用通用GSM-R制式的通信模块，控制模块可以选用运行嵌入式或者Linux系统的控制模块单板，模块之间可以采用串口、以太网连接或者其他通用通信方式连接，实现模块间的消息传递和通信。
[0039]在正常情况下，主用模块采用数据模式，实现承载了调度命令、车次号无线校核数据、列车尾部风压传送等数据业务接收与传送；备用模块采用语音模式，实现无线列车语音调度业务。使用方法与现行CIR设备的使用方法一致。
[0040]在主用模块发生故障的情况下，上述控制模块控制状态正常的备用模块优先承载数据业务；在备用模块发生故障的情况下上述控制模块控制状态正常的主用模块优先承载数据业务。
[0041]本发明实施例提供的一种CIR设备中的主用模块和备用模块之间的状态转移示意图如图2所示。当备用模块发生故障时，主用模块优先承载数据业务，而当数据业务空闲或者调度需要时，上述控制模块控制主用模块可以从数据业务模式转化成语音模式，实现无线列调语音功能；语音通话结束后，主用模块会自动切换回原有的数据模式。这种主用替代备用模式直到车载设备回库检修后，返回正常模式。
[0042]当主用模块发生故障时，备用模块切换到数据模式，实现数据业务承载；而在数据空闲或者调度需要时，上述控制模块控制备用模块可以从数据业务模式转化成语音模式，实现无线列调语音功能；语音通话结束后，备用语音模块自动切换回数据模式。这种备用替代主用模式直到车载设备回库检修后返回正常模式。
[0043]GSM-R网络承载CIR数据业务时，不仅提供了 PDP(Packet Data Protocol，分组数据协议)激活过程，还提供了 GPRS(通用分组无线服务技术，General Packet Rad1Service)终端IP地址解析功能，该功能是由GPRS接口服务器(以下简称GRIS)在向GPRS终端转发应用数据之前，会根据GSM-R编号方案要求生成GPRS终端设备的域名编码，并向DNS (Domain Name