交通领域中数据无线传输的控制方法及应用服务器的制作方法

文档序号:7653831阅读:88来源:国知局

专利名称::交通领域中数据无线传输的控制方法及应用服务器的制作方法
技术领域
:本发明涉及无线通信
技术领域
,尤其涉及交通领域中数据无线传输的控制方法及应用服务器。
背景技术
:为了监控机车运行状况,以便在机车运行故障时及时处理,地面控制端往往需要及时获知在线机车上的运行数据,这是保证机车正常运行的有力措施之一。由于交通领域中的机车是实时移动的,因而采用无线网络作为"地面控制端"与"在线机车端"的传输桥梁。目前"车-地"信息的传输,采用公用信道GPRS(GeneralPacketRadioService,通用无线分组业务)/GSM(GlobalSystemforMobileCommunications,全^求移动通讯系统,简称"全球通"),传输最大速度为384K/S。在地面控制端,应用服务器被动接收在线机车通过无线网络传来的数据,随着机车数量的增加,应用服务器需要接收的数据不断增加,对于存储及处理能力有限的应用服务器以及网络传输能力都是一种挑战。对于应用服务器,当其接收到的在线机车的数据达到自身处理的极限值时,只能丢弃后续接收到的数据,这样,很有可能造成重要数据的丢失,而且,这些数据已经经过了无线网络的传输,直到应用服务器才因处理能力的限制被丟弃,对无线网络来讲是一种无谓的资源浪费。对于应用服务器存在的压力,可以通过增加应用服务器数量来提升整体对数据的处理能力,然而,这种方式不是正面解决问题的好方式,不但需要投入大量资金,而且随着在线机车数量的增加而被动地增设应用服务器,往往陷入无底的怪圈。正如前面介绍,目前"车-地"传输信道的传输能力有限,对于机车数量及传输的数据量不断增加的情况,很有可能造成网络拥塞,严重的时候甚至造成网络瘫痪。
发明内容有鉴于此,本发明提供一种交通领域中数据无线传输的控制方法及应用服务器,以实现数据的有效传输。为此,本发明实施例采用如下技术方案一种交通领域中数据无线传输的控制方法,包括步骤应用服务器对接收到的各在线机车数据进行统计;利用预先设置的阀值,对各在线机车数据统计结果进行比较,从而动态调整各在线机车后续数据的发送。所述阀值是指数据的发送频率;应用服务器统计各在线机车数据的发送频率,并分别与所述阀值进行比较;当在线机车发送频率大于或等于所述阀值时,通知所述在线机车降低数据的发送频率;当在线机车发送频率小于所述阀值时,通知所述在线机车提高数据的发送频率。所述方法还包括判断各在线机车运行状况;并且,当在线机车发送频率大于或等于所述阀值时,同时确定所述在线机车运行正常的条件下,才通知所述在线机车降低数据的发送频率;当在线机车发送频率小于所述阀值时,同时确定所述在线机车运行故障的条件下,才通知所述在线机车提高数据的发送频率。所述阀值是指在一定时间内接收到的数据量的门限值;应用服务器统计在一定时间内接收到的各在线机车的数据量,并分别与所述阀值进行比较;当在线机车发送的数据量大于或等于所述阀值时,通知所述在线机车减小发送的数据量;当在线机车发送的数据量小于所述阀值时,通知所述在线机车增加发送的数据量。所述方法还包括判断各在线机车运行状况;并且,当在线机车发送数据量大于或等于所述阀值时,同时确定所述在线机车运行正常的条件下,才通知所述在线机车减小数据的发送量;当在线机车发送数据量小于所述阀值时,同时确定所述在线机车运行故障的条件下,才通知所述在线机车增加数据的发送量。所述方法还包括应用服务器接收用户对在线机车的操作请求;优先控制所述在线机车发送数据。所述用户的操作请求,包括设定所述在线机车的数据发送频率的请求,设置所述在线机车发送当前运行状态数据的请求,或/和,设置所述在线机车发送故障分析数据的请求。当用户请求查看所述在线机车的故障分析数据后,还包括应用服务器一种应用服务器,对交通领域中数据无线传输进行控制,该应用服务器包括机车数据接收单元,用于通过无线网络接收各在线机车的数据;统计单元,用于对所述机车数据接收单元接收到的数据进行统计;阀值预置单元,用于设置阀值;中心调整单元,用于对所述统计单元的统计结果与所述阀值进行比较,确定对各在线机车的调整方式;发送单元,按照所述中心调整单元确定的调整方式,通知所述在线机车调整后续数据的发送。所述阀值预置单元预置的阀值是指数据发送频率或一定时间内数据量;所述中心调整单元,在所述统计单元统计的在线机车发送频率或一定时间内数据量大于或等于所述阀值时,告知所述发送单元通知所述在线机车降低数据的发送频率或数据量;反之,提高数据的发送频率或数据量。所述应用服务器还包括机车运行状态判断单元,用于根据机车数据接收单元接收的各在线机车的数据,判断各在线机车的运行状态是正常或故障;所述中心调整单元,确定对在线机车的调整方式时,综合所述机车运行状态判断单元的判断结果在所述统计单元统计的在线机车发送频率或一定时间内数据量大于或等于所述阀值、且所述机车运行正常时,告知所述发送单元通知所述在线机车降低数据的发送频率或数据量;反之,提高数据的发送频率或数据量。所述应用服务器还包括用户接口单元,负责应用服务器与客户机的信息交互;所述中心调整单元,在所述用户接口单元接收到对在线机车的操作请求时,优先控制所述发送单元告知所述在线机车发送数据。所述用户的操作请求,包括设定所述在线机车的数据发送频率的请求,设置所述在线机车发送当前运行状态数据的请求,或/和,设置所述在线机车发送故障分析数据的请求。对于上述技术方案的技术效果分析如下7相比于现有技术中应用服务器的被动接收、简单丟弃的处理方式,本发明中的应用服务器具备主动的负载均衡能力根据机车历史发送数据情况,动态控制机车对数据的发送。具体而言,在应用服务器中预置数据发送频率/数据量的阀值,并对各在线机车的发送数据情况进行统计,当某机车运行良好、且发送数据频率/数据量超过所述阀值,则可适当降低其发送数据的频率/数据量,反之,当某机车运行中出现故障、且发送数据频率/数据量未达到所述岡值,则可适当调高其发送数据的频率/数据量。由此,应用服务器实现了对数据的负载均衡,有效控制各机车发送数据的情况,将自身接收的数据控制在能够处理的限度之内,不会造成无谓的数据丢失,由于应用服务器这种预先的控制能力,也避免了占用过多的无线网络资源。图1为本发明交通领域中数据无线传输系统示意图;图2为本发明实施例三操作请求配置界面示意图;图3为本发明实施例三方法流程图;图4为本发明实施例一应用服务器示意图;图5为本发明实施例二应用服务器示意图;图6为本发明实施例三应用服务器示意图。具体实施方式本发明核心在于改变地面控制端中应用服务器的被动状态,使其具备负载均衡的主动操控能力,由此将数据控制在自身所能处理的范围之内,保证数据的有效传输,与此同时,也緩解了网络的压力。为了对本发明中提到的"车-地"系统有一个直观的了解,首先对交通领域中数据无线传输系统作一下介绍。参见图1,为本发明交通领域中数据无线传输系统示意图。图1中,地面控制端通过无线网络与在线机车端通信。在线机车端包括一个或多个在线机车,所谓在线机车,是指运行中的机车;地面控制端包括应用服务器、内网服务器以及外网服务器,内网服务器通过局域网与外网服务器相连,这里的外网主要是指Internet,除了上述构成,地面控制端在外网服务器与局域网之间往往通过防火墙的安全认证来增加数据传输的安全性,而且,应用服务器可以挂接一台或多台客户机,来和用户进行信息交互。如前对现有技术的分析,应用服务器被动接收来自在线机车的数据,当收到的数据接近或超过自身处理极限时,应用服务器只能丢弃数据,而且,随着在线机车数量的增加,应用服务器很可能长期处于一种接近负荷的运行状态,对数据接收和处理的准确性也难以保证,很有可能造成数据的无效传输。本发明正是从现有技术的问题出发,对应用服务器进行了改进,使其具备负载均衡的能力,从而主动控制在线机车发送数据,保证数据传输的有效性。首先,介绍本发明方法实施例一概括而言,实施例一的步骤包括应用服务器对接收到的各在线机车数据进行统计;利用预先设置的阀值,对各在线机车数据统计结果进行比较,从而动态调整各在线机车后续数据的发送。这里的阀值,是按照应用服务器自身处理能力来预先设定的,可以设置为不同的形式,例如数据的发送频率,或者一定时间内的数据量,或者发送频率与数据量的结合。例如,当釆用发送频率的形式设置阀值时,可以设置为每8s允许在线机车发送一次数据。现j艮设某交通领域中数据无线传输系统中存在编号为a、b、c、d和e的五辆机车,之前都分别向处于地面控制端的应用服务器发送了一部分数据;又假设应用服务器设置每8s允许各机车发送一次数据。那么,应用服务器就可以对上述五辆机车的历史发送频率进行统计,并将统计结果与阀值进行比较,继而调整在线机车的数据发送频率。参见表l,为历史统计情况表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>从表1中不难看出,机车a、b和e的发送频率都大于阀值(8s/次),而机车c和d的发送频率小于阀值(8s/次),那么,就可以利用比较结果,来控制各在线机车数据的发送频率,以实现负载均衡。具体操作是,通知机车a、b和e可适当调高发送频率,对于机车c和d,则正好相反,通知它们适当调低发送频率。至于发送频率的调整幅度,可由应用服务器与各在线机车事先预定,例如,每次调整都增加或减小ls的幅度,本例中的机车a就是调整到每8s发送一次数据;或者,也可由应用服务器在通知各机车作调整时,根据统计的发送频率与阀值之间的差距,实时附带调整的幅度,本例中对于机车d,附带的调整幅度为8-2=6。这样,通过将历史频繁发送数据的机车的频率调低、以及将历史很少发送数据的机车的频率调高,有效的在多个在线机车中实现了数据的均衡;而且,通过向阀值的靠近调整,应用服务器将接收的数据控制在自身处理能力之内,增强了对数据的处理能力,提高了数据传输的有效性。至于阀值是数据量的形式,相应地,应用服务器会统计各在线机车历史发送来的数据量,并分别与阀值比较,然后根据比较结果,分别控制各机车对数据的发送。具体是当某在线机车(例如机车a)发送的数据量大于或等于阀值时,通知该在线机车减小发送的数据量,否则,通知所述在线机车增加发送的数据量。当然,也可以将发送频率和数据量综合的因素作为设置阀值的参考,相应地,应用服务器的统计对象既包括发送频率又包括数据量。原理与阀值是发送频率的情况一样,在此不再过多叙述。需要说明的是,由于在线机车数量及各在线机车发送数据量的不确定性,应用服务器设置的阀值也是动态调整的。例如,假设应用服务器的数据处理量的最大值为M,某时段存在编号为a、b和c的三辆在线机车,那么此时的应用服务器会按照自身处理量M、以及机车a、b和c发送数据情况,来适当设置阀值;如果过了一段时间,又增加了d和e的机车,显而易见,此时应将先前按照机车a、b和c设置的阀值进行适当减小,以满足将所有在线机车发送的数据总量控制在自身范围之内的要求。下面,介绍本发明实施例二本实施例在控制各在线机车发送数据时,除了如实施例一中考虑各机车历史发送情况外,同时也考虑了机车运行状态。如前已述,获知在线机车数据的目的之一是及时发现机车是否故障,以便及时处理。那么,从这种监测故障的角度出发,如果某辆机车运行长期(某段时间)正常,则可以适当控制该机车减小数据的发送频率或数据量,反之,如果某辆机车长期(某段时间)处于故障状态,可以适当控制该机车增加数据的发送频率或数据量,以便及时获知故障原因。当阀值为发送频率时,一种比较合理的做法是当在线机车发送频率大于或等于所述阀值时,同时确定所述在线机车运行正常的条件下,才通知所述在线机车降低数据的发送频率;当在线机车发送频率小于所述阀值时,同时确定所述在线机车运行故障的条件下,才通知所述在线机车提高数据的发送频率。同理,当阀值为数据量时,一种比较合理的做法是当在线机车发送数据量大于或等于所述阀值时,同时确定所述在线机车运行正常的条件下,才通知所述在线机车减小数据的发送量;当在线机车发送数据量小于所述阀值时,同时确定所述在线机车运行故障的条件下,才通知所述在线机车增加数据的发送量。当然,对于阀值是发送频率与数据量的结合因素确定的情况,也可以参考机车的运行状态来调整机车的数据发送。由此,通过考虑机车运行状态,对机车发送数据的调整更加合理,避免运行正常的机车过多数据传输而占用应用服务器以及网络的资源,同时,对有故障的机车,及时发送数据,为发现问题提供了可能。下面,介绍本发明方法实施例三上面两个实施例,都是单从应用服务器自身的处理方式的改进方面进行说明,实际上,用户(客户机)也可以参与到控制在线机车发送数据中来。交通领域的数据无线传输系统的实际运行中,经常要对系统的数据进行检测,或者,对某辆机车进行特定的测试和检修,这都需要客户机的参与。本实施例正是对此进行描述。用户对某机车进行操作时,首先向应用服务器发送操作请求;然后,应用服务器将该操作请求发送给在线机车;最后,在线机车按照请求,反馈回用户希望获知的数据。用户可实施的操作形式有多种,那么就可以相应地发送不同的操作请求。参见图2,为应用服务器为客户机提供的操作请求配置界面。例如,用户可以请求设定某个(些)在线机车的发送频率、设置某个(些)在线机车发送当前运行状态数据,或/和,设置某个(些)在线机车发送故障分析数据,等等。当用户请求查看某在线机车的故障分析数据后,应用服务器还可以将用户对机车故障的处理方式发送给该在线机车。在图2中,当前选择的是处于图中上方四个选项中的"设置发送频率"一栏,通过简单的设置,即可实现。此处也仅是给出一个实例,具体配置界面可在此基础上润色和改进。需要说明的是,实施例三是在实施例一或实施例二的&出上演进而来的,而且从上面分析,一般是在对机车进行检测的情况下才引入客户机的操作,说明这时的用户请求是很重要的,那么,可以设置应用服务器优先满足客户机的需求,也就是在客户机请求的操作与自身负载均衡方案有一定冲突的情况下,首先满足客户机的需求。例如,如果没有客户机的参与,某在线机车a发送频率在应用服务器设置的阀值之内,但是,如果此时客户机处于检测或某种原因的考虑,请求将机车a的发送频率设置在高于阀值的某一值,那么此时可以优先满足客户机的请求。当然,这也仅是一种处理方式的例子而言,在实际4喿作中并不限于这种处理方式。参见图3,为实施例三的流程图。正如前面分析,实施例三是在实施例一或实施例二的基础上演进而来的,以阀值为发送频率的情形为例,它包括的步骤为步骤301:应用服务器判断是否接收到客户机对某在线机车的操作请求,若是,执行步骤302,优先满足客户机的要求,否则,开始执行步骤303,实现负载均衡;步骤302:将客户机的请求转发给在线机车,并将在线机车反馈的相关数据发送给客户机;步骤303:应用服务器接收各在线机车的数据;步骤304:应用服务器根据自身数据处理能力、在线机车数量以及各机车发送数据的情况,设置阀值为某一发送频率值;步骤305:应用服务器对接收的各在线机车的历史数据的发送频率进行统计,并将统计结果与所设置的阀值进行比较;步骤306:,应用服务器分析各在线机车的历史运行状态;步骤307:当在线机车历史发送频率大于或等于阀值、且该机车历史运行正常时,通知该在线机车降低发送频率;反之,调高发送频率。上述步骤仅是以阀值为发送频率为例进行说明,对于阀值采用别的形式的与之类似,在此不再赘述。相比于现有技术中应用服务器的被动接收、简单丟弃的处理方式,本发明中的应用服务器具备主动的负载均衡能力根据机车历史发送数据情况,动态控制机车对数据的发送。具体而言,在应用服务器中预置数据发送频率/数据量的阀值,并对各在线机车的发送数据情况进行统计,当某机车运行良好、且发送数据频率/数据量超过所述阀值,则可适当降低其发送数据的频率/数据量,反之,当某机车运行中出现故障、且发送数据频率/数据量未达到所述阀值,则可适当调高其发送数据的频率/数据量。由此,应用服务器实现了对数据的负载均衡,有效控制各机车发送数据的情况,将自身接收的数据控制在能够处理的限度之内,不会造成无谓的数据丢失,由于应用服务器这种预先的控制能力,也避免了占用过多的无线网络资源。与上述方法相对应,本发明还提供一种应用服务器,用于对交通领域中数据无线传输进行控制。参见图4,为实施例一中应用服务器的结构示意图,它包括机车数据接收单元401、统计单元402、阀值预置单元403、中心调整单元404和发送单元405。下面对各单元的功能分别描述机车数据接收单元401,用于通过无线网络接收各在线机车的数据;统计单元402,用于对机车数据接收单元401接收到的数据进行统计;阀值预置单元403,用于设置阀值;中心调整单元404,用于对统计单元402的统计结果与阀值进4亍比4交,确定对各在线机车的调整方式;发送单元405,按照中心调整单元404确定的调整方式,通知所述在线机车调整后续数据的发送。正如前面方法实施例中的描述,阀值预置单元403预置的阀值有多种表现形式,相应地,统计单元402和中心调整单元403也执行相应的功能。概括而言,阀值预置单元403预置的阀值是指数据发送频率或一定时间内数据量;中心调整单元404,在统计单元402统计的在线机车发送频率或一定时间内数据量大于或等于阀值时,告知发送单元405通知在线机车降低数据的发送频率或数据量;反之,提高数据的发送频率或数据量。参见图5,为实施例二中应用服务器的结构示意图。它在包括图4中的各单元外,还包括机车运行状态判断单元501,主要用于根据机车数据接收单元401接收的各在线机车的数据,判断各在线机车的运行状态是正常或故障,并为中心调整单元404确定的调整方式提供依据在统计单元402统计的在线机车发送频率或一定时间内数据量大于或等于阀值、且机车运行状态判断单元501显示该才几车运行正常时,告知发送单元405通知所述在线机车降低数据的发送频率或数据量;反之,提高数据的发送频率或数据量。实施例三中应用服务器在包含实施例一或实施例二中各单元的基础上,增加用户接口单元。参见图6,为实施例三在图4(实施例一)基础上,还包括用户接口单元601的示意图,对于在图5(实施例二)基础上的情形与之类似,不再赘述。用户接口单元601,主要负责应用服务器与客户机的信息交互;而且,中心调整单元404在用户接口单元601接收到对在线机车的操作请求时,优先控制发送单元405告知所述在线机车按照用户请求发送数据。正如方法实施例中的描述,用户的操作请求可以有多种形式,包括设定所述在线机车的数据发送频率的请求,设置所述在线机车发送当前运行状态数据的请求,或/和,设置所述在线机车发送故障分析数据的请求。对于应用服务器实施中的细节,与方法实施例中的相似,不再赘述。采用本发明提供的应用服务器,即可在自身有限的处理能力下,实现对各机车数据的负载均衡,相比于通过增加应用服务器数量的方式扩展处理能力的方式,这种应用服务器实现简单,成本低廉,同时也减小了网络传输的压力。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本
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的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。权利要求1、一种交通领域中数据无线传输的控制方法,其特征在于,包括应用服务器对接收到的各在线机车数据进行统计;利用预先设置的阀值,对各在线机车数据统计结果进行比较,从而动态调整各在线机车后续数据的发送。2、根据权利要求l所述方法,其特征在于,所述阀值是指数据的发送频率;应用服务器统计各在线机车数据的发送频率,并分别与所述阀值进行比较;当在线机车发送频率大于或等于所述阀值时,通知所述在线机车降低数据的发送频率;当在线机车发送频率小于所述阀值时,通知所述在线机车提高数据的发送频率。3、根据权利要求2所述方法,其特征在于,还包括判断各在线机车运行状况;当在线机车发送频率大于或等于所述阀值时,同时确定所述在线机车运行正常的条件下,才通知所述在线机车降低数据的发送频率;当在线机车发送频率小于所述阀值时,同时确定所述在线机车运行故障的条件下,才通知所述在线机车提高数据的发送频率。4、根据权利要求l所述方法,其特征在于,所述阀值是指在一定时间内接收到的数据量的门限值;应用服务器统计在一定时间内接收到的各在线机车的数据量,并分别与所述阀值进行比较;当在线机车发送的数据量大于或等于所述阀值时,通知所述在线机车减小发送的数据量;当在线机车发送的数据量小于所述阀值时,通知所述在线机车增加发送的数据量。5、根据权利要求4所述方法,其特征在于,还包括判断各在线机车运行状况;当在线机车发送数据量大于或等于所述阀值时,同时确定所述在线机车运行正常的条件下,才通知所述在线机车减小数据的发送量;当在线机车发送数据量小于所述阀值时,同时确定所述在线机车运行故障的条件下,才通知所述在线机车增加数据的发送量。6、根据权利要求1至5中任一项所述方法,其特征在于,还包括应用服务器接收用户对在线机车的操作请求;优先控制所述在线机车发送数据。7、根据权利要求6所述方法,其特征在于,所述用户的操作请求,包括设定所述在线机车的数据发送频率的请求,设置所述在线机车发送当前运行状态数据的请求,或/和,设置所述在线机车发送故障分析数据的请求。8、根据权利要求7所述方法,其特征在于,当用户请求查看所述在线机车的故障分析数据后,还包括车。9、一种应用服务器,对交通领域中数据无线传输进行控制,其特征在于,包括机车数据接收单元,用于通过无线网络接收各在线机车的数据;统计单元,用于对所述机车数据接收单元接收到的数据进行统计;阀值预置单元,用于设置阀值;中心调整单元,用于对所述统计单元的统计结果与所述阀值进行比较,确定对各在线机车的调整方式;发送单元,按照所述中心调整单元确定的调整方式,通知所述在线机车调整后续数据的发送。10、根据权利要求9所述应用服务器,其特征在于,所述阀值预置单元预置的阀值是指数据发送频率或一定时间内凝:据量;所述中心调整单元,在所述统计单元统计的在线^L车发送频率或一定时间内数据量大于或等于所述阀值时,告知所述发送单元通知所述在线^L车降低数据的发送频率或数据量;反之,提高数据的发送频率或数据量。11、根据权利要求IO所述应用服务器,其特征在于,还包括机车运行状态判断单元,用于根据机车数据接收单元接收的各在线机车的数据,判断各在线机车的运行状态是正常或故障;所述中心调整单元,确定对在线机车的调整方式时,综合所述机车运行状态判断单元的判断结果在所述统计单元统计的在线机车发送频率或一定时间内数据量大于或等于所述阀值、且所述机车运行正常时,告知所述发送单元通知所述在线机车降低数据的发送频率或数据量;反之,提高数据的发送频率或数据量。12、根据权利要求9、10或11所述应用服务器,其特征在于,还包括用户接口单元,负责应用服务器与客户机的信息交互;所述中心调整单元,在所述用户接口单元接收到对在线机车的操作请求时,优先控制所述发送单元告知所述在线机车发送数据。13、根据权利要求12所述应用服务器,其特征在于,所述用户的操作请求,包括设定所述在线机车的数据发送频率的请求,设置所述在线机车发送当前运行状态数据的请求,或/和,设置所述在线机车发送故障分析数据的请求。全文摘要本发明公开了一种交通领域中数据无线传输的控制方法,包括步骤应用服务器对接收到的各在线机车数据进行统计;利用预先设置的阀值,对各在线机车数据统计结果进行比较,从而动态调整各在线机车后续数据的发送。相比于现有技术中应用服务器的被动接收、简单丢弃的处理方式,本发明中的应用服务器具备主动的负载均衡能力根据机车历史发送数据情况,动态控制机车对数据的发送。由此,应用服务器实现了对数据的负载均衡,有效控制各机车发送数据的情况,将自身接收的数据控制在能够处理的限度之内,不会造成无谓的数据丢失,由于应用服务器这种预先的控制能力,也避免了占用过多的无线网络资源。与上述方法对应,本发明还提供一种应用服务器。文档编号H04L12/16GK101312554SQ20071010732公开日2008年11月26日申请日期2007年5月25日优先权日2007年5月25日发明者晟单,吴秋霞,陈建校申请人:株洲南车时代电气股份有限公司
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