一种通信系统和通信方法与流程

【技术领域】

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种通信系统和通信方法。

背景技术：

在用户乘坐交通工具时，如火车，用户设备可以通过基站与对应的运营商网络进行连接，在用户设备与运营商网路建立通信连接后，用户设备可以与运营商网络进行数据交互，通常用户设备只可以与一个运营商的网络建立通信连接，当在某一区域内没有建立与该运营商网络对应的基站时，或者该运营商网络对应的基站在某一区域内为信号盲区时，用户设备与该运营商网络则无法进行数据交互，因此，现有技术中用户设备进行数据交互时的可靠性较低。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种通信系统和通信方法，用以解决现有技术中用户设备进行数据交互时可靠性较低的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种通信系统，所述通信系统包括：

车载服务器，接入点设备和通信模块；

所述车载服务器分别与所述接入点设备和所述通信模块连接；

一个所述通信模块与至少两个运营商网络连接。

可选地，所述通信模块包括：

与运营商网络个数相同数量的承载板；

与运营商网络个数相同数量的通用串行总线集线器usbhub，一个usbhub上设置在一个承载板上，每个usbhub包括至少一个通用串行总线usb扩展口；

与usb扩展口相同数量的第四代通讯技术4g模块，一个4g模块与一个usb扩展口连接；

与usb扩展口相同数量的客户识别模块sim卡，不同运营商网络对应的sim卡的数目相同；

电源，所述电源与所述承载板连接。

可选地，所述电源的输出电压为直流电压，所述电源的输出电压为5v。

可选地，所述承载板包括直流转直流dc/dc转换器，所述dc/dc转换器分别与所述电源和所述usbhub连接，所述dc/dc转换器能够将5v直流电压转换为3.3v直流电压。

另一方面，本发明实施例提供了一种通信方法，应用于上述通信系统中，所述方法包括：

通信模块与不同运营商网络建立对应个数的通信连接，以接入对应的运营商网络；

服务器检测不同通信连接上的数据负载，以获取不同通信连接上的数据负载量；

所述服务器根据建立的通信连接的数量和不同通信连接上的数据负载量，在不同的通信连接中进行负载均衡处理。

可选地，所述服务器根据建立的通信连接的数量和不同通信连接上的数据负载量，在不同的通信连接中进行负载均衡处理，包括：

所述服务器根据建立的通信连接的数量和不同通信连接上的数据负载量，对所述服务器中存储的路由表进行调整；

所述服务器根据调整后的路由表，在不同的通信连接中进行负载均衡处理。

可选地，所述方法还包括：

所述通信模块启动检测线程；

所述通信模块按照预设周期检测，检测不同通信连接的通断状态；

当其中一个通信连接为断开时，所述通信模块根据该通信连接对应的sim卡中的sim信息，向对应的运营商网络发起通信连接建立请求。

可选地，所述方法还包括：

当该通信连接未建立成功时，所述服务器根据不同通信连接上的数据负载量和当前剩余的通信连接的数量，在当前剩余的通信连接进行负载均衡处理。

可选地，所述服务器根据不同通信连接上的数据负载量和当前剩余的通信连接的数量，在当前剩余的通信连接进行负载均衡处理，包括：

所述服务器根据当前剩余的通信连接的数量和不同通信连接上的数据负载量，对路由表进行调整；

所述服务器根据调整后的路由表，在当前剩余的通信连接的数量中进行负载均衡处理。

可选地，所述方法还包括：

所述通信模块检测不同通信连接的信号强度或信噪比；

所述通信模块将获得的不同通信连接的信号强度或信噪比发送给所述服务器；

所述服务器判断不同通信连接的信号强度是否低于第一阈值或不同通信连接的信噪比是否高于第二阈值；

当其中一条通信连接的信号强度低于第一阈值或其中一条通信连接的信噪比高于第二阈值，所述服务器将该条通信连接上的数据负载分配到其他通信连接上。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：

在本发明实施例中，通信系统包括车载服务器，接入点设备和通信模块，其中，车载服务器分别与接入点设备和通信模块连接；且一个通信模块与至少两个运营商网络连接，由于通信模块能够与至少两个运营商网络建立通信连接，在用户设备通过接入点设备与该通信系统建立通信连接后，当其中一个运营商网络在某一区域内没有建立基站时，或者，当其中一个运营商网络对应的基站在某一区域内存在信号盲区时，该通信系统还可以与另一个运营商网络进行数据交互，从而使得该用户设备仍然可以进行数据交互，进而保证了用户设备在进行数据交互时的可靠性。

【附图说明】

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它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种通信系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种通信模块的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种通信方法的流程示意图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

实施例一

本发明实施例提供了一种通信系统，如图1所示，该通信系统包括：

车载服务器11，接入点设备12和通信模块13；

车载服务器11分别与接入点设备12和通信模块13连接；

一个通信模块13与至少两个运营商网络连接。

具体的，用户设备可以与接入点设备建立通信连接，在用户设备与接入点设备建立通信连接后，用户设备可以将数据传输给接入点设备，然后接入点设备将数据传输给车载服务器，车载服务器将该数据传输给通信模块，由于通信模块与至少两个运营商网络建立通信连接，通信模块可以按照运营商网络的优先级，将该数据发送给优先级较高的运营商网络，当其中一个运营商网络在某一区域内没有建立基站时，或者，当其中一个运营商网络对应的基站在某一区域内存在信号盲区时，该通信系统还可以与另一个运营商网络进行数据交互，从而使得该用户设备仍然可以进行数据交互，进而保证了用户设备在进行数据交互时的可靠性。

例如，在用户乘坐交通工具时，如高铁动车组，由于高铁动车组运行线路具有线长、点多、地势险等特点，当高铁动车组进入某一运营商网络的通讯信号盲区或者某一运营商没有建立基站的区域时，该运营商网络对应的用户设备则无法与运营商网络进行数据交互，影响用户体验，在本发明实施例中，用户设备可以与接入点设备建立通信连接，并可以通过该通信连接向接入点设备发送数据，在接入点设备接收到数据后，可以通过车载服务器将该数据发送给通信模块，由于该通信模块可以与至少两个运营商网络建立通信连接，因此，高铁动车组在进入某一运营商网络的通讯信号盲区或者某一运营商没有建立基站的区域时，通信模块还可以与另一个运营商网络保持通信连接，通信模块可以将该数据传输给该另一个运营商网络，并且通信模块还可以接收该另一个运营商网络返回的数据，并通过车载服务器和接入点设备将返回的数据发送给该用户设备，进而保证用户设备进行数据交互时的可靠性。

可选地，如图2所示，通信模块13包括：与运营商网络个数相同数量的承载板131；与运营商网络个数相同数量的usbhub(universalserialbushub，通用串行总线集线器)132，一个usbhub132上设置在一个承载板131上，每个usbhub132包括至少一个usb(universalserialbus，通用串行总线)扩展口133；与usb扩展口133相同数量的4g(the4generationmobilecommunicationtechnology，第四代通讯技术)模块134，一个4g模块134与一个usb扩展口133连接；与usb扩展口133相同数量的sim(subscriberidentitymodule，客户识别模块)卡135，不同运营商网络对应的sim卡135的数目相同；电源136，电源136与承载板131连接。

具体的，如图2所示，通信模块可以利用sim卡中的sim信息与对应的运营商建立通信连接，由于通信模块中包括至少两个运营商网络对应的sim信息，因此通信模块可以利用这两种sim信息与两个运营商网络建立通信连接，并且，由于该通信模块中包括四个sim卡，其中两个对应一个运营商网络，另外两个对应另一个运营商网络，因此，通信模块可以与一个运营商网络建立两条通信连接，实现带宽汇聚功能，增大对应运营商网络的接入带块，使得用户设备与对应运营商网络的数据交互速度更快，进而提升了用户的体验。

例如，通信模块可以通过sim信息与对应运营商网络的3g网络或4g网络建立通信连接，当运营商网络包括3个时，通信模块中包括3种sim卡，每种sim卡包括3张，因此通信模块可以与3个运营商网络建立9条通信连接，每个运营商网络与通信模块建立3条通信连接，从而保证每个运营商的接入带宽，用户设备与对应运营商网络的数据交互速度更快，进而提升了用户的体验，并且运营商网络可以根据自身的网络质量进行3g网络各4g网络之间的网络切换。

可选地，电源的输出电压为直流电压，电源的输出电压为5v。

可选地，承载板包括直流转直流dc/dc转换器，dc/dc转换器分别与电源和usbhub连接，dc/dc转换器能够将5v直流电压转换为3.3v直流电压。

具体的，由于电源的输出电压为5v为，而usbhub的工作电压为3.3v，因此需要在承载板中增加dc/dc转换器，将5v直流电压转换为3.3v直流电压，以供usbhub使用。

实施例二

本发明实施例提供了一种通信方法，如图3所示，应用于上述的通信系统中，该方法包括：

301、通信模块与不同运营商网络建立对应个数的通信连接，以接入对应的运营商网络。

详细解释在上述有详细说明在此不再一一赘述。由于用户设备可以与该通信系统建立连接，而该通信系统中的通信模块与不同运营商网络建立对应个数的通信连接，因此，当其中一个运营商网络在某一区域内没有建立基站时，或者，当其中一个运营商网络对应的基站在某一区域内存在信号盲区时，该通信系统还可以与另一个运营商网络进行数据交互，从而使得该用户设备仍然可以进行数据交互，进而保证了用户设备在进行数据交互时的可靠性。

302、服务器检测不同通信连接上的数据负载，以获取不同通信连接上的数据负载量。

具体的，在该通信系统与运营商网络建立通信连接后，不同的通信连接上的数据负载量不同，通过检测对应的通信连接，可以获取该通信连接上的数据负载量。

303、所述服务器根据建立的通信连接的数量和不同通信连接上的数据负载量，在不同的通信连接中进行负载均衡处理。

具体的，为了保证每条通信连接上的数据负载基本相同，使得每条通信连接保持相对较高的传输速度，在获取不同通信连接的数据负载量后，再根据建立的通信连接的数量，在不同的通信连接中进行负载均衡，使每条通信连接中的数据负载基本相同，保证每条通信连接的数据负载量相对较小，例如，通信连接的数据为三条，第一条通信连接的数据负载量为5，第一条通信连接的数据负载量为6，第三条通信连接的数据负载量为10，总的数据负载量为21，由于有三条通信连接，因此在进行负载均衡后，每条通信连接的数据负载量为7。

可选地，在对不同的通信连接进行负载均衡时，服务器根据建立的通信连接的数量和不同通信连接上的数据负载量，对所述服务器中存储的路由表进行调整，然后，服务器根据调整后的路由表，在不同的通信连接中进行负载均衡处理。

具体的，该通信系统在于运营商网络进行数据交互时，是基于服务器中的路由表进行的，即服务器在接收到数据后，服务器根据路由表将该数据发送到通信模块对应的接口上，然后通信模块通过对应的接口将数据发送到对应的通信连接，以传输到对应的运营商网络中，在进行负载均衡时，需要对数据的传输路径进行修改，因此需要对服务器中的路由表进行修改，使通信模块各接口接收到的数据负载量基本相同。

可选地，在通信模块与不同运营商网络建立对应个数的通信连接后，通信模块启动检测线程；通信模块按照预设周期检测，检测不同通信连接的通断状态；当其中一个通信连接为断开时，通信模块根据该通信连接对应的sim卡中的sim信息，向对应的运营商网络发起通信连接建立请求。

具体的，在通信模块与不同运营商网络建立对应个数的通信连接后，为了保证数据传输的可靠性性，通信模块启动检测线程，并按照预设周期检测各通信连接的通断状态，在一个通信连接断开后，该通信系统无法通过该通信连接将数据传输到对应的运营商网络中，需要再次根据该通信连接对应的sim卡中的sim信息，向对应的运营商网络发起通信连接建立请求，以再次建立通信连接，保证从该通信连接上传输的数据可以继续传输到对应的运营商网络中，从而提高了数据传输的可靠性。

可选地，在向对应的运营商网络发起通信连接建立请求后，当该通信连接未建立成功时，服务器根据不同通信连接上的数据负载量和当前剩余的通信连接的数量，在当前剩余的通信连接进行负载均衡处理。

具体的，由于某种原因，无法恢复该通信连接时，为了使通过该通信连接传输的数据能够传输到运营商网络中，保证用户设备能够继续进行数据交互，需要将通过该条通信连接传输的数据，负载均衡到当前剩余的通信连接上，具体的负载均衡处理方式与上述相同，在此不再详细赘述。

在当前剩余的通信连接进行负载均衡处理时，服务器根据当前剩余的通信连接的数量和不同通信连接上的数据负载量，对路由表进行调整；服务器根据调整后的路由表，在当前剩余的通信连接的数量中进行负载均衡处理。

具体的处理方式与上述相同，在此不再详细赘述。

在通信模块与不同运营商网络建立对应个数的通信连接后，通信模块检测不同通信连接的信号强度或信噪比；通信模块将获得的不同通信连接的信号强度或信噪比发送给所述服务器；服务器判断不同通信连接的信号强度是否低于第一阈值或不同通信连接的信噪比是否高于第二阈值；当其中一条通信连接的信号强度低于第一阈值或其中一条通信连接的信噪比高于第二阈值时，服务器将该条通信连接上的数据负载分配到其他通信连接上。

具体的，为了保证数据传输的准确性，在通信模块与不同运营商网络建立对应个数的通信连接后，通信模块检测不同通信连接的信号强度或信噪比，并将不同通信连接的信号强度或信噪比发送给服务器，服务器判断不同通信连接的信号强度的强弱和信噪比的高低，当信号强度较弱时，表示该通信连接的传输质量较差，当信噪比较高时，表示该通信连接受到的干扰较强，因此，为了保证数据传输的准确性，当信号强度低于第一阈值或信噪比高于第二阈值时，表示该通信连接的不能保证传输数据时的准确性，因此需要将该通信连接上的数据负载分配到其他通信连接上，使得其他通信连接传输该通信连接对应的数据，保证数据传输的准确性，进一步的，服务器在将该条通信连接对应的数据分配给其他通信连接时，服务器根据其他通信连接的信号强度和信噪比的情况分配，例如，服务器将数据分配到信号强度较高的通信连接上，或者，服务器将数据分配到信噪比较低的通信连接上，或者，服务器数据分配到信号强度在第一阈值之上，且信噪比在第二阈值之下的通信连接上，如果满足上述条件的通信连接至少包括两条，服务器可以采用负载均衡的方式分配数据负载。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。