一种LTE网络和WiFi网络之间无缝切换的方法与流程

本发明涉及无线通信，尤其涉及一种lte网络和wifi网络之间无缝切换的方法。

背景技术：

1、随着城市轨道交通业务的发展，其在城市运行中发挥着越来越重要的作用，用户对车地通信业务的要求也不断提高。

2、传统城市轨道交通建设中，车地无线通信系统使用的是第四代无线蜂窝lte网络进行通信，随着wifi技术的发展，车地无线通信系统开始探索使用wifi6技术，这就造成了在部分轨道交通线路中，一期线路综合通信车地无线网络采用了lte-u无线技术，二期线路车地无线网络采用了wifi6无线技术，使得列车在行进过程中如何在lte网络和wifi网络间实现无缝切换，从而保障车地综合通信业务不中断成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种lte网络和wifi网络之间无缝切换的方法，应用于轨道交通列车，所述轨道交通列车上配置有车载交换机和连接所述车载交换机的多个车载终端和多个网络终端，各所述网络终端包括至少一个wifi终端和至少一个lte终端；则所述方法包括：

2、步骤s1，构建两个虚拟路由器冗余协议组，并将其中一个所述网络终端配置为分别在两个所述虚拟路由器冗余协议组中作为主用设备，将其余各所述网络终端配置为分别在两个所述虚拟路由器冗余协议组中作为备用设备，且各所述备用设备在两个所述虚拟路由器冗余协议组中具有不同的优先级排序；

3、步骤s2，在所述轨道交通列车行驶过程中，各所述wifi终端的上行链路通过wifi网络接入轨旁wifi基站，各所述lte终端的上行链路通过lte网络接入轨旁lte基站，各所述网络终端分别实时检测自身的所述上行链路的链路状态，并将所述链路状态通过所述车载交换机发送至其他各所述网络终端；

4、步骤s3，作为所述主用设备的所述网络终端判断自身的所述链路状态是否正常：

5、若否，则将自身配置为在两个所述虚拟路由器冗余协议组中作为所述备用设备，随后转向步骤s4；

6、若是，则转向步骤s5；

7、步骤s4，作为所述备用设备的所述网络终端在接收到的所述主用设备的所述链路状态异常且自身在所有所述链路状态正常的各所述网络终端中的所述优先级排序最靠前时，将自身配置为在对应的虚拟路由器冗余协议组中作为所述主用设备；

8、步骤s5，所述主用设备为所述wifi终端时通过所述wifi网络转发各所述车载终端的业务流量，所述主用设备为所述lte终端时通过lte网络转发各所述车载终端的业务流量。

9、优选的，所述步骤s1中，还包括：

10、将部分所述车载终端的缺省网关配置为其中一个所述虚拟路由器冗余协议组的虚拟ip地址，将其余部分所述车载终端的缺省网关配置为另一个所述虚拟路由器冗余协议组的虚拟ip地址；

11、则步骤s5中，两个所述虚拟路由器冗余协议组中的所述主用设备为同一个所述网络终端时，所述主用设备转发所有所述车载终端的业务流量，两个所述虚拟路由器冗余协议组中的所述主用设备为不同的所述网络终端时，两个所述网络终端分别对应转发具有相应的所述虚拟ip地址的部分所述车载终端的业务流量。

12、优选的，所述步骤s2中，还包括：

13、在所述轨道交通列车行驶过程中，各所述网络终端的下行链路通过以太网接口接入所述车载交换机，并实时检测自身的所述下行链路的链路状态，并将所述链路状态通过所述车载交换机发送至其他各所述网络终端；

14、则执行所述步骤s2之后，还包括：

15、各所述网络终端判断自身的所述下行链路的所述链路状态是否正常：

16、若是，则转向所述步骤s3；

17、若否，则将自身配置为在两个所述虚拟路由器冗余协议组中作为所述备用设备，随后返回所述步骤s2。

18、优选的，所述步骤s2中，还包括：

19、在所述轨道交通列车行驶过程中，各所述网络终端分别实时获取自身的工作状态，并将所述工作状态通过所述车载交换机发送至其他各所述网络终端；

20、则执行所述步骤s2之后，还包括：

21、各所述网络终端判断自身的所述工作状态是否正常：

22、若是，则转向所述步骤s3；

23、若否，则将自身配置为在两个所述虚拟路由器冗余协议组中作为所述备用设备，随后返回所述步骤s2。

24、优选的，所述wifi终端包括设置于所述轨道交通列车的车尾位置的车尾wifi终端和设置于所述轨道交通列车的车头位置的车头wifi终端，所述lte终端包括设置于所述车尾位置的车尾lte终端和设置于所述车头位置的所述车头lte终端。

25、优选的，所述车尾wifi终端被配置为在两个所述虚拟路由器冗余协议组中均为所述主用设备；

26、其中一个虚拟路由器冗余协议组中各所述备用设备的所述优先级排序由高到低依次为所述车头wifi终端、所述车头lte终端和所述车尾lte终端；

27、另一个所述虚拟路由器冗余协议组中各所述备用设备的所述优先级排序由高到低依次为所述车头wifi终端、所述车尾lte终端和所述车头lte终端。

28、优选的，所述车载终端包括车载摄像头，各所述轨旁wifi基站和各所述lte基站通过三层交换机连接车站视频服务器；

29、则所述步骤s5中，所述主用设备为所述wifi终端时通过所述wifi网络实现各所述车载摄像头与所述车站视频服务器之间的业务流量的转发，所述主用设备为所述lte终端时通过lte网络实现各所述车载摄像头与所述车站视频服务器之间的业务流量的转发。

30、优选的，所述车载终端包括车载乘客信息系统，各所述轨旁wifi基站和各所述lte基站通过三层交换机连接乘客信息系统服务器；

31、则所述步骤s5中，所述主用设备为所述wifi终端时通过所述wifi网络实现各所述车载乘客信息系统与所述乘客信息系统服务器之间的业务流量的转发，所述主用设备为所述lte终端时通过lte网络实现各所述车载乘客信息系统与所述乘客信息系统服务器之间的业务流量的转发。

32、上述技术方案具有如下优点或有益效果：

33、1)通过构建两个虚拟路由器冗余协议组，并基于上行链路的链路状态变化分别触发两个虚拟路由器冗余协议组中的主用设备和备用设备的切换，进而实现了轨道交通列车在lte网络和wifi网络之间的无缝切换，保障车地综合通信业务不中断；

34、2)网络终端的上行链路和下行链路联动，使得上行链路和下行链路中的任意一条链路状态异常均触发主备用设备的切换，进一步保障了轨道交通列车在lte网络和wifi网络之间的无缝切换；

35、3)通过构建两个虚拟路由器冗余协议组，并分别作为部分车载终端的网关，使得在两个虚拟路由器冗余协议组的主用设备是不同的网络设备时，两个主用设备能够分担各车载终端的业务流量的负荷，有效保证车地综合通信业务的通信质量。

技术特征：

1.一种lte网络和wifi网络之间无缝切换的方法，应用于轨道交通列车，其特征在于，所述轨道交通列车上配置有车载交换机和连接所述车载交换机的多个车载终端和多个网络终端，各所述网络终端包括至少一个wifi终端和至少一个lte终端；则所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s1中，还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s2中，还包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s2中，还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述wifi终端包括设置于所述轨道交通列车的车尾位置的车尾wifi终端和设置于所述轨道交通列车的车头位置的车头wifi终端，所述lte终端包括设置于所述车尾位置的车尾lte终端和设置于所述车头位置的所述车头lte终端。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述车尾wifi终端被配置为在两个所述虚拟路由器冗余协议组中均为所述主用设备；

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车载终端包括车载摄像头，各所述轨旁wifi基站和各所述lte基站通过三层交换机连接车站视频服务器；

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车载终端包括车载乘客信息系统，各所述轨旁wifi基站和各所述lte基站通过三层交换机连接乘客信息系统服务器；

技术总结
本发明提供一种LTE网络和WiFi网络之间无缝切换的方法，涉及无线通信技术领域，包括：将其中一个网络终端配置为分别在两个虚拟路由器冗余协议组中作为主用设备，将其余各网络终端配置为备用设备；列车行驶过程中，各网络终端分别实时检测自身的上行链路的链路状态并发送至其他各网络终端；主用设备的在自身的链路状态异常时将自身配置为备用设备；备用设备在接收到的主用设备的链路状态异常且自身在所有链路状态正常的各网络终端中的优先级排序最靠前时，将自身配置为主用设备；主用设备为WiFi终端时通过WiFi网络转发业务流量，主用设备为LTE终端时通过LTE网络转发业务流量。有益效果是实现了LTE网络和WiFi网络之间的无缝切换，保障车地综合通信业务不中断。

技术研发人员：潘妍艳,李贤平,于松来
受保护的技术使用者：上海寰创通信科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13