基于IP化GSM-R网络的4.8kb/s数据业务传输方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及列车运行控制技术领域，尤其涉及一种基于IP化GSM-R网络的4.Skb/s数据业务传输方法。
【背景技术】
[0002]中国列车运行控制系统3级(以下简称CTCS-3)列控系统是目前国内高速铁路的核心安全系统。GSM-R 网络(Global System for Mobile Communicat1n for Railway，专用于铁路的全球移动通信系统)作为列控系统的一部分，承载列车控制信息的传输，为车载设备与无线闭塞中心提供双向信息交互的通道。车载设备通过GSM-R网络接收无线闭塞中心发出的行车许可、临时限速及线路参数等信息；无线闭塞中心通过GSM-R网络接收车载设备传送的列车动态信息(如列车速度、位置等)。
[0003]在公众网络中，电路交换数据业务应用很少，仅在没有GPRS(General PacketRad1 Service，通用分组无线服务技术)网络时为用户提供Internet或Intranet接入，由于速率很低，并没有得到广泛应用。但由于电路交换数据业务具有高可靠性、独占信道、时延小、误码率低等优点，符合列控数据传输的特点，其业务速率也完全能满足列控数据的吞吐量要求，成为列控数据业务的首选。4.8kb/s和9.6kb/s电路交换异步透明数据是承载CTCS-3级列控业务的必选需求，而4.8kb/s电路交换异步透明数据业务是首选业务。
[0004]4.8kb/s异步透明数据业务实现从列控车载终端到无线闭塞中心的端到端传输，其间要经过MT终端、空中接口、基站、BSC、TRAU和MSC (Moblie Switching Centre，移动交换中心)/IWF等多个环节，进行多次的速率适配和转换，每一个环节都必须准确无误的完成才能保证数据传输的正确性。
[0005]BSC与BTS之间的通信接口称为Abis接口，实现两者之间的远端互连。传统Abis接口采用标准的2.048Mbps或64Kbps的PCM(Pulse Coded Modulat1n，脉冲编码调制)数字传输链路来实现数据传输，其上承载语音业务信道。目前，现有的一种基于传统Abis接口的4.8kbit/s异步透明数据业务的实现过程如图1所示，包括如下的处理过程:
[0006]首先，对于4.8kb/s的异步透明数据，在MT(Mobile Terminal，移动终端)中要进行RA (Rate Adapt1n，速率适配)O和RAl ’两步变换，这两步变换要根据3GPP (ThirdGenerat1n Partnership Pro ject，第三代移动通信伙伴项目)04.21通过MT模块软件来实现。RAO把4.8kb/s的异步透明数据通过填充附加的“停止比特”变为同步数据，使其速率刚好等于相同的同步数据速率，即4.8kb/s的异步数据转换成4.8kb/s的同步数据。由RAO输出的4.8kb/s同步数据通过RA1’变换，转变为空中接口所要求的6kb/s速率的同步数据。
[0007]4.8kb/s变换到6kb/s时采用修正ITU-T V.11060bit帧结构。这一部分的速率变化方式是由于GSM-R网络的空中接口特性决定的，所以码率转化不可或缺。
[0008]上述MT中的信道编码器对6kb/s速率的同步数据进行编码后，通过空中接口将6kb/s速率的同步数据传输给BTS (Base Transmit Stat1n，基站)。
[0009]在BTS的信道解码器输出的数据码速和移动模块的信道编码器的输入速率是相同的，但是考虑到原有BTS与BSC之间设备关系的PCM传输设备特点，在BSS系统内部需要进行RA1/RA1’、RAA和RA2的转换(参考3GPP 08.20)，最终实现满足Abis接口要求的64kb/s。其中，RA1/RA1’实现从中间速率和信道编码器要求的输入速率之间的转换。TCH/F4.8对应的空中接口用户速率为6kbit/s，与之对应的中间速率为8kbit/s。RAA实现V.11080比特帧格式和TRAU帧中72比特帧格式之间的转换。数据在由TRAU送给MSC时，在TRAU中实现RA2速率适配，RA2实现中间速率8kbit/s到64kbit/s的最终转换。
[0010]随着软交换技术的引入，基于IP的交换网络架构逐渐形成。其中，基于IP传输方式的Abis接口，相对于传统的基于PCM传输的Abis接口有着更高的传输效率和灵活性。现有技术中的一种利用基于IP传输方式的Abis接口的传统GSM-R 4.8kbit/s数据业务速率适配过程图如图2所示，其中，IP Abis接口用户面数据传送采用RTP (Real time TransportProtocol，实时传输协议)协议实现，原有的数据帧封装到RTP Data中。
[0011]上述现有技术中的一种利用基于IP传输方式的Abis接口的传统GSM-R4.8kbit/s数据业务速率适配过程的缺点为:考虑到了网元间互联的要求，在MSC设备中需要进行RTP转换，以及RAA、RA2码率转换，这些RTP转换，以及RAA、RA2码率转换存在着码率转换的延时损耗，也这使得CTCS-3铁路安全数据传输过程在Abis接口上存在误码产生可能。
【发明内容】
[0012]本发明的实施例提供了一种基于IP化GSM-R网络的4.8kb/s数据业务传输方法，以减少数据传输时延。
[0013]一种基于IP化GSM-R网络的4.8kb/s数据业务传输方法，包括:
[0014]BTS接收到车载移动终端通过空中接口发送过来的数据帧，识别出所述数据帧为
4.8 kb it/s 数据帧；
[0015]所述BTS对所述4.8 kb it/s数据业务帧进行速率转换处理，得到64kb/s标准数据帧；
[0016]所述BTS通过IP Abis接口将所述64kb/s标准数据帧发送给BSC设备。
[0017]优选地，所述的识别出所述数据帧为4.8kbit/s数据帧，包括:
[0018]BTS通过车载移动终端到列控业务地面服务器端到端传输过程中的低层兼容性信息单元LLC信元获取所述移动终端的接入信息，根据所述移动终端的接入信息识别出所述移动终端发送的数据帧为4.8kbit/s数据帧。
[0019]优选地，所述基于IP化GSM-R网络包括列车运行控制系统中的基于IP化GSM-R网络。
[0020]优选地，所述的BTS对所述4.8 kb it/s数据业务帧进行速率转换处理，得到64kb/s标准数据帧，包括:
[0021]所述BTS对所述4.8kbit/s数据帧进行译码处理和RA1/RA1’转换处理，得到速率为80kb/s的中间速率帧，所述BTS对所述80kb/s的中间速率帧进行RA2变换，获得BSC设备可识别的64kb/s的标准数据帧。
[0022]优选地，所述的BTS通过IP Abis接口将所述64kb/s标准数据帧发送给BSC设备，包括:
[0023]所述BTS对所述64kb/s的标准数据帧进行实时传输协议RTP封装处理，将所述64kb/s的标准数据帧封装到RTP帧中，所述BTS直接通过IP Abis接口将所述封装了 64kb/s的标准数据帧的RTP帧发送给BSC设备。
[0024]优选地，所述的方法还包括:
[0025]所述BSC通过LLC信元获取移动终端的接入信息，根据所述移动终端的接入信息识别出用户面发送的数据类型为4.8kbit/s的列控数据业务，
[0026]所述BSC设备收到所述封装了 64kb/s的标准数据帧的RTP帧后，对所述RTP帧进行RTP解封装，提取并识别出所述RTP帧中封装的64kb/s的标准数据帧，所述BSC设备将所述64kb/s的标准数据帧通过A接口发送给MSC设备。
[0027]由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例在基于IP传输的Abis接口上采用64kb/s的传输速率，将封装了 64kb/s的标准数据帧的RTP帧直接发送给BSC设备，省去了 BSC设备进行RAA、RA2码率转换等TRAU的速率转换过程，BSC设备直接以64kb/s的速率传送给MSC等列控业务服务器设备，这样大大降低了端到端的数据传送时延，并提高数据传输的可靠性，能够在保证列控数据传输的安全性前提下，解决现有技术中延时和误码的问题，提高CTCS-3铁路安全数据传输可靠性。
[0028]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】
[0029]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。
[0030]图1为现有技术中的一种基于传统Abis接口的4.8kbit/s异步透明数据业务的处理流程图；
[0031]图2为现有技术中的一种利用基于IP传输方式的Abis接口的传统GSM-R4.8kbit/s数据业务速率适配过程图；
[0032]图3为本发明实施例提供的一种利用基于IP传输方式的Abis接口的优化后的GSM-R 4.8kbit/s数据业务速率适配过程图。
【具体实施方式】
[0033]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。
[0034]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