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专利号: 2015101498748
申请人: 杭州祥声通讯股份有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高铁列车WiFi热点通信控制方法,其特征在于,沿高铁轨道每隔一段距离布置一座热点基站,每个热点基站都具有低频广播发射模块,通过低频信道持续发射广播信号,该广播信号中携带有指示高铁列车从当前位置进入当前热点基站与下一热点基站重叠区域的距离的信息,所述高铁列车WiFi热点通信控制方法包括以下步骤:S1,对于迎着高铁列车行进方向上的两个相邻的当前热点基站和下一热点基站,当前热点基站为当前高铁列车中继模块接入的热点基站,下一热点基站为高铁列车中继模块即将接入的热点基站,下一热点基站的低频广播发射模块通过低频信道持续发射广播信号,该广播信号具有带宽足够小和频率足够低的特点,使得其广播覆盖范围大于热点基站的户外实际通信覆盖范围,高铁列车行驶在当前热点基站的通信覆盖区域z1,尚未进入当前热点基站的通信覆盖区域z1和下一热点基站的通信覆盖区域z2的重叠区域z3时,就可以接收到该广播信号,该广播信号中携带的指示高铁列车从当前位置进入区域z3的距离的信息中,设定该距离为k,下一热点基站的广播信号覆盖半径和的通信覆盖半径分别为R和r,下一热点基站在建设时测得的与高铁轨道的垂直距离为d,根据下述公式求得k:在其广播信号被任何高铁列车的中继模块接收之前,下一热点基站仅仅通过低频广播发射模块发射该广播信号,在其广播信号被任何高铁列车的中继模块接收之后,下一热点基站才进行高频大带宽的通信广播;

S2,高铁列车上的中继模块接收到下一热点基站的低频广播发射模块发射的广播信号后,基于距离k和当前高铁列车的行驶速度v,根据下述公式求得高铁列车进入区域z3的时间t:

t=k/v;

S3,根据t的大小,中继模块将时间t内不能完整上行到当前热点基站的业务的数据包排序、标记并缓存,也将已接收但t时间内不能完整从当前热点基站下行的业务的数据包排序、标记并缓存,并且,中继模块将包含时间t的大小的通知信息发送给当前热点基站,当前热点基站根据该通知信息,将t时间内不能完整下行到中继模块的业务的数据包排序、标记并缓存,也将已接收但t时间内不能完整从中继模块上行的业务的数据包排序、标记并缓存;

S4,时间t后,高铁列车进入区域z3,中继模块执行从当前热点基站到下一热点基站的切换,当前热点基站将上述缓存的数据包通过当前热点基站和下一热点基站之间的X2接口按顺序发送给下一热点基站,使切换后中继模块和下一热点基站之间的上行和下行业务不致中断重传;

中继模块断开与当前热点基站的连接后,如果当前热点基站的低频广播发射模块发射的广播信号没有被任何高铁列车的中继模块接收,当前热点基站将不进行高频大带宽的通信广播,仅仅通过低频广播发射模块发射该广播信号。

2.一种如权利要求1所述的高铁列车WiFi热点通信控制方法,其特征在于,中继模块始终判断与目前接入的热点基站的距离,以控制通信传输速率,所采用的具体方法在于:将通信传输速率划为4档,分别为V1-V4,V1-V4传输速率依次递增,中继模块根据当前热点基站和下一热点基站发射的低频广播信号和通信广播信号判定高铁列车所处的区域,控制通信传输速率,中继模块接收到下一热点基站的低频广播信号且与当前热点基站进行通信时,采用传输速率V2;中继模块处于所述区域z3时,采用传输速率V1;中继模块仍可接收到先前的当前热点基站的低频广播信号且与先前的下一热点基站进行通信时,采用传输速率V3;中继模块仅可接收到先前的下一热点基站的低频广播信号且与先前的下一热点基站进行通信时,采用传输速率V4。

3.一种用于实施如权利要求1-2所述的高铁列车WiFi热点通信控制方法的系统,其特征在于,该系统由列车通信系统和车地通信系统两部分组成,列车通信系统包括在每节车厢内设置的供无线终端接入的WiFi接入模块以及与所述多个WiFi接入模块连接的中继模块;车地通信系统由上述中继模块和列车轨道旁布置的多个热点基站组成;高铁车厢内旅客的无线终端接入多个WiFi接入模块,多个WiFi接入模块连接到中继模块,中继模块连接到多个热点基站中的一个。

4.一种如权利要求3所述的用于实施如权利要求1-2所述的高铁列车WiFi热点通信控制方法的系统,其特征在于,所述中继模块包括:低频广播接收模块,用于接收多个热点基站发送的低频广播信号;时间计算模块,用于根据接收的低频广播信号中携带的高铁列车与当前热点基站通信覆盖区域和下一热点基站通信覆盖区域的重叠区域的距离,计算得到高铁列车进入所述重叠区域所需要的时间;低频发送模块,用于将包含所需要的时间的大小的通知信息发送给下一热点基站;业务控制模块,用于将所需要的时间内不能完整上行到当前热点基站的业务的数据包排序、标记并缓存也将已接收但所需要的时间内不能完整从当前热点基站下行的业务的数据包排序、标记并缓存;通信传输速率控制模块,根据当前热点基站和下一热点基站发射的低频广播信号和通信广播信号判定高铁列车所处的区域,控制通信传输速率;切换模块,用于执行中继模块所接入的热点基站间的切换。

5.一种如权利要求3所述的用于实施如权利要求1-2所述的高铁列车WiFi热点通信控制方法的系统,其特征在于,所述多个热点基站都包括:低频广播发射模块,用于发射低频广播信号,该低频广播信号中携带有高铁列车接收到该低频广播信号时,与当前热点基站通信覆盖区域和下一热点基站通信覆盖区域的重叠区域的距离的信息;距离计算模块,用于计算所述距离并通知低频广播模块;低频接收模块,用于接收中继模块的低频发送模块发送的包含所需要的时间的通知信息;业务转移模块,用于根据该通知信息,将所需要的时间内不能完整下行到中继模块的业务的数据包排序、标记并缓存,也将已接收但所需要的时间内不能完整从中继模块上行的业务的数据包排序、标记并缓存,并在所需要的时间过后,将上述缓存的数据包通过当前热点基站和下一热点基站之间的X2接口按顺序发送给下一热点基站。