2.磁浮车地无线通信系统负责为列车和地面之间提供实时、高度、可靠的双向无线数据传输通道，可满足磁浮交通系统运行控制、牵引控制、运行语音通讯、诊断信息、旅客信息等数据的传输需要。现有技术中，磁浮车地无线通信系统采用异频越区切换的方式，也即除了每个分区中采用a+b异频组网实现冗余外，为了实现越区切换，相邻两个分区间还采用两组不同的工作频率，则相邻两个分区一共用到四个频段的网络。车辆进行越区切换时，对车辆上的mrcu所使用的频率进行切换，从而与目标分区建立通信。
3.该方式虽然能够满足越区切换的需求，但是在当下频率资源稀缺的大环境下，a+b异频组网已经消耗了一部分宝贵的频率资源，邻分区异频组网更使得对频域带宽的使用需求翻倍。
4.本技术的目的是提供一种磁浮车地无线通信系统，实现了全线的a网和b网的双频冗余，还实现了非重叠区的单网的双通道冗余，在满足冗余度需求的基础上占用的频率资源少。
5.为解决上述技术问题，本技术提供了一种磁浮车地无线通信系统，包括位于各分区的drcua、drcub、生成a网小区的rbsa和生成b网小区的rbsb、沿车辆长度方向设置的mrcua、mrcub、mrcua’和mrcub’，drcua、mrcua和mrcua’工作在a网，drcub、mrcub及mrcub’工作在b网，相邻分区部分重叠且重叠区中的b网小区由所述重叠区中的第一分区中的drcub管辖，所述重叠区中的a网小区由所述重叠区中的第二分区中的drcua管辖；
6.所述mrcua及mrcua’均用于与自身通信的drcua进行上行数据和下行数据的传送；所述mrcub及mrcub’均用于与自身通信的drcub进行上行数据和下行数据的传送；
7.所述drcua和drcub均用于在接收到下行数据时，基于所述下行数据的目标mrcu确定相应的下发策略；在接收到上行数据时，基于所述上行数据的目标dsc确定相应的上发策略；
8.所述下发策略包括自身直接下发所述下行数据、将所述下行数据转移至相邻分区与自身相同网络的drcu及直接丢弃；所述上发策略包括自身直接上发所述上行数据及将所述上行数据转移至相邻分区与自身相同网络的drcu。
9.优选地，所述mrcua、mrcub位于车头，mrcua’和mrcub’位于车尾。
11.优选地，所述rbsa与同分区的drcua之间通过光纤通信；所述rbsb与同分区的drcub之间通过光纤通信。
12.优选地，所述drcua和drcub与同分区的dsca和dscb交叉组网。
13.优选地，基于所述下行数据的目标mrcu确定相应的下发策略，包括：
14.从所述下行数据中解析dsc标识和车辆标识，基于所述dsc标识、预设dsc
17.若未建立通信连接且下发所述下行数据的dsc为自身所在分区的dsc且相邻分区只有一个，则将所述下行数据转发至所述相邻分区；
18.若未建立通信连接且下发所述下行数据的dsc为自身所在分区的dsc且相邻分区不止一个，则复制所述下行数据并分别发送至各个所述相邻分区；
19.若未建立通信连接且下发所述下行数据的dsc为相邻分区的dsc，则将所述下行数据丢弃。
21.从所述上行数据中解析dsc标识，基于所述dsc标识确定目标dsc；
23.若为自身所在分区的dsc，将所述上行数据发送至所述自身所在分区的dsc；
24.若为相邻分区的dsc，将所述上行数据转移至所述相邻分区中与自身相同网络的drcu。
26.本技术提供了一种磁浮车地无线通信系统，整个磁浮车地无线通信系统仅工作在a网和b网，在重叠区中，a网小区和b网小区分别由重叠区中相邻两个分区单独管辖。基于此，在非重叠区时，mrcua、mrcua’、mrcub及mrcub’均通过自身所在分区、与自身同网的drcu通信以进行上行数据和下行数据的传送，实现了a网、b网双频冗余及单网的双通道冗余。在重叠区时，drcua和drcub在接收到下行数据时，能够基于目标mrcu实现下行数据的直接下发或者转移至相邻分区或者直接丢弃，在接收到上行数据时，能够基于目标dsc实现上行数据的直接上发或者转移至相邻分区，实现了重叠区中a网和b网的双频冗余。可见，本技术通过重叠区特殊的小区管辖及数据转移策略，实现了全线的a网和b网的双频冗余，还实现了非重叠区的单网的双通道冗余，在满足冗余度需求的基础上占用的频率资源少。
27.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图5a为本技术提供的列车在第一分区非重叠区内行驶，未驶入第一区分和第二分区的重叠区之前的列车通信状态图；
33.图5b为本技术提供的列车从车头进入到15km范围(cella1)开始，到车尾切入cella1之前的列车通信状态图；
34.图5c为本技术提供的列车从车尾切入cella1开始，到车头切入cellb2之前的列车通信状态图；
35.图5d为本技术提供的列车从车头切入cellb2开始，到车头离开cellb3之前的列车通信状态图；
36.图5e为本技术提供的列车从车头进入cellb4开始，到车尾切入cellb4之前的列车通信状态图；
37.图5f为本技术提供的列车从车头进入cellb4开始，到车尾切入cella4之前的列车通信状态图；
38.图5g为本技术提供的列车从车尾切入cella4开始，到进入下一个分区切换带之前的列车通信状态图。
39.本技术的核心是提供一种磁浮车地无线通信系统，实现了全线的a网和b网的双频冗余，还实现了非重叠区的单网的双通道冗余，在满足冗余度需求的基础上占用的频率资源少。
40.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
41.请参照图1，图1为本技术提供的一种磁浮车地无线通信系统的结构示意图。
42.该磁浮车地无线通信系统包括位于各分区的drcu(分区无线、生成a网小区的rbs(无线和生成b网小区的rbsb 4、沿车辆长度方向设置的mrcu(车载无线，drcua 1、mrcua 51和mrcua’53工作在a网，drcub 2、mrcub 52及mrcub’54工作在b网，相邻分区部分重叠且重叠区中的b网小区由重叠区中的第一分区中的drcub 2管辖，重叠区中的a网小区由重叠区中的第二分区中的drcua 1管辖；
43.mrcua 51及mrcua’53均用于与自身通信的drcua 1进行上行数据和下行数据的传送；mrcub 52及mrcub’54均用于与自身通信的drcub2进行上行数据和下行数据的传送；
44.drcua 1和drcub 2均用于在接收到下行数据时，基于下行数据的目标mrcu确定相应的下发策略；在接收到上行数据时，基于上行数据的目标dsc(分区安全计算机)确定相应的上发策略；
45.下发策略包括自身直接下发下行数据、将下行数据转移至相邻分区与自身相同网络的drcu及直接丢弃；上发策略包括自身直接上发上行数据及将上行数据转移至相邻分区与自身相同网络的drcu。
46.请参照2，图2为本技术提供的一种磁浮分区划分示意图。长大干线包括多个分区，各个分区的长度约为20
47.磁浮车地无线通信系统采用a+b双网覆盖的组网方式，也即长大干线上同时由a网
和b网覆盖，其中，rbsa 3生成a网小区，rbsb 4生成b网小区，图1中，rbsa 3包括rbsa1、rbsa2
rbsbn，这里的a网和b网表示两种不同频率的网络，具体频率可以根据实际需要设定。磁浮车地无线通信系统中，通常每个分区部署一对drcu，分别用于a网和b网，drcua 1和drcub 2与dsc之间通过分区局域网进行通信，dsc包括dsca和dscb，其中，dsca和dscb与同分区的drcua和drcub可以交叉组网。越区切换是指列车从一个dsc管理的分区进入相邻dsc管理的分区的过程。在此过程中，相邻两分区的dsc希望对车辆实现共同管控，即vsc同时具备与当前分区dsc和相邻分区dsc进行无线通信的需求，且两个分区的传输通道均有冗余。
48.为了实现上述目的，本技术首先将重叠区中的a网小区和b网小区分别部署于相邻分区不同网络的drcu管辖下，以使重叠区被相邻分区不同网络的drcu分别进行a、b网覆盖。具体地，第一分区和第二分区为干线上的任意两个相邻的分区，第一分区和第二分区部分重叠，重叠区中的b网小区由重叠区中的第一分区中的drcub 2管辖，重叠区中的a网小区由重叠区中的第二分区中的drcua 1管辖。
49.基于此，在非重叠区时，mrcua 51和mrcua’53与自身所在分区的drcua 1通信，mrcub 52和mrcub’54与自身所在分区的drcub 2通信。drcua 1或drcub 2接收到上行数据时，按照预设dsc
mrcu对应关系将上行数据发送至相应的dsc；在接收到下行数据时，按照预设dsc
mrcu对应关系将下行数据发送至相应的mrcu，可见，在非重叠区，本技术能够实现双频冗余及单网的双通道冗余。
50.在重叠区时，drcua 1及drcub 2接收到的下行数据包括两种情况，一种是自身所在分区的dsc发送的下行数据，另一种是相邻分区的dsc通过相应地drcua 1及drcub 2转发来的下行数据。若为自身所在分区的dsc发送的下行数据，则需要根据自身是否与下行数据的目标mrcu建立通信连接来确定是直接下发下行数据还是将下行数据转移至相邻分区与自身相同网络的drcu。若为相邻分区的dsc通过相应地drcua 1及drcub 2转发来的下行数据，则需要根据自身是否与下行数据的目标mrcu建立通信连接来确定是直接下发下行数据还是直接丢弃。
51.drcua 1及drcub 2接收的上行数据包括两种情况，一种是mrcu直接上传的上行数据，另一种是mrcu通过相邻分区的drcu转发来的上行数据。若上行数据的目标dsc为自身所在分区的dsc，则直接将上行数据发送至相应的dsc，若上行数据的目标dsc为相邻分区的dsc，则将上行数据转发至相邻分区与自身同网络的drcu。
52.可见，本技术通过重叠区特殊的小区管辖及数据转移策略，实现了重叠区的a网和b网的双频冗余，还实现了非重叠区的单网的双通道冗余。
53.综上，本技术中，在重叠区中，a网小区和b网小区分别由重叠区中相邻两个分区单独管辖。基于此，在非重叠区时，mrcua 51、mrcua’53、mrcub 52及mrcub’54均通过自身所在分区、与自身同网的drcu通信以进行上行数据和下行数据的传送，实现了a网、b网双频冗余及单网的双通道冗余。在重叠区时，drcua 1和drcub 2在接收到下行数据时，能够基于目标mrcu实现下行数据的直接下发或者转移至相邻分区或者直接丢弃，在接收到上行数据时，能够基于目标dsc实现上行数据的直接上发或者转移至相邻分区，实现了重叠区中a网和b网的双频冗余。可见，本技术通过重叠区特殊的小区管辖及数据转移策略，实现了全线的a网和b网的双频冗余，还实现了非重叠区的单网的双通道冗余，在满足冗余度需求的基础上
55.作为一种优选地实施例，mrcua 51、mrcub 52位于车头，mrcua’53和mrcub’54位于车尾。
56.本技术中，将位于a网且互为冗余的mrcua 51和mrcua’53分别设置于车辆的车头和车尾，将位于b网且互为冗余的mrcub 52和mrcub’54分别设置于车辆的车头和车尾，这样，a网的mrcu在由非重叠区到重叠区，或者，重叠区到非重叠区时便不会同时进行网络切换；同理，b网的mrcu在由非重叠区到重叠区，或者，重叠区到非重叠区时也不会同时进行网络切换，从而提高了磁浮车地无线.作为一种优选地实施例，a网中的小区和b网中的小区交织设置。
58.具体地，a网由a网小区交织设置而成，b网由b网小区交织设置而成。本技术中，a网中的小区和b网中的小区交织设置，从而进一步提高磁浮车地无线.作为一种优选地实施例，rbsa与同分区的drcua之间通过光纤通信；所述rbsb与同分区的drcub之间通过光纤通信。
60.具体地，光纤通信具有传输距离远、传输速度快、传输频带宽、通信容量大、低损耗及抗干扰能力强的优点。当然，这里也可以采用其他通信方式，本技术在此不作特别的限定。
61.作为一种优选地实施例，drcua和drcub与同分区的dsca和dscb交叉组网。
62.作为一种优选地实施例，基于下行数据的目标mrcu确定相应的下发策略，包括：
63.从下行数据中解析dsc标识和车辆标识，基于dsc标识、预设dsc
66.若未建立通信连接且下发下行数据的dsc为自身所在分区的dsc且相邻分区只有一个，则将下行数据转发至相邻分区；
67.若未建立通信连接且下发下行数据的dsc为自身所在分区的dsc且相邻分区不止一个，则复制下行数据并分别发送至各个相邻分区；
68.若未建立通信连接且下发下行数据的dsc为相邻分区的dsc，则将下行数据丢弃。
69.本技术中，drcu可以指的是drcua 1，也可以指的是drcub 2。
70.具体地，dsc包括dsca和dscb，其中，dsca和dscb与同分区的drcua和drcub交叉组网。drcu在接收到下行数据时，先从下行数据中解析dcs标识(也即源ip地址)和车辆标识，通过dsc标识可以知道是自身所在分区的dsc发送的下行数据还是相邻分区的dsc通过drcu转发来的下行数据。通过车辆标识能够确定目标车辆，通过预设dsc
mrcua’53，则drcua 1在接收到dsca发送的下行数据时，将下行数据发送至mrcua 51，在接收到dscb发送的下行数据时，将下行数据发送至mrcua’53。
mrcub’54，则drcub 2在接收到dsca发送的下行数据时，将下行数据发送至mrcub 52，
73.通过交叉组网的方式，可以进一步提高dsc与drcu之间通信冗余度，提高了通信可靠性。
74.drcu通过查找相应的mrcu上下文来判断自身是否与目标mrcu建立了通信连接，若建立了通信连接，则接将下行数据下发至目标mrcu；若找不到相应的mrcu上下文，即未建立通信连接且下发下行数据的dsc为自身所在分区的dsc且相邻分区只有一个，考虑到此时车辆可能在相邻分区，因此，将下行数据转发至相邻分区，在实际应用中，可以在下行数据的原始报文上封装外层ip头，外层ip头的对端drcu用，内层ip头是dsc用；若未建立通信连接且下发下行数据的dsc为自身所在分区的dsc且相邻分区不止一个，考虑到此时车辆可能在相邻分区，因此，复制下行数据并分别发送至各个相邻分区；若未建立通信连接且下发下行数据的dsc为相邻分区的dsc，则说明车辆还未行驶至该分区，此时将下行数据丢弃。
75.可见，本技术通过重叠区特殊的小区管辖及数据转移策略，实现了重叠区的a网和b网的双频冗余，还实现了非重叠区的单网的双通道冗余，在满足冗余度需求的基础上占用的频率资源少。
76.作为一种优选地实施例，基于上行数据的目标dsc确定相应的上发策略，包括：
79.若为自身所在分区的dsc，将上行数据发送至自身所在分区的dsc；
80.若为相邻分区的dsc，将上行数据转移至相邻分区中与自身相同网络的drcu。
81.具体地，drcu在接收到上行数据时，先从上行数据中解析dsc标识(即目的ip地址)，并基于dsc标识确定目标dsc，目标dsc的分区只有两种可能，一种是自身所在分区，另一种是自身所在分区的相邻分区，基于此，判断目标dsc是否为自身所在分区的dsc，若是，则将上行数据发送至自身所在分区的dsc，否则，将上行数据转移至相邻分区中与自身相同网络的drcu。
82.可见，本技术通过重叠区特殊的小区管辖及数据转移策略，实现了重叠区的a网和b网的双频冗余，还实现了非重叠区的单网的双通道冗余，在满足冗余度需求的基础上占用的频率资源少。
84.具体地，dsc标识可以为dsc ip，从而唯一表征分区的dsc，当然，dsc标识也可以为其他类型的标识，本技术在此不作特别的限定。
85.为方便对本技术提供的磁浮车地无线通信系统理解，下面结合实例对本技术提供的磁浮车地无线通信系统作进一步介绍：
86.请参照图3，图3为本技术提供的另一种磁浮车地无线通信系统的结构示意图，drcu1a、drcu1b及dsc1中的dsc1a和dsc1b位于第一分区，drcu2a、drcu2b及dsc2中的dsc2a和dsc2b位于第二分区，重叠区的a网小区由第二分区的drcu2a管辖，b网小区由第一分区的drcu1b管辖。
87.则对于位于重叠区中的小区，即对于a网小区cella1～cella3、b网小区cellb2～cellb3来说，在drcu1b接收到mrcub 52和mrcub’54发送的上行数据且目标dsc为第二分区的dsc时，drcu1b将mrcub 52和mrcub’54发送的上行数据转移至drcu2b；在drcu2a接收到
mrcua 51和mrcua’53发送的上行数据且目标dsc为第一分区时，drcu2a将mrcua 51和mrcua’53发送的上行数据转移至drcu1a。这样，对于上行来说，车载vsc可以通过a网的mrcua 51和mrcua’53，以及b网的mrcub52和mrcub’54与第一分区的dsc1a及dsc1b通信，也可以通过a网的mrcua 51和mrcua’53，以及b网的mrcub 52和mrcub’54与第二分区的dsc2a及dsc2b通信。源分区和目的分区的dsc均与车载vsc有双网双通道无线连接，保证通信的冗余。
88.请参照图4、图5a、图5b、图5c、图5d、图5e、图5f及图5g，图4为本技术提供的一种磁浮车地无线通信系统的越区原理图，图5a为本技术提供的列车在第一分区非重叠区内行驶，未驶入第一区分和第二分区的重叠区之前的列车通信状态图，图5b为本技术提供的列车从车头进入到15km范围(cella1)开始，到车尾切入cella1之前的列车通信状态图，图5c为本技术提供的列车从车尾切入cella1开始，到车头切入cellb2之前的列车通信状态图，图5d为本技术提供的列车从车头切入cellb2开始，到车头离开cellb3之前的列车通信状态图，图5e为本技术提供的列车从车头进入cellb4开始，到车尾切入cellb4之前的列车通信状态图，图5f为本技术提供的列车从车头进入cellb4开始，到车尾切入cella4之前的列车通信状态图，图5g为本技术提供的列车从车尾切入cella4开始，到进入下一个分区切换带之前的列车通信状态图。需要说明的是，图中的特定数据指的是上文中提到的满足转移条件的数据。
90.0.列车在第一分区非重叠区内行驶，未驶入第一分区和第二分区的重叠区之前，4个mrcu均接入drcu1网络，与第一分区进行通信；
91.1.从车头进入到重叠区范围(切入cella1)开始，mrcua 51首先建立与第二分区的drcu2a的连接，随后，车尾切入cella1小区，mrcua’53也开始与第二分区的drcu2a建立连接。mrcua 51和mrcua’53自从进入cella1后，接收来自drcu2a的下行数据(下行数据分为两类，一类来自第二分区的dsc,另一类来自第一分区的dsc经drcu1a转发过来的数据)；同时向drcu2a发送上行数据(上行数据分为两类，一类是发给第二分区的dsc，另一类经由drcu1a转发至第一分区的dsc)。此步骤持续时间较短。
92.2.此后，车头和车尾陆续切换入cellb2小区,此时虽然mrcub 52和mrcub’54仍与第一分区的drcu1b连接，但数据传输发生了变化。即mrcub 52和mrcub’54自从进入cellb2后，接收到的来自drcu1b的下行数据在原有第一分区的dsc数据的基础上增加了一类，即来自第二分区的dsc经drcu2b转发至drcu1b的下行数据；向drcu1b发送的上行数据也在原有发给第一分区的dsc数据基础上增加了一类，即经由drcu2b转发至第二分区dsc的上行数据，从而达到在重叠区vsc和第一分区和第二分区dsc同时通信且双网冗余的目标。这种状态保持的距离相对较长。
93.3.从车头进入cellb4开始，到车尾切入cellb4之前，此时，mrcub 52虽然仍接入drcu2b，但率先进入只和第二PA视讯集团官网分区通信的状态，和第一分区的通信断开。从车尾进入cellb4开始，到车头切入cella4之前，mrcub’54接入drcu2b，也进入只和第二分区通信。此时，mrcua 51和mrcua’53仍通过drcu2a与第一分区的drcu1a转发通信。
94.4.从车尾切入cella4开始，mrcua’53断开与第一分区的连接，开始接入drcu2a，也开始只和第二分区通信。至此，全部4个mrcu均只与第二分区通信，与第一分区彻底断开连
96.需要说明的是，在本说明书中，术语PA视讯集团官网“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
97.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
1.数字信号处理 2.传感器技术及应用 3.机电一体化产品开发 4.机械工程测试技术 5.逆向工程技术研究
1.振动信号时频分析理论与测试系统设计 2.汽车检测系统设计 3.汽车电子控制系统设计
