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一種基于無線電臺的無線重聯機車的無線通信方法.pdf

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一種 基于 無線電臺 無線 聯機 無線通信 方法
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摘要
申請專利號:

CN201410069497.2

申請日:

2014.02.27

公開號:

CN103826317B

公開日:

2015.01.14

當前法律狀態:

有效性:

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H04W 74/06申請日:20140227|||公開
IPC分類號: H04W74/06(2009.01)I 主分類號: H04W74/06
申請人: 株洲南車時代電氣股份有限公司
發明人: 周桂法; 李蔚; 雷滿生; 周文偉; 呂杰; 雷志芳; 沈紅平; 徐富宏; 方鵬; 李鐵兵
地址: 412001 湖南省株洲市石峰區時代路169號
優先權:
專利代理機構: 湖南兆弘專利事務所 43008 代理人: 趙洪;周長清
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410069497.2

授權公告號:

103826317B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.14|||2014.06.25|||2014.05.28

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

一種基于無線電臺的無線重聯機車的無線通信方法,在同一個編組內的無線重聯機車之間,用空中接力機制來進行傳送,即:當主車發送指令數據幀時,通過從與之相連的第一個從車轉發給第二個從車,再由第二個從車轉發給第三個從車,如此依次傳遞;從車發送狀態數據應答幀時,以最后的從車為開始以接力方式依次傳遞給主機車,最后一個從車把狀態數據傳送給與之相連的倒數第二個從車,倒數第二個從車把最后一個從車和本車的狀態數據一并一起送給倒數第三個從車,倒數第三個從車把最后一個從車、倒數第二個從車和本車的狀態數據一并發送給倒數第四個從車,以此類推,直至轉發給主車。本發明具有原理簡單、安全性好、通信效率高、無線通信可靠性好等優點。

權利要求書

權利要求書
1.  一種基于無線電臺的無線重聯機車的無線通信方法,其特征在于,在同一個編組內的無線重聯機車之間,無線通信數據采用空中接力機制來進行傳送,即:當主車發送指令數據幀時,通過從與之相連的第一個從車轉發給第二個從車,再由第二個從車轉發給第三個從車,如此依次傳遞;當從車發送狀態數據應答幀時,以最后的從車為開始以接力方式依次傳遞給主機車,最后一個從車把狀態數據傳送給與之相連的倒數第二個從車,倒數第二個從車把最后一個從車和本車的狀態數據一并一起送給倒數第三個從車,倒數第三個從車把最后一個從車、倒數第二個從車和本車的狀態數據一并發送給倒數第四個從車,以此類推,直至轉發給主車,同時構成一個完整周期。

2.  根據權利要求1所述的基于無線電臺的無線重聯機車的無線通信方法,其特征在于,在主車與從車之間采用無線空中數據周期輪訓機制,即主車周期性的通過空中接力方式遍歷所有從車機車無線數據,其要求每個從車的發送時刻不能和其他從車沖突,主車在一個周期未結束時不能發起另一個周期,同一個時刻只能有一個機車在發送數據,其關鍵在于確定從車在周期T內的發送時刻;所述周期輪訓的計算過程為:
(1)每個輪訓周期T都是由主車發起,開始時刻記為“0”時刻,每個輪訓周期的開始是通過判斷主車本身指令是否變化或者指令無變化時通信間隔時間Tp是否超時開始;每個從車都要根據收到的主車指令的時刻計算本從車無線發送時刻Tsc及Tsa;
(2)主車指令數據轉發;主車發送指令數據幀為“0”時刻,則從車發送時刻為:
Tsc=Nx*Tk
其中:Tk為空中命令幀數據單向傳輸時間,Nx為本車的機車編號(主車是0、從1是1、從2是2、依次類推),Tsc表示從車轉發主車命令幀時刻;
(3)從車狀態數據應答接力;如主車發送指令數據幀為“0”時刻,則從車正常發送時刻為:
Tsa=2*Nmax-Nx-1*Tk+R,ROJ=FALSE0,ROK=TRUE]]>
其中:Tk為空中命令幀數據單向傳輸時間,Nx為本車的機車編號,Tsc表示從車應答主車命令幀時刻;Nmax為本次編組機車總數,ROK為在計算的Tsa有效數據內是否收到后車的應答幀;R為修正系數時間,是空中數據幀增加帶來的時間消耗。

3.  根據權利要求2所述的基于無線電臺的無線重聯機車的無線通信方法,其特征在于,所述輪訓周期間隔時間Tp選取:主要依靠編組站內最大組合列車編組數和本列機車編組的速 度而定,速度小于20km/h一般為輪訓周期的4倍,速度大于20km/h一般為輪訓周期的2倍。

說明書

說明書一種基于無線電臺的無線重聯機車的無線通信方法
技術領域
本發明主要涉及到機車重聯技術領域,特指一種基于無線電臺的無線重聯機車的無線通信方法。
背景技術
目前,無線重聯重載技術已經在一定范圍內得以應用。在現有的機車重聯中,有從業者提出無線通信的方式完成重聯機車之間的通信,而無線通信又主要通過無線電臺來完成。隨著越來越多的機車投入無線重聯運行,在一個編組站內或運行線上,可能存在多個無線重聯通信組。由于無線電臺通信是一種開放性通信,多個無線重聯組間就會有通信碰撞,但是同一個編組內的無線重聯機車間并沒有一個通信調度機制,使編組站內無線通信的效率整體下降,數據幀丟幀嚴重。這就需要一種方法來解決同一個編組內的無線重聯機車間無線通信的通信碰撞問題,以增加無線通信的可靠性。
發明內容
本發明要解決的技術問題就在于:針對現有技術存在的技術問題,本發明提供一種原理簡單、安全性好、通信效率高、無線通信可靠性好的基于無線電臺的無線重聯機車的無線通信方法。
為解決上述技術問題,本發明采用以下技術方案:
一種基于無線電臺的無線重聯機車的無線通信方法,在同一個編組內的無線重聯機車之間,無線通信數據采用空中接力機制來進行傳送,即:當主車發送指令數據幀時,通過從與之相連的第一個從車轉發給第二個從車,再由第二個從車轉發給第三個從車,如此依次傳遞;當從車發送狀態數據應答幀時,以最后的從車為開始以接力方式依次傳遞給主機車,最后一個從車把狀態數據傳送給與之相連的倒數第二個從車,倒數第二個從車把最后一個從車和本車的狀態數據一并一起送給倒數第三個從車,倒數第三個從車把最后一個從車、倒數第二個從車和本車的狀態數據一并發送給倒數第四個從車,以此類推,直至轉發給主車。
作為本發明的進一步改進:在主車與從車之間采用無線空中數據周期輪訓機制,即主車周期性的通過空中接力方式遍歷所有從車機車無線數據,其要求每個從車的發送時刻不能和其他從車沖突,主車在一個周期未結束時不能發起另一個周期,同一個時刻只能有一個機車在發送數據,其關鍵在于確定從車在周期T內的發送時刻;所述周期輪訓的計算過程為:
(1)每個輪訓周期T都是由主車發起,開始時刻記為“0”時刻,每個輪訓周期的開始
是通過判斷主車本身指令是否變化或者指令無變化時通信間隔時間Tp是否超時開始;每個從 車都要根據收到的主車指令的時刻計算本從車無線發送時刻Tsc及Tsa;
(2)主車指令數據轉發;主車發送指令數據幀為“0”時刻,則從車發送時刻為:
Tsc=Nx*Tk
其中,Tk為空中命令幀數據單向傳輸時間,Nx為本車的機車編號(主車是0、從1是1、?從2是2、依次類推),Tac表示從車轉發主車命令幀時刻;
(3)從車狀態數據應答接力;如主車發送指令數據幀為“0”時刻,則從車正常發送時刻為:
Tsa=2*Nmax-Nx-1*Tk+R,ROJ=FALSE0,ROK=TRUE]]>
其中:Tk為空中命令幀數據單向傳輸時間,Nx為本車的機車編號,Ny示收到的信息是從哪
個車發過來的,Tsa表示從車應答主車命令幀時刻;Nmax為本次編組機車總數,ROK為在計算的Tsa有效數據內是否收到后車的應答幀;R為修正系數,是空中數據幀增加帶來的時間消耗。
作為本發明的進一步改進:所述輪訓周期間隔時間Tp選取:主要依靠編組站內最大組合列車編組數和本列機車編組的速度而定,速度小于20km/h一般為輪訓周期的4倍,速度大于20km/h一般為輪訓周期的2倍。
與現有技術相比,本發明的優點在于:
(1)本發明的基于無線電臺的無線重聯機車的無線通信方法,通過接力傳遞無線數據,同一個周期內,在同一時刻只有一臺機車的無線電臺發送數據,同一組機車內可以有效避免空中數據碰撞,增加無線通信的可靠性。
(2)本發明的基于無線電臺的無線重聯機車的無線通信方法,由于輪訓周期根據主車指令是否變化進行的,能夠使從車盡快跟隨主車的指令的變化來控制,同步性更加可靠。
(3)本發明的基于無線電臺的無線重聯機車的無線通信方法,通信間隔時間會隨著機車速度變化來變化,通過不同的時間間隔,將多組機車間通信碰撞概率大大減小。
附圖說明
圖1是本發明在具體應用實例中空中接力方式示意圖。
圖2是本發明在具體應用實例中主車進行周期輪訓示意流程圖。
圖3是本發明在具體應用實例中從車進行周期輪訓示意流程圖。
圖4是本發明在具體應用實例中主車命令數據轉發時的原理示意圖。
圖5是本發明在具體應用實例中從車狀態數據轉發時的原理示意圖。
具體實施方式
以下將結合說明書附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。
本發明的基于無線電臺的無線重聯機車的無線通信方法,主要原理為:在同一個編組內的無線重聯機車之間采用無線數據空中接力機制來解決。同時,對于多個編組機車間主要采用變化的時間輪訓的間隔時間,該間隔時間可以隨機車速度大小及主車指令變化來調節,通過整體通信空閑時間增加來解決多個無線重聯組間通信碰撞問題,同時不會影響通信的質量。通過本發明的空中接力機制配合周期輪訓,能夠解決同一個編組內的無線重聯機車間的無線數據丟幀問題。針對多個編組同時存在情況,通過變化的通信間隔時間進行無線數據周期時間輪訓就可以提高無線碰撞概率。
如圖1~圖5所示,本發明的基于無線電臺的無線重聯機車的無線通信方法,采用無線空中數據周期輪訓機制,即對機車無線數據進行周期輪訓;以4個機車進行無線重聯為例,機車無線數據周期輪訓的過程為:
(1)每個輪訓周期T都是由主車發起,其開始時刻記為“0”時刻,每個輪訓周期的開始是通過判斷主車本身指令是否變化或者指令無變化時通信間隔時間Tp是否超時開始;如圖1,每個從車都要根據收到的主車指令的時刻計算本從車無線發送時刻Tsc(轉發時刻)及Tsa(應答時刻)。
上述輪訓周期間隔時間Tp選取:主要依靠編組站內最大組合列車編組數和本列機車編組的速度而定,速度小于20km/h一般為輪訓周期的4倍,速度大于20km/h一般為輪訓周期的2倍。
(2)采用空中接力方式;
A:主車指令數據轉發接力方式;
當主車發送指令數據幀時,以最可靠方式傳遞給所有機車。主車數據通過從車1轉發給從車2,從車2再轉發給從車3,如此依次傳遞(如圖2所示)。主車發送指令數據幀為“0”時刻,則從車1~3發送時刻為:
Tsc=Nx*Tk
其中:Tk為空中命令幀數據單向傳輸時間,Nx為本車的機車編號(主車是0、從1是1、從2是2、依次類推),Tsa表示從車轉發主車命令幀時刻;
B:從車狀態數據應答接力方式;
當從車發送狀態數據應答幀時,以最后的從車為開始以接力方式依次傳遞給主機車。如:從車3把狀態數據傳送給從車2,從車2把從車3和從車2的狀態數據一起送給從車1,從車1把機車3、機車2及從車1的狀態數據送給主車(如圖3所示)。如主車發送指令數據幀為 “0”時刻,則從車1~3正常發送時刻為:
Tsa=2*Nmax-Nx-1*Tk+R,ROJ=FALSE0,ROK=TRUE]]>
其中:Tk為空中命令幀數據單向傳輸時間,Nx為本車的機車編號,Tsa表示從車應答主車
命令幀時刻。Nmax為本次編組機車總數,ROK為在計算的Tsa有效數據內是否收到后車(Nx+1車)應答幀。R為修正系數,是空中數據幀增加帶來的時間消耗,
以上僅是本發明的優選實施方式,本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例,凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾,應視為本發明的保護范圍。

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