專利名稱：一種適用于地鐵掉頭的信道切換方法及車載無線接入點的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信技術，尤指 一種適用于地鐵掉頭的信道切換方法及 車載無線接入點。
背景技術：
隨著社會的進步、生活節(jié)奏的不斷加快，地鐵逐漸成為人們日常生活中 不可或缺的交通工具。為了實現(xiàn)地鐵與地面系統(tǒng)的車地通信，通常在地鐵的
一側設置軌旁無線接入點(AP， Access Point)，并設置與該軌旁AP通信 的無線信道。地鐵上的車載AP通過配置的信道動態(tài)與軌旁AP建立無線鏈 路，實現(xiàn)車地通信。
然而，在一些特殊區(qū)域，如地鐵的掉頭區(qū)域，會存在雙向行駛的地^失車 輛。在這種情況下，軌旁AP典型的部署方式是在兩側均部署軌旁AP。同 時，由于兩側軌旁AP的間隔不太，為了減少同頻干擾，通常在兩個方向上 配置不同的信道，供地鐵在不同的行駛方向中使用。在本發(fā)明的技術方案中， 將掉頭前使用的信道稱為正向信道，將掉頭后使用的信道稱為反向信道。
這樣，在地鐵掉頭時，需要將地鐵無線信號的收發(fā)業(yè)務由正向信道切換 至反向信道。為了解決這一問題，現(xiàn)有技術通常通過車載的基于通信的列車 自動4空制(CBTC， Communication Based Automatic Train Control)或者》良客 信息系統(tǒng)(PIS, Passenger Information System )系統(tǒng)來進行行馬史方向的判斷， 并通過一定的協(xié)議接口，如簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議(SNMP, Simple Network Management Protocol)協(xié)議接口通知車載AP更改無線信道。這樣，必然會 造成CBTC或者PIS系統(tǒng)和無線通訊系統(tǒng)的緊耦合，使地鐵車輛的掉頭過程 必須依賴CBTC或PIS等第三方系統(tǒng)。
4現(xiàn)有技術的這種解決方案不僅要求CBTC或者PIS系統(tǒng)專門定制開發(fā)并 支持SNMP接口，而且還在一定程度上限制了地鐵無線通訊系統(tǒng)的使用范圍。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種適用于地鐵掉頭的信道切換 方法及車載無線接入點，使得地鐵車輛不依賴于第三方就能夠掉頭中的信道 切換。
為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的 一種適用于地鐵掉頭的信道切換方法，該方法包括以下步驟 地鐵上配置的車載無線接入點AP接收正向信道上軌旁AP發(fā)射的無線 信號，檢測軌旁AP的標識信息；
當檢測到掉頭位置AP的標識信息時，檢測該掉頭位置AP的無線信號
強度；
在掉頭位置AP的無線信號強度大于等于設置的場強閾值時，車載AP 將無線信號的收發(fā)業(yè)務切換至反向信道，用來通過反向信道進行業(yè)務數(shù)據(jù)的 收發(fā)。
一種適用于地鐵掉頭的車載無線接入點，該車載無線接入點包括檢測單 元和切換單元；
所述檢測單元，用于接收正向信道上軌旁無線接入點AP發(fā)射的無線信 號，；險測軌旁AP的標識信息；當^r測到掉頭位置AP的標識信息時，^r測 該掉頭位置AP的無線信號強度；在掉頭位置AP的無線信號強度大于等于 設置的場強閾值時，指示切換單元執(zhí)行無線信號收發(fā)業(yè)務的信道切換；
所述切換單元，用于根據(jù)所述檢測單元的指示，將無線信號的收發(fā)業(yè)務 切換至反向信道，用來通過反向信道進行業(yè)務數(shù)據(jù)的收發(fā)。
本發(fā)明所提供的一種適用于地鐵掉頭的信道切換方法及車載無線接入 點，通過車載AP識別掉頭位置AP的BSSID確定進入掉頭區(qū)域，并在掉頭位置AP的無線信號強度大于等于設置的場強閾值時，啟動收發(fā)業(yè)務的信道 切換，使掉頭過程中行駛方向的判斷不再依賴于CBTC或者PIS系統(tǒng)，減少 了系統(tǒng)間的耦合性，降低了 CBTC以及PIS的開發(fā)成本、擴大了地鐵無線通 訊系統(tǒng)的使用范圍。同時，在車載AP配置了至少兩個無線射頻口時，通過 設置切換閾值用來選擇最佳時機進行信道切換，確保了無線信號收發(fā)業(yè)務的 平滑切換，保障了切換過程中的信號質量，相應的，也保障了承載在無線信 道上CBTC以及PIS業(yè)務的業(yè)務質量。


圖1為本發(fā)明方法示例性流程圖2為本發(fā)明車栽無線接入點的示例性結構圖3為本發(fā)明第一實施例方法的流程圖4為本發(fā)明第二實施例方法的流程圖。
具體實施例方式
在本部分的詳細描述中，僅通過對實施本發(fā)明的發(fā)明者所預期的最佳方 式的示例，示出并描述了本發(fā)明的較佳實施例。應意識到，可以在不背離本 發(fā)明的前提下，就各個顯而易見的方面對其進行修改。相應地，附圖和說明 書應被視為在本質上是示例性的，而不是限制性的。
參見圖1，為了使地鐵車輛不依賴第三方系統(tǒng)就能夠實現(xiàn)地鐵車輛的掉 頭，本發(fā)明提供了一種適用于地鐵掉頭的信道切換方法，該方法包括以下步 驟在步驟101中，地鐵上配置的車載AP接收正向信道上軌旁AP發(fā)射的 無線信號，檢測軌旁AP的標識信息；在步驟102中，當檢測到掉頭位置 AP的標識信息時，檢測該掉頭位置AP的無線信號強度；在步驟103中， 在掉頭位置AP的無線信號強度大于等于設置的場強閾值時，車載AP將無 線信號的收發(fā)業(yè)務切換至反向信道，用來通過反向信道進行業(yè)務數(shù)據(jù)的收 發(fā)。其中場強閾值的具體大小可以根據(jù)經(jīng)驗確定。通過上述方案不難看出，在地鐵掉頭過程中，車載AP利用自身無線系統(tǒng)的功能實現(xiàn)了收發(fā)業(yè)務的信 道切換，使得地鐵車輛在不依賴于第三方的情況下就能夠實現(xiàn)掉頭過程中的 信道切換。
地鐵的車載AP，由于實際應用情況的不同，車載AP有可能配置一個 或多個無線射頻口。在本發(fā)明的技術方案中，將無線射頻口稱為radio。當 車載AP僅配置了一個radio時，由于正向信道和反向信道的頻率不同，因 此需要切換radio的工作信道。此時，車載AP將無線信號的收發(fā)業(yè)務切換 至反向信道為車載AP將該radio由正向信道切換到反向信道上工作，啟 動反向信道的信道掃描，發(fā)現(xiàn)掉頭后的軌旁AP后建立無線鏈路，使用反向 信道上建立的無線鏈路進行無線信號的收發(fā)業(yè)務。
當車載AP配置了至少兩個radio時，其中有一個工作在正向信道、一 個工作在反向信道，此時，所述車載AP將無線信號的收發(fā)數(shù)據(jù)切換至反向 信道為車載AP啟動工作在反向信道的radio進4亍反向信道的信道掃描， 發(fā)現(xiàn)掉頭后的軌旁AP后建立無線鏈路，將無線信號的收發(fā)業(yè)務由正向信道 切換至反向信道上建立的無線鏈路。
這里，在車載AP配置了至少兩個radio的情況下，當車載AP啟動工作 在反向信道的radio進行反向信道的信道掃描時，車載AP還是在使用正向 信道進行著無線信號的收發(fā)業(yè)務，直到在反向信道上建立無線鏈路后，才將 無線信號的收發(fā)業(yè)務由正向信道切換至反向信道上建立的無線鏈路；而在車 載僅配置一個radio的情況下，由于正向信道和反向信道的頻率不同，車載 AP將無線信號的收發(fā)業(yè)務切換至反向信道時，首先需要將該僅有的radio 由正向信道切換到反向信道上工作，此時表示正向信道已經(jīng)沒有無線信號的 收發(fā)業(yè)務，直到在反向信道上無線鏈路后，無線信號的收發(fā)業(yè)務才能在反向 信道上建立的無線鏈路進行傳輸。
當車載AP配置了至少兩個radio時，為了提高業(yè)務切換的平滑度，還 可以在建立無線鏈路之后，檢測反向信道無線鏈路上的信號質量。在信號質 量大于等于預先設置的切換閾值時，將無線信號的收發(fā)業(yè)務由正向信道切換至反向信道上建立的無線鏈路。這樣，在切換至反向信道之前，收發(fā)業(yè)務還 在使用正向信道的無線鏈路。通過這種方式，能夠有效保障切換的平滑度， 保證數(shù)據(jù)轉發(fā)的信號質量。其中切換閾值的具體大小可以根據(jù)經(jīng)驗確定。
同時，為了防止軌旁AP信號的瞬間抖動導致車載AP對切換時機的誤 判，車載AP需要對來自掉頭位置AP無線信號進行分析處理?？梢詫⒍啻?收集的信號強度進行均值計算，以此來和場強閾值比較，而不是直接用瞬間 值比較。這樣，在檢測掉頭位置AP的無線信號強度時，可以是檢測該掉頭 位置AP在預定檢測次數(shù)下的平均無線信號強度，用平均無線信號強度與設 置的場強閾值進行比較。
另外，參見圖2，圖2本發(fā)明提供的一種車載AP，該車載AP能夠實現(xiàn) 地鐵掉頭過程中的信道切換，而不依賴第三方系統(tǒng)。該車載AP具體包括 包括檢測單元和切換單元。
所述檢測單元，用于接收正向信道上軌旁無線接入點AP發(fā)射的無線信 號，檢測軌旁AP的標識信息；當檢測到掉頭位置AP的標識信息時，檢測 該掉頭位置AP的無線信號強度；在掉頭位置AP的無線信號強度大于等于 設置的場強閾值時，指示切換單元執(zhí)行無線信號收發(fā)業(yè)務的信道切換；所述 切換單元，用于根據(jù)所述檢測單元的指示，將無線信號的收發(fā)業(yè)務切換至反 向信道，用來通過反向信道進行業(yè)務數(shù)據(jù)的收發(fā)。
其中，所述切換單元，用于在車載AP僅配置了一個無線射頻口的情況 下，在將無線信號的收發(fā)業(yè)務切換至反向信道時，將該無線射頻口由正向信 道切換到反向信道上工作，啟動反向信道的信道掃描；發(fā)現(xiàn)掉頭后的軌旁 AP后建立無線鏈路，使用反向信道上建立的無線鏈路進行無線信號的收發(fā) 業(yè)務。
其中，所述切換單元，用于在車載AP配置了至少兩個無線射頻口時， 其中有一個工作在正向信道、 一個工作在反向信道的情況下，在將無線信號 的收發(fā)數(shù)據(jù)切換至反向信道時，啟動工作在反向信道的無線射頻口進行反向 信道的信道掃描，發(fā)現(xiàn)掉頭后的軌旁AP后建立無線鏈路；將所述無線信號
8的收發(fā)業(yè)務由正向信道切換至反向信道上建立的無線鏈路。
其中，所述切換單元，進一步用于在建立無線鏈路之后，檢測該無線鏈
路上的信號質量；在信號質量大于等于設置的切換閾值時，將所述無線信號
的收發(fā)業(yè)務由正向信道切換至反向信道上建立的無線鏈路。
同時，所述檢測單元，用于在檢測所述掉頭位置AP的無線信號強度時， 檢測該掉頭位置AP在預定檢測次數(shù)下的平均無線信號強度。 以下通過兩個具體實例對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明。 實施例一
實施例一主要介紹車載AP僅配置一個radio的情況。為了使車載AP 能夠識別出掉頭位置的AP,可以預先配置掉頭位置AP對應的標識基本服 務單元標識符(BSSID, Basic Service Set Identifier );同時，還可以預先配 置進行信道切換所需的場強閾值。
實施例一的具體步驟如圖3所示，具體介紹如下
在步驟301中，車輛移動時，在當前正向信道上，車載AP分析軌旁 AP的無線信號，檢測軌旁AP的BSSID。
BSSID是軌旁AP在Beacon, Probe等802.11報文中攜帶的信息。當車 載AP在空口收到這些報文后，檢查BSSID字段，就可以確定自己是否收到 了掉頭位置AP發(fā)送的無線信號。
在步驟302中，車載AP通過分析無線信號，根據(jù)預先設置的掉頭位置 AP的BSSID，沖企測到掉頭位置AP對應的標識信息。此時，說明車載AP 已經(jīng)到達掉頭區(qū)域。
在步驟303中，車載AP檢測當前掉頭位置AP的無線信號強度，判斷 掉頭位置AP的無線信號強度是否大于等于設置的場強閾值，如果是，則執(zhí) 行步驟304;否則，返回執(zhí)行步驟303。
在檢測當前掉頭位置AP的無線信號強度時，為了防止軌旁AP信號的 瞬間抖動導致車載AP對切換時機的誤判，車載AP需要對來自掉頭位置AP 無線信號進行分析處理?？梢詫⒍啻问占男盘枏姸冗M行均值計算，以此來和場強閾值比較，而不是直接用瞬間值比較。這樣，在檢測掉頭位置AP的 無線信號強度時，可以是檢測該掉頭位置AP在預定檢測次數(shù)下的平均無線 信號強度，用平均無線信號強度與設置的場強閾值進行比較。
在步驟304中，車載AP將radio由正向信道切換到反向信道上工作。 在步驟305中，啟動反向信道的信道掃描，發(fā)現(xiàn)掉頭后的軌旁AP后建 立無線鏈路，使用反向信道上建立的無線鏈路進行無線信號的收發(fā)業(yè)務。 實施例二
實施例二主要介紹的是車載AP上至少配置了兩個radio的情況，其中 一個radio工作在正向信道上， 一個radio工作在反向信道，如果存在三個或 三個以上radio的情況，也會有一個radio工作在正向信道上， 一個radio工 作在反向信道，而其他的radio則根據(jù)實際的應用情況進行其他的工作。這 兩個radio可以同時工作在2.4Ghz或者5.8Ghz的帶寬上，也可以分別工作 在2.4Ghz和5.8Ghz的帶寬上。在本實施例中，可以預先設置掉頭位置AP 對應的BSSID、場強閾值以及切換閾值。其中，場強閾值的作用與實施例一 中不同。具體的，在實施例一中當?shù)纛^位置AP的無線信號強度大于等于場 強閾值時，則將radio由正向信道切換到反向信道上工作，而在實施例二中， 當?shù)纛^位置AP的無線信號強度大于等于場強閾值時，車載AP啟動工作在 反向信道的radio進行反向信道的信道掃描。另外，實施例二中的切換闞值 用來在掉頭位置AP的無線信號強度大于等于切換閾值時，將無線信號的收 發(fā)業(yè)務切換至反向信道上建立的無線鏈路。
實施例二的具體步驟如圖4所示，具體介紹如下 步驟401 ~ 402與實施例一中的步驟301 ~ 302相同，在此不再詳述。 在步驟403中，車載AP檢測當前掉頭位置AP的無線信號強度，判斷 掉頭位置AP的無線信號強度是否大于等于設置的場強闊值，如果是，則執(zhí) 行步驟404;否則，返回執(zhí)4亍步驟403。
與實施例一中的具體實現(xiàn)方法相同，在檢測掉頭位置AP的無線信號強 度時，可以是檢測該掉頭位置AP在預定檢測次數(shù)下的平均無線信號強度，用平均無線信號強度與設置的場強閾值進行比較。
在步驟404中，車載AP啟動工作在反向信道的radio進行反向信道的 信道掃描，發(fā)現(xiàn)掉頭后的軌旁AP后建立無線鏈路。
在步驟405中，檢測在反向信道上無線鏈路的信號質量，判斷無線鏈路 上的信號質量是否大于等于設置的切換閾值，如果是，則執(zhí)行步驟406;否 則，返回執(zhí)行步驟405。
在步驟406中，將無線信號的收發(fā)業(yè)務由正向信道切換至反向信道上建 立的無線鏈路。
通過本發(fā)明上述技術方案的詳細介紹，不難看出在本發(fā)明的技術方案， 通過車載AP識別掉頭位置AP的BSSID確定進入掉頭區(qū)域，并在掉頭位置 AP的無線信號強度大于等于設置的場強閾值時，啟動收發(fā)業(yè)務的信道切換， 使掉頭過程中行駛方向的判斷不再依賴于CBTC或者PIS系統(tǒng)，減少了系統(tǒng) 間的耦合性，降低了 CBTC以及PIS的開發(fā)成本、擴大了地鐵無線通訊系統(tǒng) 的使用范圍。同時，在車載AP配置了至少兩個無線射頻口時，通過設置切 換閾值用來選擇最佳時機進行信道切換，確保了無線信號收發(fā)業(yè)務的平滑切 換，保障了切換過程中的信號質量，相應的，也保障了承載在無線信道上 CBTC以及PIS業(yè)務的業(yè)務質量。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本 發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在 本發(fā)明的保護范圍之內。
ii
權利要求
1、一種適用于地鐵掉頭的信道切換方法，其特征在于，該方法包括以下步驟地鐵上配置的車載無線接入點AP接收正向信道上軌旁AP發(fā)射的無線信號，檢測軌旁AP的標識信息；當檢測到掉頭位置AP的標識信息時，檢測該掉頭位置AP的無線信號強度；在掉頭位置AP的無線信號強度大于等于設置的場強閾值時，車載AP將無線信號的收發(fā)業(yè)務切換至反向信道，用來通過反向信道進行業(yè)務數(shù)據(jù)的收發(fā)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，當車載AP僅配置了一個無 線射頻口時，所述車載AP將無線信號的收發(fā)業(yè)務切換至反向信道為車載AP將該無線射頻口由正向信道切換到反向信道上工作，啟動反向信 道的信道掃描，發(fā)現(xiàn)掉頭后的軌旁AP后建立無線鏈路，使用反向信道上建立 的無線鏈路進行無線信號的收發(fā)業(yè)務。
3、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，當車載AP配置了至少兩個 無線射頻口時，其中有一個工作在正向信道、 一個工作在反向信道，所述車載 AP將無線信號的收發(fā)教:據(jù)切換至反向信道為車載AP啟動工作在反向信道的無線射頻口進行反向信道的信道掃描，發(fā) 現(xiàn)掉頭后的軌旁AP后建立無線鏈路，將所述無線信號的收發(fā)業(yè)務由正向信道 切換至反向信道上建立的無線鏈路。
4、 根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括建立無 線鏈路之后，檢測該無線鏈路上的信號質量；在信號質量大于等于設置的切換閾值時，執(zhí)行將所述無線信號的收發(fā)業(yè)務 由正向信道切換至反向信道上建立的無線鏈路的操作。
5、 根據(jù)權利要求1至4中任一權利要求所述的方法，其特征在于，所述檢 測該掉頭位置AP的無線信號強度為檢測該掉頭位置AP在預定檢測次數(shù)下的平均無線信號強度。
6、 一種適用于地鐵掉頭的車載無線接入點，其特征在于，該車載無線接入 點包括檢測單元和切換單元；所述檢測單元，用于接收正向信道上軌旁無線接入點AP發(fā)射的無線信號， 檢測軌旁AP的標識信息；當檢測到掉頭位置AP的標識信息時，纟企測該掉頭位 置AP的無線信號強度；在掉頭位置AP的無線信號強度大于等于設置的場強閾 值時，指示切換單元4丸行無線信號收發(fā)業(yè)務的信道切換；所述切換單元，用于根據(jù)所述檢測單元的指示，將無線信號的收發(fā)業(yè)務切 換至反向信道，用來通過反向信道進行業(yè)務數(shù)據(jù)的收發(fā)。
7、 根據(jù)權利要求6所述的車載無線接入點，其特征在于， 所述切換單元，用于在車載AP僅配置了一個無線射頻口的情況下，在將無線信號的收發(fā)業(yè)務切換至反向信道時，將該無線射頻口由正向信道切換到反 向信道上工作，啟動反向信道的信道掃描；發(fā)現(xiàn)掉頭后的軌旁AP后建立無線 鏈路，使用反向信道上建立的無線鏈路進行無線信號的收發(fā)業(yè)務。
8、 根據(jù)權利要求6所述的車載無線接入點，其特征在于， 所述切換單元，用于在車載AP配置了至少兩個無線射頻口時，其中有一個工作在正向信道、 一個工作在反向信道的情況下，在將無線信號的收發(fā)數(shù)據(jù) 切換至反向信道時，啟動工作在反向信道的無線射頻口進行反向信道的信道掃 描，發(fā)現(xiàn)掉頭后的軌旁AP后建立無線鏈路；將所述無線信號的收發(fā)業(yè)務由正 向信道切換至反向信道上建立的無線鏈路。
9、 根據(jù)權利要求8所述的車載無線接入點，其特征在于， 所述切換單元，進一步用于在建立無線鏈路之后，檢測該無線鏈路上的信號質量；在信號質量大于等于設置的切換閾值時，將所述無線信號的收發(fā)業(yè)務 由正向信道切換至反向信道上建立的無線鏈路。
10、 根據(jù)權利要求6至9中任一權利要求所述的車載無線接入點，其特征 在于，所述檢測單元，用于在檢測所述掉頭位置AP的無線信號強度時，檢測該 掉頭位置AP在預定檢測次數(shù)下的平均無線信號強度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于地鐵掉頭的信道切換方法及車載無線接入點，通過車載AP識別掉頭位置AP的BSSID確定進入掉頭區(qū)域，并在掉頭位置AP的無線信號強度大于等于設置的場強閾值時，啟動收發(fā)業(yè)務的信道切換，使掉頭過程中行駛方向的判斷不再依賴于CBTC或者PIS系統(tǒng)，減少了系統(tǒng)間的耦合性，降低了CBTC以及PIS的開發(fā)成本、擴大了地鐵無線通訊系統(tǒng)的使用范圍。
文檔編號H04W36/26GK101511112SQ200910079880
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月13日 優(yōu)先權日2009年3月13日
發(fā)明者揚 史, 周國軍, 張海濤, 徐亞征 申請人:杭州華三通信技術有限公司