專利名稱：車載通信方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及通信領域，尤其涉及一種車載通信方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著無線技術(shù)以及手持設備的發(fā)展，越來越多的用戶會在通信時使用各類互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務；城市中的公交車具有線路固定，客流量大等特點，而且現(xiàn)在有許多城市推行了無線城市的方案，在許多道路兩側(cè)，例如電話亭，布置了無線WLAN(Wireless Local AreaNetwork,無線局域網(wǎng))的接入點。當前運營商已經(jīng)在關注車載通信的情況,在香港，PCCff(Pacific Century CyberWorks Limited電訊盈科有限公司)已經(jīng)在多條線路上部署了車載通信系統(tǒng)，在公交車內(nèi)部署接入設備使用WLAN技術(shù)進行車內(nèi)的無線覆蓋，回程鏈路使用蜂窩技術(shù)連接基站，公交車上的用戶使用WLAN接入技術(shù)接到車載通信接入設備，進行internet瀏覽等業(yè)務。當前，從速率上來看，雖然WLAN可提供較高的接入速率，例如WLAN的空口速率802.1ln最高可達到600Mbps，但與WLAN技術(shù)相比，當前蜂窩網(wǎng)絡(3G)支持的速率僅為幾Mbps到十幾Mbps:如聯(lián)通WCDMA的理論速率為14.4Mbps。因此，目前在車載通信環(huán)境中，用戶的通信帶寬受到回城鏈路帶寬的限制，當有較多用戶通過用車載接入設備上網(wǎng)時，因為蜂窩網(wǎng)絡的帶寬較窄，每個用戶能夠得到的帶寬很少,無法支持高速的數(shù)據(jù)業(yè)務,如多媒體業(yè)務等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的目的是提供一種車載環(huán)境下基于無線多連接的車載通信方法、裝置和系統(tǒng)，增大公交車上的用戶通過用車載接入設備上網(wǎng)時的帶寬，以支持大數(shù)據(jù)量的業(yè)務。本發(fā)明實施例提供一種車載通信方法，包括:獲取車輛當前所在的位置；根據(jù)所述車輛當前所在的位置，獲取位于所述車輛外的所有符合條件的固定接入點AP，所述符合條件的固定AP為與所述車輛當前所在的位置的距離小于其自身最大傳輸距離的固定AP ；在一個調(diào)度周期內(nèi)，對所述所有符合條件的固定AP進行掃描；根據(jù)掃描的結(jié)果，選擇所述所有符合條件的固定AP中信號強度大于一預先設定數(shù)值的至少一個固定AP作為待接入的固定AP ；當預設的接入條件滿足時，觸發(fā)所述車輛內(nèi)的移動終端按照分配的時間在所述調(diào)度周期內(nèi)分別接入到所述車輛內(nèi)的車載AP和所述待接入的固定AP。本發(fā)明實施例還提供了一種車載通信裝置，其中，包括:第一獲取單元，獲取車輛當前所在的位置；第二獲取單元，用于根據(jù)所述車輛當前所在的位置，獲取位于所述車輛外的所有符合條件的固定接入點AP，所述符合條件的固定AP為與所述車輛當前所在的位置的距離小于其自身最大傳輸距離的固定AP ；掃描單元，用于在一個調(diào)度周期內(nèi)，對所述所有符合條件的固定AP進行掃描；選擇單元，用于根據(jù)掃描單元掃描的結(jié)果，選擇所述所有符合條件的固定AP中信號強度大于一預先設定數(shù)值的至少一個固定AP作為待接入的固定AP ；觸發(fā)單元，用于當預設的接入條件滿足時，觸發(fā)所述車輛內(nèi)的移動終端按照分配的時間在所述調(diào)度周期內(nèi)分別接入到所述車輛內(nèi)的車載AP和所述待接入的固定AP。本發(fā)明實施例還提供了一種車載通信系統(tǒng)，包括:車載通信裝置和車載AP，所述車載通信裝置和車載AP安置在車輛內(nèi)；所述車載通信裝置用于:獲取所述車輛當前所在的位置；根據(jù)所述車輛當前所在的位置，獲取位于所述車輛外的所有符合條件的固定接入點AP，所述符合條件的固定AP為與所述車輛當前所在的位置的距離小于其自身最大傳輸距離的固定AP ；在一個調(diào)度周期內(nèi)，對所述所有符合條件的固定AP進行掃描；根據(jù)掃描的結(jié)果，選擇所述所有符合條件的固定AP中信號強度大于一預先設定數(shù)值的至少一個固定AP作為待接入的固定AP ；當預設的接入條件滿足時，觸發(fā)所述車輛內(nèi)的移動終端按照分配的時間在所述調(diào)度周期內(nèi)分別接入到所述車載AP和所述待接入的固定AP。本發(fā)明實施例通過以上技術(shù)方案，在車輛運行過程中，通過對車輛附近的固定AP進行掃描，選出信號強度較好的固定AP，并在接入條件滿足時觸發(fā)車內(nèi)的UE按分配的時間接入到車載AP和選出的信號強度較好的固定AP，由于固定AP相比于車載AP能提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，因此可以增大了車內(nèi)用戶的通信帶寬，以支持大數(shù)據(jù)量的業(yè)務。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為圖1所示為本發(fā)明實施例的一個應用場景示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的一種車載通信方法的流程圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的一種車載通信裝置示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的一種車載通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
為使本領域一般技術(shù)人員更好的了解本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案，對本發(fā)明實施例的應用場景做一個簡單的介紹:圖1所示為本發(fā)明實施例的一個典型應用場景，根據(jù)圖1，多個用戶位于移動的公交車內(nèi)，公交車上搭載有車載AP (Access point,接入點)，該車載AP支持WLAN接入技術(shù)和蜂窩網(wǎng)絡接入技術(shù)。為了便于描述，在本發(fā)明實施例中，WLAN接入技術(shù)以IEEE 802.1ln技術(shù)為例，蜂窩網(wǎng)絡接入技術(shù)以WCDMA接入技術(shù)為例進行描述。用戶的手持設備支持IEEE802.1ln,可以接入車載AP，車載AP使用WCDMA接入技術(shù)與WCDMA宏基站通信。用戶的手持設備支持多連接，可以同時與多個WLAN接入設備相連。公交車上的GPS可以測量公交車的位置和公交車的運行速度，并且車載AP可以使用這兩個信息。同時，公交車的行車線路是固定的，公交車線路附近設置有很多固定AP，這些固定AP可以是具有WLAN接入功能的WiFi電話亭，也可以是其他支持蜂窩接入功能的接入設備，公交車用戶可以基于終端的接入設備，接入公交車線路附近的固定AP。另外，本發(fā)明實施例的參數(shù)定義如下:D為調(diào)度周期，即用戶在每個單位時間片D內(nèi)，可以調(diào)度分配與不同AP的連接時間，以及進行信道掃描的時間，在本發(fā)明實施例中，設置D = 400ms。將一個調(diào)度周期D劃分為20個子時間片，每個子時間片d的長度為20ms。如圖2所示，本發(fā)明實施例提供一種基于無線多連接的車載通信方法，該方法應用在圖1所示的場景中，該方法包括:步驟101，獲取車輛當前所在的位置；需要說明的是，車輛當前所在的位置，可以通過設置在車輛上的GPS(GlobalPositioning System,全球定位系統(tǒng))來獲取。步驟102，根據(jù)所述車輛當前所在的位置，獲取位于所述車輛外的所有符合條件的固定接入點AP，所述符合條件的固定AP為與所述車輛當前所在的位置的距離小于其自身最大傳輸距離的固定AP ；具體地，在一個實施例中，可以通過查詢的方式獲取所有符合條件的固定AP:基于對公交線路附近的AP的統(tǒng)計，預先建立固定AP數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫記錄了公交線路上每個位置區(qū)間及與該位置區(qū)間的距離小于固定AP的最大傳輸距離的所有固定AP (能覆蓋到當前位置區(qū)間的所有固定AP)的對應關系，其中，位置區(qū)間是將整條公交線路劃分成的若干區(qū)域后得到的；然后車載AP根據(jù)從公交車上的GPS獲取的當前位置信息，將當前位置對應到公交線路上的位置區(qū)間，最后通過查詢預先建立的固定AP數(shù)據(jù)庫，獲取所有符合條件的固定AP。需要說明的是，固定AP的最大傳輸距離一般為50m、100m、150m、200m或300m不等，具體需要根據(jù)AP的發(fā)射功率以及周圍的環(huán)境來確定，可以理解的是，在沒有障礙物阻擋的空曠環(huán)境下，AP的最大傳輸距離要比在室內(nèi)或者有障礙物阻擋的環(huán)境下遠，另外，在同樣的環(huán)境中，AP的發(fā)射功率越大,其最大傳輸距離也越遠。在另一個實施例中，符合條件的固定AP，也可以是將之前車載AP在該位置區(qū)間掃描到的符合條件的固定AP的歷史記錄匯總得到。在另一個實施例中，符合條件的固定AP，可以通過車載AP的信號檢測裝置實時檢測得到，具體地，車載AP的信號檢測裝置向周圍廣播探測請求消息，根據(jù)接收到的響應信號，即可獲知哪些固定AP與車輛當前所在位置的距離小于其自身最大傳輸距離，進而得到所有符合條件的固定AP。步驟103，在一個調(diào)度周期內(nèi)，對所述所有符合條件的固定AP進行掃描；具體地，以調(diào)度周期為單位，對符合條件的固定AP的掃描的過程如下:車載AP依次向獲取所有符合條件的固定AP發(fā)送探測請求消息，并記錄收到的每個AP的響應信號強度，即 RSSI (Received Signal Strength Indication,接收信號強度指不)值(單位 dbm),若沒有接收到某個AP的響應信號，則該AP的RSSI記為零。步驟104，根據(jù)掃描的結(jié)果，選擇所述所有符合條件的固定AP中信號強度大于一預先設定數(shù)值的至少一個固定AP作為待接入的固定AP ；在一個實施例中,在對符合條件的的所有固定AP執(zhí)行完一次掃描后,選擇RSSI最大的一個AP作為待接入的固定AP;在另一個實施例中，在對符合條件的的所有固定AP執(zhí)行完一次掃描后，可以對符合條件的所有固定AP的RSSI值從大到小排序，并選取RSSI大于一預先設定數(shù)值的k(k為正整數(shù))個固定AP作為待接入的固定AP。進一步地，為了提高掃描及選擇的準確性，在另一個實施例中，可以在一個調(diào)度周期內(nèi)，用多個子時間片對符合條件的所有固定AP執(zhí)行多次掃描，例如3次，并記錄每次掃描過程中每個固定AP的RSSI， 三次掃描結(jié)束后，將平均RSSI值(三次平均)最大的固定AP作為待接入的固定AP。在另一個實施例中，也可以選擇平均RSSI值最大的k(k為正整數(shù))個固定AP作為待接入的固定AP。步驟105，當預設的接入條件滿足時，觸發(fā)所述車輛內(nèi)的移動終端按照分配的時間在所述調(diào)度周期內(nèi)分別接入到所述車載AP和所述待接入的固定AP。需要說明的是，移動終端可以是用戶設備(User Equipment,以下簡稱為UE)、移動中繼等；UE可以是手機、個人電腦等，本發(fā)明實施例以UE為例進行說明，但并不用以限定移動終端的保護范圍。在一個實施例中，車載AP根據(jù)當前的車速來觸發(fā)所述車輛內(nèi)的移動終端按分配的時間在所述調(diào)度周期內(nèi)分別接入到車載AP和所述待接入的固定AP。具體地，假設之前根據(jù)掃描的結(jié)果，選擇的接入AP表示為APbest,車載AP通過檢測并獲取車載GPS提供的當前車速的測量信息，如果當前的車速小于預先設定的速度值VL (比如VL = 2m/s)，車載AP用一個子時間片向車內(nèi)的UE廣播步驟102選取的待接入的固定AP的設備名稱APbest (如果步驟102選取的待接入的固定AP有多個，則向車內(nèi)的UE廣播選取的多個待接入的固定AP的設備名稱列表APbest)，公交車上的UE收到車載AP廣播的APbest后，按分配的時間在所述調(diào)度周期內(nèi)分別接入到車載AP和待接入的固定AP。需要說明的是，在一個調(diào)度周期內(nèi)，按照分配的時間分別接入不同的AP，實質(zhì)上是WLAN多連接技術(shù)的一種具體應用。為了使本領域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面對WLAN多連接技術(shù)做一個簡單介紹。2004 年，微軟發(fā)表的論文 “Multinet !connecting to multiple ieee802.1lnetworks using a single wireless card, in Proc.1EEE INF0C0M, 2004”，首次提出利用多個虛擬無線網(wǎng)卡并行連接多個AP的概念并做了實際的原型multinet。multinet機制的原理是:通過在IP層和MAC層之間增加一個中間件，在中間件上實現(xiàn)在一個網(wǎng)卡上虛擬出多個虛擬網(wǎng)卡。對上層到應用層而言，設備只有一個IP地址，對下層而言，每個虛擬網(wǎng)卡具有獨立的IP地址，從而實現(xiàn)多連接的目的。
在此基礎上，文獻“Fatvap Aggregating ap backhaul bandwidth, ” 提出了針對WLAN多連接情況下，終端在每個AP上駐留傳輸數(shù)據(jù)時間的優(yōu)化。優(yōu)化方案基于動態(tài)規(guī)劃方法，每個用戶可以優(yōu)化配置其接入每個AP的時間，使得在每個AP上接入的時間比例不多于
其中ei為該AP的有線帶寬，Wi為該AP的無線帶寬，優(yōu)化配置的目標是最大化用戶的
吞吐率。需要說明的是，本發(fā)明實施例所述分配的時間是指分配給車載AP的時間和分配給待接入的固定AP的時間，在一個實施例中，所述分配的時間可以為預先設定的時間，比如在一個調(diào)度周期D (400ms)內(nèi)，可以預先設定分配給車載AP的時間為100ms，分配給待接入的固定AP的時間為300ms。在另一個實施例中，所述分配的時間可以是根據(jù)預先設置的調(diào)度策略計算得出。具體地，當待接入的固定AP為一個的時候，當設車載AP為AP。，APbest中的AP為APg，則UE連接AP。和APg的時間計算方法如下:在一個調(diào)度周期內(nèi)，設分配給車載APAP。的時間為f。，分配給待接入的固定APAPg的時間為fg，用戶連接AP。和APg的調(diào)度公式:
權(quán)利要求
1.一種車載通信方法，其特征在于，包括: 獲取車輛當前所在的位置； 根據(jù)所述車輛當前所在的位置，獲取位于所述車輛外的所有符合條件的固定接入點AP，所述符合條件的固定AP為與所述車輛當前所在的位置的距離小于其自身最大傳輸距離的固定AP ； 在一個調(diào)度周期內(nèi)，對所述所有符合條件的固定AP進行掃描； 根據(jù)掃描的結(jié)果，選擇所述所有符合條件的固定AP中信號強度大于一預先設定數(shù)值的至少一個固定AP作為待接入的固定AP ； 當預設的接入條件滿足時，觸發(fā)所述車輛內(nèi)的移動終端按照分配的時間在所述調(diào)度周期內(nèi)分別接入到所述車輛內(nèi)的車載AP和所述待接入的固定AP。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，獲取所述車輛當前所在的位置后，所述方法還包括:獲得所述車輛的車速；所述接入條件為:所述車輛的車速低于預先設定的速度值。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括:獲得所述車輛內(nèi)的車載AP接收到的數(shù)據(jù)包的信號強度；所述接入條件為:所述車輛內(nèi)的車載AP接收到的數(shù)據(jù)包的信號強度大于預先設定的強度值。
4.如權(quán)利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，在所述車輛內(nèi)的移動終端按照分配的時間在所述調(diào)度周期內(nèi)分別接入到車載AP和所述待接入的固定AP之前，還包括:根據(jù)預先設置的調(diào)度策略計算出分配給所述車輛內(nèi)的車載AP的時間和分配給所述待接入的固定AP的時間。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述待接入的固定AP為一個，所述根據(jù)預先設置的調(diào)度策略計算出分配給所述車載AP的時間和分配給所述待接入的固定AP的時間，具體包括: 按照公式
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述待接入的固定AP為多個，所述根據(jù)預先設置的調(diào)度策略計算出分配給所述車載AP的時間和分配給所述待接入的固定AP的時間，具體包括: 對于所述多個待接入的固定AP中個每一個待接入的固定ΑΡ，分別按照公式
7.如權(quán)利要求1-6任一項所述的方法,其特征在于，所述最大傳輸距離為50m、IOOm或200m。
8.一種車載通信裝置，其特征在于，包括: 第一獲取單元，獲取車輛當前所在的位置； 第二獲取單元，用于根據(jù)所述車輛當前所在的位置，獲取位于所述車輛外的所有符合條件的固定接入點AP，所述符合條件的固定AP為與所述車輛當前所在的位置的距離小于其自身最大傳輸距離的固定AP ； 掃描單元，用于在一個調(diào)度周期內(nèi)，對所述所有符合條件的固定AP進行掃描； 選擇單元，用于根據(jù)掃描單元掃描的結(jié)果，選擇所述所有符合條件的固定AP中信號強度大于一預先設定數(shù)值的至少一個固定AP作為待接入的固定AP ； 觸發(fā)單元，用于當預設的接入條件滿足時，觸發(fā)所述車輛內(nèi)的移動終端按照分配的時間在所述調(diào)度周期內(nèi)分別接入到所述車輛內(nèi)的車載AP和所述待接入的固定AP。
9.如權(quán)利要求8所述 的裝置，其特征在于，所述第一獲取模塊還用于，獲取所述車輛的車速；所述觸發(fā)單元具體用于:當所述車輛的車速低于預先設定的速度值時，觸發(fā)所述車輛內(nèi)的移動終端按照分配的時間在所述調(diào)度周期內(nèi)分別接入到所述車輛內(nèi)的車載AP和所述待接入的固定AP。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第一獲取模塊還用于，獲取所述車輛內(nèi)的車載AP接收到的數(shù)據(jù)包的信號強度；所述觸發(fā)單元具體用于:當所述車輛內(nèi)的車載AP接收到的數(shù)據(jù)包的信號強度大于預先設定的強度值時，觸發(fā)所述車輛內(nèi)的移動終端按照分配的時間在所述調(diào)度周期內(nèi)分別接入到所述車輛內(nèi)的車載AP和所述待接入的固定AP。
11.如權(quán)利要求8-10任一項所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 時間計算單元，用于根據(jù)預先設置的調(diào)度策略計算出分配給所述車載AP的時間和分配給所述待接入的固定AP的時間。
12.—種車載通信系統(tǒng)，其特征在于，包括:車載通信裝置和車載接入點AP，所述車載通信裝置和車載AP安置在車輛內(nèi)； 所述車載通信裝置用于: 獲取所述車輛當前所在的位置； 根據(jù)所述車輛當前所在的位置，獲取位于所述車輛外的所有符合條件的固定AP，所述符合條件的固定AP為與所述車輛當前所在的位置的距離小于其自身最大傳輸距離的固定AP ； 在一個調(diào)度周期內(nèi)，對所述所有符合條件的固定AP進行掃描；根據(jù)掃描的結(jié)果，選擇所述所有符合條件的固定AP中信號強度大于一預先設定數(shù)值的至少一個固定AP作為待接入的固定AP ； 當預設的接入條件滿足時，觸發(fā)所述車輛內(nèi)的移動終端按照分配的時間在所述調(diào)度周期內(nèi)分別接入到所述車載AP和所述待接入的固定AP。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述車載通信裝置還用于:獲取所述車輛的車速；所述接入條件為:所述車輛的車速低于預先設定的速度值。
14.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述車載通信裝置還用于:獲取所述車輛內(nèi)的車載AP接收到的數(shù)據(jù)包的信號強度；所述接入條件為:所述車載AP接收到的數(shù)據(jù)包的信號強度大于預先設定的強度值。
15.如權(quán)利要求12-14任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，在觸發(fā)所述車輛內(nèi)的移動終端按照分配的時間在 所述調(diào)度周期內(nèi)分別接入到所述車載AP和所述待接入的固定AP之前，所述車載通信裝置還用于，根據(jù)預先設置的調(diào)度策略計算出分配給所述車輛內(nèi)的車載AP的時間和分配給所述待接入的固定AP的時間。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開一種車載通信方法，包括獲取車輛當前所在的位置；獲取與車輛當前所在的位置的距離小于最大傳輸距離的所有固定AP；在一個調(diào)度周期內(nèi)，對所有固定AP進行掃描，根據(jù)掃描的結(jié)果，選取所有固定AP中信號強度大于一預先設定數(shù)值的至少一個固定AP作為待接入的固定AP；當接入條件滿足時，觸發(fā)車輛內(nèi)的移動終端按照分配的時間在調(diào)度周期內(nèi)分別接入到車輛內(nèi)的車載AP和待接入的固定AP。相應地，本發(fā)明實施例還公開了一種車載通信裝置和系統(tǒng)，通過以上技術(shù)方案，使得車內(nèi)的移動終端在接入條件滿足時，可以連接到當前位置附近的固定AP，從而增大通信帶寬，支持大數(shù)據(jù)量的業(yè)務。
文檔編號H04W76/02GK103179643SQ20111043054
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者張俊, 曹建農(nóng), 田永剛 申請人:華為技術(shù)有限公司