城市轨道交通cbtc车地无线通信快速切换算法研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第21卷第8期轨道交通信息系统URBANTRANSITlNFORMATIONSYSTEMVoI21No8史章编10[I：1005—845l(2012)08—005l—O5城市轨道交通CBTC车地无线通信快速切换算法研究李高科，吴卉，蔡晓蕾(中国铁道科学研究院电子计算技术研究所，北京100081)摘要：基于通信的列车控制(CBTC)系统通过应用无线局域网(WLAN)进行车地无线传输。列车在高速行驶时不仅要求无线通信切换执行快速、而且要求切换判决迅速，本文通过分析传统WLAN越区切换在城市轨道交通上应用的瓶颈，

2、在原有越区切换算法的基础上对其进行了优化。火键：基于通信的列车控制系统；无线局域网；越区切换；数据通信系统ItI图分类：U28文献标识码：AResearchonrapidhandoffalgorithms0fCBTCTrain-GroundWirelessCommunicationofUrban1nransitLIGao．ke．WUHui．CAIXiao—lei(InstituteofComputingTechnology，ChinaAcademyofRailwaySciences，Beijing100081，China)Abstract：T

3、rain—groundwirelesstransmissioninCommunications—basedTrainControl(CBTC)SystemwasimplementedbyusingtheWirelessLocalAreaNetworkfWLAN)．Whenthetrainwasrunningatahighspeed，itwasrequiredthatthehandoffexecutionofwirelesscommunicationwasfastandthehandoffjudgmentwasquick．Thepaperana

4、lyzedtheapplicationbottleneckofthetraditionalWLANhandoffusedintheUrbanTransit，andoptimizedtheoriginalhandoffalgorithm．Keywords：Communications—basedTrainControl(CBTC)System；WirelessLocalAreaNetwork(WLAN)：handoff：DataCommunicationSystem(DCS)随着基于通信的列车控制(CBTC)移动闭塞统中数据通信系统(DCS)有

5、线骨干网络和无线网系统的应用，信号系统的持续改进是推动列车提络的桥梁，一方面要通过WLAN的无线接口与车速、保障行驶安全的关键技术。与传统固定闭塞、载WBG(WorkGroupBridge)通信，同时还必准移动闭塞相比，基于无线通信的移动闭塞系统须通过交换机与DCS骨干网上的其他接入点传递通过部署在列车上以及轨道旁的无线设备，实现信息。操作系统选用Vxworks或Linux，CPU一了车、地间不中断的双向通信，控制中心可以根据般采用X86系列或PXA250，处理器具备与用于存列车实时的速度和位置动态计算和调整列车的最储AP核心固件的FLASH

6、存储器接口和用于存储大制动距离，两个相邻列车能以很小的间隔同时缓存AP在通信和管理中处理各种数据的SDRAM前进，从而提高运营效率。存储器，两者通过共享数据总线和地址总线与CPU进行通信，无线AP的物理组成如图1。1传统WLAN的越区切换方式1．1AP的物理组成与逻辑结构曰兰冒⑩无线接入点(AP)是一个具有WLAN接口和图l无线AP物理组成以太网接口的嵌人式系统，其作为连接CBTC系AP提供的2种接口，允许接入内部参数进行收稿日期：2011—11一O7作者简介：李高科，研究实习员；吴卉，助理研究员。配置和监控：HTTP、SNMP或JTAG。皿

7、2012．8总第185期学兔兔www.xuetutu.com轨道交通信息系统第21卷第8期AP的逻辑组成模块及功能如图2。MN的中止联结通知后，当前AP将MN从其管理的移动站列表中删除，并停止为MN转发和缓存网l地址数据库模块ll络数据包，目标AP使用某种机制通知系统中的其桥接模块它主机MN现在通过目标AP转发网络流量。至此，MN从AP1向AP2的越区切换过程结束。越区切换管理模块帧格式转换模块在上述越区切换过程中，越区切换的操作决AP管理模块(SNMP)定权在于移动台MN，同时需要2个AP之间配合，I无线网络接口lI有线网络接口及时将MN所

8、在的服务区域的变化通告路由设备，MN越区切换算法、AP之间及AP与有线骨干网络图2无线AP逻辑组成框图之问的通告机制对切换的性能有很大影响。(1)时钟同步模块，以主