[发明专利]一种乘客信息系统PIS中车地通信的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种乘客信息系统PIS中车地通信的方法及装置。

背景技术

乘客信息系统(Passenger Information System，PIS)是地铁里为乘客提供各类资讯的服务系统。随着无线局域网(Wireless Local Area Network；WLAN)移动通信等相关技术日益受到青睐，PIS系统作为地铁公司与乘客之间最直观的信息交互平台，既确保了列车的运行安全又增加了乘客的舒适感。除了能在车厢内显示乘车须知、列车时刻表等文本信息以外，还可播放股票信息、新闻、赛事直播、广告等实时动态信息，发生火灾、阻塞及恐怖袭击等非正常情况。

为了满足多辆列车同时接收赛事、股票等实时信息的转播需求，列车PIS系统均要求支持组播技术，组播能有效减少网络和主机开销，较单播和广播有其独特优越性，从而得到了广泛的应用。如图1所示，由于列车在快速行驶过程中车载移动节点(STA，station)设备与轨旁接入点(AP，access point)存在漫游切换，而车载网络却无法及时感知这个过程，会依然试图从原有轨旁AP接收数据，最终导致组播数据流的中断，如何保障车辆移动过程中的组播报文不丢失，也是PIS系统成功应用的关键。

在最初的无线局域网(WLAN)标准IEEE 802.11中，所有的帧都以单一的速率发送。而IEEE 802.11a和802.11b、g在物理层都提供多速率传输的能力，所有控制帧及广播、多播帧以基本速率发送，RTS/CTS，ACK都必须以此速率发送，一般为1Mbps，这个速率无法保障多播视频流的正常传输，势必造成严重的丢包，引起图像不清晰、不流畅的现象。随着技术的发展，单播传输时由于采用了速率控制算法使得单播数据帧可以根据信道状况选择不同的速率：当信道具有高信噪比时可以选择高速率发送数据，但是这种方法只依赖于对单个信道状态的估计，不能直接应用在多播服务中。对于多播传输还没有切实可行的速率控制算法可以做到这一点。在802.11b中，允许使用的速率有1Mbps，2Mbps，5.5Mbps和11Mbps；在802.11a中，允许使用的速率有6Mbps，9Mbps，12Mbps，18Mbps，…，54Mbps。802.11标准没有规定如何根据信道状态选择和切换合适的发送速率。

由于多播传输不使用ACK控制帧来作为数据传输成功的响应。这种缺乏反馈的机制大大影响了为用户提供服务的可靠性。现有的速率自适应都只针对单播通信，对单个信道条件进行统计。而多播应用的难点在于AP和多播组内每个STA间的信道状况是不同的，并且缺乏ACK等反馈机制，AP不能确定多播组中每个STA的链路状况。

发明内容

本发明实施例提供一种乘客信息系统PIS中车地通信的方法及装置，用于解决现有技术中轨旁无线接入点(AP)不能根据信道状态选择和切换合适的发送速率，导致在数据传输时丢包或引起图像不清晰的问题。

一种乘客信息系统PIS中车地通信的方法，包括：

启用多播命令正确应答ACK，轨旁无线接入点AP与移动节点STA建立关联后，以固定速率向多播组中的移动节点STA发送多播数据流，并接收STA返回的ACK信号；

根据接收到的ACK信号个数确定与自身连接的通信链路，比较各通信链路的信噪比确定最小信噪比；

根据预先确定的信噪比与传输速率对应关系确定所述最小信噪比对应的多播传输速率，并应用该多播传输速率替换所述固定速率进行多播数据传输。

一种乘客信息系统PIS中车地通信的装置，包括：

ACK信号应用模块，用于启用多播命令正确应答ACK，轨旁无线接入点AP与移动节点STA建立关联后，以固定速率向多播组中的移动节点STA发送多播数据流，并接收STA返回的ACK信号；

最小信噪比获取模块，用于根据接收到的ACK信号个数确定与自身连接的通信链路，比较各通信链路的信噪比确定最小信噪比；

速率更新模块，用于根据预先确定的信噪比与传输速率对应关系确定所述最小信噪比对应的多播传输速率，并应用该多播传输速率替换所述固定速率进行多播数据传输。

应用本发明实施例提供的方法及装置，在保证高可靠带宽的前提下，通过改变车载设备和轨旁AP间的传输策略，实现多播视频数据的实时传输；根据反馈所得信道的信噪比选择最佳的传输速率而不是系统固有的最低传输速率，实现多播速率自适应。

附图说明

图1为现有技术中AP和STA通信示意图；

图2为本发明实施例一种乘客信息系统PIS中车地通信的方法的流程图；