[发明专利]一种TAU主备切换方法

说明书

本发明提供一种TAU主备切换方法，通过在EPC维护TAU数据表，实现TAU冗余备份时的主备切换，所述TAU数据表包括车载系统IP地址与IMSI号的映射关系、TAU的在线状态、TAU优先级；EPC收到应用服务器下发的数据包后，根据目的地址，查找TAU数据表确定能够下发数据的主备TAU，再根据TAU是否在线和优先级，选择无线链路1或无线链路2，将下发数据发给对应的TAU，再经TAU转发到车载系统；主备TAU依据VRRP协议确定正常工作TAU，TAU收到车载系统发给应用服务器的数据后，通过对应的无线链路，上发到应用服务器；同时，无线链路与有线链路状态实施关联操作，提高切换速度和可靠性。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种TAU(Train Access Unit，车载接入单元)与EPC(Evolved Packet Core，演进型分组核心网)配合实现TAU主备切换的方法。

背景技术

LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统因其带宽可灵活配置、传输速率高、时延小、系统结构简单以及高移动性、远距离覆盖和无缝切换等特性，越来越受到行业用户的青睐。如城市轨道交通中采用LTE技术，为CBTC(Communication Based Train ControlSystem，列车自动控制系统)、PIS(Passenger Information System，乘客信息系统)、CCTV(Close Circuit Television，无线车载视频监控)提供车地双向无线数据传输。为满足行业应用中高可靠性要求，网络设备及系统须具备在线故障恢复能力，关键设备、线路要做到实时备份和故障自动切换。TAU作为轨道交通车地无线通信系统中的一个重要环节，也必须支持实时备份和故障自动切换。图1为LTE系统在轨道交通中车地无线通信应用示意图。

如图1所示，CBTC、PIS等应用服务器通过交换机与LTE系统的EPC连接，将应用数据接入LTE系统；BBU(Building Baseband Unit基带处理单元)和RRU(Remote Radio Unit射频拉远单元)构成LTE基站系统；根据无线信号的覆盖要求，在隧道内布置RRU设备，延伸无线覆盖，保证与车载无线设备TAU间通信质量；车载CBTC、PIS等系统，通过交换机与TAU连接，接收各应用服务器提供的信息和向服务器发送列车信息，即可通过LTE系统实现车地双向无线数据传输。

图1所示的TAU1、TAU2构成TAU实时备份，提高LTE系统通信可靠性，同时为降低系统容量，主备TAU同时只有一台进行数据传输。

主备TAU的引入，LTE系统在CBTC等服务器与CBTC等车载系统间建立了多条LTE链路：主TAU的链路1(无线链路1+有线链路1)和备TAU的链路2(无线链路2+有线链路2)，如图2所示：

如果链路1中的无线链路1故障，CBTC等车载系统需要将上发数据通过有线链路2发给备TAU，再通过无线链路2发给EPC，最后达到CBTC等服务器；同时EPC必须将CBTC等服务器的下发数据通过无线链路2发给备TAU，再由备TAU通过有线链路2发给CBTC等车载系统。否则，如果CBTC等车载系统继续将上发数据通过有线链路1发给主TAU，因无线链路1故障，必将造成CBTC等服务器与CBTC等车载系统间通信中断。

同理，如果链路1中的有线链路1故障，CBTC等车载系统需要将上发数据通过有线链路2发给备TAU，再通过无线链路2发给EPC，最后到达CBTC等服务器；同时EPC必须将CBTC等服务器的下发数据通过无线链路2发给备TAU，再由备TAU通过有线链路2发给CBTC等车载系统。否则，如果EPC继续将CBTC等服务器的下发数据通过无线链路1发给主TAU，因有线链路1故障，同样必将造成CBTC等服务器与CBTC等车载系统间通信中断。

因此，需要TAU与EPC配合，能根据链路状态，为CBTC等服务器与CBTC等车载系统间通信提供可靠链路，满足CBTC、PIS等业务需求。