[发明专利]一种实现高速公路车辆宽带通信的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线局域网络通信领域和交通信息管理领域，特别涉及实现无线网络高速切换和移动环境下高带宽通信的系统及方法。 

背景技术

随着在公路交通系统的高度发达，车辆通信和高速环境下的宽带通信已经成为国内外研究的重要问题，以车辆作为移动终端辅以路边基站设施能有效的解决高速公路环境宽带通信问题。其中，核心问题是路边基站设备的快速切换和大数据量的多媒体业务的实现。目前在高速移动性的快速切换方面，存在严重的切换滞后和乒乓效应，造成切换的不完全，尤其在宽带通信时，切换的时机直接影响通信的质量，过早或太晚的切换都会造成通信带宽的下降，对于实时流媒体业务，是无法忍受的；短距离高速无线通信多采用传统的802.11a/b协议的无线局域网，其54Mbits/s的带宽可以满足宽带通信，但任何版本的WLAN标准IEEE 802.11/16均不是移动通信的标准，而是静态无线介入的一些实用做法形成的工作组合，如果终端移动性较强，媒体数据流性能可能会显著降低。其次，性能的降低会影响WLAN中的所有客户端，不仅仅是正在移动的客户端。为此，本发明以快速切换保证终端移动性不对通信产生严重影响，在高速公公路边布置大量基站设备，通过车辆终端和路边基站设备的单跳通信，路边基站的快速有向切换，实现高速率下的宽带通信，满足大业务量多媒体通信的QoS。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种实现高速公路车辆宽带通信的系统及方法，用来实现高速公路环境下运动车辆的宽带无线通信和网络的快速平稳切换。 

为解决上述技术问题，本发明提出了一种实现高速公路车辆宽带通信 的方法，沿高速公路的路边分布安装N个基站，所述N为大于2的整数常量；所述基站为符合802.11a/b/g/p标准的WLAN的无线接入设备，基站之间用光纤连接成局域网；相互邻近的所述基站的无线信号覆盖区域存在交叉；高速公路行驶的车辆安装车载无线通信终端，该车载无线通信终端为符合802.11a/b/g/p标准的WLAN多端口设备，并且具备GPS全球定位系统功能；所述车载无线通信终端建有路由表，所述路由表用于选择通信链路；所述车载无线通信终端包括专用短程通信DSRC设备，可进行车辆之间的单跳、多跳短程高速通信； 

其技术方案为：包括如下步骤： 

当车辆刚进入所述基站的信号覆盖区域，车载无线通信终端监听到该基站信号时，若，该基站信号强度大于信号连接阈值，所述信号连接阈值为常量参数，且所述路由表没有该基站的记录，则，车载无线通信终端将基站ID、基站信号强度以及当前时刻作为一条记录写入所述路由表，所述记录按信号强度由高到低排序； 

在车辆行进中，车载无线通信终端实时监听所述基站信号，并更新所述路由表中记载的该基站的信号强度，并根据所述信号强度对该基站记录排序；车载无线通信终端逐步接近该基站，则信号强度增强，所述路由表中该基站记录排序上升；车辆离该基站最近的时候，信号强度最强，该基站记录位于所述路由表的顶部； 

所述车载无线通信终端读取所述路由表，选择路由表中基站ID作为建立通信连接的路由，建立并保持与该基站的通信连接； 

车辆离开该基站，则监听到的该基站信号强度变弱，当基站信号强度低于第一断开阈值时，所述车载无线通信终端断开与该基站的物理连接，并且在该基站的加入时间小于当前车辆的车载无线通信终端路由表顶部记录记载时间的条件下，所述路由表中删除该基站记录；所述第一断开阈值为常量参数。 

作为进一步改进方案，所述车载无线通信终端断开与所述基站的物理连接，并且在路由表中删除该基站记录时，还必须满足该基站记录的时间小于当前路由表顶部记录的时间。 

优化地，车辆离开该基站，则监听到的该基站信号强度变弱，当基站信号强度高于第一断开阈值时，若该基站信号强度低于第二断开阈值，并且在该基站的加入时间小于当前车辆的车载无线通信终端路由表顶部记录记载时间的条件下，则所述车载无线通信终端中断与基站的业务连接；所述第二断开阈值为常量参数。 

进一步地，所述车载无线通信终端中断与所述基站的业务连接时，还必须满足该基站记录的时间小于当前路由表顶部记录的时间。 

作为进一步改进，所述车载无线通信终端读取所述路由表，选择路由表中基站ID作为建立通信连接的路由，建立并保持与该基站的通信连接，包括：