一种车载远程通信终端多链路冗余传输方法及传输系统与流程

本发明涉及车联网，尤其涉及一种车载远程通信终端多链路冗余传输方法及传输系统。

背景技术：

1、随着车联网（internet of vehicles，iov）技术的演进，车载远程通信终端（telematics box，tbox）作为车辆与云端服务平台之间进行数据交互的关键网联设备，承担着远程车辆控制、固件空中升级（ota）以及车辆安防监控等核心业务功能，其通信链路的可靠性与实时性直接影响上述业务的服务质量（quality of service，qos）。目前，车载远程通信终端采用单卡单待架构，仅接入单一运营商网络，存在以下问题：

2、（1）单一网络存在覆盖盲区，且sim卡可能因物理损坏或欠费停机导致单点故障，引发控车失败或升级中断。

3、（2）部分产品采用双卡冗余，但主备切换需重建协议栈，时延通常超过5秒，超出tcp重传超时阈值，造成连接断开，无法实现业务无缝衔接。

4、（3）缺乏业务优先级区分，关键控车信令和安防数据易被娱乐系统等非关键流量挤占带宽，影响核心服务质量。

5、（4）为缩短切换延迟，双卡同时驻网使射频模块长期激活，静态功耗显著上升，不利于车辆蓄电池寿命及能源效率。

6、因此，亟需一种能够同时保障通信可靠性、切换实时性、业务优先级调度及功耗优化的车载通信方案。

技术实现思路

1、本发明实施例旨在提供一种车载远程通信终端多链路冗余传输方法及传输系统，旨在解决现有车载远程通信终端因采用单卡单待或双卡冗余架构，普遍存在网络覆盖盲区、切换时延超阈值导致业务中断、关键业务缺乏优先级保障的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明实施例第一方面实施例提供一种车载终端多链路冗余传输方法，所述方法包括：

3、车载远程通信终端的车端sdk通过双卡双通架构同时建立与云端sdk虚拟网关集群的两条蜂窝网络连接链路；

4、在车云两端sdk发送业务数据时，车端sdk根据业务类型创建不同的rtt隧道，将业务数据智能分发至对应的rtt隧道，并基于差异化qos资源保障策略进行智能化qos调度，通过两条蜂窝网络连接链路同时将rtt隧道待发送的业务数据发送至云端；

5、云端sdk虚拟网关集群同时接收通过两条蜂窝网络连接链路发送过来的两路业务数据包，基于预设报文优选机制对两路业务数据包进行解析，获得最优报文，丢弃冗余报文，并对最优报文按序重组，得到重组后的业务数据包。

6、在一些实施例中，所述在车云两端sdk发送业务数据时，车端sdk根据业务类型创建不同的rtt隧道，将业务数据智能分发至对应的rtt隧道，并基于差异化qos资源保障策略进行智能化qos调度，通过两条蜂窝网络连接链路同时将rtt隧道待发送的业务数据发送至云端，包括：

7、在车云两端sdk发送业务数据时，车端sdk将同一份业务数据进行帧复制，形成两份相同的业务数据包；

8、车端sdk根据业务类型创建不同的rtt隧道；

9、车端sdk将不同隧道的业务数据智能分发至对应的rtt隧道；

10、车端sdk基于差异化qos资源保障策略进行智能化qos调度，通过两条蜂窝网络连接链路同时将rtt隧道待发送的业务数据发送至云端。

11、在一些实施例中，所述差异化qos资源保障策略包括：创建分别承载信令类业务、视频类业务及互联网业务的独立rtt隧道；为信令类业务所在的rtt隧道配置最高qos优先级，确保关键业务优先转发。

12、在一些实施例中，所述预设报文优选机制包括：云端sdk虚拟网关集群对接收到的业务数据包报文进行时间戳比对、序列号校验及完整性校验；选取校验通过且时间戳最早的报文作为最优报文，实现网络故障情况下的零丢包切换。

13、在一些实施例中，所述方法还包括：在车载远程通信终端的车端sdk与云端sdk虚拟网关集群之间建立端到端加密安全隧道，采用预设加密算法对传输数据进行全链路加密。

14、在一些实施例中，所述方法还包括：实时监测两条蜂窝网络连接链路的链路性能指标，基于ai算法根据所述链路性能指标动态调整传输策略与编码码率。

15、相应地，本发明第二方面实施例提供一种车载远程通信终端多链路冗余传输系统，应用于本发明第一方面实施例所述的车载远程通信终端多链路冗余传输方法，所述系统包括：集成有嵌入式车端sdk的车载远程通信终端、部署有云端sdk虚拟网关集群的云端运营管理平台和统一管理平台，其中：

16、所述车载远程通信终端，支持双卡双通，其车端sdk通过双卡双通架构同时建立与云端sdk虚拟网关集群的两条蜂窝网络连接链路；在车云两端sdk发送业务数据时，车端sdk根据业务类型创建不同的rtt隧道，将业务数据智能分发至对应的rtt隧道，并基于差异化qos资源保障策略进行智能化qos调度，通过两条蜂窝网络连接链路同时将rtt隧道待发送的业务数据发送至云端运营管理平台；

17、所述云端运营管理平台，用于通过云端sdk虚拟网关集群同时接收通过两条蜂窝网络连接链路发送过来的两路业务数据包，基于预设报文优选机制对两路业务数据包进行解析，获得最优报文，丢弃冗余报文，并对最优报文按序重组，得到重组后的业务数据包；

18、所述统一管理平台，用于将差异化qos资源保障策略下发给车载远程通信终端、状态监控及智能运维，实现转控分离。

19、在一些实施例中，所述车端sdk具备内核级网络能力，包括：通过tun虚拟网卡驱动建立用户态与内核态安全数据通道；基于netfilter框架实现数据包实时捕获、过滤与标记；基于iptables四表五链操作，并实现基于源ip、应用uid或目的地址的策略路由智能分发。

20、在一些实施例中，所述云端sdk虚拟网关集群具备以下处理能力：统一管理车载双链路加密隧道，完成解密与协议转换；智能识别冗余数据包并按序重组报文。

21、在一些实施例中，所述统一管理平台采用转控分离架构，包括：控制平面，用于差异化qos资源保障策略制定、安全配置下发及状态监控；数据平面，用于加密封装、智能选路及高速转发。

22、与现有技术相比较，本发明实施例提供的一种车载远程通信终端多链路冗余传输方法及传输系统，该车载终端多链路冗余传输方法通过车载远程通信终端的车端sdk通过双卡双通架构同时建立与云端sdk虚拟网关集群的两条蜂窝网络连接链路，在车云两端sdk发送业务数据时，车端sdk根据业务类型创建不同的rtt隧道，将业务数据智能分发至对应的rtt隧道，并基于差异化qos资源保障策略进行智能化qos调度，通过两条蜂窝网络连接链路同时将rtt隧道待发送的业务数据发送至云端；云端sdk虚拟网关集群接收两路业务数据包，基于预设报文优选机制对两路业务数据包进行解析，获得最优报文，丢弃冗余报文，并对最优报文按序重组，得到重组后的业务数据包。从而通过两条蜂窝网络连接链路同时发送相同业务数据，云端sdk基于预设报文优选机制选取最优报文，形成多发选收冗余传输机制，该机制实现了网络故障情况下的零丢包切换，提升弱网环境下数据传输成功率，性能优于传统的双卡“1+1”主备冗余保护切换机制，且任意单路随机故障均不影响关键业务质量，实现关键业务零感知切换，显著提升车联网服务可靠性；通过车端sdk根据业务类型创建不同的rtt隧道，将业务数据智能分发至对应的rtt隧道，并基于差异化qos资源保障策略进行智能化qos调度转发，从而针对不同业务类型创建独立的rtt隧道，并为每条隧道配置差异化qos资源保障策略，实现智能化qos调度，支持业务差异化qos保障，实现关键业务优先转发，满足多样化车联网应用场景。

23、本发明可以在保障通信链路高可靠性与低切换延迟的前提下，兼顾业务优先级调度策略与终端功耗优化，实现业务无缝传输、差异化带宽调度且兼顾低功耗，降低双卡待机功耗，优化能源利用效率，可以满足现阶段智能网联汽车对高可靠、低时延、高安全、低功耗车载通信的核心需求。从而可以解决现有车载远程通信终端因采用单卡单待或双卡冗余架构，普遍存在网络覆盖盲区、切换时延超阈值导致业务中断、关键业务缺乏优先级保障的问题。