传输系统时钟同步不良对GSM-R无线基站同步性能的影响分析

<正>1概述铁路GSM-R移动通信网承载了大量语音和数据业务,其中有些业务与列车运行有关,因此保证GSM-R稳定运行非常重要。GSM-R基站子系统一般通过传输网2 Mb/s链路承载业务,多个基站通过2 Mb/s链路串联后与BSC形成环网,BTS从连接到BSC的2 Mb/s链路中提取同步定时信号。因此,传输系统2 Mb/s链路的质量好坏,不仅影响GSM-R的业务质量,也会影响GSM-R的时钟质量。在此通过实际案例,分析传输网元时钟劣化(体现在TU-12指针调整)对基站时钟同步性能影响。     

GSM-R系统中传输时钟的测试研究

结合故障案例,对GSM-R传输电路的时钟性能最大瞬时频偏、最大时间间隔误差(MTIE)、时间偏差(TDEV)3个指标进行分析和测试,以确定是否因时钟恶化,导致GSM-R基站故障。测试结论是时钟信号经SDH传输后仍能满足GSM-R的要求。     

GSM-R核心网SGSN设备时钟故障案例排查及应急

通过分析GSM-R系统核心设备SGSN系统的时钟抽取出现异常情况,引发GSM-R无线系统PCU单元上报误码超门限等相关告警,进一步梳理SGSN系统时钟提取方式以及时钟抽取出现问题后的应急处置方式等。可以指导GSM-R核心网维护人员对GPRS通信网络的时钟设置、时钟提取、时钟日常维护以及时钟异常时的应急处置等方面有所了解和掌握,提高网络维护质量,最终使业务网络保持在一个高精度同步网络环境下运行,以保证业务网络系统运行可靠。     

下一代高速铁路LTE-R时间同步网协议脆弱性分析

铁路无线通信系统时间同步网络,是保障行车安全和提高铁路运营效率的重要基础。针对下一代高速铁路LTE-R自身全IP化架构在使用精确时钟PTP时间同步协议过程中易受到ARP攻击的问题,提出基于随机Petri网(SPN)的LTE-R时间同步网协议脆弱性分析方法。建立了ARP攻击状态下LTE-R时间同步网协议脆弱性分析SPN模型;通过马尔科夫链同构的方法,得到ARP攻击下LTE-R三级时钟节点实施速率与PTP协议同步正常、异常之间的关系曲线;定量得到了影响LTE-R时间同步网协议脆弱性的关键因素。研究结果为GSM-R时间同步网络向LTE-R安全演进提供了一定的理论参考依据。     

高速铁路通信系统时钟同步状态验证方法的探讨

高速铁路通信系统由光传输子系统、电话交换子系统、调度通信系统、GSM-R移动通信系统、数据网子系统等十余个子系统组成.其中多个子系统均有时钟频率同步的要求.按照高速铁路通信系统时钟同步的需求与现状,提出切实可行的同步状态验证及同步性能的测试方法.     

基于MSTP平台的以太网技术在铁路客运专线中的应用

<正>1铁路客运专线对传输系统的要求基于同步数字体系(SDH)的多业务传输平台(MSTP)是铁路通信系统的基础综合承载平台,提供承载各通信子系统(如固定用户接入交换系统FAS、GSM-R、接入、时钟、环监、综合视频监控、应急、数     

GSM-R基站子系统同步方案研究

介绍了目前GSM-R系统同步组网结构,总结了该组网结构与国内外行业标准的差别;对比分析了再定时、外部时钟输入和空口软同步3种时钟同步改进方案的优缺点;在实验室搭建测试环境,分2种场景对再定时功能进行了测试,得出再定时功能更适用于具有良好精度和稳定度的时钟参考源的传输设备;以郑西高铁故障为例.验证了再定时功能的作用和不足;根据工程投资和设备接口等情况,提出了4种同步组网建议方案,供工程设计和设备招标参考。     

基于移动中继增强机制的多机车同步操控无线通信策略

国内万吨以上重载列车需采用多机车牵引同步操控(LOCOTROL)系统,GSM-R网络作为其通信平台能够在一般情况下满足该系统对通信服务质量的要求,然而,现有GSM-R网络存在铁路沿线弱场覆盖情况,且其通信链路环节过多导致丢包率和传输时延显著增长,因此需进一步提高同步操控系统的通信可靠性。针对此问题,本文在现有通信机制基础上提出了移动中继增强机制的多机车同步操控无线通信策略(简称移动中继增强机制),并通过Matlab仿真分析其通信可靠性,然后对移动中继增强机制基于有色Petri网建模,并对该机制下不同传输模式的可靠性进行了仿真。结果表明,移动中继增强机制不仅可以基本满足同步操控系统对通信可靠性的要求,且相比GSM-R机制,可以明显提高同步操控系统的通信可靠性。     

GSM-R系统可靠性分析与评估

GSM-R 铁路专用无线通信系统在我国的应用已经起步,其系统可靠性尚待实际营运的考验。本文应用故障模式影响分析法(FMEA)和故障树分析法(FTA)对 GSM-R 系统的可靠性进行了分析和评估, 针对话音业务和数据业务的阻塞问题以及切换与中断问题给出了相应的解决措施,并讨论了提高 GSM-R 系统可靠性设计的相关对策。     

青藏线GSM-R网络IWF设备维护技术

IWF设备在GSM-R网络中用来处理电路域数据(Circuit Switched Data,CSD)业务,即利用传统的语音通道提供数据传送业务,实现铁路运输特有的列车控制(ITCS、CTCS-3)、机车同步操控和可控列尾等业务。结合对西宁通信段GSM-R网络IWF设备的健康性检查,详细介绍GSM-R网络操作维护说明,为GSM-R网络良好运行提供有效手段。     

专家诊断系统在GSM-R网络运营维护中的应用

自2003年6月至今,青藏线、大秦线、胶济线、武广、郑西、沪宁、沪杭高速铁路等多条使用GSM-R网络的铁路线相继建成,GSM-R网络承载了CTCS-3级列控、机车同步操控等重要系统的车-地信息传输业务,是列车控制系统的重要组成部分,因而GSM-R网络运行性能和质量成为影响铁路运营的关键因素之一.但目前GSM-R网络的运营维护(简称运维)工作,虽然可以利用一些现有的系统和工具,但最终的故障诊断和优化还要依靠工程人员和维护人员的工作经验进行,在今后大批GSM-R网络建立之后,这种方式必然无法满足网络运维的需要.     

铁路枢纽GSM-R无线覆盖方案研究

正在铁路枢纽区段,因不同等级、不同运行速度、不同建设工期的线路均接入枢纽内大型车站,经常出现并线、交叉及穿越编组场的情况,容易出现列车机车台在不同GSM-R网络间频繁切换问题,影响GSM-R覆盖服务质量(QoS)。为此,应针对铁路枢纽内既有GSM-R网络进行调整优化,并统筹考虑不同等级、不同运行速度、不同建设工期的线路引入,提升GSM-R覆盖QoS,满足工程需求。     

采用GSM-R的机车同步操控车载通信设备可靠性设计

介绍采用GSM-R的机车同步操控车载通信设备(以下简称OCU设备)的可靠性建模和可靠性预计,分析样品的可靠性预计数据,并对设计进行了改进.     

FPGA设计中跨时钟域同步方法的研究

跨时钟域的同步问题是现场可编程门阵列(FPGA)设计中的一个难点,本文分析跨时钟域所带来的亚稳态,提出FPGA设计中跨时钟域的同步方法,重点介绍利用异步FIFO实现跨时钟域的同步方法,并用Verilog HDL硬件描述语言设计该方案,验证该方法的正确性.     

GSM-R弱场覆盖研究

正GSM-R系统在我国铁路建设中的作用越来越重要,对GSM-R网络设备及网络覆盖设计的要求也在不断提高,设计成功与否对GSM-R网络服务和建设成本具有重大影响。针对GSM-R网络弱场覆盖过程中常见的3个问题进行分析。     

初探大秦铁路GSM-R网络优化

介绍了实现大秦铁路重载业务的GSM-R机车同步操控和可控列尾系统原理,并对大秦铁路GSM-R网络的几种典型问题如何优化进行了探讨.     

GSM-R网络运用质量体系与统计数据分析

正1GSM-R网络运用质量统计体系GSM-R网络运用质量统计体系以《铁路GSM-R数字移动通信维护暂行规则》(铁运[2011]121号)中GSM-R系统运用质量标准的相关规定为依据,由GSM-R网络性能质量标准、应用业务质量标准、GSM-R无线场强覆盖标准、GSM-R网络服务质量标准(QoS)4部分组成(见图1),对各项标准所定义指标进行数据采集,通过综合分析得到GSM-R质量运行情况。     

GSM系统对GSM-R系统的互调干扰分析

研究目的:通过分析公网GSM系统和铁路GSM-R系统的频点及可能产生的二阶及三阶互调干扰,用计算机仿真找到可能对铁路GSM-R频率产生干扰的频点组合,给铁路沿线公网GSM系统的频率规划提出建议。研究结论:(1)铁路沿线的公网GSM系统对铁路GSM-R系统产生互调干扰的概率很高;(2)在铁路沿线的公网GSM系统需根据GSM-R系统所使用的频率进行频率规划,以避免对GSM-R系统造成干扰,影响铁路安全运行;(3)运营商在对铁路沿线已建成的GSM网络进行频点调整优化时,需要了解铁路GSM-R使用的频点,再进行优化,避免对GSM-R系统造成干扰。     

基于卡尔曼滤波的高速铁路时间同步网时间补偿

LTE-R作为下一代高速铁路无线通信系统，保持时间同步对于高速铁路行车安全至关重要。针对现有时间同步方法仅考虑随机噪声，而忽略LTE-R无线信道多径衰落、多普勒频移等对时钟同步过程的影响，导致主从时钟偏移估计不准确的问题，提出一种基于卡尔曼滤波的高速铁路时间同步网时间补偿方法：建立LTE-R下主从时钟之间相位、频率偏移的状态转移方程；构建引入伯努利随机变量的时钟相位、频率偏移观测方程；利用改进的卡尔曼滤波算法得到最优时钟偏移估计值；使用本方法实现对LTE-R时间同步误差的补偿；通过实验仿真，得到LTE-R下信道多径衰落、多普勒频移、信噪比、列车车速等对高速铁路时间同步的影响，并实现对不同高铁运行场景下时间同步偏差的定量分析。结果表明：本方法能够有效消除LTE-R无线信道时钟偏差，与其他补偿方法相比，具有更好的稳定性和鲁棒性。     

GSM-R网外干扰问题的分析处理及经验

<正>GSM-R网络作为铁路专用移动通信系统,承载着调度通信、CTCS-3级列控系统(C3)数据传送、调度命令信息传送、无线车次号信息校核等诸多重要行车业务。GSM-R网络的服务质量关系到列车的行车安全。但由于GSM-R网络与公众电信网络共用900 MHz(E-GSM)频段,容易受网外电磁干扰影响服务质量,因此需要针对网外干扰开展密切监测,发现疑似干扰要迅速、果断采取措施,以保障高速铁路行车通信业务的正常使用。1案例分析1.1案例描述自2013年7月15日10:08开始,北京铁路局GSM-R