边缘计算在铁路教育培训平台中的应用研究

铁路教育培训平台是服务全路企业的公共教育培训系统,覆盖全路职工、干部和党员的教育培训。简述边缘计算技术及其优势,分析铁路教育培训平台当前面临的发展要求及挑战,探讨在5G移动通信等新技术与铁路企业教育培训业务融合创新的技术方案中,引入边缘计算模式对该平台网络和系统架构加以改进,有助于支持新型教学形式,提高平台应用性能和智能化水平,进一步提升用户体验,增强培训管理机构对复杂场景的应对能力,助力铁路教育培训大数据分析。     

5G在铁路信息系统中的应用

随着5G技术的发展与相关生态的基本形成，加快研究5G在铁路信息系统中的应用，对推进铁路行业的智能化转型具有重要意义。通过分析铁路信息系统现状，梳理铁路领域部分主要系统目前存在的问题，分析铁路信息系统对移动网络不断提高的需求；总结了5G应用优势及铁路信息系统5G应用场景；在此基础上，研究提出了典型信息系统基于5G的技术架构。具有5G技术加持的铁路信息系统，将形成云-边-端一体化的铁路信息系统全新架构，支撑各类新型应用；系统能力从固定终端延伸至移动场景，有利于提高铁路整体运营效率；为各类基础设施检测监测、既有系统改造等场景提供便捷的无线网络接入条件，将提高铁路泛在感知能力，保障行车安全。     

5G技术在铁路数字化货运场站的应用研究

铁路货运场站数字化过程中需要接入各种移动终端和大量物联网(IoT,Internet of Things)设备,亟待实现高速度、低时延和低功耗的网络通信。针对数字化铁路货运场站的业务需求,利用5G网络切片、5G边缘计算、D2D通信、5G网络安全等关键技术,提出铁路数字化货运场站的总体方案,探讨5G技术在作业安全监控与管理、智能装卸作业、智能货检作业、货场资源管理、物流配送和无人驾驶货物运送等场景中的应用,以期推进铁路货运场站数字化和智能化发展,提升铁路货运场站运营效率,为客户提供更加高效、便捷的现代物流服务。     

铁路信息系统云边协同体系架构研究

随着铁路信息系统业务量和数据量的日益增加，迫切需要探索一种新的架构，提升系统的自治能力和响应能力。文章结合铁路信息系统业务特点，提出了适用于铁路信息系统的云边协同体系架构，详细阐述了云边协同的技术体系和微服务、容器编排、边缘计算等关键技术，并介绍了其在铁路信息系统中的应用场景，可对云边协同技术在铁路领域的落地实施提供参考。     

面向铁路5G移动通信的SPN与OTN网络融合方案研究

铁路新基建关于5G-R核心网及数据中心的建设规划，对承载网的系统容量、可靠性、业务发展余量、网络性能等提出更高要求，发展新的承载技术势在必行。从业务适配、网络切片、管控系统等方面，对SPN、增强型IP RAN及M-OTN 3种承载网技术分析比较，推荐采用SPN作为铁路5G系统的承载技术，阐述了铁路5G承载网组网需求及架构，并针对不同应用场景接入层提出SPN技术方案。     

公专网融合的5G数据分流方法研究

国铁集团在2021年披露了铁路5G专网的业务和功能需求，明确提到5G公网可以作为5G专网的补充。因此，研究如何实现5G公专网的协同使用以及在此过程中需要解决的问题具有重要意义。5G公网在与铁路5G专网协同使用过程中，需要预先设想应用场景和系统架构，同时在利用5G公网资源的过程中，还应解决如何在公网核心网AUSF单元进行授权认证和通过不同路径传输数据的难题。以上述问题为切入点，在充分理解国铁集团对业务和功能需求的基础上，对铁路5G公专网融合应用场景和架构提出初步假设，研究了铁路UE在公网AUSF单元的授权和认证流程，并提出了一种公专网融合的5G数据分流方法。     

铁路5G专网宽带集群通信MC设备组网技术研究

为满足智能铁路的发展需要，我国铁路通信正在逐步向5G专网演进，其中，宽带集群通信MC设备是铁路5G典型应用的关键装备。智能铁路的发展对保障关键业务安全可靠提出了更高的要求，MC设备组网技术与集群和调度通信业务可靠性、稳定性密切相关。首先，阐释MC设备的系统架构和互联互通接口，提出MC业务功能需求，为组网技术研究奠定基础；其次，基于铁路5G专网建设规划，提出MC设备总体部署方案，并结合MC系统特点，提出相适应的云部署建议；最后，紧密结合铁路应用需求，通过研究主备、负荷分担、双活等技术，提出一种业务容灾能力更强的MC设备容灾备份方案。研究结果表明，所提出的部署和容灾备份等组网技术，能够为MC设备的工程应用提供指导，以提高系统和业务的可靠性；铁路宽带集群通信MC设备的应用，能够提供多媒体集群通信服务，为智能铁路发展提供有力的通信保障。     

基于SRv6的铁路承载网隧道技术研究

为更好满足铁路5G专用移动通信（5G-R）、数据中心高速互联和云网融合等智慧铁路新型应用需求,对面向铁路承载网的隧道技术进行研究,聚焦铁路应用场景,结合SRv6技术特点和优势,提出基于SRv6-TEPolicy隧道和SRv6-BE隧道的铁路承载场景部署方案并验证分析,给出关于铁路承载网的SRv6应用部署方案建议。     

5G技术及WRC-19铁路交通新议题

光纤般的接入速率、千亿设备连接能力"零"时延体验、多场景的一致服务、业务及用户感知的智能优化、超百倍能效提升和比特成本降低是全球及我国移动通信市场的发展趋势。阐述全球5G技术总体情况及我国5G技术的关键技术、技术路线、网络架构、频谱需求等,介绍列车和轨旁设施之间的下一代无线电通信系统的工作场景和频谱需求,以期提升我国铁路装备技术水平。     

铁路电信增值业务与发展对策的研究

作为最具规模经营特征的电信业，其垄断经营局面正被打破，铁路经营体制改革正逐步实施，铁路电信是最具条件首先进入市场经济的铁路行业，抓住机遇，优选发展电信增值业务，寻找最佳市场经营切入点，必将有助于提高铁路电信业的自我发展能力。文中从电信增值业务的网络技术支持、程控交换机的新业务能力。电信增值业务的服务面向以及发展对策方面进行了论述，提出了可行的实施方案和建议。     

城市轨道交通新型5G车载设备安装布置方案

随着5G无线通信技术的不断发展和广泛应用,城市轨道交通对5G无线通信技术的深度融合、多场景应用的需求更加强烈,在为乘客提供便利的同时,也将为运营和维修业务提供技术支撑。5G网络在城市轨道交通地下空间的信道覆盖是衡量5G应用的关键因素之一,为此,根据城市轨道交通5G车载设备的应用需求,重点研究了上海轨道交通4号线5G车载应用的解决方案,提出一种针对上海轨道交通4号线既有车型的5G车载设备安装与布置方式,依此实现了城市轨道交通新型5G车载应用的改造目标。     

移动边缘计算在铁路行业的应用

为满足智能铁路的快速发展对铁路应用数据大容量传输、计算处理的实时性、安全性提出的更高要求,文章研究移动边缘计算（MEC,Mobile Edge Computing）的相关概念和基本框架,分析其关键技术、应用场景;针对铁路MEC业务需求,总结MEC在智能运营、智能装备、智能建造场景下的应用方案;结合当前存在的问题,展望MEC未来发展的技术趋势,为提升铁路智能化提供助力。     

5G公网铁路专用网络架构及安全部署方案

为解决5G公网网络稳定性不足，且5G-R频谱与网络资源受限的问题，通过分析3种5G专用网络部署方案的特点，并结合铁路业务对5G非公共网络组网的需求，基于公网集成非公共网络模式（PNI-NPN），探讨适用于铁路行业的5G公网专用部署方案，分析研究其可行性及应用前景；针对5G公网专用方案，提出相应的安全需求。该方案的探讨为铁路5G网络信息化建设提供参考。     

5G通信网络承载CBTC系统业务的方案研究及现场测试

CBTC(基于通信的列车控制)系统是目前城市轨道交通中广泛应用的信号系统,其中的车地无线系统负责承载列控信息.介绍了5G(第五代移动通信技术)的发展趋势和性能特点,分析了CBTC系统的无线通信需求.在上海轨道交通5号线高架线路区段现场测试了不同场景下的5G承载CBTC系统业务的性能指标.测试结果表明:5G带宽、端到端时延、漫游切换等方面的技术指标高于CBTC系统对数据通信系统无线子系统的技术要求,在技术性能上,5G可以用于CBTC系统的业务承载;使用5G切片功能,在极端压力情况下,5G通信网络可优先保证CBTC系统的业务传输,提高了CBTC系统业务传输的高可靠性.     

移动性增强技术在铁路5G专网中应用场景研究

超高可靠低时延通信是5G移动通信系统的三大特性之一,移动性增强是实现超高可靠低时延特性的一个关键技术。铁路5G专网同样也有高可靠性低时延的要求,列车在高速运行过程中,用户设备需要不断在相邻小区间进行业务切换,主要探讨移动性增强技术中的条件切换、双激活协议栈和快速切换失败恢复等3项功能在铁路5G专网中的应用场景。根据这3项功能的工作机制和铁路5G专网覆盖模型的特点,认为双激活协议栈和快速切换失败恢复对减少业务中断时延,保障列车运行安全具有很好的应用价值。     

5G-R系统核心网5GC组网技术和部署方案研究

5GC是5G-R系统核心网的重要网元,是实现5G-R系统承载无线调度通信、列车运行控制、行车指挥、运营维护信息传送等多种应用业务的关键。为了保证各种应用业务的实时性、可靠性、可用性和可维护性,基于国际3GPP规范,分析了5GC架构和网元功能;结合铁路业务需求、维护需求和应用场景,梳理归纳了5GC组网原则;研究各铁路局集团公司5GC规划部署方案,提出了5GC云平台架构和建设方式等建议;结合5GC网元功能和组网技术,提出了5GC各网络功能容灾备份组网方案建议,AMF/SMF/UPF等网络功能可采用负荷分担方式,其他网络功能宜采用主备工作方式。     

边缘云计算节点-云-边-端协同-超融合技术

边缘云计算节点edge cloud computing node:靠近城市轨道交通业务数据源头侧就近提供最近端服务,融合网络、计算、存储、应用核心能力的云计算节点。云-边-端协同cloud-edge-end collaboration:城市轨道交通云平台中心资源池、车站级边缘云计算节点与智能终端共同满足各种需求场景的协同工作,实现边缘计算和云计算的效益优化。     

铁路物联网系统的安全挑战与对策研究

物联网作为互联网的进一步延伸，在现场大量部署监测控制设备或边缘计算节点，使得网络信息安全边界越发模糊，也对铁路物联网应用系统的安全防护策略提出了更高的要求。文章总结铁路物联网业务应用的安全特点，从设备、网络、数据和应用的维度分析铁路物联网的安全挑战，提出构建铁路物联网安全参考框架和全生命周期管理模式的安全对策，探讨保障铁路物联网安全的新技术。文章对铁路物联网系统安全开展的研究，可为完善和提升铁路网络安全和信息化体系提供参考。     

5G-R无线通信系统承载重载铁路机车同步操控业务研究

基于对重载铁路机车同步操控业务的分析，首先提出5G-R承载机车同步操控业务的网络架构，以及核心网、无线接入网等冗余组网方式。其次从数据路由、会话和服务连续模式、IP地址分配等方面，研究机车同步操控业务在5G-R网络中的实现方式；其中数据路由可采用归属地路由方式，会话和服务连续模式建议采用SSC模式1，对于不同核心网架构给出3种IP地址分配实现方案。最后对既有重载铁路建设5G-R网络进行方案探讨，包括以大秦铁路为例，提出5G-R网络建设方案，以及机车同步操控系统地面设备和车载设备的改造方案；以朔黄线为例，提出与既有业务运用相适应的5G-R网络双网冗余组网且业务负荷分担方案。通过对5G-R系统承载重载铁路机车同步操控业务的网络架构、工程应用等研究和分析，为未来5G-R系统应用于重载铁路提供一些参考。     

我国铁路专用移动通信技术发展思路探讨

简要回顾我国铁路无线通信技术发展和主要业务应用,从铁路无线通信业务应用场景、应用业务、频率选择、网络运用、技术体制分析入手,阐述铁路专用移动通信技术发展趋势,以及专用移动通信在智能铁路发挥的关键作用。从技术发展路线、无线电频谱规划、标准体系建设、关键技术研发、适应技术发展需要等多角度探讨我国铁路专用移动通信技术发展思路,提出以LTE-R为基础构建铁路综合无线信息接入与应用平台的新观点、新方法。