铁路LTE-R网络MCPTT的应用研究

因现网调度语音通信系统的局限性,将基于LTE标准的MCPTT(Mission Critical Push to Talk)应用到下一代铁路移动通信系统LTE-R中。对MCPTT的系统架构、个呼、组呼的呼叫业务流程、话权控制流程进行详细描述,分析了固定终端(FAS)呼叫移动终端(UE)的寻呼机制和寻呼延迟,并利用排队模型计算寻呼延迟。最后在实验室中测试MCPTT呼叫建立延迟及成功率。结果表明:随着非连续接收(DRX)周期的增大,寻呼时延增大。样本数为100的条件下, UE发起个呼、组呼呼叫建立延迟平均值约为580 ms,成功率为100%; FAS发起个呼、组呼呼叫建立延迟平均值约为2 500 ms,成功率为100%。经验证,将MCPTT技术应用于铁路LTE-R网络,能够可靠且快速地建立语音通话,并保证用户话权的公平分配,提高铁路运输安全。     

UIC未来铁路移动通信系统研究

随着5G“新基建”战略的部署和推进,我国积极开展铁路新一代移动通信应用技术创新方案及相关标准的研究工作。在此背景下,我国铁路通信相关部门深度强化国际交流合作,参与国际铁路联盟专门为未来铁路移动通信系统研究设立的FRMCS项目。介绍FRMCS项目的目标以及我国铁路参与项目研究的意义,阐述FRMCS的组织架构、工作机制及其在国际铁路通信相关标准制定工作中的角色和地位,重点围绕用户需求规范、功能需求规范、车载设备迁移方案等方面进行分析。探讨我国铁路车载通信设备的迁移方案,并梳理用户需求、功能需求及未来制定的系统需求之间的关系,最后阐述FRMCS项目的后续工作计划。     

5G技术在铁路通信系统的应用

对于铁路行业来说,5G将是未来铁路移动通信系统(简称"FRMCS")的重中之重,是GSM-R(铁路移动通信全球系统)的继承者,也是ATO(列车自动驾驶)的推动者。     

国外铁路5G技术研发与应用进展

近年来欧洲加快研发基于5G的未来铁路移动通信系统（FRMCS），旨在实现由GSM-R向FRMCS系统的过渡；同时，多个国家围绕智能建造、智能装备、智能运营等智能铁路领域开展了一系列5G技术示范应用。     

铁路5G创新实验室正式投入使用

位于中国铁道科学研究院集团有限公司环行铁道试验基地的铁路5G创新实验室于2020年12月18日开通投入使用。按照中国国家铁路集团有限公司的统一部署要求,中国铁道科学研究院集团有限公司联合中兴、华为等国内多个主流5G设备厂商和三大运营商,共同搭建铁路5G创新实验室。实验室+外场(环行铁道5G实验环境)构建了我国铁路第1个内外场结合、动静态兼顾、公网专网融合的铁路5G移动通信平台,为铁路5G专网系统设备研发和铁路5G公网、专网应用业务调试提供了统一的测试环网境。     

GSM-R网络质量指标及其仿真测试

欧洲铁路无线通讯增强集成网(EIRENE)是国际铁路联盟(UIC)制定GSM-R通信标准的标准化组织.在GSM-R网络应用前期,需要测试其网络质量的各项指标是否符合EIRENE的功能要求规范和系统要求规范.讨论EIRENE规范对GSM-R系统网络质量提出的新的指标,提出测试这些指标的参数和方法.最后给出一个仿真测试系统,可以在现场应用中评估GSM-R网络的无线网络质量.     

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。     

基于5G技术的铁路基础设施动态检测数据实时汇聚方案研究

针对铁路基础设施动态检测数据人工汇聚时效性差、准确性低等问题,设计了基于5G移动通信(简称:5G)技术的铁路基础设施动态检测数据实时汇聚方案总体架构,阐述了方案的关键技术,并介绍了5G技术在铁路基础设施检测业务中的应用效果,为解决检测数据汇聚过程中的时效性、规范性、安全性等相关问题提供了思路.     

我国铁路GSM-R的应用和发展

国际铁路联盟(UIC)在欧洲推广应用GSM-R技术,以满足常规铁路和高速铁路专用调度通信的要求,并决定采用基于GSM-R技术标准作为欧洲新一代铁路无线移动通信系统的技术标准.我国于2004年10月与UIC签署了选择GSM-R技术标准备忘录,根据我国铁路专用移动通信网络现状及存在的问题,实施了以下关键技术,如功能寻址、基于位置寻址、组呼及广播呼叫业务、增强多优先级与强拆、多司机间的通信等;提出我国铁路GSM-R网络发展应坚持"统一规划、全路组网、分步实施、持续发展"的指导方针.     

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。     

关于铁路OTN网性能测试关键点的研究

针对铁路光传送网(OTN)的特点,介绍了OTN网络系统模型及系统参考点,分析了专网应用相对于公网的差异性,参考相关通信行业标准,提出铁路OTN工程验收及维护测试的关键问题的处理,对铁路OTN网络相关标准的制定具有参考作用。     

铁路TD-LTE专网系统解决方案研究

考虑到铁路通信传输环境等多方面因素,TD-LTE通信系统应运而生。TD-LTE系统基于3G通信网络设计,能够全方位的调度整个运行系统,实施统一管理。此通信技术是根据第三代TD-SCDMA技术转化而来的,采用了分频复用和时分复用。由于铁路通信专网的技术的设计要求,MT、TE、TA的划分已经撤销。这种网络的分配方式不但布置简洁,而且方便维护,将网络拓扑的硬件和软件进行了全面的升级改造。由于TD-LTE技术的通信专用网络具有比传统技术更为强大的优势,值得在铁路通信中推广应用。     

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。     

“网络铁路”新概念

日本铁路技术研究所(RTRI)正在实施一项采用多媒体信息技术、命名为“网络铁路”(CyberRail)的计划。该计划预计     

北同蒲铁路GSM-R网络优化

针对北同蒲铁路GSM—R网络服务质量指标测试中发现的不合格项目，通过局部频点调整和RF优化等技术手段，提升北同蒲铁路GSM-R网络关键指标。     

基于5G的物联网铁路防洪防汛监控系统

针对铁路防洪防汛面临的主要问题以及当前研究现状,立足于铁路防洪防汛监控的基础建设,围绕以降本增效、促安全保财产的宗旨,提出基于5G的物联网铁路防洪防汛监控系统。该系统利用5G网络的高速率、大容量、低功耗、低时延等优点,解决铁路防洪防汛相关的运行安全问题,促进铁路产业的智能化与节约资源化发展。     

GSM-R中语音组呼业务的研究和分析

对GSM-R系统中的语音组呼业务(VGCS)和网络A接口的信令进行研究,并重点分析VGCS呼叫的整个流程,为GSM-R试验项目的测试和产品的开发提供依据.     

5G-R基站间距研究及海外工程实证分析

当前海外多国已经开展铁路5G专用移动通信（5G-R）即下一代铁路移动通信系统（FRMCS）的应用研究，基站间距的问题亟待解决，铁路原采用的无线模型已不再适用。从基础理论入手，通过确定模型、选取参数、路损计算、链路预算等研究，得出基站间距的理论值，并与海外5G-R的试验值比较，剖析天线挂高、基站接收能力、小区边缘速率等关键特性，得出5G-R基站间距结果。将基础理论与工程实践相结合，对部署5G-R提供有力参考。     

面向5G的边缘计算技术在铁路编组站中的应用研究

5G技术是构建智能铁路的重要基础，而边缘计算技术通过与5G技术协同，在靠近用户的接入网络边缘处提供统一的边缘计算能力，可大大降低业务时延，并可借助5G网络的开放能力更好地进行业务创新，应用场景广阔。本文在借鉴欧洲电信标准化协会ETSI发布的边缘计算技术相关标准的基础上，以铁路编组站场景为例，研究提出了编组站边缘计算技术架构，总结了基于电信运营商5G网络环境下开展边缘计算应用实践的关键问题。目前研究成果已在部分铁路编组站得到应用，取得了良好的效果，可进一步推广运用到货运站、客运站等铁路站场。     

网络铁路框架的研究与发展

在刚刚结束的中日韩三国铁道技术研讨会上，据日本铁路综合研究所松冈彰彦先生介绍，2001年7月日本成立了一个研究网络铁路的特别兴趣小组(简称SIG)。其目标之一就是研发网络铁路的系统框架。2OO2年，他们已经界定了网络铁路的用户服务，还完成了基于这些用