LTE-R网络技术在重载铁路的应用

朔黄铁路基于LTE-R网络,实现重载铁路的同步操控、可控列尾、调度通信和调度命令传递。同步操控和可控列尾实现多机车间的通信连接,从而实现多机车同步可控;调度通信通过IP化的语音实现日常通话功能;调度命令则直接利用LTE-R网络的数据传输功能在车—地间传递。这些应用技术为重载铁路的安全可靠运行提供了有力保障。     

基于车-地通信的朔黄铁路列车追踪优化研究

为优化朔黄铁路列车追踪,通过增加地面调度优化系统和车载辅助智能操控系统,建立基于LTE-R网络的连续车-地通信,使车载设备获得更多的前方线路信息,并实时监督列车的追踪间隔,从而实现列车精确定位以及临时限速和行车许可即时传递,通过比对分析,优化后不仅能提高效益,更能保证列车运行安全。     

LTE-R系统应用初期在工程上的无线组网应用研究

对LTE-R的无线组网方式进行分析,通过对既有线路的模拟设计,分析LTE-R的组网模式的优劣,同时也分析采用LTE-R系统面临的干扰问题,并提出相应的干扰协调方案。     

高铁无线通信干扰检测及识别技术研究

通过检测实例对传统频谱干扰检测、实时频谱干扰检测、扫频干扰检测的原理和特点进行对比分析,并在此基础上提出基于服务质量的在线干扰检测方法,重点对联动分析技术、阻塞干扰自动识别、互调干扰自动识别和频谱模型识别技术进行研究。根据该检测方法研制的干扰检测系统在GSM-R网络及LTE-R网络干扰检测中取得了良好效果。     

基于天地图的朔黄铁路通信运维数据分析系统设计与实现

朔黄铁路公司为保障本公司LTE-R网络的顺利运行,需要按计划对LTE网络进行维护,并对维护过程中收集的数据进行分析,以排查网络中可能出现的问题。目前,数据分析大多通过人工的方式来进行,效率低下且很难获取故障发生位置的地理及基站分布情况。同时,由于数据总量巨大,传统的数据存储及处理方法很难满足数据的存储及分析需求。针对这种情况,研究并实现了一个基于天地图的通讯运维大数据分析系统。实际应用表明,该系统能够直观、形象地展示出铁路沿线通信网络的整体情况,并能对常见的通信故障进行排查,大大提升了朔黄铁路公司通信运维的效率,具有较高的实用价值。     

GSM-R与LTE-R网络对比

随着运输和养护技术的提高,窄带GSM-R网络已不能满足新业务的需求,宽带LTE-R系统成为下一代铁路无线通信系统的发展方向。本文对GSM-R和LTE-R的系统架构、接口及协议进行对比,并展望铁路无线移动通信技术的未来发展。     

LTE-R场强测试系统的实现

LTE-R场强覆盖是物理层重要指标,在通信系统的设计、实现、优化及维护过程中起着非常重要的作用。研究LTE-R网络下的场强覆盖测试,提出铁路典型应用场景下以LTE-R接收机和定位装置为核心部件的LTE-R场强测试系统架构;实现了LTE-R场强电平值-公里标的二维图形化显示,并进行了静态测试;通过搭载试验列车的动态测试结果,验证了系统架构的可行性。     

基于天地图的朔黄铁路通信运维数据分析系统设计与实现

朔黄铁路公司为保障本公司LTE-R网络的顺利运行,需要按计划对LTE网络进行维护,并对维护过程中收集的数据进行分析,以排查网络中可能出现的问题。目前,数据分析大多通过人工的方式来进行,效率低下且很难获取故障发生位置的地理及基站分布情况;同时,由于数据总量巨大,传统的数据存储及处理方法很难满足数据的存储及分析需求。针对这种情况,本文研究并实现了一个基于天地图的通讯运维大数据分析系统。实际应用表明,该系统能够直观、形象地展示出铁路沿线通信网络的整体情况,并能对常见的通信故障进行排查,大大提升了朔黄铁路公司通信运维的效率,具有较高的实用价值。     

LTE-R与GSM-R技术原理对比分析

借鉴GSM-R系统GPRS网络分组域的知识,对比分析了LTE-R系统的网络结构、网元功能、接口协议、网络状态、网络承载和语音业务等方面的技术原理,为从事铁路无线通信系统维护的技术人员学习理解LTE-R系统的基本原理提供了参考。     

简谈铁路LTE服务质量指标参数研究

LTE作为公众移动通信的发展方向已成为共识,铁路也开始进行下一代移动通信系统演进的研究,LTE作为一个技术成熟度高、产业链完善的移动通信制式,已经在朔黄铁路成功应用。在LTE铁路工程应用关键技术研究中,服务质量指标的研究亦非常关键。结合铁路无线通信业务应用特点,探讨铁路LTE系统服务质量指标的研究,希望对LTE-R在铁路的应用和发展有一定借鉴和指导意义。     

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。     

基于LTE-R和AdHoc融合组网的铁路通信方法研究

LTE-R网络采用基于蜂窝的通信方式,确保铁路通信系统满足可靠性、有效性等。但是由于铁路沿线地形大多为山区,对无线信号的传播造成很大的衰落,产生很多信号弱场和盲区。将LTE-R网络和AdHoc网络进行融合组网,来弥补传统的LTE-R网络在信号覆盖时的覆盖缺陷。将Ad Hoc网络与其他现有的网络融合,通过添加一些转发设备来利用Ad Hoc的频段解决传统网络里出现的拥塞等问题,融合组网之后具有更高的通信效率。     

铁路下一代移动通信系统LTE-R检测技术研究

GSM-R应用过程中,在频率规划、传输速率和系统应用等方面受到较大限制,我国铁路已确定下一代专用移动通信系统的发展方向为LTE-R。从带宽、网络结构和系统承载的业务等方面分析LTE-R系统与GSM-R系统的异同;基于LTE-R所承载的业务,前瞻性地研究了LTE-R相关检测技术及其检测系统的架构和组成,为LTE-R系统日常动态检测提供技术积累和系统支撑。     

GSM-R/LTE-R双模终端的一种双网互助方法分析

GSM-R系统向LTE-R系统演进是铁路通信的大趋势。GSM-R向LTE-R系统演进过程中会有很长时间的双系统共存阶段,以保证演进的平滑性,因此双系统共存和逐渐过渡是一个重要场景。在GSM-R向LTE-R的平滑过渡和业务搬迁阶段,在2个系统的不同无线接入制式间,根据对信号强度的测量和判断机制,在LTE-R和GSM-R中选择合适的无线接入网接入系统,以实现LTE-R/GSM-R双网互助的方案。     

铁路LTE-R语音组呼业务实现方案探讨

简要阐述GSM-R向LTE-R的发展趋势,提出LTE-R如何实现类似于GSM-R语音组呼功的问题。通过对语音组呼对网络承载层和业务层的需求分析,结合LTE eMBMS多播技术和应用层的MCPTT技术方案,对LTE-R语音组呼的整体实现方案进行探讨。     

基于SPN的LTE-R无线通信可靠性建模与分析

LTE-R是下一代高速铁路无线通信系统,开展对LTE-R通信可靠性的分析具有重要的现实意义。基于随机Petri网建立了LTE-R无线通信可靠性评价模型,采用TimeNET仿真工具对LTE-R可靠性进行了定量分析,并与朔黄重载铁路LTE-R线路实测结果进行了对比,验证了本文建立的LTE-R可靠性模型的有效性。结果表明,当列车运行速度在350 km/h时,LTE-R越区切换成功率为99.913 7%,高于GSM-R无线通信的QoS指标要求。最后得到了采用2.6 GHz高频段和800 MHz低频段的越区切换率都随着列车车速的增加而呈现下降趋势的结论。研究结果为列车提速及LTE-R演进提供了一定的理论参考依据。     

简谈铁路通信系统向LTE-R的发展与演进

简要介绍宽带移动通信系统LTE-R,通过与目前GSM-R系统相比较,发现LTE-R在性能、安全等方面存在优势,更适用于铁路的快速发展,GSM-R系统向LTE-R演进也成为未来必然趋势。     

便携式LTE-R测试设备设计及性能分析

针对LTE-R专用测试仪器体积大、可操作性和便携性差、需要车载供电等问题,利用软件无线电技术设计一款便携式LTE-R测试设备。通过混频电路、射频开关电路、高速ADC采样电路和ARM控制显示系统,实现从射频信号预处理、数据采集、传输到显示、存储。该便携式LTE-R测试设备结合软件无线电技术和嵌入式系统技术,最终实现了平板电脑尺寸的便携效果,具有良好的可操作性及便携性。经朔黄线LTE-R覆盖测试分析和SINR测试统计分析证明,该便携式LTE-R测试设备满足实际测量需要,有效提高了现场施工测量效率。     

下一代高速铁路LTE-R车车通信时延分析

LTE-R是下一代高速铁路无线通信系统,开展对LTE-R通信性能分析具有重要的现实意义.针对下一代高速铁路车车通信系统中不同类型业务的延迟上界问题,提出一种基于随机网络演算理论的车车通信延迟上界计算方法.根据车车通信业务优先级特征引入剩余服务量分析方法,分别构建随机到达曲线与多跳节点的随机服务曲线,推导出LTE-R下车车通信的端到端延时边界,有效克服了传统方法仅能计算平均延时的问题,并通过OPENT仿真验证了本文方法的有效性.研究结果表明,列车控制业务与列车运行状态业务在低违约率下的时延分别为102 ms与126 ms,该值满足LTE-R的QoS指标要求.最后分析LTE-R不同列车车速与车车通信时延之间的定量关系,得到车车通信时延随列车车速的增大而呈现下降趋势的结论.     

支持GSM-R与LTE-R通信的双模车载电台技术研究

介绍一种既支持GSM-R又支持LTE-R通信的双模车载电台的技术方法。分析双模车载电台的基本原理、拨号机制,并重点分析其中关键的PPP协议和实际应用。按照该方法构造的双模车载电台实现了同一设备支持GSM-R与LTE-R通信,可以替代目前单一制式的高铁列车车载电台。无论是在单一的GSM-R通信网络或LTE-R通信网络或这两种通信网络混合构成的高铁线路上,本双模车载电台都能满足车载设备的通信需求。