GSM-R系统中通知响应过程的改进与设计

GSM—R协议中的延迟指配方案对组呼信道进行动态管理,系统在组呼小区没有用户时不分配信道,由MS发起通知响应请求,触发系统分配组呼信道以加入呼叫。该方案存在的问题是:多个移动台同时发起通知响应时,部分MS响应失败,无法及时直接加入呼叫。为此提出分别在MSC,MS侧修改通知响应过程的2种改进措施:在MSC侧,以FIFO方式延迟处理重复的通知响应,当1个通知响应过程成功分配信道后,同一小区其他通知响应均按失败处理,并通知发起通知响应的MS新分配组呼信道信息,以便其加入呼叫;在MS侧,当重复通知响应失败后,MS不立刻进入空闲状态,而是在固定时限内监听通知信道,在发现系统分配了该组的呼叫信道时MS自动加入呼叫,从而使通知响应失败的MS也能够成功加入呼叫。     

基于VoLTE的铁路无线语音调度系统研究与实现

针对铁路语音通信在调度业务中的特定需求,分析了铁路无线通信标准的长期演进技术(LTE),研究了采用VoLTE(Voice over LTE)技术的铁路无线语音调度通信设计方案,并设计了基于该方案的语音调度系统,实现了呼叫、监听、强拆、组呼等铁路语音调度业务功能。该设计方案采用全IP架构降低成本,使用扁平化结构减小时延,并可为更多用户提供语音承载。系统的运行测试验证了该方案的可行性与有效性。     

GSM-R语音组呼业务流程的探讨

研究目的:GSM-R的语音组呼业务应用于铁路调度作业,其通话质量关系到调度作业的安全可靠性.目前,国内GSM-R A接口(BSC-MSC)关于语音组呼协议的测试规范存在空白,给工程验收测试带来一定影响.A接口协议流程是描述语音组呼业务过程的重要方法和手段,本文以GSM-R互联互通测试为背景,通过A接口协议流程来探讨语音组呼业务的实现过程,为语音组呼业务测试规范的制定提供案例依据. 研究结论:针对不同厂家生产的设备在建立语音组呼过程中采用的资源指配方式不同、通知方式不同、组呼结束和释放方式的不同,对组呼建立时间和所占GSM-R网络资源状况也不同的情况,对主叫用户通过A接口协议语音组呼的建立、通话、结束及释放的详细流程进行了探讨和描述.在实际工程测试中,对所采用的设备采用何种资源指配等方式,要综合考虑网络资源状况、互联互通性能、铁路调度作业的实际需求选定.     

基于智能网与OTA的动态组呼业务

组呼业务在铁路通信中扮演着重要角色,目前中国铁路采用语音组呼业务（VGCS）实现铁路调度通信.VGCS的参数预先配置在系统中,用户可以迅速地实现某些固定的组呼.随着中国铁路飞速发展,越来越多的铁路场景需要建立临时组呼业务,而VGCS并不能满足全部要求.为此,提出了基于智能网和空中下载（OTA）的动态组呼业务,并设计出具体实现方案.     

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。     

铁路GSM-R数字移动通信网络语音组呼号码解析

GSM-R是以GSM技术为基础，专门为铁路通信系统设计的综合专用数字通信系统。而语音组呼业务是GSM-R网络提供铁路特有的调度业务的重要组成部分。本文就GSM-R工程设计中，语音组呼业务编号的具体应用提出方案。     

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.     

GSM-R系统编号方案中铁路特殊业务的实现

主要介绍了语音组呼业务、基于位置的寻址和基于位置的呼叫限制三类铁路特殊应用的基本概念,在分析其实现方式的基础上,对其如何在GSM-R系统编号方案中实现做了探讨,最后结合CIR车载设备阐述了GSM-R系统编号方案在实际应用中的意义。     

京九线GSM-R系统的运营与维护

GSM．R是在GSM Phase2＋的规范协议的高级语音呼叫功能,如组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务的基础上,加入了基于位置寻址和功能寻址等功能,适用于铁路专用调度通信,是一种非常有效的调度指挥通信工具。随着GSM．R项目在京九铁路开始实施,为铁路通信系统的高效性、安全性提供了更有效的保障。     

GSM-R无线子系统割接后组呼失败案例简析

中国铁路上海局集团有限公司自2018年1月27日至2019年1月10日,利用16个施工天窗,圆满完成共计23套GSM-R无线子系统从既有诺基亚核心网割接至上海新建华为核心网,其中包含15套BSC及APN、FAS、PSTN、GRIS系统。主要对上海局无线子系统割接过程中遇到的一个跨局210组呼呼叫失败技术难题,从信令层面、3GPP协议规范进行分析,定位问题原因,列举处理措施,为其他局割接无线子系统时提供经验参考。     

铁路移动通信的发展及演进方向

分析目前铁路移动通信的发展现状以及未来铁路发展GSM-R存在的主要瓶颈,针对铁路未来发展对铁路车地宽带通信的需求,探讨铁路移动通信的发展及演进方向,从业务及平台演进两方面提出了GSM-R向LTE-R演进的技术方案.研究表明,未来铁路GSM-R网络向LTE-RR的方向演进是合理、可行的.     

GSM-R在铁路通信中的作用

GSM-R 是欧洲铁路联盟(UIC)在 TDMA 数字移动通信中引入特殊寻址方式和高级语音呼叫业务而形成的技术体制。铁道部决定采用欧洲 GSM—R作为我国铁路移动通信体制,并根据我国铁路行车密度高、运输组织复杂等特点,引进通用分组无线业务子系统(GPRS),与既有线调度通信系统相结合。GSM-R 能够在一个综合平台上提供丰富的综合调度通信业务,特别是能够为列车控制提供无线数据传输,具有强大的调度功能。     

高速铁路LTE-R改进切换算法的研究

针对高速铁路中LTE-R越区切换对切换时延和切换成功率的严格要求,以3GPP TS 23.401协议中的A3事件判决公式为基础,利用滤波中的测量周期Tm对触发时延进行计算,并结合列车的运行速度,对传统切换算法进行改进。通过对改进算法进行仿真,得到最佳切换参数。最后对两种算法采用相同的基站布置进行仿真比较,得出传统算法在列车运行速度超过205 km/h时,无法满足我国无线通信系统对越区切换成功率99.5%以上的要求,而改进后的算法在速度达到400 km/h时,切换成功率为99.6%,仍满足此要求。     

铁路应急通信网络组呼的组播路由算法分析

从建立GSM-R铁路应急通信网络的需要出发,在组播路由算法ODMRP的基础上通过改进,提出1种支持GSM-R铁路应急通信网络组呼的组播路由新算法(REGCA)及其算法流程。在该算法中加入了抑制听者发言、限制洪泛区域以及允许自动加入临时组播等控制策略。使用NS2仿真工具建立武广高铁应急通信系统自组网仿真模型,然后根据模型建立相应的仿真场景,对REGCA算法进行仿真分析。仿真结果表明,采用REGCA算法能够大大减轻网络负载、提高分组投递率、降低端到端传输时延和路由开销;采用REGCA算法在各种仿真场景中的分组投递率均达80%以上,端到端传输平均时延均在0.4s以下,能够满足GSM-R铁路应急通信环境下的组呼要求。     

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。     

基于速度动态函的LTE-R越区切换优化算法

传统的LTE-R越区切换算法,采用固定切换迟滞门限和延迟触发时间的切换算法。但是当列车高速运行时,切换成功率明显下降,无法满足高速铁路无线通信系统对Qo S大于99.5%的要求。通过对切换流程、测量参数、控制参数的分析,提出一种基于速度动态函数的越区切换优化算法。该算法在低速、中速、高速3种列车运行状况下,更适宜高速铁路情景切换时机的选择。仿真结果表明:基于椭圆函数的LTE-R越区切换优化算法,既保证了列车在中高速运行时,越区切换成功率有着明显提升,又避免了列车在中低速运行时,乒乓切换事件频率过高。     

LTE-R应用于铁路通信多径衰落信道下的时频同步研究

LTE-R(Long Term Evolution-Railway,长期演进)作为下一代铁路无移动通信系统,采用OFDM(正交频分复用)的调制方式来提高频谱利用率。铁路无线通信系统易受到多径衰落和突发干扰的影响,严重影响铁路的行车安全和运输效率。因此研究符号定时同步和载波频率同步对铁路无线通信系统具有很重要的意义。采用重复共轭结构训练符号的自适应符号同步算法,首先确定训练符号的符号定时同步、载波频率同步以及信道参数,再经过迭代递推把符号定时同步起始位置调到FFT窗口的理想位置和对载波频偏进行补偿。仿真结果表明,该方法在多径衰落信道下有很好的符号定时同步估计和对载波频偏的补偿,信噪比越高符号定时同步估计精度也越高。     

基于匿名代理签名的LTE-R车-地无线通信安全认证方案

针对铁路下一代移动通信系统LTE-R的车地无线通信实体认证安全漏洞及认证效率问题,提出了基于匿名代理签名的车-地无线通信安全认证方案。该方案针对3种认证场景分别设计了注册认证协议、初始认证协议和重认证协议,通过引入匿名代理签名机制,实现了IMSI的机密性保护和MME的预认证功能,可抵抗中间人攻击、重放攻击和拒绝服务攻击。此外,本方案实现了认证信息的本地生成,有效提高了高速移动环境下频繁重认证的计算和通信效率,避免了认证向量耗尽而重启初始认证协议的问题。性能分析表明,本方案能够满足LTE-R系统车地认证对安全性和实时性的实际需求。