基于多家乡技术的列车移动网络研究

针对在移动列车等公共交通工具上为乘客提供高速无缝的互联网接入服务的问题,本文对列车移动网络的自身特征以及所处无线网络环境进行分析,并建立一种基于多家乡技术的列车移动网络系统.构建具有多种无线外部接口和有线/无线内部接口的移动路由器,通过策略配置和网络状态实时监测,实现在多个不同类型的外部无线接口上进行流量分配和负载均衡的机制.提出一种基于自主选举方式的最佳移动路由器推举方法,通过分布式的协议消息交互推举出最佳移动路由器,保证了多个移动路由器的有效协同工作.仿真试验表明,本文提出的方案能够有效提高列车移动网络的总体可用带宽,降低列车运行所引起的数据传输速率抖动,增强网络连接的稳定性和可靠性.     

基于中断和时延效用函数的多宿主分级DNA列车移动网络资源分配模型

多宿主分级DTN列车移动网络 (M2H2DTN)的核心问题是DTN覆盖层上的资源分配,其影响DTN路由直至整个系统的效率,合理设计可以缓解流量爆炸问题.首先根据列车移动网络可预测环境,设计接入路由器消息矩阵及路由器接入时间的实时估计,提出资源后取策略,以保证高效用业务的服务质量;继而提出考虑中断和延迟的效用函数,在此基础设计Pareto最优的资源分配模型;最后就节点稀疏的场景仿真.结果显示提出的模型能提供较好的服务质量保证,减轻瓶颈处的拥塞,并具有较好的鲁棒性.     

基于多接口NEMO的移动性支持方案

随着移动互联网技术的发展,人们希望在移动过程中获取Internet服务,如何采用NEMO (Network Mobility)技术为列车等移动子网提供移动性支持成为一个研究热点.当前,越来越多的移动设备具有多种网络接口,可同时接入Internet获取服务.采用多接口技术可以有效地扩大终端或子网的移动范围,提高传输的可靠性,并实现负载均衡.但是,当前的NEMO协议只提供单一接口上的移动性支持,而无法实现多接口的移动性支持.本文在研究多接口移动网络的基础上,提出并实现了一种基于多接口NEMO的子网移动性支持方案,采用多种连接方式为列车等移动子网提供服务.为了测试该方案的性能,搭建了一个实验环境.实验结果表明,该方案能够为移动子网提供全局的移动性支持,并可以在多个接口之间实现无缝切换.     

轨道交通TD-LTE系统通信频段研究

探讨城市轨道交通信号TD-LTE系统5MHz+3MHz带宽组网方案的背景及原因,对3MHz带宽组网方案的网络性能、带宽容量和抗干扰能力进行分析。经过测试及验证,发现在不改变TD-LTE系统硬件和外界无线环境的情况下,使用3MHz带宽承载车地通信业务性能指标,可满足列车CBTC业务的需求,而且通信频段隔离2MHz带宽后,移动运营商GSM1800邻频信号对3MHz带宽网络的干扰影响会大幅降低。     

基于多功能车辆总线的网络自适应重组技术方案

在城市轨道交通列车通信网络技术领域，通过WTB(绞线式列车总线)来实现车辆编组变化而进行的网络重组是常用的技术方案。为了实现基于MVB(多功能车辆总线)的网络重组，从网络重组的连接方式、自适应网络系统功能、配置过程、MVB组网控制装置及MVB动态地址分配等方面，详细阐述了多功能车辆总线的网络自适应重组技术方案，并从自适应组网控制单元的功能出发，对网络自适应重组技术方案进行检测验证。检测验证结果表明，基于MVB的网络自适应重组技术方案能较为便利地实现对车辆的组网控制，能解决多单元车辆网络组网的关键问题，灵活地配置列车通信网络系统。     

地铁列车电制动负荷分配技术研究

结合地铁列车动力车辆组成及制动特性,详细分析了列车电制动负荷分配不均的原因及其影响。对多种基于网络协调电制动负荷分配方法的优缺点进行了比较,提出了适用于多动力车辆列车的网络协调及自适应电制动负荷分配技术。着重研究了网络协调及自适应负荷分配技术在工程实际中的应用,通过试验及运营考核等验证了该技术方案的有效性。试验结果表明:采用该电制动负荷分配方案,可有效提升地铁列车运行的可靠性、经济性和舒适性。     

基于无线MESH网络的机车信号通信系统研究

基于无线MESH网络（WMN）的机车信号数据传输系统,采用第三代WMN技术,通过优化网络拓扑提高系统的健壮性,采用混合频道复用方案增强MESH路由器节点的处理能力,采用圆极化天线增强无线信号接收效率,降低因为WMN多跳传输引起的带宽衰减,有效解决了有限发射功率条件下,无线覆盖和带宽性能优化的问题.     

基于Mesh技术的列车无线网络

铁路列车由于经常进行解体和编组,部署有线网络难度大,维护困难。基于Mesh技术的无线网络部署方便,具有较高的可靠性和灵活性,工程量小,投资少。介绍先进的Mesh网络多跳技术、自适应无线路由技术及多射频混合复用技术等,提出为列车部署稳定可靠的无缝无线网络的思路和具体方案。     

NEMO技术在列车中的应用及其性能分析

如何有效地采用NEMO(Network Mobility)技术为移动的列车提供网络接入服务已经成为一个研究热点。本文通过分析NEMO技术在列车环境中的部署应用,建立了NEMO技术在列车场景中的分析模型,并对其关键性能进行仿真分析,提出NEMO技术在列车环境中部署时面临的技术难点,为在列车中实际部署NEMO技术提供借鉴。     

基于线路信息和QoS上下文转移的无缝切换方案

在高速客运专线环境中,信息传输的实时性和可靠性是保障铁路系统运营安全和提高客运系统无线接入服务的前提和基础.本文将分层移动IPv6网络拓扑结构应用于高速客运专线移动通信网.为减少其中实时业务的切换延迟和资源预留信息重建延迟,提出基于线路信息和QoS上下文转移的分层移动IPv6切换方案.首先,利用客运专线固定的线路信息和接入路由信息,事先建立顺序接入路由表;综合接收到的信号强度及位置信息和时间信息预知列车移动通信网的切换,从顺序接入路由表中主动选择合适的切换目的路由器,在此基础上有目的地进行提前切换.其次,利用上下文机制实现在切换之前将QoS信息传递给目标接入路由器,对新接入路由器扩展移动代理功能,提前为移动主机建立资源预留信息.仿真结果分析表明此方案减少了切换延迟,降低了数据丢包率.     

基于AMR-WB基音周期的带宽节省方法

移动网络拥塞会影响数据通信的质量和稳定性,为节省网络高峰时段的网络带宽,本文在不改变硬件和协议的条件下,将信息隐藏的思想应用于语音编码,在编码阶段对语音信号进行压缩处理,经计算可以节省约12%的带宽,从而起到缓解网络拥塞的作用。     

基于无线Mesh网络技术的列车宽带接入原型系统设计

随着高速铁路、公路交通的发展,信息网络的移动接入技术需要得到相应的改善和提高。根据公共移动通信网和铁路专用移动通信网的发展现状,目前有多种列车移动接入技术。通过方案比较,本文原型系统采用了基于无线Mesh网络技术的无线宽带接入技术。当前,无线Mesh网络可遵循的标准有IEEE802.11s草案,该草案对无线Mesh网络的功能、接口及网络协议栈进行了全面的定义。本文根据IEEE802.11s草案,在Linux操作系统下定义了Mesh协议栈框架,并在此基础上设计实现了针对列车的车地宽带接入带状应用场景的无线Mesh网络原型系统,并就搭建的实际网络场景进行了性能测试。实验结果表明,所设计的原型系统基本达到了列车车地宽带接入应用的要求。     

高速铁路防灾安全监控系统通信组网方案探讨

介绍高速铁路防灾安全监控系统3个主要通信组网方案,并对3个方案的组网原理、保护倒换原理、业务处理流程等进行深入分析。从网络可靠性、传输时延、传输带宽、工程投资、工程实施难度等方面对方案进行分析比较,通过全面的分析比较提出树型组网方案是防灾安全监控系统最佳通信组网方案,对后续工程的设计有一定的参考意义。     

基于PMIPv6的高速铁路信息网络

铁路飞速发展以及网络技术和无线接入技术的日新月异,在高速铁路中部署信息网络成为铁路建设的重点内容。当前的移动性协议如MIPv6、HMIPv6、FMIPv6等都是基于终端的移动性协议,需要终端安装运行移动性支持协议。在研究代理移动IPv6协议的基础上,设计了基于代理移动IPv6的高速铁路信息网络,实验测试结果表明相比于传统的MIPv6,能够有效减小移动性管理对移动终端的要求、降低交互信令的复杂度、增强网络的可管理性。而这正是铁路这一特殊应用场景所需求的。     

地铁中的移动通信终端位置管理模型

对地铁中移动通信网络移动终端的位置管理进行了研究.给出了适合于模拟移动终端在地铁中运动的移动模型,并根据该模型提出了基于线路的位置管理策略.仿真结果表明,其位置管理开销要比基于时间和基于距离两种位置管理方法的位置管理开销都小.     

基于5G移动通信技术的城市轨道交通车地无线网络协同传输方案

针对城市轨道交通中现有车地无线网络在承载带宽和传输速率方面的瓶颈,研究利用5G移动通信技术的优势,结合既有LTE车地无线网络的建设成果,提出满足大带宽、高速率需求的车地无线网络协同传输方案,为5G移动通信技术在城市轨道交通车地无线传输业务中的应用提供一种可行的技术方案,实现车载乘客信息系统多媒体在线分发、车载视频录像及日志自动下载功能,有效提升车载运营服务的自动化和智能化。     

智能化地铁乘客信息系统关键技术研究

智能化乘客信息系统,综合利用多媒体网络技术为乘客提供信息服务。以802.11n和3G技术进行混合组网可在列车运行中提供较高带宽,实现信息的全区域覆盖。采用多速率接口协议栈,可与地铁多个专业系统互联互通,并方便地获取运营信息;然后通过LCD、查询终端、移动互联网等多种媒介,实时交互式呈现时间、列车到发站、客流等运营信息,可使乘客便捷舒适地乘坐地铁,提高了地铁运营水平。     

无线通信TD-LTE技术承载地铁CBTC业务安全体系和密钥方案研究

无线通信TD-LTE(时分-长期演进)技术在移动通信公用网络系统采用了一些新的安全保密机制,但仍无法完全克服无线网络固有的信号开放、信道动态变化等缺点所带来的安全隐患。基于TD-LTE技术承载地铁CBTC(基于通信的列车控制)业务的实际需求,提出了适用于TD-LTE技术承载地铁CBTC业务的安全架构和密钥方案。该方案可以为提高地铁CBTC业务通信网络安全提供解决思路,在未来地铁TD-LTE技术承载CBTC业务网络安全架构规划和密钥方案设计中有一定的应用价值。     

PON——中国移动接入技术的必然选择

选择一种既经济、又面向未来多业务的宽带接入技术,是中国移动最迫切的工作。PON由于其无源特性,在满足客户未来带宽需求的情况下,以较低的接入成本、较高的QoS保障、对光纤、电源等资源占用较少和对后期维护需求较小等优点成为最适合中国移动网络现状的接入技术。