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。     

高速列车不同车一地无线通信接入方案的传输性能分析与比较

具有高穿透损耗新型车体的使用为高速铁路无线通信系统的覆盖提出了新的要求。如何克服高速移动、无线信号的高穿透损耗,为高速列车旅客提供满意的无线接入服务是目前亟待解决的问题。从理论分析角度分别考察用户通过直传链路直接接入地面基站,以及通过部署车载直放站或层1中继进行中继接入两种方案下的传输性能,并进行仿真实验。可以看出,通过直传链路对高速列车车内用户不能提供很好的接入,而只有通过部署车载直放站或层1中继才能实现车地之间良好的无线信号传输。     

基于AI原理的牵引供电远动系统线路带电推导算法

结合ＡＩ原理，采用启发式深度优先算法实现了牵引供电远动系统线路带电推导，对该算法进行了理论分析，并给出了实现该算法的控制策略及软件框架。     

无线Mesh网络的跨层设计理论与关键技术

由于无线M esh网络(WMN)在拓扑、传输和业务上的特性,传统的用于有线网络的分层协议设计方法已不能保证其服务质量(QoS).探索基于物理层、MAC层、路由等协议层的WMN跨层设计方法的目标是在无线资源利用率和多媒体业务的QoS需求两方面达到较好的折衷.WMN各个协议层在设计过程中的有关协议和算法要求附加统一的跨层管理器,监测各层的分组传输性能或需求,动态控制或调节相关算法.通过实现较高协议层的多媒体业务QoS需求与较低协议层的网络状态信息在各协议层之间的共享,可以达到对协议层控制算法的优化.在合理地选择跨层设计目标的基础上,多个协议层需要联合设计与优化.从物理层、MAC层、路由协议层和TCP层等层面介绍了WMN跨层设计的一般原则和方法.归纳了目前WMN跨层设计中亟待深入研究的一些理论和关键技术,包括自适应速率与节能机制、基于QoS需求的跨层MAC协议设计和路由协议设计等.     

电子商务综合发运跟踪系统的研究

基于中国电子商务和物流业的发展现状，提出了采用3层开发模型实现综合发运跟踪服务的设计方案，详细讨论了数据库表设计、应用系统间信息的表示和处理、基于2层隧道协议（Layer 2 Tunneling Protocol,L2TP)的拨号虚拟专用网（Virtual Private Network,VPN)技术的网络结构设计和查询反馈关键技术的实现问题。     

基于帧投递率的无线Mesh网络DSR路由协议

为实现网络负载均衡，提出一种适用于无线Mesh网络的基于帧投递率（frame delivery ratio，FDR）的动态源路由（dynamic source routing，DSR）协议．该协议通过对网络的帧投递率的感知，优化路由发现与路由决策机制．仿真结果表明，该方法在准静态的网络拓扑环境下，使网络吞吐率提升1倍左右．     

高速铁路信号系统网络安全与统一管控

为了保障我国高速铁路信号系统的网络安全,从高速铁路信号系统的整体架构出发,对系统所面临的网络安全问题进行了全面的分析,涵盖了分散自律调度集中系统、列车运行控制系统、集中监测系统和GSM-R无线通信系统等.在此基础上,提出了基于软件定义网络(SDN)的高速铁路信号系统网络安全统一管控方案,把分散自律调度集中网络、信号安全数据网和集中监测网络通过软件定义的方式进行管控和隔离,实现了对网络流量的精细控制和统一管理,利用逻辑上统一的控制器实现全局的设备注册管理、安全通信访问控制和网络数据的追踪溯源,从而提高了网络的安全性,减小了网络管理的复杂性.通过分析可知,本文所提出的架构具有逻辑集中管控、统一安全策略、网络可编程等特点,相对于分散管理的网络更适用于高铁信号系统专网的网络安全管理,可以解决我国高速铁路信号系统不同安全等级网络互联和复杂网络安全管控的问题.      

基于OFDM的DF中继网络能效最优路径选择策略

针对三节点解码转发(DF)中继OFDM (orthogonal frequency division multiplexing)网络,提出一种能效最优路径选择策略.通过将中继链路衰落值和直传链路衰落值转化为等效路径损耗值,给出了一种基于等效路径损耗指数的能效最优路径选择准则,并分析了电路功率消耗、带宽、速率需求以及信道条件等因素在路径选择时对系统能效的影响.仿真结果表明,能效最优路径与链路速率需求、传输带宽以及信道条件有关,并满足能效最优路径判决准则,当基站(BS)和用户(MS)间距离为610 m,速率等于5和6 Mbit/s时,本文方案的能效比最大调和信道增益路径选择方案分别提高11.8%和40.5%.      

蜂窝移动通信系统中信道借用指配策略的优化

分析了蜂窝移动通信系统信道指配策略中的一个重要策略－信用策略,包括最早出现的简单借用策略,到后来在此基础上发展而来的带信道序号的借用策略（ＢＣＯ）和带方向锁定的借用策略（ＢＤＣＬ）。在原指配策略的基础上,增加了共道信道中的被锁定信道在信道表中的位置和处理,澄清了原策略中在这一点上的模糊不清。同时,通过两个方面的措施优化了ＢＣＯ和ＢＤＣＬ算法,仿真结果表明优化的算法可以显著降低原算法的复杂性。     

一种基于车载双天线的GSM-R冗余网络无缝切换方案

随着铁路现代化的发展,列车运行速度逐渐增加,由此导致列车在穿越GSM-R网络小区的过程中需要频繁地执行越区切换操作。由于GSM-R网络先断后连的硬切换方式必然造成切换过程中存在通信中断等问题,对行车造成一定的安全隐患。传统的切换优化方法仅针对单层网络中移动台越区切换过程进行改进,忽视了GSM-R系统现有的冗余网络配置特点。本文提出一种将GSM-R双层冗余网络中的不同基站组成一个为列车服务的虚拟小区,并采用车载双天线与虚拟小区进行协作通信的方案,以充分利用冗余网络配置特点,从而实现列车穿越小区过程中完成无缝切换操作。仿真结果表明:所提出的方案使切换中断率明显降低,为列车的安全运行提供了可靠保证。