时速350km中国标准动车组车载天线的隔离度及最小排布间距

基于中国标准动车组车载终端设备的部署现状和未来规划,调研其采用的通信系统类型、车载天线的工作频率和安装数量;以900 MHz频段GSM-R系统、450 MHz频段和2100 MHz频段LTE-R系统为例,对车载终端的杂散干扰进行理论分析,基于自由空间损耗理论模型计算、电磁软件仿真模拟和试验平台实测的结果,研究车载天线的隔离度,提出满足车载通信终端干扰隔离度需求的合理天线间距。结果表明:为了实现动车组车载终端的互不干扰,对于900 MHz频段GSM-R系统和2100 MHz频段LTE-R系统,车载天线间距需达到0.5 m;对于450 MHz频段LTE-R系统,车载天线间距则需大于3.0 m。未来我国动车组车载天线的发展应定位在:研发宽频段多业务组合天线、对车载天线布局进行标准化设计、支持公网运营商5G频率等方面。     

移动智能网在中国铁路的应用与发展

介绍了铁路移动智能网的规划、编号方案.从铁路应用角度,讨论铁路移动智能网的应用现状,分析当前应用的局限性,描述了智能网的发展前景.     

高速铁路电波小尺度衰落特性分析

从电波小尺度衰落的形成和影响因素出发,研究现场试验中测试电波小尺度衰落的方法。根据列车无线通信系统参数确定小尺度衰落统计参数,并利用数理统计方法对测试数据进行分析,建立电波小尺度衰落数学模型。计算分析结果表明:衰落频度与速度成线性关系;衰落宽度与速度成反比关系;衰落深度随速度的增加而略有下降;衰落余量随电波频率的增加而增加。     

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。     

GSM-R场强覆盖、电磁环境、服务质量测试系统

基于我国铁路GSM-R运用条件和应用需要,构建了GSM-R电磁环境、场强覆盖、服务质量综合测试系统.介绍系统构成,包括设备配置和连接关系;结合铁路特殊要求,重点论述频段范围、采样速率、检波方式、分辨率带宽、视频带宽和天馈指标等关键参数的选取;从电磁环境、场强覆盖和服务质量3个方面介绍了系统的测试功能;最后总结了系统的特点.     

列车与轨旁间的铁路无线电通信系统频率使用情况及发展方向研究

高速铁路的发展对铁路移动通信系统提出了更高要求,目前的窄带系统已无法满足日益增加的铁路业务的要求,需要建立性能更好的宽带系统进行支撑。铁路部门需要提前对未来系统使用的移动通信频率资源进行规划,从国际电信联盟的层面为未来频率资源分配打好基础。基于国际电信联盟进行的调研和国内发展现状,对目前全球铁路移动通信系统频率使用情况进行分类和统计,根据数据分析铁路移动通信系统未来发展方向,重点提出列车通信系统使用450?MHz和900?MHz频段,有利于我国发展下一代铁路移动通信系统的建议。     

基于动态贝叶斯网络的列控中心可靠性及可用性评估

为解决共因失效、动态失效及恢复机制等问题,本文基于动态贝叶斯网络对联锁车站和中继站列控中心可靠性及可用性进行评估.在分析列控中心系统结构的基础上构建系统动态故障树,并将动态故障树转化为动态贝叶斯网络,实现结构学习和参数学习.通过动态贝叶斯网络正向推理得到两种类型列控中心可靠度和可用度并进行比较分析.通过动态贝叶斯网络反向推理得到列控中心系统薄弱环节.研究系统敏感性因素并讨论恢复机制对系统可靠性及可用性的影响.结果表明：考虑共因失效的联锁车站和中继站列控中心的稳态可用度分别为0.999 960和0.999 977;电源及驱动采集单元为系统薄弱环节,需要重点关注.该方法能有效提高列控中心智能维修维护水平.     

胶济线GSM-R工程示范段无线覆盖及基站设置浅析

基于对胶济线GSM—R工程示范段测试数据的统计和分析，得出在不同基站间距、不同天线高度条件下的无线覆盖指标，初步得到可靠且经济适用的覆盖方案。     

基于自更新哈希链的安全高效车-地鉴权方案

针对下一代高速铁路无线通信系统LTE-R （long term evolution-railway）对安全性和实时性的特殊需求，基于哈希链技术，提出一种完全基于对称密码体制的的车-地通信鉴权方案. 用户归属服务器（home subscriber sever，HSS）利用身份授权主密钥为车载设备（on-board unit，OBU）生成动态可变的匿名身份（temporary identity，TID），以在接入认证请求信令中保护车载设备的隐私，同时能够抵挡去同步攻击. 在列车高速移动过程中，方案采用高效的哈希链代替认证向量完成列车和服务网络之间的双向认证，哈希链的本地更新可解决认证向量耗尽导致的全认证重启问题. 此外，通过引入身份证明票据实现基于基站协同的高效无缝切换认证. 安全性和性能分析表明:在同样条件下，所提出的全认证协议、重认证协议和切换认证协议与目前性能最优的LTE （long term evolution）标准协议相比，计算量分别下降41.67%、44.44%和45.45%，通信量分别下降62.11%、50.91%和84.91%，能够满足LTE-R接入网络的安全性和实时性要求.      

GSM-R系统服务质量和接收电平关系的分析与研究

正GSM-R系统作为我国高速铁路通信的基础装备,不仅实现了列车无线调度通信,还承载了列车运行控制的数据通信,满足包括CTCS-3级列控业务在内的铁路应用业务安全可靠性需求,成为GSM-R系统建设的关键。影响GSM-R系统承载铁路应用业务安全可靠性的关键参数主要有最小可用接收电平、电波传播特性等指标。