IEEE 802.11n标准在地铁乘客信息系统中的应用研究

当前IEEE802.11系列标准中工作在5GHz频段的IEEE802.11a和工作在2.4G频段的IEEE802.11g在城市轨道交通乘客信息系统中已有广泛运用,但是随着更多新业务需求的增加,基于IEEE802.11a和IEEE802.11g标准的车地无线双向传输带宽已无法满足实际应用需求,为了实现高带宽、高质量的WLAN服务,使无线局域网达到以太网的性能水平,802.11n应运而生,IEEE802.11n使用2.4GHz频段和5GHz频段,IEEE802.11n标准的核心是多入多出(multiple-input multiple-output,MIMO)和OFDM技术,传输速度300Mbit/s,最高可达600Mbit/s,可向下兼容IEEE802.11b、IEEE802.11g。     

一种支持车-地宽带互联的广义AP间切换模型

针对旅客列车车-地宽带互联的AP(Access Point,接入点)间切换不仅要求切换执行快速、而且要求切换判决迅速的特点,研究如何实现车载通信网关自主快速的AP间切换.为此首先提出狭义和广义AP间切换的概念,以描述车载通信网关自主地从一个AP切换到下一个AP的完整过程,并根据旅客列车宽带Internet应用的需求与特...     

5.8GHz无线频段车-地视频传输应用研究

分析了轨道交通车-地视频传输应用的需求和适用性.介绍了轨道交通车地间视频传输系统的组成,并对无线局域网技术进行了分析.结合上海轨道交通8号线试验现场实地测试结果表明,可以支持有效的视频传输流量.验证了5.8 GHz频段无线电通信技术通信能力.测试与分析均表明,802.11a技术适合在轨道交通车地无线通信领域中应用,作为视频控制、旅客信息传递、高清视频等业务传输的无线通道.     

旅客列车Internet应用的现状及研究进展

介绍国内外旅客列车Internet应用(IAPT)的研究现状和发展趋势,总结第一代IAPT所采用的窄带通信技术与移动IPv4技术的不足,说明其难以为越来越多的旅客提供有质量保证的Internet应用服务。随着无线宽带网络技术和下一代互联网技术的日益成熟,国外已经开始第二代旅客列车宽带Internet应用研究,并着手在高速行进的列车上为旅客提供商业化的Wi-Fi热点服务。通过分析比较国内外旅客列车Internet应用研究的差距,根据我国铁路信息化总体规划的要求,建议我国进行旅客列车的宽带Internet应用研究。最后基于无线宽带网络和下一代互联网技术并结合我国旅客列车Internet应用的特点,提出符合我国铁路国情的旅客列车宽带In-ternet应用技术体系的结构。     

无线局域网802.11b中补码键控技术的研究

无线局域网802.11b的物理层采用多相补码键控软扩频调制方式———CCK(ComplementaryCodeKey ing)。这种调制方式具有较高的频谱利用率,能够有效的对抗多径干扰和频率选择性衰落,它不仅具有扩频增益而且具有编码增益。本文详细的介绍了这种调制方式,分析了它的性能特点;并以传输速率5.5Mbit/s时的补码序列为例,通过蒙特卡罗仿真分析了它的编码增益。     

一种新型的GSM-R无线信道仿真机制

在CTCS-3级列控系统中,GSM-R无线通信系统负责承载车地间传输的关键列控数据,其传输能力与CTCS-3列控系统性能紧密相关。借助无线信道仿真机制模拟现场信道特性,分析无线传输性能,是研究GSM-R系统性能的重要手段。然而,在列车行驶过程中,终端移动速度、传播环境都会发生快速变化,无法使用传统电信领域的基于固定速度与场景的信道仿真机制。提出一种新型的GSM-R无线信道仿真机制,通过建立与铁路线路匹配的无线信道模型,并根据列车移动速度信息动态配置仿真输出特性,模拟车载电台在变化场景与运行速度下的传输性能,实现在CTCS-3级列控仿真系统中实时仿真GSM-R信道性能的目的。     

MIMO多天线系统在高速铁路应用的仿真

旨在讨论MIMO技术在高速铁路通信中应用的可行性及能够带来的性能增益.利用MAT-LAB-SIMULINK仿真平台,建立了一个最高时速300km的多天线通信系统模型,采用时变的Rayleigh多径信道,对不同的天线个数、调制方式以及不同移动速率等不同情况下的系统性能进行仿真及分析比较,以证实预期的观点.     

高速移动环境下提高WLAN有效吞吐量方法的研究

在高速列车等移动环境下,WLAN中所有的无线节点STA(Station)必须通过接入点AP( Access Point)和其它网络互联,接入点成为提高网络有效吞吐量的瓶颈.本文针对IEEE802.11 a DCF(Distributed Coordination Function)协议提出改进方案,对STA和AP的退避算法进行相应改进,从而提高AP抢占信道的优先级.仿真结果证明,改进算法显著提高了高速移动环境下含AP网络的有效吞吐量,改善了WLAN的整体性能.     

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。     

旅客列车移动音视频信息管理系统研究与应用

旅客列车移动音视频信息管理系统采用H.264编解码技术、负载均衡网元技术、高效网管、摆渡网关穿越网闸、分布存储与录像水印技术,针对高速运行的旅客列车音视频传输的特殊需求而研发多码流技术、多信道绑定、3G到2G自适应技术,灵活地进行点对点或点对多站点音视频传输,通过网络设置组成多级传输系统,实现生产指挥中心对高速运行列车内部状况的音视频监控。     

城市轨道交通CBTC系统2.4GHz无线传输技术的应用研究

鉴于采用IEEE802.11标准ISM2.4GHz开放频段基于通信的列车控制系统(CBTC)在城市轨道交通应用中被外界采用相同标准和频谱的WiFi信号干扰,而造成停车事故,影响列车正常运营;为此,通过对CBTC系统采用的无线传输技术分析和研究,提出目前CBTC系统无线传输技术存在的问题和无线干扰处理方法及未来城市轨道交通CBTC系统车地无线通信技术的发展方向。     

基于Zabbix的铁路动车组WiFi运营服务监控系统应用研究

为了掌握铁路动车组WiFi运营服务系统实时运行状态，提高系统运维效率，缩短售后响应时间，节约应急资源，使运营管理和服务智能化，提出一种基于Zabbix的综合性监控系统。在阐述Zabbix开源框架与数据可视化基础之上，结合铁路动车组WiFi运营服务系统部署环境及应用场景，围绕系统运维及管理的实际需求，研究Zabbix监控系统关键技术。利用Zabbix优秀的性能和可扩展性，将车载WiFi设备系统参数信息、列车开行信息、平台运营等数据高度集中、可视化展示，同时，通过使用推送媒介建立实时性、高效性的推送机制，构建多层次、立体化的综合监控管理平台，实现了对铁路动车组WiFi运营服务系统资源数据的高度共享。充分利用现有技术条件，可以提高铁路动车组WiFi运营服务系统运维的高效化、统一化、智能化水平。     

高速铁路移动通信系统WINNER信道性能分析

在对无线信道模型和铁路电波传播环境研究基础上,提出WINNER D2a信道模型是高速铁路无线信道的合适选择,并建立了高速铁路移动通信系统WINNER D2a信道半实物仿真平台。与传统的计算机仿真相比,半实物仿真平台具有更高的仿真性和实时性,并能在实验室对设备在高速铁路上的性能进行测试。在仿真平台上对不同移动速度、同频干扰、接收电平条件下的高速铁路移动通信系统的性能进行了仿真。分析结果表明:移动速度和同频干扰对系统性能影响非常大,而接收电平则对性能没有明显影响。最后探讨了改善系统性能的技术措施。     

无线局域网技术在地铁乘客信息显示系统的应用

介绍IEEE 802.11无线局域网(WLAN)的基本原理及特点,分析城市轨道交通行业乘客信息显示系统发展的趋势,阐述乘客信息显示系统的移动宽带传输子系统的设计理念(包括覆盖设计、无线接入点切换、网络带宽、覆盖冗余实施措施、应用的标准和措施、设备防护、系统网管、数据安全入侵检测、覆盖范围限定、干扰及防干扰等方面)、系统结构、链路结构;结合这些分析成果,阐述WLAN技术在城市轨道交通乘客信息显示系统中应用的适用性。     

一种基于双无线网卡的广义AP间切换算法

由于目前还不能实现快速自主的AP间切换,限制WiFi在车载Internet等方面的进一步发展和应用。为此,本文基于双无线网卡设计一种广义AP间切换算法TTBC,采用嵌入式系统和Linux开源代码自主研制车载通信网关,并组建狭义和广义AP间切换实验床对该算法进行详细的实验研究与分析。实验结果表明:算法TTBC不仅显著减少甚至消除AP间切换导致的网络中断时间,同时对数据传输带宽也影响甚少,并且可支持车载移动环境下快速自主的AP间切换。     

基于WiFi嗅探数据的地铁网络客流分析技术

对地铁网络中客流流量和流向的多方位全过程动态监测是提升网络运营安全和效率的关键,也一直是网络化运营中的难点问题。Wi Fi嗅探数据可以对携带Wi Fi设备的对象进行动态跟踪,实现乘客出行时空轨迹的精准化识别。在对Wi Fi嗅探数据的采集原理、采集方法、数据结构、预处理流程分析的基础上,对目前上海轨道交通Wi Fi采集的嗅探数据质量、数据特征以及数据分析模型进行了详细阐述,并以上海轨道交通网络为例,对Wi Fi嗅探数据获取和特征分析的有效性进行验证。结果表明,目前上海轨道交通网络的Wi Fi嗅探数据采集和挖掘的技术条件已经具备,采集的数据质量也能满足客流特征分析的要求。     

无线局域网的DCF机制和EDCA机制的性能比较

传统的802.11无线局域网信道接入机制没有提供服务质量保证,限制了许多实时业务在无线局域网中的应用.新的802.11 e协议对不同业务进行了区别,提供QoS保证.本文介绍和对比了802.11分布式协调功能和802.11e增强型分布信道接入2种信道接入机制,通过使用网络仿真软件OPNET,对2种信道接入机制下不同业务的吞吐量和延迟进行了仿真分析.结果表明802.11e的EDCA机制有效的提供QoS的差异服务.     

列车移动网络关键技术的研究

随着数据业务的飞速增长,在铁路等具有网络移动特征的环境中,考虑如何有效地采用基于下一代网络协议IPv6的移动网络(NEMO)技术已经成为一个具有挑战性又十分重要的课题。本文研究列车移动网络的使用,并考虑移动通信中关键的带宽资源管理问题,建立了列车移动网络系统运动模型,并提出根据不同无线环境采用自适应多家乡移动路由器带宽管理的方案。通过对自适应多家乡移动路由器带宽管理方案进行性能评价和分析,从而证明了方案的有效性。