TD-LTE系统新增GPS时钟源方案研究

南昌市轨道交通3号线TD-LTE综合无线承载网系统为A/B双网设计,采用单一IEEE 1588V2时钟源架构实现网络时钟同步。为进一步提升TD-LTE系统授时稳定性和冗余性能水平,从现场运营提升要求角度出发,提出GPS时钟源+1588V2时钟源的双时钟系统改造技术思路,有效解决A/B双网BBU时钟相位不同步的问题,为城市轨道交通TD-LTE系统时钟源设备改造优化提供技术参考。     

浅谈轨道交通通信系统新技术、新工艺的应用

以深圳地铁9号线工程传输、无线通信、乘客信息等子系统为例,介绍MSTP设备内嵌MPLS-TP环网技术、IEEE1588v2时钟同步协议、换乘站专用无线互联互通方案、乘客信息播控系统的HD-SDI光信号传输方式、播放控制器多机热备(N+1)方案等技术应用。由于该线路的盾构法区间首次采用全环预埋滑槽技术,对此提出盾构片预埋槽设备材料的安装工艺建议。     

精密时间协议实现牵引网故障测距时钟同步

2种全并联AT供电牵引网故障测距原理的实现难点是在进行故障测距时需要同步提取牵引网沿线的信息量.其中远端数据采集装置与故障测距装置的时钟同步是实现高精度定位的基础,分析表明基于精密时间协议的时钟同步方案较之已有方案有着更多的优越性,并给出具体接线方式.     

下一代高速铁路LTE-R时间同步网协议脆弱性分析

铁路无线通信系统时间同步网络,是保障行车安全和提高铁路运营效率的重要基础。针对下一代高速铁路LTE-R自身全IP化架构在使用精确时钟PTP时间同步协议过程中易受到ARP攻击的问题,提出基于随机Petri网(SPN)的LTE-R时间同步网协议脆弱性分析方法。建立了ARP攻击状态下LTE-R时间同步网协议脆弱性分析SPN模型;通过马尔科夫链同构的方法,得到ARP攻击下LTE-R三级时钟节点实施速率与PTP协议同步正常、异常之间的关系曲线;定量得到了影响LTE-R时间同步网协议脆弱性的关键因素。研究结果为GSM-R时间同步网络向LTE-R安全演进提供了一定的理论参考依据。     

SDH自愈环网同步方案研究

介绍了SDH传输系统可用的同步定时策略,深入分析了优先级表和标准SSM+优先级表在SDH自愈环上的应用情况,详细讨论了当网络出现各种故障时全网的时钟同步状态。通过对技术细节的深入分析,总结出2种同步定时策略的优缺点,并提出了一些避免或减少全网产生定时环路和伪同步概率的方法。     

轨道交通信号系统通用安全计算机内部时间同步的实现

介绍了目前轨道交通信号系统领域内3种通用的安全计算机架构(包括三取二安全架构和二乘二取二安全架构),分析了安全计算机内部处理对时间同步的需求。建立2种安全计算机内部同步模型,并针对这2种同步模型提出了相对应的时间同步方案。依据方案在实验室环境中对三取二安全计算机、二乘二取二安全计算机分别进行了内部时钟同步验证,结果表明本文所提出的2种同步方案,能够使安全计算机内部时间同步精度达到2 ms以内,满足目前轨道交通信号系统领域内绝大多数应用要求。     

基于PTP协议的铁路时间同步网络同步技术研究

由于列车运行速度不断提高,列车的安全问题变得尤为重要。时间同步技术的引入可以帮助铁路各系统通过对时间的监测定位到故障的发生点和各事件的启动顺序。针对铁路系统内部信息传输量大、状态改变快等特点,只有各系统之间实现时间同步,并满足一定的时钟同步精度,从而才能提高系统的联动能力。为了提高铁路系统的时间同步精度,提出精准时间同步协议(PTP)在铁路时间同步网中的应用,并在OPNET仿真中搭建铁路时间同步网网络模型,仿真结果验证了应用PTP协议的铁路时间同步网时间同步精度可达到微妙级。结果表明:应用PTP协议对铁路时间同步网建设和时间同步精度提高起着重要作用。     

分层蜂窝Ad hoc混合网络的建模与性能分析

以移动设备同时支持蜂窝和基于IEEE 802.11的网络接口为前提,提出1种分层蜂窝混合网络结构（HCA）,它融合了分层蜂窝结构（HCS）和移动Ad hoc网（MANET）,移动用户根据情况（速度和与基站间距离等）选择直接接入分层蜂窝的下层小区（微小区）、上层小区（宏小区）或以Ad hoc模式接入上层小区。随后利用Markov模型对此混合网络性能进行分析,仿真结果显示,此网络能够提高系统容量,平衡小区业务分布,从而降低呼叫阻塞率和被迫中断率。     

城市轨道交通综合监控系统对时方案研究

通过总结多个工程的建设经验,对我国城市轨道交通综合监控系统的时间同步问题进行3种方案的探讨;根据最佳方案,就如何提高对时精度提出详细的建议。在西安地铁2号线中,采用NTP协议网络对时方式,获得相对精确的时钟信息。     

CTCS-3系统中GSM-R网络结构的研究分析

针对当前CTCS-3系统中GSM-R网络采用的交织双网结构,提出了一个新的网络传输冗余结构。利用马尔可夫链,综合考虑了GSM-R网络通信过程中可能导致通信失败的一些因素:传输错误、传输干扰、连接的丢失、越区切换等,以及列车速度对系统可靠性与有效性的影响,提出2种网络结构的可靠性与有效性模型。通过对新网络结构的仿真分析,采用新网络结构使得系统在工作状态下的逗留时间有了很大的提高,可靠性和有效性均优于传统的网络结构,并且受到列车速度的影响也更小。     

铁路沿线线型无线传感器网络高效路由协议

为防止网络“热区”现象，针对铁路沿线无线传感器网络多呈线型分布的结构特点，提出一种基于服务质量的能耗均衡分簇路由协议（ECRPQ）。首先，部署网络节点，计算节点能量消耗，建立能耗均衡的非均匀节点部署模型并进行网络分簇。然后，设计路由协议，在簇首选举时引入节点动态剩余能量和节点担任簇首轮次的影响因素，在通信阶段采用TDMA机制和CDMA机制相结合的方式，在进行时间同步校准时严格保证簇内节点时间同步。最后，通过MATLAB进行仿真实验，从网络生命周期、网络吞吐量和节点平均时延3个方面将ECRPQ与LEACH、LEACH-C这2种经典协议进行对比。结果表明：当网络节点总数为200个时，ECRPQ的网络生命周期明显更长，达到600 s;ECRPQ的网络吞吐量更大，分别比LEACH和LEACH-C提高128.7%和84.6%;ECRPQ的节点平均时延更低，分别比LEACH和LEACH-C降低52.8%和43.2%。