铁路5G专网宽带集群通信MC设备组网技术研究

为满足智能铁路的发展需要，我国铁路通信正在逐步向5G专网演进，其中，宽带集群通信MC设备是铁路5G典型应用的关键装备。智能铁路的发展对保障关键业务安全可靠提出了更高的要求，MC设备组网技术与集群和调度通信业务可靠性、稳定性密切相关。首先，阐释MC设备的系统架构和互联互通接口，提出MC业务功能需求，为组网技术研究奠定基础；其次，基于铁路5G专网建设规划，提出MC设备总体部署方案，并结合MC系统特点，提出相适应的云部署建议；最后，紧密结合铁路应用需求，通过研究主备、负荷分担、双活等技术，提出一种业务容灾能力更强的MC设备容灾备份方案。研究结果表明，所提出的部署和容灾备份等组网技术，能够为MC设备的工程应用提供指导，以提高系统和业务的可靠性；铁路宽带集群通信MC设备的应用，能够提供多媒体集群通信服务，为智能铁路发展提供有力的通信保障。     

基于IPv6的铁路多媒体调度通信系统方案研究

针对既有铁路有线调度通信系统传输业务类型单一、鲁棒性差的问题,提出基于IPv6的铁路多媒体调度通信系统在铁路的部署方案。根据铁路数据通信网从IPv4向IPv6过渡的现状,制定铁路多媒体调度通信系统与外部系统的互通方案。分析IPv6网络的运维需求,选取针对铁路多媒体调度通信系统的安全运维策略,提升铁路多媒体调度通信系统的可靠性、安全性。     

交织冗余备份光纤直放站在GSM-R系统中的应用

为确保高速列车的行车安全,铁路系统要求全线信号无缝覆盖,提出交织冗余备份直放站在GSM-R系统中的应用,系统组网到关键模块备份等两个层面,为信号无缝覆盖提供可靠性保障。首先介绍光纤直放站的工作原理,其次从系统组网和关键模块备份方面阐述系统的可靠性设计,最后讲述交织冗余备份光纤直放站的漏缆检测功能。     

5G-R接入网基站单元设备组网可靠性分析

铁路5G-R专网的可靠性、安全性和容灾能力是铁路独特场景下组网的重要需求，基站组网方案的可靠性定量分析是5G-R组网方案设计的重要理论依据，冗余组网对5G-R基站中主要单元设备进行备份是5G-R场景下提高系统可靠性的主要方案。针对射频拉远单元（RRU）与基带处理单元（BBU）组成的基站系统和将BBU拆分为分离的集中式单元（CU）及分布式单元（DU）的基站系统，利用静态分析和动态故障树分析方法建立可靠性分析模型，定量计算2种基站系统的可靠性参数。同时，采用蒙特卡洛仿真法，建立较完备的基站设备管控和故障切换逻辑，模拟基站故障场景，对2种基站组网系统的薄弱环节进行分析。仿真结果和可靠性参数指标表明：冗余组网设计有效地提高了2种基站组网系统的可靠性，且通过交叉连接方式可以有效减小CU和DU分离部署带来的可靠性损失，验证了该冗余组网方案的可行性。     

数字直放站交织冗余覆盖方案研究

为既有铁路通信GSM-R系统改造项目中有效节省投资、充分利用既有资源,并在复杂地形条件下保证GSM-R系统信号的稳定覆盖,分析了GSM-R冗余覆盖的可靠性;介绍了数字直放站的主要技术优势及特点;计算分析了在满足时延情况下数字直放站最大拉远距离;重点研究对比了八光口交织冗余覆盖方案、同站址双设备交织冗余覆盖方案及四光口交织冗余覆盖方案;指出了四光口交织冗余覆盖组网方案的几大优点。针对地形复杂、光纤资源少等既有铁路通信GSM-R系统改造项目,可考虑借鉴此方案。     

5G-R系统核心网5GC组网技术和部署方案研究

5GC是5G-R系统核心网的重要网元,是实现5G-R系统承载无线调度通信、列车运行控制、行车指挥、运营维护信息传送等多种应用业务的关键。为了保证各种应用业务的实时性、可靠性、可用性和可维护性,基于国际3GPP规范,分析了5GC架构和网元功能;结合铁路业务需求、维护需求和应用场景,梳理归纳了5GC组网原则;研究各铁路局集团公司5GC规划部署方案,提出了5GC云平台架构和建设方式等建议;结合5GC网元功能和组网技术,提出了5GC各网络功能容灾备份组网方案建议,AMF/SMF/UPF等网络功能可采用负荷分担方式,其他网络功能宜采用主备工作方式。     

通辽铁路枢纽调度通信系统方案研究

根据通辽铁路枢纽扩能改造工程需要及行车运输组织要求,结合设备现状和运用情况,对关系行车安全的调度系统,进行详细业务需求分析,通过综合技术方案比选,提出通辽设置调度通信主系统的方案,优化枢纽内调度系统组网结构,从而提高调度系统的可靠性和可扩展性,有效地保障了铁路通信畅通,使编组站内作业流程便捷有序,也为后续的项目设计提供参考。     

5G-R无线通信系统承载重载铁路机车同步操控业务研究

基于对重载铁路机车同步操控业务的分析，首先提出5G-R承载机车同步操控业务的网络架构，以及核心网、无线接入网等冗余组网方式。其次从数据路由、会话和服务连续模式、IP地址分配等方面，研究机车同步操控业务在5G-R网络中的实现方式；其中数据路由可采用归属地路由方式，会话和服务连续模式建议采用SSC模式1，对于不同核心网架构给出3种IP地址分配实现方案。最后对既有重载铁路建设5G-R网络进行方案探讨，包括以大秦铁路为例，提出5G-R网络建设方案，以及机车同步操控系统地面设备和车载设备的改造方案；以朔黄线为例，提出与既有业务运用相适应的5G-R网络双网冗余组网且业务负荷分担方案。通过对5G-R系统承载重载铁路机车同步操控业务的网络架构、工程应用等研究和分析，为未来5G-R系统应用于重载铁路提供一些参考。     

IMS技术在铁路调度通信系统中的应用研究

应用IMS技术开展基于IP的铁路调度通信系统方案研究,为铁路运输生产提供集语音、视频和数据于一体的多媒体调度业务。首先分析了既有铁路调度通信系统存在的问题及业务需求;然后通过对不同交换技术进行比较分析,给出技术体制选择建议;在此基础上,通过网络结构、节点设置及承载网络方案比选,提出了基于IMS的铁路调度通信系统的建议方案。     

软交换的可视铁路调度通信系统现场试用概况

可视铁路调度通信系统以软交换技术为核心,应用于铁路调度通信领域,实现调度中心和各车站、工区之间的语音、视频、数据等多媒体通信业务,而且可以实现主系统的双份或多份互备冗余,两台或多台主系统核心服务器可以异地放置,以IP数据网互联,起到异地容灾和异地备调作用.     

中兴DXT2000铁路专用调度通信系统建设数字化铁路通信网

模拟调度设备和集中设备是用于铁路行车调度指挥和铁路站内通信的重要通信设备,而只有数字化的调度设备才能从根本上提高铁路运输的安全性、可靠性和工作效率。 系统特点 中兴通讯专用调度通信系统DXT2000是针对铁路专用通信网的应用需求而开发的。利用DXT2000系统构成的数字化铁路调度通信系统,集中了调度机,集中机,区转机功能,实现了铁路调度通信的数字化,该系统提供了对原有模拟系统的无缝连接。具有2M数字中继、2/4线音频、共线调度、自动电话、ZB D、磁石、选号及数据接口,充分满足了专网通信调度系统调度电话、区间电话、站场通信、音频及数据专线的要求;DXT2000设备采用链形,星型及混合组网方式,提高了专网传输通     

铁路通信信号采用UPS供电的可靠性与可用性

阐述了铁路通信信号供电的重要性及可靠性的理论基础,提出了可用性的新概念,给出了提高可用性的方法以及实现铁路信号系统供电可靠性的具体措施:对中小功率设备采用N 1 冗余模块结构UPS 和对中大功率设备采用多机冗余并联结构系统,并对改善我国铁路通信信号供电质量提出了建议。     

新一代铁路通信系统演进探讨

分析现有传输网、数据网、移动通信网等铁路通信系统构架及存在的不足,指出既有铁路通信系统将向业务分组化、架构扁平化、应用虚拟化、设备通用化、维管集中化方向演进。详细分析基于云计算、IP分组交换、软件定义网络、网络功能虚拟化和网络切片技术的新一代铁路通信系统组网方案。研究新一代铁路通信系统演进方向和系统总体架构,对国内铁路通信的发展具有指导意义。     

CTC服务器双机冗余系统的研究与实现

服务器平台是调度集中控制系统(CTC)的核心设备,根据CTC技术条件,服务器平台应实现双机冗余。随着CTC系统在铁路调度指挥领域的广泛应用,对CTC系统的可靠性要求越来越高,而双机冗余系统是提高CTC系统可靠性的关键支撑系统。目前,商用双机冗余系统无法满足CTC系统对服务器平台双机冗余功能的要求。根据CTC系统的实际需求,研究并实现一套满足CTC系统要求双机冗余系统,并给出本系统进一步深化研究的方向。     

既有铁路调度通信系统改造方案研究

既有铁路450MHz无线列调通信系统改建为GSM-R系统时,对应的有线调度通信系统需改造为与GSM-R系统能够互联互通的FAS型调度通信系统。收集调研了6个铁路局的既有铁路调度通信系统相关数据,基于设备的软、硬件配置情况,提出了新建和升级2种改造方案。由于升级方案实施难度大,对铁路运营影响大,且综合投资不一定具有优势,因此,建议各工程采用新建为主的改造方案。针对新建方案,提出了基于双端口值班台备份的多车站共用车站调度交换机的优化方案,对改建工程具有重要的参考意义。     

探讨PTN技术在铁路通信网中的应用

铁路通信业务IP化程度越来越高,目前广泛采用的MSTP传送体制越来越不适应新的业务需求,通过对PTN的介绍和铁路通信业务特点分析,对PTN技术在铁路通信网的应用和组网方案进行了探讨.     

基于VoLTE的铁路无线语音调度系统研究与实现

针对铁路语音通信在调度业务中的特定需求,分析了铁路无线通信标准的长期演进技术(LTE),研究了采用VoLTE(Voice over LTE)技术的铁路无线语音调度通信设计方案,并设计了基于该方案的语音调度系统,实现了呼叫、监听、强拆、组呼等铁路语音调度业务功能。该设计方案采用全IP架构降低成本,使用扁平化结构减小时延,并可为更多用户提供语音承载。系统的运行测试验证了该方案的可行性与有效性。     

ZST-48铁路数字专用通信系统维护

ZST-48铁路数字专用通信系统是一套综合性的专用通信设备。它将各类业务的调度及专用电话接入一套数字调度设备中,通过E1数字接口,与分局所属各个铁路沿线的站场分系统之间经数字传输通道传输语音、数据、图像信息。这样,用一套设备可以取代以前的多种数台通信设备,用一个2Mb／s的E1接口传输多种数字信息,简化了专用通信设备的构成,提高了设备可靠性,优化了通话质量,从而使铁路专用通信实现数字化。     

GSM-R无线网络冗余架构关键技术的研究

根据铁路移动通信设备维护规则要求及GSM-R网络所承载业务的重要性,现网对GSM-R系统冗余技术的需求越来越大。研究GSM-R系统无线网络的冗余组网方案,并结合工程实际应用,总结GSM-R无线网络多种冗余组网的关键技术。     

铁路列车调度指挥应急系统的研究

在现有铁路列车调度指挥系统的基础上,采用硬件备份、数据实时同步和调度终端单机本地工作的方式构建铁路列车调度指挥应急系统.当核心设备故障(网络、数据库宕机)或离线维护时,故障修复时自动恢复正常联网工作模式,数据自动回传服务器;同时,为保证数据的完整性,建立应急灾备数据库,故障情况下可以随时接替生产库提供数据服务.在核心设备故障情况下,提供基本的列车调度指挥功能,保持列车调度指挥业务的连续性,提高了行车指挥效率和运输安全.