GSM-R网络承载CTCS-3级列控数据传输关键技术研究

GSM-R网络系统包括GSM-R网络和GSM-R终端,可提供数据通信、话音通信和短消息等业务。为满足铁路运输需求,CTCS-3级列控系统(简称C3)采用GSM-R网络实现车-地控车信息的双向无线传输。目前,GSM-R网络采用电路交换方式承载C3业务,为C3数据分配专用信道。GSM-R网络与C3接口关系见图1[1]。     

无线传输半自动闭塞信息增加时序逻辑的必要性

随着通信技术的发展,站间通信通道已逐步由架空明线、通信电缆发展到同轴电缆、光缆,现又有由无线信道取代的趋势,故半自动闭塞信息传输通道如何由有线改为无线,闭塞设备本身能否适应无线传输的特点,传输的闭塞信息是否安全可靠等问题就需进一步的研究探讨.     

一种基于块平均互信息率的物理层抽象算法

物理层抽象是评估即时无线信道质量的主要技术,其算法性能直接影响无线系统分析与仿真的结果。传统的物理层抽象以平均信噪比作为无线信道质量的表征,对无线信道质量进行评估。本文提出一种基于块平均互信息率的物理层抽象算法,利用平均互信息量作为无线信道质量的表征,提高物理层抽象算法的性能。在本文的算法中,首先计算无线资源块所有子载波的平均互信息量,然后得到即时的无线信道质量。仿真结果表明,在Wi MaxⅡDL环境下,对于40%ITUPedA3 km.h-1-40%ITUPedB3 km.h-1-20%ITU VA30 km.h-1混合信道模型、多种调制编码格式以及ML和MMSE检测,本文提出的算法能够更精确地预测无线信道质量。     

GSM的接口和协议

主要对GSM通信系统空中接口的主要接口和协议作简单介绍和描述．空中接口（Air interface），为移动台与基站收发信台（BTS）之间的通信接口，又称为Um接口．用于移动台与GSM系统的固定部分之间的互通，其物理链接通过无线链路实现．此接口传递的信息包括无线资源管理，移动性管理和接续管理等．     

特殊CTCS-3级区段GSM-R方案设计与优化

正GSM-R网络是我国铁路综合无线通信平台,为铁路提供无线、有线相统一的调度通信、区间无线通话等语音通信业务及调度命令无线传送、无线车次号校核等通用分组无线服务业务(GPRS),为CTCS-3级列控系统(简称C3)提供电路域数据传输等业务。随着我国铁路建设     

GSM-R网络中调度命令、进路预告的故障排查

1概述GSM-R系统目前主要承载语音业务和数据业务.随着网络规模的扩大和用户数量的不断增长,调度通信、旅客服务、列车控制应用对语音、数据业务的需求持续增长.尤其是基于电路域的列车控制数据对信道的持续占用,导致铁路枢纽地区频率资源紧张.GSM-R网络中数据业务按照安全等级分为安全数据业务和非安全数据业务.安全数据业务是指与列车控制有关的信息传送业务,例如机车同步操作系统中的车-地双向数据,对传输质量要求较高需要采用电路模式全程占用信道;非安全数据业务包括调度命令、列车进路预告信息、绿色许可证及车次号信息等.     

无线局域网在城市轨道交通应用中的几点思考

随着国民经济的快速增长,城市轨道交通的建设已经在祖国大地蓬勃发展。伴随着无线局域网(WLAN)技术的成熟和发展,其应用日益广泛。为了提高城市轨道交通的信息化水平,WLAN广泛用于城市轨道交通的列车控制、旅客信息服务等各个领域。1轨道交通中无线局域网的组成WLAN主要有2种拓扑结构,即自组织网络(也就是对等网络,常称Ad-Hoc网络)和基础结构网络(Infrastructure Network)。轨道交通中无线局域网络主要采用后者。在Infrastructure模式中,无线网络至少包括一个连接到有线网络上的AP,这样的结构单元称为一个基本服务集BSS(Basic Service Set),2个及     

GSM-R系统在CTCS-3级控车中的应用

1 CTCS-3级运行中与GSM-R的DSU模块相关的问题武广高速铁路运行的是我国自行生产、拥有完全自主知识产权的CRH2和CRH3型"和谐号"高速列车.在CTCS-3级列控系统控制下,列车能以350 km/h平稳运行,行车间隔可达3min.CTCS-3级列控系统通过信号无线闭塞中心(RBC)设备实现,而保证RBC设备向动车发送CTCS-3级控车交互信息的则是GSM-R系统.移动交换中心( MSC)作为GSM-R系统中电路域的核心,一方面通过有线方式连接RBC设备,采用PRI信令;另一方面连接无线子系统,从无线侧获取动车车载OBC设备消息,使RBC与OBC间实时信息交互,实现CTCS-3级控车.     

基于多家乡技术的列车移动网络研究

针对在移动列车等公共交通工具上为乘客提供高速无缝的互联网接入服务的问题,本文对列车移动网络的自身特征以及所处无线网络环境进行分析,并建立一种基于多家乡技术的列车移动网络系统.构建具有多种无线外部接口和有线/无线内部接口的移动路由器,通过策略配置和网络状态实时监测,实现在多个不同类型的外部无线接口上进行流量分配和负载均衡的机制.提出一种基于自主选举方式的最佳移动路由器推举方法,通过分布式的协议消息交互推举出最佳移动路由器,保证了多个移动路由器的有效协同工作.仿真试验表明,本文提出的方案能够有效提高列车移动网络的总体可用带宽,降低列车运行所引起的数据传输速率抖动,增强网络连接的稳定性和可靠性.     

WLAN信道黑名单功能的提出与实现

本文针对WLAN无线信道资源和应用场景的多样性,提出了WLAN在某些场景下需要避开特定信道的需求.介绍了WLAN的3种主要架构:FAT AP架构、AC-FitAP架构、MESH架构.通过分析需求点,确定了WLAN服务提供商提供信道黑名单功能以满足避开选择特定信道的方案,用C语言编程进行实现.利用H3CWX3024、WX6103、WA2610E-AGN、WA2220E-AG等设备进行实际系统测试,结果表明该方案完成了WLAN避开选择特定信道的功能完全可行.     

高速铁路GSM-R系统无线信道特性仿真

根据无线信道特性和高速铁路场景,建立高速铁路GSM-R系统无线信道小尺度衰落模型。从时域和频域2个方面,定量分析时延扩展、相干带宽、电平通过率和相干时间等无线信道参数。利用搭建的高速铁路GSM-R系统半实物仿真平台,对高速铁路GSM-R系统的性能进行仿真测试。计算机仿真和半实物仿真结果表明:列车运行速度的提高会造成通信质量不同程度的下降;列车运行速度为350 km.h-1时的下行链路通信质量与80 km.h-1时相比有一定程度的下降,但可以满足GSM-R系统的要求,通信质量是有保障的;列车运行速度达到500 km.h-1后,通信质量发生明显的恶化;优化接收机设计是解决通信质量恶化问题的关键。     

地铁建设中民用通信系统的关键技术探讨

分析民用通信系统(包括无线寻呼、公共移动电话和公共(有线)电话)引入地铁建设所涉及的技术问题,着重对移动电话系统的引入技术和工程问题进行了深入的分析.对典型车站民用通信系统的设备组成和组网方式进行了探讨.地铁工程中必须对民用通信系统的引入作适当的预留.     

GSM-R无线空中接口动态监测系统

GSM-R网络的服务质量直接关系到铁路运输安全,对GSM-R网络进行监测是保障网络正常运行的重要手段。GSM-R无线空中接口(Um)动态监测系统实现了对GSM-R网络空中接口的动态监测,并可实时反映网络运行状态,填补了目前各类GSM-R网络监测系统只对有线接口进行监测的空白。     

城轨信号系统中AP布站设计方案

以地铁用户给定的线路环境数据为输入,根据无线信道传播损耗模型进行无线信号覆盖质量仿真运算,输出全线无线接入点(AP)的初步布置方案,其中输入数据包括数据通信系统设备工作电磁环境参数、现场物理环境数据、无线传输收发设备的技术参数和需要达到的数据传输性能等.根据初步布置方案进行仿真分析,对全线各点的无线覆盖性能给出图形化的...     

针对LDPC信道编码的无线视频传输性能分析

本文对H.264压缩视频使用低密度奇偶校验码(LDPC)信道编码策略,分别在加性高斯白噪声、随机误码以及瑞利平坦衰落3种无线信道传输环境下,从信噪比和误码率等信道特性与重建视频质量之间的关系分析无线视频的传输性能.结果表明:无线信道状态不稳定使视频解码质量产生较大波动,且不同数据段误码对视频解码质量的影响不同.此外LDPC码在3种信道下均具有较强的抗传输差错能力.这些分析结果对无线视频传输技术的研究与设计具有一定的参考价值.     

STP-yh系统无线通信损耗来源分析及技术要求

STP-yh系统大面积推广使用有效保障了现场调车作业安全.但随着使用年限增加,运用维护方面的压力日益突出,其中无线信号中断类故障尤为突出.通过对STP-yh系统无线信道各组成部分电磁波传输损耗的具体分析,利用典型的Hata-Okumura模型曲线法,结合实际维护中的具体情况,总结出无线信号中断的主要因素,为现场设备管理...     

一种新型CTCS-2级列车控制系统研究

CTCS-2级列车控制系统对我国铁路信号是一项全新技术,其结构和实现方法尚未定型.本文在CTCS-2级技术条件框架基础上,提出一种采用无线机车信号和ATP实现CTCS-2级系统的方法.无线机车信号从CTC或TDCS分机获取临时限速值并从联锁获取进路信息,通过无线信道直接发送到车载ATP设备;ATP设备据此生成目标-距离模式曲线并按照不同监控模式控制列车.其优势是:(1) 可省去相应有源应答器;(2)无线信息传输闭环确认,保证信息传输的可靠性;(3)无需进行车站电码化,也不存在轨道电路受到不同干扰影响信息传输问题.文章阐述了系统的基本结构和工作原理,并对系统的先进性、可行性及系统的可靠性和安全性进行了分析.     

基于有色Petri网的ETCS无线通信可靠性分析

ETCS-3级(欧洲列车运行控制3级系统)无线通信系统是一个动态、复杂的分布式系统,其性质和最终实现正确性的形式化验证具有重要意义.本文利用分层赋时有色Petri(CPN)网,综合随机信道恶化、越区切换、信道连接中断等无线信道失效模型,提出ETCS无线通信信道模型的分层结构,定义信道失效模型和概率传输延时,分析信道模型和数据传输的时间特性.分析结果表明,数据帧传输延时小于20s的通信可靠性为99.97%.因此,相继运行列车时距为1min时,数据帧传输延时小于20s的通信可靠性满足ETCS规范要求.     

适合于感知无线电网络的动态信道分配和注水功率联合的算法

随着无线通信技术的飞速发展,传统的静态频谱分配机制与频谱实际需求之间的矛盾日益显著,频谱短缺现象日益严重.频谱资源的利用率问题成为未来移动通信发展的一大瓶颈.有效的信道分配机制能够改善无线资源的使用效率.本文将注水功率分配算法和动态信道分配算法相结合,提出一种基于小区的分布式动态信道分配算法.此算法针对感知无线电网络频谱变化的环境和多业务的环境能够提供优越的性能和自适应能力.与其他基于小区的动态信道分配算法相比,此算法考虑用户之间的公平性,显著提高频谱使用效率.     

高速移动下轨道交通无线通信系统的多普勒效应

随着城市轨道交通无线通信技术的发展,现有的测试仪器正面临着全面测试新需求的实时挑战.针对国内城市轨道交通无线局域网(WLAN)设备测试平台中多普勒效应测试的需求,以及信道仿真器带宽小且时延大的缺陷,提出了多普勒效应实时信道仿真的新方法.利用双路多普勒信道仿真模块构建了测试平台,并配合路径损耗电路实现WLAN系统在高速移动下的性能综合测试.通过实测得到结论:相同信噪比下,随着速度增加吞吐量略有下降;随着信噪比降低,吞吐量下降幅度越大.