城市轨道交通CBTC系统可用频率分析与无线干扰防护对策

由于城市轨道交通列控信息传输的无线通信系统没有专属频段,因此承受着比普通铁路、高速铁路更高的无线电干扰风险。通过详细分析我国相关频段无线电频谱的规划分配现状,从源头上考察了城市轨道交通无线列控现在和将来面临的潜在干扰以及干扰隐患,并提出干扰防护对策。     

基于无线局域网的CBTC车地无线通信系统抗干扰性能提升方案研究

针对城市轨道交通地面高架区域敷设波导管、隧道区域敷设自由波的无线组网方案在高架段发生无线同频干扰的问题,提出了通信信号一体化的无线通信系统抗干扰性能提升方案.即基于自由波和波导管有机融合的车地信息传输,通过高精度的定位配合电子开关切换来提升抗干扰性能.通过实验室和现场试验验证了所提出抗干扰解决方案的有效性,并在北京地铁某线大规模推广应用,可为基于无线局域网的CBTC车地无线通信系统抗干扰性能提升作参考.     

高速铁路无线网络制式升级换代的趋向

随着我国高速铁路的迅猛发展，铁路专用通信系统也发生了前所未有的巨大变化，从传输语音模拟信息为主向传输数据、图像数字信息过渡，从有线通信为主、无线通信为辅的通信方式向有线、无线网络并驾齐驱的通信方式转变，为高速铁路运营提供强大的技术支持，以保证信息传输快捷畅通和安全可靠。特别是，以GSM—R为代表的专用无线通信网络与以往传统的铁路无线通信网络相比，它不仅是一个高度复杂、高度冗余的铁路专用无线通信系统，而且也是实施高速铁路列车调度指挥、列车运行控制等关键任务的核心通信网络，其具有高技术、高集成、高安全性、多系统联动等特点。为此，从高速铁路专用无线通信系统的各种需求出发，通过对系统的技术分析，以探讨专用无线通信网络更新换代的需求，以及未来专用无线通信网络应用诸如LTE-R、卫星导航等下一代无线通信技术的可行性，是提高铁路专用无线通信网络合理运行和科学发展的一个重要课题。     

不同调制方式干扰对LTE-M的性能影响分析

LTE(长期演进)技术是城市轨道交通车地无线通信的重要发展方向,分析了LTE-M(城市轨道交通车地综合通信系统)在不同调制方式干扰下的解调传输性能。LTE-M系统采用了高阶QAM(正交幅度调制)基带调制解调技术,通过建立QAM的系统模型,分析了16-QAM信号在信道背景噪声为AWGN(加性高斯白噪声)下的传输性能,并在此基础上推导出不同调制下的干扰对M-QAM(多进制正交幅度调制)的误比特率通用公式。研究16-QAM的传输性能,分析相位差对干扰效能影响程度。仿真结果表明:16-QAM信号的解调传输性能受QPSK(正交相移键控)调制干扰信号影响最大;16-QAM与QPSK调制干扰信号存在相位偏移,相比AWGN干扰,QPSK调制干扰下,16-QAM解调传输性能会变差;干扰信号的不同相位偏移对系统误比特率影响变化较小。     

CRH380A型重联动车组电磁干扰问题的探讨

针对重联动车组运用中经常出现异常自动紧急制动、受电弓自动升降弓、网络传输异常等现象,通过线路运行跟踪检测、试验,及对相关线路信号设备、动车组局部控制电路进行修改设计、验证,提出了移动装备抗电磁干扰和优化牵引回流的改进措施和建议。     

高速列车不同车一地无线通信接入方案的传输性能分析与比较

具有高穿透损耗新型车体的使用为高速铁路无线通信系统的覆盖提出了新的要求。如何克服高速移动、无线信号的高穿透损耗,为高速列车旅客提供满意的无线接入服务是目前亟待解决的问题。从理论分析角度分别考察用户通过直传链路直接接入地面基站,以及通过部署车载直放站或层1中继进行中继接入两种方案下的传输性能,并进行仿真实验。可以看出,通过直传链路对高速列车车内用户不能提供很好的接入,而只有通过部署车载直放站或层1中继才能实现车地之间良好的无线信号传输。     

GRE隧道在地铁车地无线通信传输中的应用

为实现地铁工程车智能安全监控(ISM)系统对工程车冒进信号、异物侵限、挤岔脱轨、冲撞车挡、列车冲突等情况的智能化防护,系统信息、轨旁联锁信息、施工作业单信息和人员等信息的车地无线通信传输至关重要。文章通过介绍ISM系统对车地无线通信传输的需求,对比分析多种车地无线通信传输方式,进而提出物联网卡搭配通用路由封装(GRE)隧道方案,实现ISM系统数据和视频数据的车地无线通信传输,以满足安全防护和监控要求。该方案不仅适用于ISM系统,也适用于任意对数据安全有要求的车辆和设备。     

CBTC系统无线传输系统抗干扰解决方案探讨

对CBTC系统车地无线通信如何避免外界信号干扰进行探讨,通过对既有技术分析和比较,提出对现有2.4 GHz无线传输技术进行优化的方案,以提高CBTC无线传输系统的抗干扰能力,确保城市轨道交通系统正常运营。     

"高速铁路通信信号体制与技术条件的研究"通过铁道部技术审查

“高速铁路通信信号体制与技术条件的研究”主要是针对高速铁路对通信信号的特殊要求 ,通过对国外高速铁路通信信号系统的现状进行详细分析 ,在确保安全、高速、高效的原则下 ,对计算机联锁系统、列车运行控制系统 (包括车载和地面 )、有线通信系统、无线通信系统和高速铁路信息系统进行深入的研究 ,提出了一套完整的、系统化的高速铁路通信信号体系结构和相应的技术条件 ,不仅可以满足高速铁路运输的需要 ,也可以兼容既有线信号制式 ,在保证高速铁路通信信号系统高标准、高安全、高可靠和高速度的同时 ,又可以获得显著的经济效益。该项目于…     

5G无线通信技术在城市轨道交通中的应用探讨

第五代移动通信(5G)网络将于2020年实现大规模商用,这意味着我国乃至全球无线通信将进入5G时代。无线通信系统是城市轨道交通通信系统的重要组成部分,是保障各系统信息无线传输和线路正常运营的重要前提。当前城市轨道交通无线通信系统存在系统传输速率较低、延时较长等局限性,随着传输信息量的急剧增长,已无法很好地满足各系统在高速移动环境下的无线信息传输需求。5G无线通信技术凭借其先天性技术优势,能提供更高的传输速率(10 Gb/s)、更低的传输时延(毫秒级),以及高速移动(500 km/h)环境下更好的系统传输性能。对5G的典型应用场景、关键技术、典型网络架构进行研究,并结合城市轨道交通无线通信系统的特点,就5G在城市轨道交通领域从业务承载、网络架构、频段资源、信号覆盖、应用开发等方面的应用进行探讨。随着系统制式、标准化进程的逐步完善,各厂商产品链的日益丰富和成熟,5G无线通信技术必将在城市轨道交通中大有作为。     

一种提升高速铁路无线通信网络HARQ性能的方法

在长期演进LTE无线通信系统应用到高速铁路环境时,较高的移动速度、复杂的沿线环境将给系统混合自动重传请求HARQ性能带来较大的不利影响。本文对LTE HARQ在高速铁路场景下的性能进行分析,结果表明,相对于不采用HARQ技术,带有HARQ机制的系统具有较低的误块率、较高的吞吐量;然而,相比于公网静止用户场景,高速铁路移动用户的性能有所下降;本文提出一种增强小区重叠区HARQ传输性能的机制。性能分析表明,保存错误包待接入目标小区后合并解码,可使这些数据包在目标小区重发时的错误率降低55%,并提升了吞吐量。相比于不降低最大传输次数的情况,此方案在切换触发前给新数据包提供了更多的传输机会,使接入目标eNodeB重传前转数据包时,吞吐量提升了12%左右。     

地铁信号、PIS、CCTV、公众WIFI网络融合的探讨

无线通信是地铁多种系统信息交互的重要手段和方法,地铁中能用到无线通信网络的系统有信号、PIS、CCTV、公众WIFI,为满足在数据安全、延迟时间、传输模式、无缝性、可靠性和可用性方面多种不同的通信需求,文章重点探讨以上系统的网络融合方案。     

毫米波5G通信系统动态链路及决策树切换算法

毫米波是5G通信系统的重要频段,具有波长短、频带宽等优点.将毫米波5G通信技术应用于高速铁路车地通信系统,采用多链路融合无线通信组网方式,为车地之间的信息交换提供大容量、连续、可靠的无线传输通道.针对高速铁路车地通信中的越区切换,提出适用于不同环境的动态链路—决策树切换算法.经过仿真试验,证明动态链路算法可以有效完成切...     

MIMO在高速铁路GSM-R车地通信系统中应用的研究

GSM-R(GSM for Railways)系统作为一种新的铁路无线通信网络,应用于CTCS-3级列车控制系统,以满足高速铁路可靠的信号传输需求.但从实际的运行效果来看,对于车地无线传输质量的影响主要来自于多径效应,为此,本文在分析MIMO(Multl ple-lnput-multiple-output,多输入多输出)的基础上,证实了将MIMO技术引入GSM-R系统能使通信质量得到改善,非常适合高速铁路移动通信的特点.     

高速铁路防灾预警信息车地传输方案

防灾预警信息是高速铁路安全运行的重要控制信息之一,实现防灾预警信息快速准确地车地传输是高速铁路防灾设计的重点研究工作。介绍既有防灾预警信息车地传输方案,分析其在高速铁路运行过程中存在的问题,针对这些问题逐步地提出3种新型的防灾预警信息车地传输方案,拟定新方案的系统构成,并介绍每种方案的优缺点,为工程实践提供理论指导。     

基于HTCPN的列车追踪车地通信过程建模研究

为了对高速铁路移动闭塞系统(Moving Automatic System,简称MAS)进行更加精确的仿真,利用CPN Tools建立高速铁路列车追踪运行车地通信过程的CPN模型,应用CPN ML语言模拟无线通信模型中数据包的丢包现象;引入时间标志对模型中数据传输的时间特性进行分析。仿真过程中为模型各个控制环节定义数据采集监控器,连续仿真3次分析追踪运行车地通信信息传输的时间特性。结果表明:该分析方法可以得到准确的性能分析报告,仿真结果对高速铁路中MAS系统开发阶段的形式化验证具有一定的借鉴意义。     

铁路数字移动通信系统的传输干扰性能分析与改善

传输干扰率是铁路数字移动通信系统的服务质量指标中重要的一项,其描述铁路数字移动通信系统误码性能对列车控制信息传输的影响程度.在介绍铁路数字移动通信系统传输干扰基本概念的基础上,分析影响铁路数字移动通信系统传输干扰性能的重要因素,包括列车控制系统信息传输特性、列车控制系统链路层数据传输协议、通信系统越区切换等.基于列车运行速度与传输干扰间的关系,提出采用分布式天线扩大小区覆盖范围的方案,降低数据传输与越区切换发生的碰撞概率,以改善传输干扰性能.通过对分布式天线系统覆盖范围以及对其同频干扰、载波干扰比等性能指标的理论分析,证明了分布式天线覆盖方案可以有效地扩大广义小区的覆盖面积以改善铁路数字移动通信系统传输干扰性能.     

客运专线通信传输系统组网方案研究

通信传输系统在客运专线、高速铁路中发挥着重要作用,承载通信专业的数字调度、GSM-R铁路无线移动通信、数据网、综合视频、会议电视等业务;承载信号、信息、防灾、牵引供电、电力等专业业务;承载CTCS-2级列控系统和基于GSM-R无线通信系统的CTCS-3级列控系统。因此,应高度重视优化铁路通信传输网结构,为铁路通信提供一个安全可靠、结构合理、符合未来发展需要     

车地无线通信联络寻呼方式分析

车地无线通信广泛应用于车地通信广播、信号信息传递、视频图像传输等,车地无线通信联络寻呼方式有多种,孰优孰劣,值得探讨研究。     

基于等效阻抗模型的应答器下行链路传输性能评估方法研究

为监测和分析应答器传输系统下行链路传输性能,提出一种适用于铁路现场的基于等效阻抗模型的性能评估新方法。对应答器传输系统下行链路传输过程进行建模分析,给出下行链路传输过程等效阻抗模型,提出评估下行链路传输性能的阻抗测量与误差校正方法,引入六项统计参数对阻抗测量结果进行分析。测试结果表明,静态测试时车载天线输入阻抗的模与下行链路信号磁感应强度为增函数关系,而动态测试由于误差校正方式的改变,使得两者变为减函数关系;仿真结果表明,六项统计参数能够用于分析不同列车运行条件和环境下应答器传输系统下行链路传输性能的变化,验证了本文所提方法的正确性与可行性。