高速铁路移动通信TD-LTE切换算法研究

随着我国高速铁路的快速发展,铁路宽带移动通信技术LTE-R替代GSM-R已成为必然,LTE-R是国际铁路联盟确定的下一代宽带移动通信系统,它具有高速率、低时延、高移动和高安全性等特点。本文针对高速铁路无线通信环境的特点,在对TD-LTE切换过程中所涉及到的测量参数、滤波参数和控制参数等进行分析的基础上,提出了一种基于列车运行方向和行驶速度相结合的切换算法,并对改进后的切换算法进行了仿真和分析,得到最佳的切换参数组合,使得发生乒乓切换和链路连接失败的概率最小,从而有效地防止乒乓切换和掉话现象,提高了高速条件下的切换成功率。     

双冗余网卡高速切换的实现

双冗余网卡在铁路通信设备中大量应用,如何实现其高速切换是应用中的关键技术之一,而网络故障检测速度直接影响双冗余网卡的切换时间.以Interl 82546GB网卡为例,介绍在Windows操作系统下,通过在网卡驱动中读取寄存器,快速检测网卡故障,从而实现双冗余网卡高速切换,使双冗余网卡的切换时间缩短至70 ms,大大提高切换速度,从而保障各类铁路通信设备应用的正确性、稳定性和可靠性.     

光纤自动切换保护系统在铁路光纤线路保护中的应用研究

从当前铁路光线路保护发展需要出发,结合当前铁路光纤监测系统现状,对光纤自动切换保护系统在铁路光线路保护中的应用进行了研究,并提出了详细的解决方案.     

铁路LTE切换技术研究

在LTE铁路工程应用关键技术研究中,切换技术的研究亦非常关键。结合铁路无线通信业务应用特点,探讨铁路LTE系统切换技术的研究,希望对LTE-R在铁路的应用和发展有一定借鉴和指导意义。     

隧道内移动通信越区切换区域设置方案的比较研究

研究目的：针对我国城市轨道交通和铁路客运专线移动通信的越区切换位置存在的诸多问题，对隧道内移动通信切换区域的各种设置方案进行研究，为我国城市轨道交通和铁路无线通信网络规划和优化方案提供依据和参考。研究方法：通过对不同切换区域设置方案的分析，结合铁路移动通信技术的发展，从工程经济性、实施性、可靠性等不同方面进行多方案的比选研究。研究结果：提出了不同速度等级的铁路隧道内设置移动通信信号切换区域的几种方案，并对相应的方案做了分析比较。研究结论：隧道内移动通信信号切换区域的设置不仅受物体移动速度和切换时间的制约，还受高速移动带来的信号快衰落及不同制式移动通信系统切换机制的影响。     

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.     

新一代铁路计算机双机切换与外设延长系统的研究

为满足编组站综合自动化(SAM)系统的需要,在原有双机切换设备和外设延长设备技术的基础上,研究开发了新一代铁路计算机双机切换与外设延长系统.本文从设备组成、工作原理和软硬件设计等方面对其进行阐述.     

铁路环境无线场强覆盖评估算法综述

场强覆盖对于GSM-R规划和网络评估具有关键作用,是衡量蜂窝移动通信服务质量的重要指标之一.为准确得到铁路场强覆盖率和获得统一可行的铁路场强覆盖评估标准,本文结合应用背景,首先针对依据数理统计理论的抽样平均方式对抽样均值估计算法(SME)及其改进方法进行叙述,指出统计区间和抽样点数量等参数的选取是反映算法效果的重要参数.然后依据滤波方式叙述用于切换算法的场强覆盖评估算法,旨在不破坏原信号的前提下寻求复杂度适中的评估方法.最后对基于实测的评估算法进行介绍,以期得到统一的覆盖验收方法.全文对多种算法特点进行比较和总结,并对算法在铁路环境应用的可行性和可能存在的问题进行分析与展望,以期对铁路无线场强覆盖评估问题的研究提供参考.     

青藏铁路GSM-R网络切换过程的分析与研究

随着铁路信息化的发展，GSM-R数字移动通信系统即将在我国大规模应用。在铁路的高速运行环境下，保证有效可靠的切换是GSM-R网络的重要问题。根据青藏铁路的实际工程情况，总结了GSM-R网络切换过程的特点，同时对切换的2个重要问题，参数设置和切换异常，进行了分析，并根据信令流程得出异常定位的结论。     

新一代铁路计算机双机切换与外设延长系统原理及应用

为满足编组站综合自动化SAM系统的需要,在原有双机切换设备和外设延长设备的技术基础上,研究开发了新一代铁路计算机双机切换与外设延长系统.具体介绍设备原理和在兰州北编组站的应用情况.     

GSM-R网络中基于位置和中继功率控制的切换优化方案

GSM-R(GSM for Railway)的可靠性和高效性引起人们的关注。列车速度的提升导致多普勒效应更严重、切换触发位置更靠后、越区切换更频繁。多普勒效应恶化接收信号质量使中断率增加;切换触发位置靠后变相缩小重叠区覆盖范围使越区切换失败率增加;频繁的越区切换进一步降低系统可靠性。因此列车速度的提升对GSM-R网络的安全性和可靠性产生重要影响。同时,我国铁路网络的不断扩展对GSM-R系统的容量提出更高的要求。本文首先对GSM-R网络传统切换策略进行建模和性能分析。随后,提出一种利用列车位置信息和中继功率控制技术的切换优化方案。在该方案中,列车到达切换位置前,利用中继站获得分集增益,提升信道容量和链路可靠性;处于切换位置时,通过中继的功率控制,保证本小区的信号满足最低通信要求,变相扩大重叠区覆盖范围的同时有利于触发切换提升切换成功率。仿真结果表明:本文提出的方案有效地提升切换成功概率和信道容量,明显改善了GSM-R系统的性能。     

基于速度动态函的LTE-R越区切换优化算法

传统的LTE-R越区切换算法,采用固定切换迟滞门限和延迟触发时间的切换算法。但是当列车高速运行时,切换成功率明显下降,无法满足高速铁路无线通信系统对Qo S大于99.5%的要求。通过对切换流程、测量参数、控制参数的分析,提出一种基于速度动态函数的越区切换优化算法。该算法在低速、中速、高速3种列车运行状况下,更适宜高速铁路情景切换时机的选择。仿真结果表明:基于椭圆函数的LTE-R越区切换优化算法,既保证了列车在中高速运行时,越区切换成功率有着明显提升,又避免了列车在中低速运行时,乒乓切换事件频率过高。     

GSM-R无线网络越区切换问题研究及案例分析

越区切换是保障高速列车车-地数据传输的重要基础,切换失败或异常切换在CTCS-3级线路中可能会引起无线超时甚至系统降级。本文通过简要介绍GSM-R无线网络越区切换的基本流程,阐述越区切换的测试方法,基于高速铁路综合检测列车的动态检测数据分析近年来切换成功率指标的变化趋势,指出造成越区切换故障的原因,并提出优化建议。     

一种基于车载双天线的GSM-R冗余网络无缝切换方案

随着铁路现代化的发展,列车运行速度逐渐增加,由此导致列车在穿越GSM-R网络小区的过程中需要频繁地执行越区切换操作。由于GSM-R网络先断后连的硬切换方式必然造成切换过程中存在通信中断等问题,对行车造成一定的安全隐患。传统的切换优化方法仅针对单层网络中移动台越区切换过程进行改进,忽视了GSM-R系统现有的冗余网络配置特点。本文提出一种将GSM-R双层冗余网络中的不同基站组成一个为列车服务的虚拟小区,并采用车载双天线与虚拟小区进行协作通信的方案,以充分利用冗余网络配置特点,从而实现列车穿越小区过程中完成无缝切换操作。仿真结果表明:所提出的方案使切换中断率明显降低,为列车的安全运行提供了可靠保证。     

铁水联运码头前沿车船直取车辆交接安全防护系统及方法

在基于传统铁路专用线引入到港口栈桥或码头前沿,由岸桥吊具直接与车船直取接驳集装箱中转倒装作业方式下,提出一种铁水联运智能轨道牵引车与取送装卸车辆的铁路调车机车相互交接车辆的安全防护系统及方法,解决港口作业区轨道牵引车与取送车调机机车的协同作业安全防护问题.     

基于铁路主数据中心云化基础设施的灾备关键技术研究

从铁路信息系统灾备建设现状出发,立足铁路主数据中心基础设施云环境和灾备中心建设需求,重点研究数据复制、主备/双活、业务切换及自愈、云灾备服务等灾备关键技术;对铁路信息系统灾备保障程度进行等级划分,提出基于铁路主数据中心基础设施云环境的信息系统灾备方案建议。研究成果可为铁路信息系统灾备中心的建设及应用系统灾备架构的选择提供参考,并为铁路云灾备服务化提供研究基础。     

高铁铺架施工智能化系统的研究与开发

针对高铁铺架施工跨度大、涉及学科和工序繁多,智能化要求高等问题,设计并实现了一款高铁铺架施工智能化系统,该系统采用B/S架构,MVC开发模式进行整体架构设计,采用ASP.NET语言实现动态Web网页,采用数据仓库技术和Apriori算法进行数据处理和挖掘。从组织施工调查模块、设计文件审核模块、竣工验收模块、完善移交模块等4个模块对平台进行了详细设计。通过实际验证得知,文章开发的高铁铺架施工智能化系统运行稳定,实用性较好,对提高我国高速铁路铺架施工的智能化水平具有积极意义。     

GSM-R系统高速适应性探讨

深入分析影响GSM-R系统高速性能的5个因素：时间提前量（TA）、多普勒频移、切换、小区重选、设备性能,结合GSM-R系统和高速铁路的特点,经过分析推导表明,GSM-R系统支持时速500km的高速铁路车-地通信业务。