CTCS-3级列控数据传输与GSM-R网络CSD测试关系

介绍CTCS-3级列控系统车-地数据通信协议和传输模型;结合列控系统实际应用,归纳车-地通信常用数据。在此基础上,阐述GSM-R网络CSD测试原理,讨论关键参考指标的确立依据。列控数据传输运用质量是GSM-R网络CSD测试的根本依据,了解实际应用与测试之间的关系,对探讨CTCS-3级列控系统车-地数据传输运用质量的评价方法和深入理解GSM-R网络CSD测试结果有着重要意义。     

基于GPRS分组交换网络的CTCS-3级列控系统车地安全数据传输的可行性

基于高速铁路既有的通用分组无线业务(GPRS)分组交换网络以及CTCS-3级列控系统车地安全数据传输需求,提出GPRS承载CTCS-3级列控系统车地安全数据传输业务的服务质量(QoS)关键指标和协议栈;基于半实物仿真平台提出GPRS网络承载车地安全数据传输QoS测试方法,并对QoS关键指标进行测量和分析。结果表明:40字节和128字节用户数据报协议(UDP)数据帧端到端传输时延在改进网络临时块流(TBF)释放机制后,可以满足车地安全数据传输QoS的需求;GPRS网络的误帧/丢帧主要出现在小区重选时,下行链路误帧/丢帧率高于上行链路误帧/丢帧率;GPRS附着时延和分组数据协议(PDP)激活时延可以满足车地安全数据传输QoS的需求。优化GPRS网络数据传输时延、小区重选机制和重选时的数据缓存机制是利用GPRS网络承载CTCS-3级列控系统车地安全数据传输的关键。     

CTCS-3级列控系统无线超时问题分析

基于GSM-R网络实现车地信息传输的CTCS-3级列控系统在国内取得快速发展,现场运用中发现,无线超时是影响CTCS-3级列控系统运用质量的一类主要问题。从无线超时的原因分类出发,结合目前在用的接口监测系统,以及新加装的Datalogger和Um接口监测设备,以一些典型问题为例,详细介绍无线超时问题的分析方法,对指导无线超时问题的分析解决,提高CTCS-3级列控系统的运用质量,具有重大现实意义。     

CTCS-3级列控系统中GSM-R车载通信系统的研究

采用GSM-R进行车-地列控数据传输是CTCS-3级列控系统的重要特征之一.本文在研究CTCS-3级列控系统总体技术方案的基础上,对GSM-R车载通信系统的需求进行了分析和研究,整理了GSM-R车载通信系统的设计和开发中的标准、规范与约束,并给出了一种系统结构的设计思路.     

GSM-R通信切换事件对CTCS-3级转CTCS-2级列控的影响

着重阐述GSM-R通信网络的切换事件对列车CTCS-3模式控车转CTCS-2模式控车的影响,分析切换失败的原因,并提出一些网络优化措施,减少直至杜绝因切换失败而导致列车CTCS-3模式转CTCS-2模式的发生,加强行车安全。     

预留CTCS-3级列控业务线路的GSM-R设计方案探讨

部分铁路建设初期采用普通单网的GSM-R网络结构,将来提速到300 km/h时需采用CTCS-3级列控系统,需改造GSM-R单网交织网络结构。针对这一情况,为减少对既有网络的影响,节省工程投资,使改造工作相对容易,在初期进行GSM-R普通单网设计的同时可以在覆盖电平、服务质量、容量需求、频率规划等方面预留交织单网条件,但在连续隧道群等复杂区段的弱场处理预留还存在一定难度。     

简析GSM-R在CTCS-3列控系统中的作用和故障判断处理

CTCS-3级是基于无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统;它主要面向提速干线、高速新线或特殊线路,基于无线通信的固定闭塞或虚拟自动闭塞。因此,GSM-R的质量如何将直接关系到CTCS-3列控系统的正常运行,并将影响到目前中国铁路大量投入建设运行的客专高速铁路的行车秩序。下面从几个方面来简单阐述GSM-R在CTCS-3系统的作用、GSM-R故障分析以及如何通过对GSM-R各接口信令的监测分析来判断定位CTCS-3系统的故障。     

基于GSM-R的CTCS-3级列控系统安全数据传输通信协议栈分析

基于开放系统的安全数据传输理论,分析了开放传输系统的特点和应对策略,针对CTCS-3级列控系统安全数据传输,从数据链路层和传输层的角度探讨了用GSM-R来承载CTCS-3级列控安全数据传输时在协议方面所采取的差错控制、防止非授权接入等措施,在分析的基础上,给出了基于GSM-R开放系统的CTCS-3级列控系统连接建立详细过程。     

CTCS-3级列控系统RBC控车场景建模与验证

应用统一建模语言UML与模型检验工具PHAVer(Polyhedral Hybrid Automaton verifier)相结合的方法,研究CTCS-3级列控系统RBC控车场景:列车注册与启动、行车许可、等级转换、列车注销的混成性。首先通过UML支持的扩展机制,引入构造型(Stereotype)对UML进行面向混成性的扩展,建立RBC控车场景UML模型,实现对RBC控车场景混成性的描述。然后依据UML到PHAVer的转换规则,将UML模型转换成PHAVer模型。最后,依据CTCS-3级列控系统需求规范,总结RBC控车场景的功能需求,运用PHAVer进行验证,证明CTCS-3级列控系统需求规范的正确性。     

基于GSM-R和5G-R的CTCS-3级列控系统无线通信协议设计及差异性分析

随着我国5G网络建设日趋成熟,CTCS-3级列控系统及下一代列控系统承载大容量数据业务的需求也愈发强烈。5G-R网络作为替代GSM-R网络的下一代铁路通信移动系统,提供面向字节流的传输服务,具有宽带宽、高速率、低时延的优势,GSM-R网络下的无线通信协议已不再适用。从总体结构、协议分层和协议分割重组等方面对5G-R网络下的无线通信协议进行设计,从协议功能、传输可靠性、传输速率等方面对GSM-R网络和5G-R网络下的两种无线通信协议的差异性进行比对分析。5G-R网络下设计的无线通信协议可靠性更高、传输速率更快,可充分利用和发挥5G-R网络的优势。研究成果可对CTCS-3级列控系统在5G-R网络下的无线通信协议建设提供思路和借鉴。     

CTCS-3级列车运行控制系统对GSM-R网络主要需求的探讨

CTCS-3级列车运行控制系统采用GSM-R网络实现RBC与车载设备的车-地信息双向传输。通过总结CTCS-3级列车运行控制系统安全数据传输对GSM-R网络的主要需求特点,分析满足列车运行控制系统需求的GSM-R网络主要运行指标,提出工程建设和运营维护工作中需要考虑的因素及建议采取的措施,可供统筹开展高速铁路信号、通信系统设计、建设与维护工作参考。     

GSM-R网络用户数据帧传送时延研究

依托铁道部重点课题《京沪GSM-R相关技术研究——京沪高速铁路承载CTCS-3级列控业务的GSM-R网络服务质量指标评估体系研究》,针对GSM-R网络用户数据帧传送时延指标展开研究,通过理论分析、实验室测试和现场测试,得出不同应用速率、不同数据长度、不同模块下指标的取值,为GSM-R网络应用速率的选择提供依据,并基于对取值的分析,评估当前的测试方法,提出合理化建议。     

GSM-R网络QoS指标研究(一) GSM-R网络注册时延指标的研究

通过基本理论研究和现场测试数据的分析,研究影响GSM-R网络注册时延指标的因素,对今后的网络建设和运营过程中如何进一步提高该项指标提出建设性的意见。     

CTCS-3级列控系统安全数据网分析

针对CTCS-3级列控系统安全数据网络,研究了信号系统安全数据网功能、信息传输、组网结构和网络安全防护措施。     

CTCS-3级列控系统CSD数据传输处理过程及延时性能分析

阐述了列控CSD数据传输在CTCS-3级列控系统中的应用与意义,介绍了CSD传输延时的定义以及铁路应用的指标要求,描述了CSD数据传输处理过程,分析了CSD延时的产生原因与分布情况,针对传输系统保护倒换、R接口不同的串口通信速率,以及不同的空口用户速率、用户数据帧长度给出了实测数据。     

基于单网交织网络的GSM-R基站间距分析

通过分析单网交织情况下,基站子系统上下行链路匹配及切换频率与CTCS-3要求的传输干扰时间TTI间的关系,找出工程应用领域合理的基站间距,满足CTCS-3列控系统要求.     

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。