地铁民用无线通信系统切换分析和解决对策

结合深圳地铁一期工程民用无线通信系统的建设经验，简析了民用无线通信在隧道间越区切换、车站内外切换、换乘站切换和隧道与地面切换等方式，提出了保证平滑切换的具体措施。     

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。     

地铁漏泄电缆敷设方案

阐述了地铁各类无线通信系统的功能及所用技术制式,详细列出了各系统使用的频率;依据各种无线通信系统的运用需求,提出了多条漏泄电缆合并共享的建设方案;明确漏泄电缆的安装位置要求;对隧道中存在的频率干扰进行分析,并提出了应对措施.     

基于SPN的越区切换模型分析

CTCS-3列车运行控制系统是中国列车控制系统(CTCS)的重要组成部分之一,它采用GSM R实现地面一列车间连续、双向的安全信息的无线传输.对于GSM-R而言,移动台的越区切换必然引起通信连接的暂时中断.由于安全数据传输直接影响行车安全,为保证其传输的可靠性,必然要求更短的切换时间和更高的切换成功率.本文研究安全数据通信在越区切换时的传输可靠性,并对越区切换过程进行随机Petri网的建模和分析.给出列车速度与越区切换成功率的关系,以及列车在350km/h的速度下,越区切换时间与越区切换成功率之间的关系.最后,本文将分析结果与CTCS-3需求标准进行了比较,说明其可以满足要求.     

漏泄波导通信在地铁列车控制系统中的应用

介绍了漏泄波导通信的原理、工作方式,给出了漏泄波导数据无线传输方式和基于漏泄波导通信的地铁列车控制系统的结构。该无线通信的列车控制系统在减少地面设备的基础上解决了地-车双向大容量信息传输及其安全性,从而缩短了列车运行间隔和列车的安全制动距离,可以大幅度地提高地铁系统的运营能力,降低运营成本。     

基于模糊逻辑的LTE-R自适应切换优化算法

越区切换作为LTE-R无线通信系统中高可靠性通信的关键技术,一旦越区切换失败将会给高速铁路的安全运行带来严重的隐患。随着高速列车不断提速,越区切换将更加频繁,如何提高越区切换成功率是亟需解决的关键问题。针对高速铁路LTE-R无线通信系统越区切换算法采用固定迟滞门限,导致切换成功率低的问题,提出了一种基于模糊逻辑的LTER自适应切换优化算法。在越区切换算法中引入模糊逻辑推理机制,利用列车速度、参考信号接收功率和参考信号接收质量来对迟滞门限进行自适应优化。首先,将切换测量选取的列车速度、参考信号接收功率和参考信号接收质量切换指标进行模糊化处理,再根据规则库中设定的规则以及隶属度函数进行模糊推理。然后,在采用模糊推理规则推理后,为了得到相应的越区切换迟滞门限进行去模糊化操作,采用重心法去模糊化,即将隶属度函数曲线与横坐标围成面积的重心作为最终迟滞门限值输出。最后,将推理的结果输出作为优化后的迟滞门限,使用优化的迟滞门限进行列车越区切换执行。同时选取不同因素的组合来对切换优化算法进行对比仿真分析,通过更改RSRP,RSRQ和v模糊变量的不同参数组合,选取RSRP-RSRQ,RSRP-V,RSR...     

地铁无线通信系统选型与公网引入的探讨

简介地铁无线通信系统的功能与组成，分析了无线通信系统制式的选择，覆盖方式、漏泄电缆选择。公网引入等问题。     

基于随机Petri网的GSM-R越区切换成功率分析

CTCS-3级列车运行控制系统利用GSM-R网络进行车地间连续、双向的安全信息传输。而GSM-R系统采用硬切换技术,切换时必然会产生短暂的通信中断,这就会影响列车控制类数据传输业务。为保证安全数据传输的可靠性,迫切要求更短的切换时间和更高的切换成功率。对此,建立GSM-R系统越区切换的随机Petri网模型,分析影响越区切换成功率的因素,并利用MATLAB仿真得到列车运行速度、越区切换中断时间以及列车追踪间隔与越区切换成功率的关系;最后说明列车在350 km/h和430 km/h速度下运行时,越区切换成功率是否满足CTCS-3级系统需求标准要求。     

隧道模拟环境下城市轨道交通车地综合通信系统双漏泄电缆传输性能研究

基于LTE(长期演进)技术的车地无线通信系统逐渐成为城市轨道交通车地通信新的发展方向。采用双漏泄电缆,覆盖的LTE-M(城市轨道交通车地综合通信系统),通过加载模拟业务,对漏泄同轴电缆覆盖的传输性能进行了模拟试验。研究发现：相比于相同极化方式,当两根漏泄电缆采用HV方式(即一根为水平极化、另一根为垂直极化)覆盖时,车地通信系统的平均传输速率约提升50%;当漏泄电缆间距由1.0 m减少至0.3 m时,系统的传输速率没有明显下降。提出了适用于城市轨道交通隧道环境的双漏泄电缆覆盖方案：采用由HV方式组成双漏泄电缆且漏缆间距设定为0.3 m。该方案可以在最小的漏缆间距下获得最佳的信号传输速率。     

CBTC越区切换中断时间分析

基于通信的列车控制(CBTC)系统采用IEEE802.11标准作为无线通信传输协议。根据IEEE802.11标准中规定的越区切换流程,采用移动通信系统越区切换中断时间的计算方法,推导出越区切换中断时间与列车运行速度的关系表达式。采用此关系表达式进行理论计算的结果显示,在发射功率为17 dBm,发射和接收天线增益均为10 dB,发射与接收端损耗均为5 dB的条件下,典型行车速度为50,70,90 km.h-1时,越区切换中断时间应分别控制在224,160和124 ms以内才能够保证通信持续正常。建立2列列车追踪运行模型,仿真不同越区切换中断时间的后车运行曲线。仿真结果显示:列车以25 m.s-1(90 km.h-1)的速度行驶时,越区切换中断时间在130 ms以内能够满足列车通信的需求;验证了CBTC越区切换中断时间与列车行驶速度的关系表达式是合理的。