5G-R和GSM-R网络列车调度通信业务平滑过渡方案研究

随着铁路新一代移动通信系统建设推进和GSM-R逐步退网,5G-R和GSM-R网络将存在较长的共存期,为保证铁路调度通信业务在两种不同制式网络之间平滑过渡,互联互通问题亟待解决。首先,对双网络共存场景及业务需求进行分析,基于此提出支持互联互通的铁路调度通信业务系统架构;其次,对不同网络用户之间开展语音个呼、语音组呼、功能寻址、基于位置寻址等调度通信业务互联互通流程进行分析研究,并提出实现方案,同时针对数据业务和视频业务互联互通的可能性进行分析;最后,总结提出5G-R和GSM-R网络调度通信平滑过渡建议。该方案在尽可能减少对既有GSM-R网络调整的基础上,分析实现跨网用户之间语音个呼、语音组呼、功能寻址和基于位置寻址等业务的可行性,为网络升级时调度通信业务平滑过渡提供技术支撑。     

铁路5G-R语音调度通信系统研究

概述5G-R的标准进展,简要地对5G-R与GSM-R调度通信系统进行分析,围绕5G-R语音调度通信系统,从系统架构、协议栈、技术实现和性能要求等方面进行深入研究和总结。5G-R语音调度通信系统通过采用5G和MCPTT等关键技术,将实现端到端的全IP通信、网络与业务的解耦,灵活适配未来铁路调度通信需要。     

5G-R冗余技术方案研究

从GSM-R时代开始,铁路无线通信专网的可靠性一直是用户最关心的.GSM-R在网络级使用交织组网或共站址双网的方式组网,达到网络级可靠性的目标;在设备层面使用冗余技术进行硬件备份.随着铁路无线通信技术即将步入5G时代,网络级和设备级的可靠性方案再一次成为一个重要研究课题.回顾铁路5G专用移动通信可靠性需求和实现方案,分...     

5G-R增强现实通信系统方案研究

中国国家铁路集团有限公司提出构建铁路第五代移动通信技术(5G)智能联接的战略构想,以实现智能铁路各要素全面感知、泛在互联、融合处理的技术战略目标.增强现实(AR)技术在铁路行业的应用前景广阔,而具有增强现实能力的通信系统,将是充分挖掘铁路5G专用移动通信(5G-R)网络能力的关键应用.通过全面梳理AR技术的产生、发展、...     

5G技术在中国铁路的应用研究

5G技术将给铁路通信的建设使用和运维管理都带来巨大的变化。对5G网络的主要技术特点和铁路5G的主要应用场景进行分析,并对铁路的5G建设提出规划建议。     

铁路5G-R基础设施管理系统研究

铁路5G-R系统具有基站布设密集、核心网采用云架构部署等特点,对基础设施运行的稳定性要求更高,导致运维难度有所提升。本文引入数据中心行业基础设施管理系统的概念,研究设置基础设施管理系统与铁路5G-R运维系统的互联接口,实现基础设施与5G-R运维系统的数据互通,形成有效的运维综合分析基础,有助于提升铁路5G-R的运维水平,为保障铁路5G-R安全可靠运行创造条件。     

基于eBPF和ConvLSTM的5G-R网络安全审计系统研究

在铁路5G专网快速发展的背景下,铁路网络信息安全关系到铁路运行安全等方面。但当前成熟的铁路网络安全设备多是针对可能存在的非法入侵、外网干预等外部安全隐患,对于内部使用不当或通信异常带来的安全问题,还未有系统性的检测方法。因此,提出一种可同时进行网络内外异常检测、集流量抓取和数据分析为一体的实时性较强的网络安全审计系统成为迫切需要。设计从网络安全审计的三大关键技术出发,分别对应本系统的数据采集、数据解析、流量识别三个模块,并说明系统在网络中部署的环境与位置。具体运用了eBPF技术抓取网络流量数据包,利用深度学习的数据预处理方法提取其中特征信息,并导入已训练好的ConvLSTM模型中进行预测,最终判断是否出现异常流量。通过两个数据集的实验验证并与传统算法进行对比,此网络安全审计系统针对外部攻击流量的预测准确率可以达到0.97,针对内部通信异常预测准确率为0.96,实现了对外部或内部因素导致的网络流量异常问题的监测与排查,以便快速反应采取进一步措施。针对5G-R场景进行的网络安全审计系统设计和研究可以为未来铁路面临的网络安全挑战提供技术支撑和帮助。     

基于5G-R的铁路物联网固定终端连接管理平台方案

5G-R系统是铁路下一代数字宽带移动通信系统,在民用5G系统的基础上针对中国铁路应用场景定制化开发。在高带宽、大连接、低时延的标准特性上,增加了集群通信、智能呼叫、位置管理等铁路特定功能。为适应智能铁路物联网需求发展,面向铁路沿线5G-R网络覆盖,针对铁路物联网数据回传与行车业务数据共网回传的需要,在5G-R体系中提出连接管理平台功能实体。连接管理平台用于管理铁路物联网中进行基础设备设施监测检测的地面固定终端,通过协调数据发送计划,平衡无线网络话务量,实现对无线资源的统一调度,在保障行车数据传送的基础上实现铁路基础设备设施监测检测系统数据有序回传。针对铁路基础设备设施监测检测系统固定终端的业务需求,对连接管理平台的系统架构、功能组成、运维管理提出细化方案。     

基于关键业务通信机制的铁路智能调度通信技术研究

随着铁路下一代移动通信技术的不断发展,以及智能铁路对调度通信提出的全新需求,迫切地需要研究相适应的调度通信技术.首先,针对铁路下一代智能调度通信进行需求分析和技术对比;其次,根据3GPP关键业务通信机制,提出铁路智能调度通信系统架构,并给出关键业务系统的设计方案和优越性分析;最后,阐释呼叫控制、媒体传输与控制、群组管理...     

铁路5G-R智能手持终端设计方案

随着我国铁路5G-R网络建设和铁路移动互联网的发展,5G-R智能手持终端在铁路各专业中的应用将越来越广泛。介绍铁路手持终端发展现状与趋势;分析铁路手持终端在铁路各专业应用场景中的通信业务需求;提出5G-R智能手持终端的总体设计方案;从终端用户的使用体验出发,提出5G-R智能手持终端的多业务融合方案、业务优先级保障方案以及通信业务与移动应用融合方案;针对5G-R手持终端智能化和宽带化引入的网络安全问题,提出终端安全管控和移动应用商店解决方案。     

5G-R核心网容灾组网方案及关键技术研究

铁路5G专网是我国铁路新一代移动通信系统,正处于科技攻关阶段。为规范核心网组网,明确设备技术要求,确保系统服务质量符合要求,核心网容灾组网方案亟待研究。首先,在调研分析铁路需求基础上,研究提出5G-R核心网规划方案;其次,研究组网关键技术,包括设备故障检测方式、参数设置和网元容灾备份部署方式及其适用性;然后,结合网元作用和接口协议,重点研究并提出4种网元容灾备份组网方案;最后,依托研发实验室进行测试验证。试验表明,网元故障时,系统自动倒换,网元故障倒换时间与设置的故障检测时长相关,建议小于20 s。建议将来在实际应用中,综合考虑网元的平均无故障恢复时间(MTBF)、交互心跳的性能处理能力等因素,进一步优化调整。     

面向5G-R大规模物联网的新型多址方案

在移动通信网中,实现高速铁路智能化及高速铁路场景下大规模低成本、低功耗设备的联防联控,需要建设5G-R网络,其中大规模机器通信场景是实现高速轨道交通大规模物联网的重要支撑.目前,一种面向大规模机器通信场景的新型多址方案被提出,称为串联扩展多址方案,解决了大规模的用户数与有限的无线电资源间的矛盾.然而,该方案尚未考虑高速...     

5G承载铁路业务需求分析及方案研究

目前,我国铁路移动通信专用网络（GSM-R）承载能力达到饱和,铁路各专业开始探索应用运营商公共通信网络推进铁路通信技术发展。我国铁路行业制定了以5G技术作为铁路下一代移动通信专用网络的发展路线,并提出统筹利用5G公网提升铁路智能化能力。基于5G技术特点,对铁路典型业务进行分析,提出铁路业务在移动通信网络中的分类承载方案,以及基于5G-R的铁路业务分级承载方案;最后,提出加快5G-R技术装备发展、采用多种移动通信网络承载铁路业务等建议,为铁路通信的相关研究提供参考。     

铁路5G专网集群通信技术方案研究

首先介绍铁路调度通信、列车控制系统基本特点;在分析基于LTE的语音业务(VoLTE)技术和MC(关键业务)集群通信技术的基础上,针对铁路5G专网MC系统架构以及铁路5G专网集群通信技术应用方案进行研究.     

基于5G NR的智能铁路定位技术研究

为提高列车和人员的定位精度,针对智能铁路高速和低速场景下的定位需求,结合基于正交频分复用技术的全新空口设计的全球性第5代移动通信技术标准（简称：5G新空口）（5G NR）定位技术,提出基于5G NR的上行和下行定位解决方案。基于到达时间差的定位技术原理,通过选用下行到达时间差（DL-TDOA,Downlink Time Difference of Arrival）定位法和上行到达时间差（UL-TDOA,Uplink Time Difference of Arrival）定位法,设计了上下行定位参考信号、时间测量值反馈及定位流程,保证了智能铁路低速场景下满足第3代合作伙伴计划技术报告（3GPP TR）所定义的米级定位精度,并提出了高速场景及隧道场景下的潜在定位增强技术,为智能铁路多场景定位提供技术参考。     

深圳都市圈城际铁路调度通信系统研究

建设一个一体化调度指挥的通信系统,是当前深圳都市圈城际铁路建设的重点工作。在分析国家铁路和地铁调度通信系统方案及特点的基础上,结合深圳都市圈城际铁路网的建设和运营规划,从通信系统建设应用角度分析了深圳都市圈城际铁路网的建设需求,提出基于业务与承载分离原则构建其调度通信系统。即：采用仅支持数据功能的LTE-M(城市轨道交通车地综合通信系统)作为无线通信承载系统,采用基于关键业务通信机制的MCX(MCPTT(关键语音)、MCData(关键数据)和MCVideo(关键视频)的统称)方案作为调度通信业务系统,以满足深圳都市圈城际铁路线间互联互通和自主运营的要求。     

基于铁路5G-R的CTCS-3级列控系统适用性研究

目前,我国现有300 km/h及以上速度的高速铁路均采用CTCS-3级列控系统。基于5G-R网络特点以及CTCS-3级列控系统的需求,结合列控系统全路规模部署的现状,研究基于5G-R网络的C3列控系统方案,包括5G-R网络与列控系统互联方案、双模单通道方案、双模双通道方案;重点论证跨通信局界RBC移交的复杂场景下,5G-R网络设置、工程部署、通信流程方案,并针对5G-R网络高带宽、大连接、低时延等特性,结合当前无线超时故障发生原因,提出双模双通道方案,进一步提升CTCS-3级列控系统的可靠性和可用性。     

基于工作站网络的负载平衡智能调度模型的研究

工作站网络作为一种新的并行计算结构越来越受到人们的重视,如何采取有效的调度策略来平衡各结点的负载,从而提高整个系统的并行性和资源利用率,已经成为人们的研究热点。本文提出了一种基于NOW的免载平衡智能调度模型。该模型根据任务负载情况,采用自适应、知识获取等技术,实现智能负载平衡调度。     

胶济铁路干线调度集中系统的研究

调度集中系统是铁路运输调度指挥的重要行车设备，是提高铁路调度指挥效率、保证行车安全的重要系统。分散自律调度集中系统是综合了计算机技术、网络通信技术和现代控制技术，采用智能化分散自律设计原则，以列车运行调整计划控制为中心，兼顾列车与调车作业的高度自动化的调度指挥系统。现以胶济线为背景，详细分析胶济线的运输组织模式及运输作业特点，总结该线铁路运输规律，在此基础上提出了适用于繁忙铁路干线的调度集中系统方案，探讨了调度集中系统的应用对传统运输组织模式所带来的变革。胶济线调度集中系统的应用，为全路繁忙铁路干线实现调度集中指挥提供了示范。     

IMS技术在铁路调度通信系统中的应用研究

应用IMS技术开展基于IP的铁路调度通信系统方案研究,为铁路运输生产提供集语音、视频和数据于一体的多媒体调度业务。首先分析了既有铁路调度通信系统存在的问题及业务需求;然后通过对不同交换技术进行比较分析,给出技术体制选择建议;在此基础上,通过网络结构、节点设置及承载网络方案比选,提出了基于IMS的铁路调度通信系统的建议方案。