认知的铁路应急自组织网络研究

随着高速铁路对通信系统安全性要求不断提高,及业务需求不断多样化,GSM-R网络将面临更多的技术挑战。本文针对某些基站网元由于突发事件而不能为终端提供无线服务的问题,提出组建基于认知无线电技术的铁路自组织网络,以达到应急通信的目的。在对铁路应急通信场景进行描述的基础上,提出认知的铁路应急自组织网络模型,分析了认知的铁路应急自组织网络面临的技术挑战,包括双模终端的设计、分簇算法、频谱侦听和铁路运营模式等,重点阐述了簇头选择和分簇频谱侦听技术的设计方法。     

伪基站系统对铁路GSM-R系统影响分析

介绍伪基站系统的构成、工作流程,详细说明伪基站如何获取IMEI、MSISDN等用户信息;重点分析伪基站对铁路GSM-R网络带来的影响及GSM-R运营维护中如何确认和定位伪基站;通过分析GSM-R网络构成及覆盖方式,提出设置GSM-R网络双BA降低伪基站对铁路通信影响的解决方案。     

铁路应急通信网络组呼的组播路由算法分析

从建立GSM-R铁路应急通信网络的需要出发,在组播路由算法ODMRP的基础上通过改进,提出1种支持GSM-R铁路应急通信网络组呼的组播路由新算法(REGCA)及其算法流程。在该算法中加入了抑制听者发言、限制洪泛区域以及允许自动加入临时组播等控制策略。使用NS2仿真工具建立武广高铁应急通信系统自组网仿真模型,然后根据模型建立相应的仿真场景,对REGCA算法进行仿真分析。仿真结果表明,采用REGCA算法能够大大减轻网络负载、提高分组投递率、降低端到端传输时延和路由开销;采用REGCA算法在各种仿真场景中的分组投递率均达80%以上,端到端传输平均时延均在0.4s以下,能够满足GSM-R铁路应急通信环境下的组呼要求。     

▲移动基站在GSM-R系统及应急通信中的应用

近日，济南铁路局和北京欣易晨科技发展有限公司合作开发的《移动基站在GSM-R系统及应急通信中的应用》项目，通过了济南铁路局科学技术委员会的审查。该系统在北京交通大学的铁道部国家GSM-R通信实验室完成测试以后，在济南铁路局泰安、聊城等地进行了近一年的在网测试使用，运行良好。该基站既可自成系统独立工作，也可接人铁路既有GSM-R核心网系统网络，实现移动用户间点对点通信及三方通话等一系列功能，满足铁路现场应急通信的需求。经专家委员会评审，认为该课题项目在应急通信等方面填补了路内空白。该项目是以先进的分布式技术为依托，扁平式的IP网络结构为构架，将核心网的部分功能移植到基站侧，并采用软件的方式实现移动通信，增强了GSM-R移动通信系统的兼容能力。移动基站设备体积小，集成度高，为现场快速展开使用提供了方便条件，特别是在处置突发性事件时，可在较短的时间内提供应急通信保障，大幅度提升突发性事件应急处置能力。     

青藏铁路GSM-R同址双层网络工程测试

GSM—R网络工程测试是保证GSM-R网络可靠运行的关键一环。介绍了青藏铁路GSM—R通信网络的无线电磁环境干扰测试、无线场强覆盖测试、GSM-R语音通信QoS测试、电路域列控数据QoS测试、GPRS性能测试、铁路特征业务验证测试等工程测试方法和要求，以上测试方法适用于基于GSM-R的无线调度通信系统。     

重载铁路GSM-R数字光纤直放站的应用研究与探讨

由于模拟光纤直放站的时延问题,造成直放站远端机之间、基站与直放站的重叠区存在多径干扰,严重影响通信质量,导致铁路GSM-R通信系统产生40%以上的超时现象;通过研发GSM-R数字光纤直放站,有效解决了该问题,具有组网灵活、底噪低、时延调整等特点,减少了网络多径干扰,并提高了GSM-R重载铁路通信质量。     

伪基站对GSM-R网络干扰的研究

近年来伪基站在铁路沿线日益增多,对铁路GSM-R网络的影响越来越大,为此研究伪基站的组成和工作原理,分析伪基站对GSM-R网络造成的干扰,并提出相应的处理方法和预防措施,为铁路运输生产提供可靠的通信保障.     

GSM-R技术在铁路中的运用和发展

1 我国GSM-R系统现状近年来,GSM-R系统在铁路系统中发展迅速,在列车控制、高原铁路、货运重载成套技术的形成和发展中发挥了重要作用,特别是在高速铁路建设和运营中,GSM-R系统促进了高速移动通信技术进步和GSM-R产业的稳定发展.随着青藏铁路、大秦铁路和胶济线的开通运营和客运专线建设,加强无线网络优化、搞好运营维护是提高GSM-R网络质量的关键.2005年5月,青藏铁路西藏境内GSM-R铁路移动通信工程正式开T.GSM-R铁路移动通信工程由干线通信系统、区段通信系统和无线通信系统组成,需要修建100多座无线基站.青藏铁路是亚洲第一条完全基于GSM-R通信系统的线路,是亚洲第一条采用GSM-R系统传输列车控制安全数据的试验铁路,并采用双重覆盖方案增强系统的可靠性.     

GSM-R技术在铁路应急通信系统中的应用

1 GSM-R技术应用于铁路应急通信系统的意义自20世纪90年代以来,以高速、重载、电气化为特征的现代化铁路进入一个全新时期.铁路点多线长,地质条件和地理环境复杂,继续沿用过去的铁路应急通信系统,势必制约高速铁路的发展.为适应现代高速铁路发展,铁路应急通信系统采用先进技术势在必行.GSM-R系统确定为我国铁路移动通信的发展方向,将GSM-R技术引入铁路应急通信系统成为必然.     

我国铁路GSM-R的应用和发展

国际铁路联盟(UIC)在欧洲推广应用GSM-R技术,以满足常规铁路和高速铁路专用调度通信的要求,并决定采用基于GSM-R技术标准作为欧洲新一代铁路无线移动通信系统的技术标准.我国于2004年10月与UIC签署了选择GSM-R技术标准备忘录,根据我国铁路专用移动通信网络现状及存在的问题,实施了以下关键技术,如功能寻址、基于位置寻址、组呼及广播呼叫业务、增强多优先级与强拆、多司机间的通信等;提出我国铁路GSM-R网络发展应坚持"统一规划、全路组网、分步实施、持续发展"的指导方针.     

GSM-R网络小区覆盖半径的算法研究

随着GSM R网络在中国铁路应用的需要,网络预规划得到广泛的重视。针对中国铁路和环境的实际情况结合GSM R网络技术,研究了预规划GSM R网络小区覆盖半径的算法。本文主要从理论分析、已知条件和算法三方面来系统的介绍预规划小区覆盖半径的算法。该算法充分考虑各种影响小区覆盖半径规划的因素,并在链路预算中进行详细的分析。     

GSM-R中跨SGSN更新时源SGSN域名解析数据的智能生成方案设计

源SGSN域名解析数据是GSM-R网络编号方案数据中重要的需跨局制作的一类数据。由RAI编码构造生成,在跨SGSN路由区更新时,存储于DNS中,以解析源SGSN的IP地址。全路400多条G网线路,错综复杂的基站引用关系,导致数据复杂多样。针对该情况,利用聚类分析和关联规则分析算法,研究源SGSN解析数据的智能生成方案,提高数据的全面性、准确性,从而有效保障GSM-R分组域应用业务的正常运转。     

高速铁路GSM-R网络可用度分析

GSM-R作为专门为铁路设计的数字移动通信系统,既传输铁路话音和数据业务,又作为CTCS-3级列控系统的传输平台,因此要求其必须具有很高的可用度。为此,分析高速铁路GSM-R网络可用度,并运用模型分析京石武客运专线GSM-R系统的可用度。     

基于数据库相关算法的位置指纹定位技术

基于Matlab搭建了仿真平台,仿真实现了指纹数据采集、数据库建立、匹配定位等定位系统功能模块。运用最近邻、K近邻以及K加权近邻算法在GSM-R环境中进行了对比测试,比较分析几种方法的定位效果;通过修改GSM-R网络参数、指纹大小等因素,比较各算法在不同环境中的定位性能。     

GSM-R现网组网方案与建设对比研究

作为承载列控安全信息的通道,GSM-R网络需具备极高的可靠性和安全性,其无线系统组网方案是GSM-R系统规划的重中之重。通过对GSM-R目前常见的两种同址双站和单网交织组网进行对比,从组网复杂度、可靠性、频率规划及网优、网络建设成本等几个方面对GSM-R无线组网进行分析和比较,采用可靠性数学建模方法对两种方案进行数学分析。可靠性对比结果表明系统冗余越多,可靠性越高,但是在实际工程实施时要从多方面综合考虑,并对未来大规模GSM-R改造项目的建设提出相关建议。     

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系统对GSM-R系统的互调干扰分析

研究目的:通过分析公网GSM系统和铁路GSM-R系统的频点及可能产生的二阶及三阶互调干扰,用计算机仿真找到可能对铁路GSM-R频率产生干扰的频点组合,给铁路沿线公网GSM系统的频率规划提出建议。研究结论:(1)铁路沿线的公网GSM系统对铁路GSM-R系统产生互调干扰的概率很高;(2)在铁路沿线的公网GSM系统需根据GSM-R系统所使用的频率进行频率规划,以避免对GSM-R系统造成干扰,影响铁路安全运行;(3)运营商在对铁路沿线已建成的GSM网络进行频点调整优化时,需要了解铁路GSM-R使用的频点,再进行优化,避免对GSM-R系统造成干扰。     

通过信令流程评估GSM-R网络性能质量

快速有效地评估GSM-R网络性能质量是GSM-R工程建设、网络优化和系统维护的重要手段。在对GSM-R的相关参数和业务信令流程进行分析的基础上,得出通过GSM-R系统内部各接口的信令消息对网络性能进行评价的方法。     

GSM-R网络质量指标及其仿真测试

欧洲铁路无线通讯增强集成网(EIRENE)是国际铁路联盟(UIC)制定GSM-R通信标准的标准化组织.在GSM-R网络应用前期,需要测试其网络质量的各项指标是否符合EIRENE的功能要求规范和系统要求规范.讨论EIRENE规范对GSM-R系统网络质量提出的新的指标,提出测试这些指标的参数和方法.最后给出一个仿真测试系统,可以在现场应用中评估GSM-R网络的无线网络质量.