基于SVM智能预测的车地多网融合无线通信系统方案的研究与设计

为提高城市轨道交通车地无线通信质量,提出了一种车地多网融合无线通信系统方案,方案利用线路中共存的多种车地无线网络提供多条通信链路,共同保障车地数据的稳定传输。针对如何选择最优网络进行数据传输这一关键技术点,采用支持向量机（SVM）分类方法实现智能选择。最后,通过搭建车地多网融合无线通信系统的仿真环境,进行实验仿真。仿真显示:列车在当前车地无线网络信号质量下降时,能够智能检测并切换至质量更优的无线网络完成车地数据通信。基于SVM智能预测的车地多网融合无线通信系统方案能够提高车地无线通信质量,该方案具备有效性和可行性。     

基于LTE的城市轨道交通车地通信综合承载系统

为保证城市轨道交通运营安全,迫切需要整合车地无线通信生产业务的承载需求,建立基于城市轨道交通专用无线频段的车地通信系统。利用我国自主知识产权的TD-LTE(time division long term evolution,分时长期演进)技术,设计出基于LTE(long term evolution,长期演进)的城市轨道交通车地通信综合承载系统(LTE-M),在北京的国家铁道实验中心环形道进行全球第1个LTE-M系统的试验段测试。整个测试过程完全复制列车的实际运行场景,包括真实的车辆、设备以及高架、隧道等实际通信场景。大量的测试结果表明,所设计的LTE-M系统抗干扰能力强、综合承载能力强、频谱利用率高,能够满足轨道交通业务需求。LTEM系统用于承载轨道交通综合业务,在保障CBTC(基于通信的列车控制)业务高可靠传输的同时,能够为CCTV(车辆视频监控)和PIS(乘客信息系统)等业务提供有效的传输通道。     

城市轨道交通车地通信综合承载系统(LTE-M)性能测试与分析

在城市轨道交通系统中,各子系统车地通信模块是完全独立的。独立建网造成城市轨道交通沿线缆线密集,结构复杂,对珍贵的频率资源也造成了极大的浪费。目前车地无线普遍采用基于IEEE 802.11的WLAN(无线局域网)技术,该技术存在频点干扰严重、高速性能瓶颈等重要缺陷。为了解决这些问题,将LTE(长期演进)应用到城市轨道交通的车地无线通信系统是很有必要的。设计了基于LTE的城市轨道交通车地通信综合承载系统(LTE-M),并在武汉地铁进行了LTE-M系统的性能测试。测试结果表明:LTEM系统具有系统稳定、综合承载能力强的特点,不仅能满足CBTC(基于通信的列车自动控制)系统传输要求,同时还具有为PIS(乘客信息系统)和CCTV(闭路电视监控)系统提供良好通道的能力。     

利用承载 CBTC 的 LTE-M 双网提升集群业务可靠性方案

随着 LTE(long term evolution,长期演进)综合承载在城市轨道交通中应用的逐步深入,越来越多的车地通信业务承载在LTE 网络上。针对 LTE-M 综合承载 CBTC+集群(+其他宽带接入业务)的地铁业务组合,充分利LTE-M 承载信号的 AB 双网,通过 LTE RAN 共享技术,将传统单网承载的集群业务的应用模式改进成基于空中接口的、AB 双网主备保障的机制模式。正常情况下 A 网承载集群语音业务,当 A 网空口异常时终端重选至 B 网驻留或接入,显著提升了 LTE-M 综合承载业务中集群列调的可靠性。     

城市轨道交通全自动运行模式下的车地无线综合通信网络方案分析

针对城市轨道交通全自动运行模式下的车地无线通信需求,对LTE(长期演进)技术的承载能力和频率规划方案进行了分析,发现LTE技术传输带宽受限,需要建立备用的无线通信传输通道。提出了一种适用于城市轨道交通全自动运行线路的LTE+WLAN(无线局域网)的综合车地无线通信网络方案,利用LTE A/B双网系统设备进行车地无线通信安全类和非安全类业务的综合承载。WLAN作为TCMS(列车监控管理系统)、车载CCTV(闭路电视)、车载PIS(乘客信息系统)的备用传输通道,可满足车地无线通信业务的带宽需求和可靠性需求,并保障城市轨道交通安全运营。     

小带宽下LTE-M系统承载CBTC业务能力分析

业内对1.4 MHz和3 MHz等小频谱带宽承载CBTC(基于通信的列车控制)业务能力的研究报道不多。为了研究城市轨道交通车地综合通信系统(LTE-M)在小带宽下的业务承载能力,设计了基于LTE(长期演进)技术的LTE-M系统,并在青岛地铁2号线进行实地测试。测试结果表明:在满足丢包率、时延等要求的条件下,车地无线通信系统在1.4 MHz和3 MHz带宽下可分别承载3路和6路CBTC业务。     

基于无线电指纹识别算法的无线电磁环境在线监测系统研究

传统的电磁环境监测手段无法实现城市轨道交通线路各无线通信系统运行环境的实时在线监测.通过分析传统监测方法的不足,结合无线电指纹识别算法,提出一种实时、在线的电磁环境监测系统及测试方案.以LTE-M(基于长期演进技术的城市轨道交通车地综合通信系统)和TETRA(泛欧集群无线电)技术为例,阐述了无线电磁环境在线监测系统的组...     

南京地铁7号线LTE-M车地无线通信系统方案研究

地铁无人驾驶技术的发展应用对地铁车地无线通信提出更高的要求和挑战。南京地铁7号线是南京市首条全自动无人驾驶地铁线路,采用自动驾驶的最高等级(GoA4)全自动无人驾驶运行,对车地无线通信的性能要求较高。为保障车地无线通信的安全性和可靠性,南京地铁7号线采用LTE-M车地无线通信系统,该系统能为各类业务应用提供可靠的、冗余的、可灵活配置的透明传输通道。文章基于南京地铁7号线对LTE-M车地无线通信系统方案进行研究,以期为后续全自动无人驾驶地铁新线建设提供参考。     

城市轨道交通基于通信的列车控制系统车地无线通信的安全措施

城市轨道交通基于通信的列车控制系统的车地无线通信是采用基于IEEE 802.11系列标准的无线局域网技术.其工作在开放频段时,容易受到干扰和攻击.从干扰和攻击两方面分析了车地无线通信的风险源,分析了车地无线通信的安全需求,并介绍了可用于城市轨道交通车地无线通信安全的防护措施.     

基于跳频扩频技术的无线CBTC系统抗干扰能力研究及建议

车地无线通信系统是无线CBTC(通信的列车控制)系统中的关键子系统,其抗干扰能力、在各种恶劣的无线电磁环境下的使用能力是CBTC系统能否高效、安全地执行列车控制功能的基础.针对无线CBTC系统对于无线通信的需求,详细分析了无线跳频扩频技术应用于CBTC系统中的技术优势:通过使用无线跳频扩频技术,在使无线频谱资源最优化利用的同时,为无线CBTC系统抗干扰研究提供了一个可供选择的技术参考途径.     

城市轨道交通通信和定位合一的列车控制系统车地传输技术研究

阐明无线通信和无线定位一体化可更好地满足下一代列车控制系统需要的发展趋势。针对未来基于通信的列车控制(CBTC)系统对车地无线通信系统的要求,提出了车地无线通信和列车无线定位的技术条件,比较分析了当前主流的无线通信技术和手段,给出了相应的技术解决方案。对典型场景的列车无线测距定位的仿真结果表明,基于线性调频扩频(CSS)的无线通信技术可满足城市轨道交通列车控制和列车自主无线定位的需要。     

城市轨道交通CBTC无线信号智能监测系统

城市轨道交通CBTC(基于通信的列车控制)系统2.4 GHz频段为公用频段,存在大量外部干扰信号,影响列车正常运行。分析了影响CBTC系统车地无线通信的外部无线干扰信号的类型和外部无线信号环境的现状,介绍了CBTC无线信号智能监测系统设计方案和主要功能。该系统通过车载检测设备采集无线通信参数,对CBTC系统通信环境和外部干扰信号进行分析,后台数据处理中心采用智能分析算法进行故障源定位和预警。应用案例表明,该系统能对CBTC系统无线通信环境进行在线检测,在车地通信异常时,可以快速查找故障原因,有效提升CBTC系统的维护能力和排查干扰的能力。     

列车运行控制系统车地无线通信的频段选择

车地无线通信是基于通信的列车控制(CBTC)系统的基础,而合适的频段选择是车地无线通信系统的基础。分析了不同通信频段的频段特性、干扰特性、移动性能和安全性能,对CBTC系统中车地通信的频段选择给出了具体建议。802.11g和802.11a标准更加适合于城市轨道交通。     

基于LTE-M的互联互通全自动运行系统车地安全通信方案研究

阐述了互联互通FAO(全自动运行)系统车地安全通信的特点.归纳现有互联互通CBTC(基于通信的列车控制)系统中采用基于TCP(传输控制协议)的RSSP-Ⅱ(铁路信号安全协议Ⅱ)在实际工程项目中存在的问题,提出了一种互联互通FAO系统车地安全通信解决方案.基于RSSP-Ⅰ,通过在LTE-M(城市轨道交通长期演进系统)的设备中增加祖冲之加密算法,能有效防护开放通信系统中的伪装威胁.提出的互联互通FAO系统车地通信方案可有效解决现有互联互通CBTC系统车地通信存在的问题.     

高速铁路宽带无线信道测量方法研究

高速铁路的发展要求与之配套的车地宽带无线通信系统得到相适应发展。一方面为乘客提供通信服务,除基本语音服务外,宽带数据业务的需求呈上升趋势;另一方面为保障列车安全运行,列车关键部件的大量实时状态信息需要及时传输到地面监控中心。因此,构建适应高铁环境的宽带无线接入系统势在必行。高铁无线信道模型是通信系统设计的基础,本文以高速铁路宽带无线接入为应用场景,分析高铁无线信道测量的特殊性,讨论经典信道测量方法和设备在高铁场景下的优缺点,研究了基于无线蜂窝的高铁宽带无线信道的测量方法。     

5G通信系统在城市轨道交通车地通信中的应用分析

中国国内5G系统已经开始商用,第一个5G系统演进版本的标准化已经完成。首先基于目前普遍采用的LTE-M介绍了城市轨道交通车地通信系统的概况和需求,分析了5G通信系统的关键技术及在城市轨道交通车地通信环境中的适用性,最后讨论提出了未来5G通信系统在城市轨道交通车地通信系统中的一些设计思路和方案,指出LTE-M加5G的NR-U是未来城市轨道交通车地通信建设的可行方案。随着车地通信业务的发展,5G系统将可能应用于未来的城市轨道交通车地通信中并发挥重要的作用。     

5G在城市轨道交通行业中的应用分析

介绍城市轨道交通车地无线通信数据传输需求情况,虽然LTE-M技术可以满足目前车地无线通信数据传输需求,但承载带宽已达到极限,而5G技术符合城市轨道交通车地无线通信的未来发展需求;详细论述了5G城轨车地无线通信工程应用在频率、安全、无线覆盖等方面所面临的技术问题,并重点阐述了城轨5G频率的3种使用方式;最后详细说明了5G在城轨行业应用中3种可能的组网方案,为将来5G在城轨行业的应用研究提供参考。     

跳频扩频制式的车地无线通信系统性能测试方法

论述了在CBTC(基于通信的列车控制)系统中车地无线通信的重要性。介绍了采用FHSS(跳频扩频)制式CBTC车地无线通信系统的技术特点、测试的必要性和测试流程。着重描述了在线监听测试、无线物理层测试和端到端无线网络性能测试等项目的测试框架和方法,并且通过实际案例阐明了研究成果。     

基于WiMAX的地铁车地无线传输系统研究

针对地铁目前无线通信方式存在的缺陷,基于WiMAX数据通信速度快、容量大的优点,研究WiMAX技术在地铁车地无线传输中的应用。首先介绍WiMAX的关键技术并与其他常用技术比较,再对车地无线传输系统的需求进行分析,进而提出地铁车地无线传输系统的方案设计,并在广州地铁2号线对所设计的系统进行试验,测试结果表明该系统能够满足地铁列车安全监测数据的车地无线传输需要。     

基于LTE技术的车地通信系统综合业务承载能力测试研究

无线局域网(WLAN)在地铁中的使用存在频点干扰严重、列车高速移动时带宽不稳定、越区切换频繁等问题,已不能满足当前城市轨道交通信息传输日益增长的需求,为此设计基于长期演进(LTE)技术的城市轨道交通车地无线通信系统解决方案。通过在20MHz带宽下对该系统综合业务承载能力的测试研究表明:A网在5MHz带宽下可同时承载6路基于通信的列车运行控制(CBTC)业务;B网在15MHz带宽下可同时承载6路CBTC及其他多项业务。测试过程中各项指标符合要求,系统性能稳定,完全具备城市轨道交通系统多业务承载能力,对城市轨道交通车地通信系统工程的建设具有参考价值。