便携式LTE-R测试设备设计及性能分析

针对LTE-R专用测试仪器体积大、可操作性和便携性差、需要车载供电等问题,利用软件无线电技术设计一款便携式LTE-R测试设备。通过混频电路、射频开关电路、高速ADC采样电路和ARM控制显示系统,实现从射频信号预处理、数据采集、传输到显示、存储。该便携式LTE-R测试设备结合软件无线电技术和嵌入式系统技术,最终实现了平板电脑尺寸的便携效果,具有良好的可操作性及便携性。经朔黄线LTE-R覆盖测试分析和SINR测试统计分析证明,该便携式LTE-R测试设备满足实际测量需要,有效提高了现场施工测量效率。     

下一代高速铁路LTE-R时间同步网协议脆弱性分析

铁路无线通信系统时间同步网络,是保障行车安全和提高铁路运营效率的重要基础。针对下一代高速铁路LTE-R自身全IP化架构在使用精确时钟PTP时间同步协议过程中易受到ARP攻击的问题,提出基于随机Petri网(SPN)的LTE-R时间同步网协议脆弱性分析方法。建立了ARP攻击状态下LTE-R时间同步网协议脆弱性分析SPN模型;通过马尔科夫链同构的方法,得到ARP攻击下LTE-R三级时钟节点实施速率与PTP协议同步正常、异常之间的关系曲线;定量得到了影响LTE-R时间同步网协议脆弱性的关键因素。研究结果为GSM-R时间同步网络向LTE-R安全演进提供了一定的理论参考依据。     

铁路下一代移动通信系统LTE-R检测技术研究

GSM-R应用过程中,在频率规划、传输速率和系统应用等方面受到较大限制,我国铁路已确定下一代专用移动通信系统的发展方向为LTE-R。从带宽、网络结构和系统承载的业务等方面分析LTE-R系统与GSM-R系统的异同;基于LTE-R所承载的业务,前瞻性地研究了LTE-R相关检测技术及其检测系统的架构和组成,为LTE-R系统日常动态检测提供技术积累和系统支撑。     

LTE-R系统架构研究

简要介绍国内外铁路下一代移动通信系统的研究现状,提出我国的LTE-R系统架构,主要包括EPC系统、无线接入网和用户设备。为实现语音业务,重点分析EPC的构成,引入IMS系统。对无线接入网的组成进行描述,并提出用户设备的分类和功能需求。对LTE-R系统架构研究具有参考意义。     

城市轨道交通数字集群系统的场强设计

阐述数字集群系统(TETRA)作为城市轨道交通无线调度通信系统,在不同无线信号传播环境下其网络场强覆盖的特殊要求;提出场强覆盖设计的基本原则,给出无线信号场强设计计算模型;针对越区切换和多径干扰等问题,给出基于场强覆盖的解决方法,以确保TETRA调度指挥功能的实现与优化。     

高速磁浮交通毫米波通信系统场强测试分析

为了研究高速磁浮交通毫米波通信系统的信号传输性能,在同济大学嘉定校区1.5 km磁浮试验线上全面测试了试验线沿线基站的场强覆盖,计算了试验线各基站的路径损耗.通过对测试结果进行分析,得到了磁浮典型场景下毫米波信道的特性数据,并以此预测了不同基站、不同功率、不同距离下的信号场强覆盖指标.     

LTE-R系统频率规划方案研究

介绍了铁路典型无线覆盖方案下,LTE-R系统的频率规划方案。对不同频率规划方案的优缺点和应用场景进行了深入分析,为工程实践提供理论指导。     

GSM-R场强覆盖、电磁环境、服务质量测试系统

基于我国铁路GSM-R运用条件和应用需要,构建了GSM-R电磁环境、场强覆盖、服务质量综合测试系统.介绍系统构成,包括设备配置和连接关系;结合铁路特殊要求,重点论述频段范围、采样速率、检波方式、分辨率带宽、视频带宽和天馈指标等关键参数的选取;从电磁环境、场强覆盖和服务质量3个方面介绍了系统的测试功能;最后总结了系统的特点.     

GSM-R与LTE-R网络对比

随着运输和养护技术的提高,窄带GSM-R网络已不能满足新业务的需求,宽带LTE-R系统成为下一代铁路无线通信系统的发展方向。本文对GSM-R和LTE-R的系统架构、接口及协议进行对比,并展望铁路无线移动通信技术的未来发展。     

GSM-R/LTE-R双模终端的一种双网互助方法分析

GSM-R系统向LTE-R系统演进是铁路通信的大趋势。GSM-R向LTE-R系统演进过程中会有很长时间的双系统共存阶段,以保证演进的平滑性,因此双系统共存和逐渐过渡是一个重要场景。在GSM-R向LTE-R的平滑过渡和业务搬迁阶段,在2个系统的不同无线接入制式间,根据对信号强度的测量和判断机制,在LTE-R和GSM-R中选择合适的无线接入网接入系统,以实现LTE-R/GSM-R双网互助的方案。     

地铁 ＣＢＴＣ系统的无线测试

论述无线传输在基于通信的列车控制(CBTC)系统中的创新和重要作用。对北京地铁10号线进行CBTC系统中的无线测试,包括无线传输测试、场强覆盖测试等,发现问题并提出改进措施,从而对CBTC系统的工程实施进行指导。     

GSM-R系统的场强覆盖预测

将工程设计中的场强测试结果与电波传播场强预测模型相结合，通过数学分析，根据铁路现场实际情况对相关预测模型进行修正，对GSM-R系统的场强覆盖进行预测。     

室内天线及漏缆辐射场分布的计算与比较

作为一种场强覆盖手段,漏泄同轴电缆不但能够应用于隧道无线通信系统,而且近年来也被应用于室内无线通信系统。本文从场强叠加原理出发,利用射线追踪法分别计算了由天线和漏缆产生的场强覆盖,得出了天线位置能在很大程度上影响室内场强分布、漏缆所产生的场分布比天线的更为均匀,工作在单模辐射状态下的漏缆比多模辐射时所产生的场分布更均匀等重要结论。本文结果对于室内电波覆盖的进一步研究有参考价值。     

基于LTE-R和AdHoc融合组网的铁路通信方法研究

LTE-R网络采用基于蜂窝的通信方式,确保铁路通信系统满足可靠性、有效性等。但是由于铁路沿线地形大多为山区,对无线信号的传播造成很大的衰落,产生很多信号弱场和盲区。将LTE-R网络和AdHoc网络进行融合组网,来弥补传统的LTE-R网络在信号覆盖时的覆盖缺陷。将Ad Hoc网络与其他现有的网络融合,通过添加一些转发设备来利用Ad Hoc的频段解决传统网络里出现的拥塞等问题,融合组网之后具有更高的通信效率。     

地铁无线TETRA系统的覆盖与优化

介绍了地铁无线TETRA系统覆盖应考虑的因素、模型、设计步骤等,并以深圳地铁为实例进行了场强覆盖的计算;浅析了地铁线路之间的覆盖规划,场强覆盖的优化以及干扰问题。     

CTCS-3级列控系统无线通信系统链路质量检测方法

根据GSM-R无线通信系统的特点,综合考虑场强覆盖测试和电磁环境评估问题,提出1种基于信号统计特性的无线链路质量检测方法。利用本地均值估计算法确定采样间隔、统计区间长度和采样点数,并计算本地场强均值;利用干扰分析方法从本地场强均值中提取有用信号强度和干扰信号强度,其中有用信号强度用于场强覆盖测试,干扰信号强度用于电磁环境评估。通过理论推导和仿真分析可知,采样间隔越小,统计误差越小。干扰分析方法能够根据接收信号强度计算出干扰信号强度的数量级、实际信号强度和不同频点的干扰源数目。     

长大隧道通信系统建设方案探讨

<正>1长大隧道通信系统建设现状目前我国普速铁路隧道内一般均设有区间通话柱,并实现了无线列调场强覆盖,区间通话柱一般每隔500m左右安装一个,通常接入区间自动、区间临时、区间抢险(117)等回线。高速铁路实现了GSM-R无线场强覆盖,但隧道内大部分未设区间通话柱或应急电话(事故报     

铁路LTE-R网络MCPTT的应用研究

因现网调度语音通信系统的局限性,将基于LTE标准的MCPTT(Mission Critical Push to Talk)应用到下一代铁路移动通信系统LTE-R中。对MCPTT的系统架构、个呼、组呼的呼叫业务流程、话权控制流程进行详细描述,分析了固定终端(FAS)呼叫移动终端(UE)的寻呼机制和寻呼延迟,并利用排队模型计算寻呼延迟。最后在实验室中测试MCPTT呼叫建立延迟及成功率。结果表明:随着非连续接收(DRX)周期的增大,寻呼时延增大。样本数为100的条件下, UE发起个呼、组呼呼叫建立延迟平均值约为580 ms,成功率为100%; FAS发起个呼、组呼呼叫建立延迟平均值约为2 500 ms,成功率为100%。经验证,将MCPTT技术应用于铁路LTE-R网络,能够可靠且快速地建立语音通话,并保证用户话权的公平分配,提高铁路运输安全。     

朔黄铁路LTE-R系统干扰分析及对策研究

LTE-R网络系统已在朔黄铁路正式运营使用,网络干扰已逐渐成为朔黄网优工作面临的日益严重问题。本文详细分析了LTE-R网络系统干扰的来源,总结了网内和网外干扰的排查思路和步骤,并提出不同干扰源定位手段;介绍朔黄铁路LTE-R干扰应对措施,为LTE-R网络维护提供经验参考。     

基于卡尔曼滤波的高速铁路时间同步网时间补偿

LTE-R作为下一代高速铁路无线通信系统，保持时间同步对于高速铁路行车安全至关重要。针对现有时间同步方法仅考虑随机噪声，而忽略LTE-R无线信道多径衰落、多普勒频移等对时钟同步过程的影响，导致主从时钟偏移估计不准确的问题，提出一种基于卡尔曼滤波的高速铁路时间同步网时间补偿方法：建立LTE-R下主从时钟之间相位、频率偏移的状态转移方程；构建引入伯努利随机变量的时钟相位、频率偏移观测方程；利用改进的卡尔曼滤波算法得到最优时钟偏移估计值；使用本方法实现对LTE-R时间同步误差的补偿；通过实验仿真，得到LTE-R下信道多径衰落、多普勒频移、信噪比、列车车速等对高速铁路时间同步的影响，并实现对不同高铁运行场景下时间同步偏差的定量分析。结果表明：本方法能够有效消除LTE-R无线信道时钟偏差，与其他补偿方法相比，具有更好的稳定性和鲁棒性。