基于位置的CBTC系统无线局域网切换机制

目前的城市轨道交通CBTC车地通信系统大多采用无线局域网技术。针对同时存在无线自由波和漏泄波导车地通信技术的CBTC无线局域网车地通信系统,提出一种基于位置的无线局域网切换机制。在无线自由波覆盖区段,移动台在确定的位置直接发起重关联请求,而不需要进行探询扫描新AP的过程。而在漏泄波导覆盖区段,通过改变移动台扫描的信道数和最大信道扫描驻留时间,同样明显减小了切换时延。该方法不仅适用于无线自由波的覆盖区域,也可以应用于漏泄波导覆盖的区域,能够减少CBTC车地通信系统中的切换时延。     

城市轨道交通车地通信漏泄波导技术规范研究

漏泄波导具有信号覆盖均匀、传输损耗小、连续稳定、抗干扰能力强的优点,已被广泛应用于城市轨道交通车地无线通信系统中。国内通信领域对漏泄波导的传输理论和工程应用已进行大量的研究,但是尚未对漏泄波导技术要求及工程应用要求进行统一规范。为寻求适用于城市轨道交通车地通信漏泄波导的技术规范,文章首先介绍漏泄波导在城市轨道交通车地通信系统的重要性;其次,结合漏泄波导应用环境,对适用范围、技术要求、射频特性检验方法、工程要求和运营维护要求进行规范化研究;最后,总结得出技术规范内容,旨在为城市轨道交通车地通信漏泄波导建设、运营及维护提供规范化依据。     

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。     

基于无线局域网的CBTC车地无线通信系统抗干扰性能提升方案研究

针对城市轨道交通地面高架区域敷设波导管、隧道区域敷设自由波的无线组网方案在高架段发生无线同频干扰的问题,提出了通信信号一体化的无线通信系统抗干扰性能提升方案.即基于自由波和波导管有机融合的车地信息传输,通过高精度的定位配合电子开关切换来提升抗干扰性能.通过实验室和现场试验验证了所提出抗干扰解决方案的有效性,并在北京地铁某线大规模推广应用,可为基于无线局域网的CBTC车地无线通信系统抗干扰性能提升作参考.     

城市轨道交通隧道场景基于射线追踪技术的LTE-M系统性能仿真方法研究

城市轨道交通特殊场景下对LTE-M(城市轨道交通车地综合通信系统)系统性能进行准确评估是一个非常复杂的问题。提出了基于射线追踪技术的LTE-M系统性能仿真方法。该方法无需进行信道测量,通过海量计算即可得到无线信道特性参量,进而进行性能仿真,特别适合城市轨道交通等缺少标准信道模型的场景。     

漏泄波导在城市轨道交通CBTC车地通信系统中的应用研究

基于通信的列车控制(CBTC)系统采用漏泄波导作为无线传输媒介,从而实现大容量、高可信度的车地双向通信。本文基于行波天线的理论,定义宽边周期性横缝结构漏泄波导的辐射常数,并给出计算方法,定量分析漏泄波导的辐射能力,通过仿真软件HFSS对其合理性进行验证。将漏泄波导上方33cm处的电场分布仿真结果与北京地铁亦庄线的实际测试结果进行对比,总结漏泄波导的电场辐射特性。根据对于瑞利信道和漏泄波导的仿真以及两种传播媒介的数据传输速率实验结果,与自由空间相比,漏泄波导能够支持更稳定的信号分布以及数据传速率,更能满足CBTC对数据业务的要求。     

论Wi-Fi在地铁CBTC系统中的工程应用

介绍在地铁工程中用于CBTC系统列车控制与精确定位的车地实时传输通道,其主要有2种:交叉感应环线方式(IL)、无线WIFI通信方式(RF)。分析国内主流无线传输方式(裂缝波导管、天线、漏泄同轴电缆)在工程实施中的优缺点,并根据实际应用中出现的安装、信号传输及维护保养等方面问题提出解决思路。     

城市轨道交通隧道环境下大规模MIMO信道建模

随着人们对城市轨道交通环境下通信业务需求的日益增加,隧道中无线移动通信系统的研究逐渐成为一个热点。由于隧道环境的独特性、列车的移动性以及乘客宽带接入的集中性,建立一个合理可靠的无线信道模型成为研究重点。基于隧道环境的封闭特性,引入列车移动速度和天线元素仰角等参数,建立一个三维大规模多输入多输出3D Massive MIMO(3Dimensional Massive Multiple Input Multiple Output)信道模型,分析该模型的信道统计特性,研究影响信道空时相关特性的因素集合,并与传统的二维2D信道模型进行比较。仿真结果表明,时延、归一化天线元素距离及接收端天线仰角对空时相关特性有较大影响,3D模型比2D模型具有更小的信道相关性。     

LTE技术在城市轨道交通车地通信中的应用

分析无线局域网作为城市轨道交通车地传输系统存在的一些重要问题;介绍LTE的技术特点,提出将LTE应用到城市轨道交通车地无线通信系统是很有必要的;针对城市轨道交通车地无线通信的综合承载需求,设计基于LTE的城市轨道交通车地通信传输系统,并给出相应的LTE网络架构和测试方案,为城市轨道交通进行车地信息综合承载提供较为全面的视角和参考。     

城轨交通车载信息系统方案研究

对音视频格式、车地通信信道进行选择,提出城市轨道交通车载信息系统方案,利用"预存-重传"技术来解决无线AP切换的丢包问题.     

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。     

车地无线局域网可靠通信的研究

对城市轨道交通应用车地无线局域网所承载的应用系统的数据特点进行了分析,从系统安全性、传输实时性、数据包格式等角度描述了应用系统对车地无线局域网的承载需求.结合城市轨道交通车地无线局域网现场测试数据,阐释了目前应用中所存在的带宽、时延、丢包等关键问题.从保障通信系统可靠性的角度出发,提出了优化车地无线局域网部署的措施和优化应用系统的建议.     

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。     

城市轨道交通CBTC系统2.4GHz无线传输技术的应用研究

鉴于采用IEEE802.11标准ISM2.4GHz开放频段基于通信的列车控制系统(CBTC)在城市轨道交通应用中被外界采用相同标准和频谱的WiFi信号干扰,而造成停车事故,影响列车正常运营;为此,通过对CBTC系统采用的无线传输技术分析和研究,提出目前CBTC系统无线传输技术存在的问题和无线干扰处理方法及未来城市轨道交通CBTC系统车地无线通信技术的发展方向。     

高速铁路环境下多输入多输出信道容量分析

根据高速铁路环境,在接收机已知信道状态信息(CSI)而发射机未知CSI的条件下,研究窄带和宽带多输入多输出(MIMO)信道容量计算方法。采用该方法对算例仿真的结果表明:莱斯因子对MIMO信道截止容量的影响较大,对遍历容量的影响则可以忽略不计;MIMO信道容量随着天线数量的增加而显著增加,但并非线性增加;当采用均匀线阵(ULA)时,基站和移动台天线垂直于铁路线路方向放置可以获得更大的信道容量;ULA的天线间距以10倍波长为宜;合理配置天线,在高速铁路环境下,MIMO信道也可获得较高的容量。     

基于低时延高可靠的城市轨道交通车地自组网关键技术

城市轨道交通已经成为人们不可或缺的出行方式，随着新型通信技术的发展，城市轨道交通也朝着智能化的方向迈进，这不可避免地带来了更高的通信需求。当前的城轨车地通信技术采用有中心式的网络，已经无法满足未来的车地通信需求，而基于无线自组网的车地通信网络将有效节省布网成本，提高网络抗毁性，提高通信系统性能。文章就城轨车地通信的需求与低时延、高可靠的车地自组网关键技术展开了研究。     

城轨全自动运行系统车地通信制式研究

分析全自动运行系统车地无线专用通信技术特点及新增需求,对我国主流的车地通信制式从可靠性、安全性、系统性能等方面进行比较,指出采用TD-LTE技术实现多业务综合承载是全自动运行乃至未来城市轨道交通专用移动通信网络演进的方向;提出现阶段车地无线通信综合承载技术方案,展望其未来技术发展趋势及工程应用面临的问题。     

城市轨道交通中的车-地间无线通信技术研究

研究目前几种主流无线通信技术,对其传输速率、覆盖范围、特点等进行比较,比选出一种适用于车地间无线传输方案WLAN,对城市轨道交通通信系统建设具有一定参考价值.     

城市轨道交通车地宽带移动通信技术选择分析

针对目前城市轨道交通车地宽带无线传输通信技术方案的选择,简要介绍并比较了WLAN(无线局域网)、WiMAX(无线宽带移动接入)、3G(UMTS、UWB、LTE)等技术的不同特点.从适合轨道交通专用业务网的特点出发,必须尽可能同时满足高移动性和高带宽容量两个必备条件.在目前产业成熟度的条件下,符合IEEE 802.16e的WiMAX技术成为满足城市轨道交通车地宽带移动视频通信的最佳选择.     

城市轨道交通通信制式将进入4G时代

2015年3月,工业与信息化部发布了《关于重新发布1 785～1 805 MHz频段无线接入系统频率使用事宜的通知》(工信部无[2015]65号文).该文明确指出1 785～1 805 MHz频段可用于交通(城市轨道交通等)、电力、石油等行业专用通信,解决了城市轨道交通车地通信迫切需要的专用频段问题,对城市轨道交通安全运营及持续发展十分重要.