铁路无线通信从GSM-R向LTE-R的演进

介绍铁路通信系统从最初的只提供语音业务到语音和数据业务的共同使用,再到如今日益迫切的视频和宽带业务需求。其服务使用的对象也从铁路运营商的员工逐渐扩大至列车上的乘客。阐述演进过程需要考虑的市场需求变化、技术更新和整体演进策略与步骤,以及LTE-R技术在铁路应用的发展趋势。     

LTE-R网络技术在重载铁路的应用

朔黄铁路基于LTE-R网络,实现重载铁路的同步操控、可控列尾、调度通信和调度命令传递。同步操控和可控列尾实现多机车间的通信连接,从而实现多机车同步可控;调度通信通过IP化的语音实现日常通话功能;调度命令则直接利用LTE-R网络的数据传输功能在车—地间传递。这些应用技术为重载铁路的安全可靠运行提供了有力保障。     

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。     

基于LTE制式的铁路宽带业务应用与关键技术研究

通过比较GsM—R和LTE-R的技术特点,详细介绍铁路无线通信网中潜在的车地、地地宽带通信业务,阐述了建立LTE—R宽带无线通信网的必要性,重点提出建立宽带铁路无线通信网需要解决的技术问题,LTE—R制式宽带铁路上的构建提出技术演进的建议。     

我国GSM-R系统向铁路下一代移动通信系统演进的思考

分析我国GSM-R系统向铁路下一代移动通信系统演进需考虑的因素,如标准成熟度、业务需求推力、频率申请、设备成熟度、试验周期、设备维修改造及产品周期等,对演进时间和各阶段的主要任务提出建议。根据我国实际情况,对我国铁路选择TDD还是FDD制式的LTE和频率申请进行分析,可供相关部门决策时参考。     

LTE-R应用于铁路通信多径衰落信道下的时频同步研究

LTE-R(Long Term Evolution-Railway,长期演进)作为下一代铁路无移动通信系统,采用OFDM(正交频分复用)的调制方式来提高频谱利用率。铁路无线通信系统易受到多径衰落和突发干扰的影响,严重影响铁路的行车安全和运输效率。因此研究符号定时同步和载波频率同步对铁路无线通信系统具有很重要的意义。采用重复共轭结构训练符号的自适应符号同步算法,首先确定训练符号的符号定时同步、载波频率同步以及信道参数,再经过迭代递推把符号定时同步起始位置调到FFT窗口的理想位置和对载波频偏进行补偿。仿真结果表明,该方法在多径衰落信道下有很好的符号定时同步估计和对载波频偏的补偿,信噪比越高符号定时同步估计精度也越高。     

既有铁路无线通信系统改建方案研究

对既有铁路无线通信系统运用现状进行分析,探讨改建为铁路新一代宽带移动通信系统的必要性;分析了改建需要解决的主要技术问题,如相邻线路间业务切换、与铁路网的关系、频率选定及干扰协调、机车电台改造等,并对试验线路选择、机车电台改造、既有资源利用、干扰协调、核心网建设、调度通信系统、业务切换等方面提出解决建议,可为铁路宽带移动...     

铁路电话网向软交换的演进方式

电话网从SPC（程控交换机）发展到软交换是大势所趋,铁路电话网也不例外。演进过程中涉及面广,技术复杂,如何平滑、平稳地对现有SPC组成的电话网进行软交换技术升级改造,将是铁路通信建设和运维不可回避的问题,文章结合某节点更新改造实例,对铁路电话网的演进思路及步骤、注意事项、既有和新资源的充分利用以及网络融合进行了探讨。     

美国铁路无线通信技术的新突破

从频带拥塞、无线系统具有新的能力、引入新技术等方面阐述了美国铁路无线通信技术的新突破。     

浅谈GSM-R技术在中国铁路通信系统中的应用

GSM-R(GSM for Railway)系统是一种基于目前世界最成熟、最通用的公共无线通信系统GSM平台上的、专门为满足铁路应用而开发的数字式的无线通信系统。GSM-R能满足列车运行速度为0-500km/小时的无线通信要求,安全性好。本文主要对GSM-R系统进行了简要的介绍,并简单阐述了该系统近几年来在我国铁路系统中的应用情况。     

铁路无线通信的历史机遇

铁路无线通信的发展 铁路无线通信是铁路通信的重要组成部分,是铁路运输生产的重要基础设施。由于无线通信设备具有移动灵活和携带方便的特点,使其在满足运输生产中移动信息传递和保证安全行车需要等方面发挥着其它通信手段不可替代的作用。近年来微电子、计算机技术的引入,使得无线通信技术在铁路通信网和运输生产专用通信领域更加显示了它的重要性。     

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。     

LTE-R系统应用初期在工程上的无线组网应用研究

对LTE-R的无线组网方式进行分析,通过对既有线路的模拟设计,分析LTE-R的组网模式的优劣,同时也分析采用LTE-R系统面临的干扰问题,并提出相应的干扰协调方案。     

贯彻《铁路主要技术政策》促进铁路无线通信发展

本文结合《铁路主要技术政策》，介绍了无线列调通信，微波通信、卫星通信、移动通信方面的发展。     

铁路GSM-R系统组呼功能的应用和分析

简要介绍了GSMR通信系统中组呼的功能，以及区域编码和蜂窝移动的区域要求，提出并分析了铁路应用GSM-R组呼业务的工作方式、需求及实现。     

铁路GSM-R网络编号方案关键问题研究

铁路枢纽地段地形复杂,客货运大小车站相连,且线路较为密集;高速铁路、客运专线、城际铁路、客货混跑铁路纵横交错,因此GSM-R移动通信系统除了在前期设计阶段中进行相应规划外,在后期GSM-R网络编号方案中需要对既有线路进行分析,同时对本线数据进行合理编制。结合郑州铁路枢纽的实际情况以及相邻线路GSM-R网络编号方案,对郑机城际铁路GSM-R网络编号方案当中遇到的重点与难点进行相应分析,最终形成郑机城际铁路GSM-R的网络数据报表。通过报表中的数据可以看出,合理的GSM-R网络编号方案,可以充分利用GSM-R系统的既有资源,同时可以为铁路运输提供更好、更准确的服务。     

我国铁路GSM-R的发展研究

目前,世界上已有21个国家计划建设GSM-R铁路线,我国初步建设了代表高原、重载和繁忙干线的青藏、大秦和胶济线三条GSM-R铁路线。通过这三条试验线的建设,我国在GSM-R理论研究、应用技术和设备研发等方面积累了一定经验,形成了我国基于GSM-R的完整铁路应用体系。随着GSM-R的发展,我国将在互联互通、终端技术、无线网络测试、电磁环境监视、干扰协调以及构建虚拟专用网实现铁路增值业务等关键技术上开展深入研究。     

基于匿名代理签名的LTE-R车-地无线通信安全认证方案

针对铁路下一代移动通信系统LTE-R的车地无线通信实体认证安全漏洞及认证效率问题,提出了基于匿名代理签名的车-地无线通信安全认证方案。该方案针对3种认证场景分别设计了注册认证协议、初始认证协议和重认证协议,通过引入匿名代理签名机制,实现了IMSI的机密性保护和MME的预认证功能,可抵抗中间人攻击、重放攻击和拒绝服务攻击。此外,本方案实现了认证信息的本地生成,有效提高了高速移动环境下频繁重认证的计算和通信效率,避免了认证向量耗尽而重启初始认证协议的问题。性能分析表明,本方案能够满足LTE-R系统车地认证对安全性和实时性的实际需求。