GSM-R系统服务质量和接收电平关系的分析与研究

正GSM-R系统作为我国高速铁路通信的基础装备,不仅实现了列车无线调度通信,还承载了列车运行控制的数据通信,满足包括CTCS-3级列控业务在内的铁路应用业务安全可靠性需求,成为GSM-R系统建设的关键。影响GSM-R系统承载铁路应用业务安全可靠性的关键参数主要有最小可用接收电平、电波传播特性等指标。     

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。     

山区公路事故分析及安全评价

公路运输在各种运输方式中所占的市场份额不断增加,尤其在西部山区,公路运输量占总体运输量的90%以上。随着车流量的高速增长出现较多交通事故,降低了运输效率,影响人民群众生命财产安全。因此需从山区公路线形、环境、防护设施等因素入手,分析山区公路交通事故成因及防治措施,建立安全评价体系。     

轨道交通移动通信技术发展分析及建议

车地间移动通信是智能轨道交通的重要基础支撑,随着移动通信技术的快速发展,需要对轨道交通移动通信的发展方向和策略进行研究。文章首先对轨道交通移动通信业务需求进行分析,并对4G LTE与5G的标准演进、技术指标和关键技术等进行介绍。然后,针对承载能力、无线频谱、服务质量、产业支撑和经济性方面,对4GLTE与5G在轨道交通场景中的适用性进行分析比较。最后,提出点线差异化、公专网结合、跟踪5G行业应用等发展建议,为确定轨道交通移动通信技术的发展方向提供借鉴。     

高速铁路GSM-R系统电波传播场景分类与路径损耗指数的求解

基于电波传播的机理,结合高速铁路电波传播的特点,对高速铁路电波传播衰落影响因素进行分析,对高速铁路电波传播场景进行划分.利用最小平方差估计算法,提出大尺度传播模型路径损耗指数n、均方差的数学求解方法.将联调联试取得的实测数据按照典型的传播场景划分整理,统计出各典型地形场景电波传播路径损耗指数n、均方差和接收电平初值.     

CTCS-3级列控区段采用数字光直放技术延伸GSM-R基站覆盖方案研究

针对CTCS-3级列控区段GSM-R基站采用交织覆盖冗余方式布设中存在的基站设置较密、切换频繁、频率资源紧张等问题,提出采用数字光直放技术延伸GSM-R基站覆盖方案。覆盖方案包括:采用3频组复用方式,有效提高频率复用率;采用2个相邻基站的远端机设置在同一站点,实现网络交织覆盖;控制相邻基站远端机的覆盖电平关系,并调整相应的切换参数,改善网络切换性能。研究结果表明,在CTCS-3级列控区段采用数字光直放技术延伸GSM-R基站覆盖,有利于提高GSM-R系统承载CTCS-3级列控业务的服务质量。     

5G-R核心网容灾组网方案及关键技术研究

铁路5G专网是我国铁路新一代移动通信系统，正处于科技攻关阶段。为规范核心网组网，明确设备技术要求，确保系统服务质量符合要求，核心网容灾组网方案亟待研究。首先，在调研分析铁路需求基础上，研究提出5G-R核心网规划方案；其次，研究组网关键技术，包括设备故障检测方式、参数设置和网元容灾备份部署方式及其适用性；然后，结合网元作用和接口协议，重点研究并提出4种网元容灾备份组网方案；最后，依托研发实验室进行测试验证。试验表明，网元故障时，系统自动倒换，网元故障倒换时间与设置的故障检测时长相关，建议小于20 s。建议将来在实际应用中，综合考虑网元的平均无故障恢复时间(MTBF)、交互心跳的性能处理能力等因素，进一步优化调整。     

大厚度粗粒土路基智能压实质量控制标准研究

基于松铺厚度为80 cm粗粒土路基的现场试验，研究大厚度粗粒土路基压实质量控制标准。优化大灌砂筒分层检测方法，揭示大厚度压实工艺下的压实度沿深度分布规律；通过粗粒土路基压实过程动态变形模量和弯沉的高密度检测，对其作为路基压实质量控制指标做出评价，优化大厚度粗粒土路基压实质量检测方法；分析连续压实CMV指标与传统压实指标的关联性，验证CMV作为大厚度粗粒土路基智能压实控制值的可行性，给出CMV作为止碾标准的推荐值为35;优化大厚度粗粒土路基压实工艺，提出松铺厚度为80 cm粗粒土路基“260 kN静压+2遍700 kN振动碾压+3遍500 kN振动碾压+260 kN静压”的推荐工艺组合。     

公网5G小站对铁路5G-R车载终端的电磁干扰研究

为了评估公网5G上高铁的小站系统对铁路5G-R车载终端的电磁干扰风险，研究了动车组内5G小基站和5G网关的射频指标，以及铁路5G-R车载终端的抗干扰电平要求。对公网5G小站系统与5G-R车载终端间的杂散干扰和阻塞干扰进行了理论分析和实验室静态测试，得出了公网5G网关与铁路5G-R车载终端的车顶天线之间无电磁干扰风险的最小距离结论。测试结果表明，在满足适当部署间距的前提下，公网5G小站系统对铁路5G-R车载终端无电磁干扰风险。     

基于扩频序列的高铁无线信道测量仿真系统研究

为了评估不同扩频序列对高铁无线信道测量性能的影响，构建了基于扩频滑动相关的高铁无线信道测量仿真系统。在发射端分别生成Random、m、Kasami、Gold、ZC、Golay等6种扩频序列，通过COST207丘陵场景的标准信道模型传输调制信号，在接收端利用滑动相关算法估计出信道冲击响应。研究结果表明：Golay序列、ZC序列和m序列的自相关特性优于另外3种序列，进行高铁无线信道测量时误差相对较小；接收端利用估计的信道冲击响应可以有效提取信道的多径时延和多普勒扩展特性。仿真结果为构建可工程化应用的高铁无线信道测量系统提供了技术支撑。