列车与轨旁间的铁路无线电通信系统频率使用情况及发展方向研究

高速铁路的发展对铁路移动通信系统提出了更高要求,目前的窄带系统已无法满足日益增加的铁路业务的要求,需要建立性能更好的宽带系统进行支撑。铁路部门需要提前对未来系统使用的移动通信频率资源进行规划,从国际电信联盟的层面为未来频率资源分配打好基础。基于国际电信联盟进行的调研和国内发展现状,对目前全球铁路移动通信系统频率使用情况进行分类和统计,根据数据分析铁路移动通信系统未来发展方向,重点提出列车通信系统使用450?MHz和900?MHz频段,有利于我国发展下一代铁路移动通信系统的建议。     

基于自更新哈希链的安全高效车-地鉴权方案

针对下一代高速铁路无线通信系统LTE-R （long term evolution-railway）对安全性和实时性的特殊需求,基于哈希链技术,提出一种完全基于对称密码体制的的车-地通信鉴权方案. 用户归属服务器（home subscriber sever,HSS）利用身份授权主密钥为车载设备（on-board unit,OBU）生成动态可变的匿名身份（temporary identity,TID）,以在接入认证请求信令中保护车载设备的隐私,同时能够抵挡去同步攻击. 在列车高速移动过程中,方案采用高效的哈希链代替认证向量完成列车和服务网络之间的双向认证,哈希链的本地更新可解决认证向量耗尽导致的全认证重启问题. 此外,通过引入身份证明票据实现基于基站协同的高效无缝切换认证. 安全性和性能分析表明:在同样条件下,所提出的全认证协议、重认证协议和切换认证协议与目前性能最优的LTE （long term evolution）标准协议相比,计算量分别下降41.67%、44.44%和45.45%,通信量分别下降62.11%、50.91%和84.91%,能够满足LTE-R接入网络的安全性和实时性要求.      

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。     

胶济线GSM-R工程示范段无线覆盖及基站设置浅析

基于对胶济线GSM—R工程示范段测试数据的统计和分析，得出在不同基站间距、不同天线高度条件下的无线覆盖指标，初步得到可靠且经济适用的覆盖方案。     

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.     

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。     

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。     

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。