5G承载铁路业务需求分析及方案研究

目前,我国铁路移动通信专用网络（GSM-R）承载能力达到饱和,铁路各专业开始探索应用运营商公共通信网络推进铁路通信技术发展。我国铁路行业制定了以5G技术作为铁路下一代移动通信专用网络的发展路线,并提出统筹利用5G公网提升铁路智能化能力。基于5G技术特点,对铁路典型业务进行分析,提出铁路业务在移动通信网络中的分类承载方案,以及基于5G-R的铁路业务分级承载方案;最后,提出加快5G-R技术装备发展、采用多种移动通信网络承载铁路业务等建议,为铁路通信的相关研究提供参考。     

基于嵌入式巡视系统的船舶通信信息监测方法

在现有船舶通信信息监测技术的基础上,针对现有监测方法不能确保通信信息的处理效率,为了加快船舶通信信息的处理速度,提出了基于嵌入式巡视系统的船舶通信信息监测方法研究。基于嵌入式巡视系统可以在复杂环境的海面上运行,将嵌入式巡视系统的工作原理应用到船舶通信信息采集结构设计中;然后利用傅里叶变换算法,估计出船舶通信系统的功率谱,通过信息处理流程完成通信信息的处理,最后通过建立信息监测模型,来实现基于嵌入式巡视系统的船舶通信信息的监测。实验结果表明,基于嵌入式巡视系统的船舶通信信息监测方法相比于传统监测方法,船舶通信信息的处理速度加快了44.2字符/s。     

传感器节点信息融合舰船通信网络路由研究

传统舰船通信网络路由算法存在数据传输成功率低的情况,因此设计一种传感器节点信息融合的舰船通信网络路由算法。采用拓扑意识方法,制定路由协议,根据路由协议制定一种具有方向性的传输机制。在此基础上,从路由发现、路由维护、路由应答、异常处理和路由传输距离5个步骤完成舰船通信网络路由算法的设计。实验对比结果表明,此次设计的传感器节点信息融合的舰船通信网络路由算法比传统算法传输成功率高,具有一定实际应用意义。     

北斗卫星通信系统在船舶航线规划中的应用

传统船舶路线规划方法所使用的通信系统,在极端条件下无法进行数据传输,导致规划方法的鲁棒性较差。对此应用北斗卫星通信系统,设计新型船航线规划方法。利用北斗卫星通信系统的高适应性,对当前航向安全区域进行划分,并对其进行适当扩展,确保其区域内包含了潜在障碍物的边界,基于扩展后的安全区域,建立航障物的最小凸包围,作为航线规划的环境基础,最后应用Dijkstra算法,根据权重最小赋值,连接权重点,求取最优航线,实现航线规划。从实验结果可以看出,应用北斗卫星通信系统的船舶航线规划方法,在极端环境下,数据真实应用率提高了29%,数据包传输丢包率降低了33%,相比较传统规划方法,拥有更优秀的鲁棒性。     

启发式舰船通信网络拓扑结构分析方法

常规通信网络拓扑结构分析方法对混合网络拓扑结构识别度不高,造成结构分析效果不佳,为此研究新型启发式舰船通信网络拓扑结构分析方法。通过计算极值坐标点构建网络节点聚类布图,在网络节点聚类布图中对拓扑结构粗化以及结构多层路径进行划分,通过对拓扑结点放置位置确认实现通信网络拓扑结构分析。设计仿真实验,通过与传统方法对比得到,设计的方法针对混合网络拓扑结构的识别能力远超于传统方法。     

国外对潜通信技术发展研究

通信能力是潜艇保持水下威慑力的关键。潜艇下潜深度及其执行任务范围给通信带来了巨大的挑战。本文通过对国外对潜通信装备技术发展与研制情况的分析,归纳未来潜艇通信技术发展方向,为我国对潜通信技术的发展提供参考。     

应用PIC单片机的航行触礁风险红外预警系统设计

触礁预警信号是船体、礁石与预警系统通过射频技术实现的,当前的红外预警系统中射频信号通信采用单工通信方式,导致系统获取触礁风险等级的速度较慢,据此在应用PIC单片机的前提下,设计航行触礁风险红外预警系统。在硬件方面,用PIC单片机替换原有系统部分硬件,加强对多类型射频信号的传输速度。在软件设计方面,利用三次指数平滑法预测航行触礁风险,通过设置隶属度区分风险等级,采用半双工通信方式,实现对红外预警系统射频信号通信方式的设计。实验结果表明,与传统预警系统相比,此次设计的系统可以快速获取触礁风险等级,提升船舶的航行安全。     

舰船通信网络大数据的存储机制设计

受数据库存储容量的影响,传统的舰船通信网络大数据存储机制存在存储误差高的问题。针对这一问题设计舰船通信网络大数据存储机制,存储架构分为前置通信平台数据库、生产数据库、关系数据库、分析数据库,建立检索机制,标记通信函数,确定初级编码函数值,明确特征信息,通过路由服务器、配置服务器、数据分片优化设计存储机制私有云。实验结果表明,相较于常规的存储机制,给出的舰船通信网络大数据存储机制信息存储误差降低了37.32%,更适用于舰船通信。