未来铁路移动通信系统国际研究进展

结合当前国际铁路移动通信系统应用现状和其技术演进的实际需要,从业务需求、技术选择、频率规划、互联互通等四个方面,详细介绍未来铁路移动通信系统的最新国际研究进展,为国内未来铁路移动通信系统的研究和发展提供借鉴。

UIC未来铁路移动通信系统研究

随着5G“新基建”战略的部署和推进,我国积极开展铁路新一代移动通信应用技术创新方案及相关标准的研究工作。在此背景下,我国铁路通信相关部门深度强化国际交流合作,参与国际铁路联盟专门为未来铁路移动通信系统研究设立的FRMCS项目。介绍FRMCS项目的目标以及我国铁路参与项目研究的意义,阐述FRMCS的组织架构、工作机制及其在国际铁路通信相关标准制定工作中的角色和地位,重点围绕用户需求规范、功能需求规范、车载设备迁移方案等方面进行分析。探讨我国铁路车载通信设备的迁移方案,并梳理用户需求、功能需求及未来制定的系统需求之间的关系,最后阐述FRMCS项目的后续工作计划。

铁路通信系统中移动通信技术的应用分析

我国铁路运输承担着国民经济发展的重任,铁路通信系统的稳定可靠对于保障运行安全至关重要。但传统铁路通信系统存在容量小、扩展性差等问题,难以适应铁路运输的发展需求。为实现铁路通信的智能化和高可用性,移动通信技术为铁路通信系统带来了新的机遇。以移动通信技术在铁路通信系统中的应用为切入点,着重分析了铁路全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications-Railway,GSM-R)、正交频分复用、卫星通信、无线调度以及集群通信等关键技术在铁路通信系统中的应用情况,旨在为铁路通信系统建设提供参考和借鉴。

铁路数字移动通信系统的传输干扰性能分析与改善

传输干扰率是铁路数字移动通信系统的服务质量指标中重要的一项,其描述铁路数字移动通信系统误码性能对列车控制信息传输的影响程度。在介绍铁路数字移动通信系统传输干扰基本概念的基础上,分析影响铁路数字移动通信系统传输干扰性能的重要因素,包括列车控制系统信息传输特性、列车控制系统链路层数据传输协议、通信系统越区切换等。基于列车运行速度与传输干扰间的关系,提出采用分布式天线扩大小区覆盖范围的方案,降低数据传输与越区切换发生的碰撞概率,以改善传输干扰性能。通过对分布式天线系统覆盖范围以及对其同频干扰、载波干扰比等性能指标的理论分析,证明了分布式天线覆盖方案可以有效地扩大广义小区的覆盖面积以改善铁路数字移动通信系统传输干扰性能。

我国下一代铁路数字移动通信系统的选择

从业务和技术角度,对目前两种具有铁路调度功能的数字移动通信系统--GSM-R和TETRA进行了比较,对我国下一代铁路无线移动通信采用何种系统提出了建议。

欧洲铁路新一代数字无线移动通信系统

介绍了欧洲高速铁路所采用的新一代数字无线移动通信系统——GSM-R,及其在欧洲的实施情况,并简要地介绍了GSM-R的标准化组织EIRENE,及测试项目MORANE。

基于铁路专用宽带移动通信系统(LTE-R)完整统一的铁路调度通信模式的特点分析

对比了LTE-R(铁路专用宽带移动通信系统)与GSM-R(铁路专用数字移动通信系统)技术,分析了铁路调度通信网的现状,提出了基于LTE-R有线与无线完全统一的铁路调度通信方案。详细介绍了基于LTE-R的组网方案,阐述了该方案的优势,以及方案面临的挑战。

基于集对分析-吸收马尔可夫链的铁路移动通信系统安全动态评估

为了更有效地评估和防范铁路数字移动通信系统(GSM-R)的安全风险,针对未考虑系统不同时期系统风险状况不同、研究多局限于静态评估的不足,提出基于马尔可夫链的风险指数量化计算方法,构建基于集对分析-吸收马尔可夫链的铁路数字移动通信系统(GSM-R)风险评估模型。首先使用吸收马尔可夫链对通信系统风险进行定量计算,运用集对分析关联度的同一性、差异性和矛盾性动态分析通信系统安全风险的趋势,通过结合马尔可夫链计算下一阶段的关联度以获得通信系统最终安全风险评估结果,选取通信系统6个时间段数据进行分析,并进行验证。结果表明:本文评估方法能实现铁路数字移动通信系统(GSM-R)安全风险的全面动态评估,验证通信系统安全风险动态评估模型的科学性、有效性和可行性。

青藏铁路GSM-R数字移动通信系统无线网络规划

青藏铁路GSM-R无线网络规划设计,按照铁道部发布的《铁路GSM-R数字移动通信系统工程设计暂行规定》,场强覆盖以机车天线处输入端射频信号为标准,满足-92dB.m(95%的时间地点概率)。使用铁路沿线数字地图和无线网络规划工具软件,确定设计余量(DMF)和基站重叠区以及沿线区间GSM-R的基站设置地点。对铁路沿线隧道、路堑等弱场强区,采用光纤直放站加漏泄同轴电缆方式解决。

青藏铁路综合数字移动通信系统方案的研究

介绍满足青藏铁路线需要的综合数字移动通信系统体制选择、网络结构、子系统及主要功能,并对系统的接口、安全性进行了分析研究。

宽带高速铁路移动通信系统

简要介绍了宽带频分多路接入方式的技术特点 。

青藏铁路GSM-R数字移动通信系统的规划和设计

分析在青藏铁路特殊的自然环境条件下,GSM-R数字移动通信系统应实现的功能、业务分类及业务需求。结合GSM-R系统的特点,提出适合青藏铁路特点的GSM-R系统方案。

高速铁路移动通信系统

本文从高速铁路特点出发，提出了对高速铁路移动通信网的要求．以列车为主体的移动通信系统，是集话音和数据，控制和监测为一体的综合信息传输网；是以无线与有线相结合，控制与计算机和通信相结合的高质量、高可靠性的高速铁路综合业务通信网中的重要组成部分．文中简介了国外高速铁路移动通信网概况．并根据国情，提出了我国高速铁路移动通信网方案，包括两个系统：一、面向铁路公务人员和面向旅客的列车电话系统；二、提供调度员与机车司机间双向数据传输系统和列车定位系统．讨论了网络的特点和系统构成以及需要解决的有关关键技术问题．

TD-LTE技术构建朔黄铁路宽带移动通信系统可行性研究

朔黄铁路3.5亿吨扩能改造后,需开行2万吨重载列车,既有无线通信系统无法满足机车同步操控的业务需求。研究了朔黄铁路宽带移动通信的业务需求,并对适用于业务需求的移动通信技术进行了分析和论证。通过朔黄铁路40km试验段的测试验证,表明TD-LTE技术作为新一代通信技术,适用于构建朔黄铁路宽带移动通信系统。

青藏铁路GSM-R数字移动通信系统无线网络规划

文章介绍了青藏铁路GSM-R数字移动通信系统无线网络规划的标准、需要使用的数字地图和无线网络规划工具,给出了软件设计方法和设计重点及弱场强区的解决方案。

GSM-R——铁路综合数字移动通信系统(一)

GSM—R即GSM for Railway。而GSM即GlobalSys—tern for Mobile radio communications，它是大家所熟知的属于2G的采用TDMA接入方式的公众数字移动通信系统。GSM—R是脱胎于GSM技术的一种专用移动通信系统——铁路综合数字移动信息(通信)系统。

GSM-R 系统在中国铁路移动通信领域的应用

主要针对当前中国铁路无线通信系统现状及存在的问题,文章阐述了引入 GSM—R 系统的解决方案,重点介绍了列车无线调度电话、铁路公安及直接模式应用的解决方案,并在文章结尾阐明了其所带来的经济社会效益。

移动通信和未来宽带移动通信系统的发展

本文从移动通信技术的发展,特别是宽带和超宽带移动通信系统的发展出发,结合人们对于信息传输的要求,简要分析和预测了未来移动通信的发展趋势——表明移动通信业务正从语音向综合业务演变。本文从技术和业务两个方面,简要评述了第一代模拟移动通信系统、第二代宗带数字移动通信系统、目前处于研究阶段的第三代宽带CDMA移动通信系统和未来的移动通信系统。同时,我们描述了未来超宽带移动通信系统的发展情况,并结合各种移动通信技术,勾画了未来移动通信的基本结构。

GSM-R——铁路综合数字移动通信系统(二)

（1）GSM-R的频率范围。基于无线电传播和系统的可用性等多种原因，900MHz最适合作为移无双业务频带。GSM-R系统可以在876～960MHz整个频率范围工作，但CEPT（欧洲邮政与电信会议）为欧洲国家的铁路通信系统指定了一个专用频带，也即UIC（国际铁路联盟）的GSM-R频带：移动站到基站（上行链路）为876～MHz，基站到移动站（下行链路）为921～925MHz。