从GSM-R的应用看铁路通信系统的发展

本文主要描述了中国铁路通信系统的几十年来的发展历史,并通过对GSM-R系统具体原理和即将投入运营的合宁高速铁路GSM-R系统的具体应用的介绍,充分说明了GSM-R系统是铁路未来通信发展的方向,是铁路跨越式发展,全面实现信息化建设的里程碑。     

我国铁路通信应用GSM-R技术探讨

伴随着信息技术的不断发展,与铁路通信特点相契合的GSM-R(铁路专用数字移动通信)系统率先在技术发达的欧洲得到成功开发与应用。本世纪初,GSM-R引入我国铁路并得到了快速发展。本文在简要分析GSM-R技术及其功能特点的基础上,对GSM-R技术在我国铁路的应用现状,以及GSM-R技术与我国铁路通信系统的契合点进行了分析,并就GSM-R技术在我国铁路通信领域的进一步发展进行了探讨和研究,提出了需要关注的一些问题。     

如何科学、高效地进行高速铁路通信维护管理经验

当今社会处于科技高速发展阶段,现代化已经成为当代社会的代名词,本文阐述了铁路无线和有线通信系统的具体应用方式和具体维护管理措施,譬如无线通信GIS技术,GSM-R网络,有线电缆等通信设备,将铁路通信发展进行总结。     

浅谈GSM-R系统调度命令传送的工作流程

随着中国铁路的跨越式发展,高速铁路和客运专线的大规模修建,高铁时代正向我们走来,铁路无线通信GSM-R作为铁路专用通信的发展方向,逐步取代着原有模拟制式的通信方式。GSM-R是在GSM公众移动通信系统平台上增加了铁路运输专用调度通信功能,充分发挥数据通信的优势,在功能扩展、升级、场强覆盖等方面得到有效提升,通信质量得到可靠保障。     

浅析综合网管在铁路通信中的建设及发展

随着中国铁路的高速发展,铁路通信网络和设备也大量增加,设备分布更加广泛,铁路通信网正在迅速发展成为一个高度数字化的大型通信网络,包括传输与接入网系统、GSM-R数字移动通信系统、数据通信系统、调度通信系统、综合视频监控系统、同步及时钟分配系统、会议系统、动力与环境监控系统、应急通信系统等。     

LTE-R技术应用研究

根据GSM-R网络在实际运营中遇到的问题，分析了GSM-R网络对于未来铁路通信及其业务的影响和局限性。同时根据铁路业务的特点，提出了符合铁路运营规律的下一代专用通信系统LTE-R技术，并对其进行了探讨和分析。     

USSD在GSM-R智能网中的应用与研究

智能网是在原有通信网的基础上设置的一层叠加网络.GSM-R是一种专门应用于铁路的综合数字移动通信系统.GSM-R作为UIC支持开发的欧洲铁路无线专用通信系统,具有适应铁路运输特点的优势,其标准、技术和产品在铁路上的应用得到许多欧洲国家的验证,达到了商用的程度.铁道部也决定采用GSM-R作为我国铁路综合移动通信的技术体制.主要描述了利用USSD的方式实现GSM-R智能网中功能号的注册、注销与管理及被叫用户位置的获取,并给出了详细的解决方案.     

基于GSM-R铁路无线通信系统的越区切换分析研究

列车和无线闭塞中心在多数情况下通信处于正常状态,但是在实际通信过程中可能出现以下几种引发故障因素:传输数据出错、连接丢失、越区切换、端到端传输延时.主要考虑了高速列车在移动闭塞区间条件下GSM-R无线通信系统的越区切换的可靠性,采用计算机仿真的方法得到GSM-R通信系统在通信故障情况下的越区切换成功概率.结合随机Petri网理论对于铁路无线通信系统GSM-R中的越区切换事件进行了建模和分析,给出了随机Petri网表示的列车与无线闭塞中心通信的越区切换模型,并使用TimeNET仿真工具分析了GSM-R越区切换的可靠性.     

浅谈GSM-R系统在城市轨道交通无线通信系统中的应用

结合GSM-R系统在铁路系统中的应用,介绍GSM-R系统的结构及在城市轨道交通无线通信系统中可实现的各项功能。我国铁路GSM-R系统应用前景良好,我们可以充分借鉴、学习GSM-R系统在铁路中已有的经验,应用在城市轨道交通的无线通信建设中。     

随机Petri网理论在GSM-R通信系统中的仿真应用

列车和无线闭塞中心在多数情况下通信处于正常状态,但在实际通信过程中可能出现以下几种引发故障因素：传输数据出错、连接丢失、越区切换、端到端传输延时。应用仿真主要考虑高速列车在移动闭塞区间条件下GSM-R无线通信系统的可靠性,结合随机Petri网理论对GSM-R铁路无线通信系统故障恢复事件进行建模和分析,给出了随机Petri网表示的列车与无线闭塞中心通信的故障恢复模型,并采用TimeNET仿真工具对GSM-R通信系统的可靠性进行分析得出相应结论。     

城际铁路GSM-R技术向LTE-R技术演进

LTE-R是国际铁路联盟（UIC）确定的铁路下一代宽带移动通信系统。本文从系统应用、系统架构、系统性能等方面对GSM-R和LTE-R进行对比分析,以珠三角某城际铁路为例,结合城际铁路特点,阐述了城际铁路GSM-R向LTE-R演进策略。     

下一代高速铁路异构网络切换安全认证

近年来,随着高速铁路无线通信技术的快速发展,GSM-R无线通信系统将逐步向LTE-R系统演进。在此演进过程中存在GSM-R和LTE-R长期共存的局面,如何实现高速铁路无线通信异构网络之间的快速切换和安全认证成为铁路无线通信研究的热点问题。针对高速铁路无线通信异构网络切换认证过程中,存在安全性低和认证开销高等问题,提出了一种适用于下一代高速铁路异构网络的轻量级切换安全认证方案。首先,采用哈希函数等操作生成切换请求Token和异构网络切换认证码PASS,实现了用户身份匿名性和可追溯性等安全要求,并且高速列车无需多次注册就可实现异构网络间的无缝切换。其次,设计了基于椭圆曲线密钥交换的轻量级切换算法,完成了高速列车与目标基站的相互认证和密钥协商,降低了计算开销和通信开销,实现了会话协商密钥的前后向安全性。最后,采用形式化方式BAN逻辑进行了安全性验证,并使用朔黄铁路LTE-R线路实测数据进一步对本文所提方案的有效性进行了验证,分析得出所提方案能够满足可追溯性、匿名性、抗伪装用户攻击、抗中间人攻击和抗重放攻击等安全特性。性能分析表明,本文方案在通信开销和计算开销方面较比较方法性能更优,能够满足下一代高速铁路异构通信网络的高效、安全无缝切换的需求。     

车载式GSM-R场强测试系统的研究

本文根据铁路专用移动通信系统(GSM-R)的特点,在充分分析了高速运动环境下GSM-R场强测试要求的基础上,设计了车载式GSM-R场强测试系统。该系统采用DSP技术、应用VC语言,将EPSI场强测试接收机、GPS接收机、轮轴脉冲信号触发器、笔记本计算机与铁路轨道试验车构成一个系统,实现了移动式的连续的场强测试数据的处理功能。     

高速铁路的GSM-R无线传播模型校正

为了提高在铁路沿线复杂地形环境下的Hata模型准确度,在研究GSM-R系统中的电波传播预测Hata模型的基础上,提出了一种对Hata传播模型的校正方法。结合郑西实测线路数据对市郊、平原和山区三种地形环境下进行校正,得到了不同地形下的Hata校正模型。通过对校正前后模型的误差对比,校正后的Hata传播模型准确度有显著提高。     

基于GSM-R的列车位置监测平台设计

设计了一种基于GSM-R的列车位置监测平台,把多条铁路线路的列车位置信息放到同一个监测平台上,便于对列车的集中网络管理。本文主要针对带状ZigBee无线传感器网络设计定位算法,提出构建MPLSVPN虚拟专用网络传送数据的方式,并结合GSM-R的实际需求提出相应组网解决方案。     

高速条件下GPRS数据传输可靠性研究

GSM-R是一种新的铁路专用无线通信网络,作为传输各种调度命令、无线车次号校核、列控监测等信息的通信平台,传输的可靠性已经成为许多人关注的研究课题。笔者分析了高速环境下无线信道的特性; 结合环境特点提出了高速条件提高GPRS传输可靠性的具体方法。