基于云计算的下一代铁路移动通信网络架构

铁路智能化的发展以及铁路网与互联网的不断融合,对下一代铁路移动通信网络的承载能力和服务质量提出更高的要求。基于云计算的下一代铁路移动通信网络架构并针对铁路应用特点,论述该架构的技术优势和面临的挑战;在分析未来铁路移动通信应用需求的基础上,提出基于集中单元、分布单元和射频拉远单元三层结构的铁路无线接入网络部署方案以及基于移动中继节点的车载移动终端无线访问方案;给出下一代铁路移动通信网络的演进路线。基于云计算的铁路移动通信网络架构可以有效地降低建设及维护成本、提高资源的利用效率、降低能耗,符合铁路未来的发展趋势。     

铁路通信网向下一代发展的思考

目前铁路通信网为铁路运输生产和经营管理提供基本的语音、数据、图像通信.随着新技术发展,网络全IP、有线无线融合的趋势,IT和CT业务的融合等都在有力推动着网络向下一代网络转型.根据铁路通信现状,通过分析NGN关键技术在铁路应用的可行性,找到下一代铁路通信发展的思路.     

GPRS网络地址及路由策略应用研究

正随着我国铁路GSM-R通信网的建设和逐步投入使用,铁路专用通信技术取得了巨大进步,承载了越来越多的业务。其中,铁路通用分组无线服务业务(GPRS)网络承载的多种专用通信业务是我国铁路的创新点,将移动通信、IP通信、移动IP等通信领域内的发展方向与铁路专用通信紧密结合,并针对铁路业务进行优化,为铁路运营提供了更好的技术保证。     

5G在铁路信息系统中的应用

随着5G技术的发展与相关生态的基本形成，加快研究5G在铁路信息系统中的应用，对推进铁路行业的智能化转型具有重要意义。通过分析铁路信息系统现状，梳理铁路领域部分主要系统目前存在的问题，分析铁路信息系统对移动网络不断提高的需求；总结了5G应用优势及铁路信息系统5G应用场景；在此基础上，研究提出了典型信息系统基于5G的技术架构。具有5G技术加持的铁路信息系统，将形成云-边-端一体化的铁路信息系统全新架构，支撑各类新型应用；系统能力从固定终端延伸至移动场景，有利于提高铁路整体运营效率；为各类基础设施检测监测、既有系统改造等场景提供便捷的无线网络接入条件，将提高铁路泛在感知能力，保障行车安全。     

铁路隧道防灾救援移动监控系统研究

针对目前铁路隧道防灾救援监控系统设置在就近车站或工务段值班室的固定监控终端不能满足快速救援响应的问题,为提高铁路隧道灾害应急响应能力,提出一种铁路隧道防灾救援移动监控系统设计方案。结合数据云服务平台和移动技术,通过移动互联网将移动终端与路局铁路隧道防灾救援信息系统移动服务平台对接,实现铁路隧道防灾救援移动监控,满足铁路隧道防灾救援的实时移动应急响应需求。     

CDN技术在铁路信息系统中的应用研究

随着铁路信息系统互联网业务的发展,用户访问量逐年增加,提升服务质量成为一个重要的发展方向,将CDN技术引入铁路信息系统互联网业务,可以有效提高用户的访问速度,避免网络拥堵,减少信息系统的压力。通过分析CDN加速的原理,讨论了将CDN引入铁路信息系统的方法,重点介绍了DNS服务器设置、回源算法、建立可靠网络连接,并提出了采用多个CDN网络的方案,可以有效提升互联网业务利用CDN时的可靠性。     

基于下一代网络的铁路VoIP通信关键技术研究

研究了移动IPv6工作原理和基于下一代网络的VoIP通信技术要求,分析了铁路运输系统移动无线网络接入技术特点,为高速列车以移动无线方式接入IPv6网络、实现VoIP通信提供了IP层解决方案.     

旅客列车Internet应用的现状及研究进展

介绍国内外旅客列车Internet应用(IAPT)的研究现状和发展趋势,总结第一代IAPT所采用的窄带通信技术与移动IPv4技术的不足,说明其难以为越来越多的旅客提供有质量保证的Internet应用服务。随着无线宽带网络技术和下一代互联网技术的日益成熟,国外已经开始第二代旅客列车宽带Internet应用研究,并着手在高速行进的列车上为旅客提供商业化的Wi-Fi热点服务。通过分析比较国内外旅客列车Internet应用研究的差距,根据我国铁路信息化总体规划的要求,建议我国进行旅客列车的宽带Internet应用研究。最后基于无线宽带网络和下一代互联网技术并结合我国旅客列车Internet应用的特点,提出符合我国铁路国情的旅客列车宽带In-ternet应用技术体系的结构。     

基于IP网络的分布式铁路信息系统技术研究

提出了基于IP网络的铁路网络信息系统构架和关键部分技术解决方案。该系统基于分布式的构架模式，可以提供较高的系统可靠性。嵌入式计算机分布于各个车站，用于管理车站的系统设备（显示器、广播设备等）。     

浅谈利用IMS构架搭建下一代铁路通信网

IMS(IP Multimedia Subsystem)是一种新的网络构架。该项技术植根于移动领域,最初是3GPP为移动网络定义的,而在NGN(Next Generation Network)的框架下,IMS同时支持固定和移动网络。结合铁路通信网现状,探讨IMS技术在铁路通信网的应用发展。     

基于软件无线电铁路安全信息无线移动接入系统的研究

在分析国内外铁路移动接入技术基础上,充分利用中国铁路现有无线列调系统所占用的450MHz频率资源,提出采用软件无线电技术,研究开发低成本多通道铁路安全信息无线移动接入系统,给出系统的基本原理、总体框架、体系结构,以及编码 解码、调制 解调、交织 反交织、通讯协议、过网和网络管理等实现算法。开发出一套原型系统,并在环形试验道进行了试验,试验结果表明,该系统传输速率高、误码率低,可以较好实现数据、话音和图像等信息的移动接入。该系统无需新的频率资源,具有很强的通用性,只需更换射频模块和相关软件,即可支持其它频段下的应用。     

基于智能网与OTA的动态组呼业务

组呼业务在铁路通信中扮演着重要角色,目前中国铁路采用语音组呼业务（VGCS）实现铁路调度通信.VGCS的参数预先配置在系统中,用户可以迅速地实现某些固定的组呼.随着中国铁路飞速发展,越来越多的铁路场景需要建立临时组呼业务,而VGCS并不能满足全部要求.为此,提出了基于智能网和空中下载（OTA）的动态组呼业务,并设计出具体实现方案.     

5G移动通信在智能铁路中的方案分析

面对铁路智能化和未来演进,现有的移动通信技术不能满足智能铁路大容量数据传输,铁路亟需新一代移动通信支撑。5G技术可全面推进铁路通信技术换代升级,但对于数量庞大、高速移动用户,时速350 km上行多普勒频偏高于2 kHz,如不能有效预估并补偿,系统解调性能会严重恶化。针对5G移动通信在智能铁路的应用中面临的问题,分析其业务指标;提出了智能铁路5G移动通信整体架构;并对区间、隧道、室内覆盖组网进行了规划,描述了多普勒频偏原理并给出了频偏补偿方法,这可为实现智能铁路提供技术支持。     

基于无线Mesh网络技术的列车宽带接入原型系统设计

随着高速铁路、公路交通的发展,信息网络的移动接入技术需要得到相应的改善和提高。根据公共移动通信网和铁路专用移动通信网的发展现状,目前有多种列车移动接入技术。通过方案比较,本文原型系统采用了基于无线Mesh网络技术的无线宽带接入技术。当前,无线Mesh网络可遵循的标准有IEEE802.11s草案,该草案对无线Mesh网络的功能、接口及网络协议栈进行了全面的定义。本文根据IEEE802.11s草案,在Linux操作系统下定义了Mesh协议栈框架,并在此基础上设计实现了针对列车的车地宽带接入带状应用场景的无线Mesh网络原型系统,并就搭建的实际网络场景进行了性能测试。实验结果表明,所设计的原型系统基本达到了列车车地宽带接入应用的要求。     

京沪高铁GSM-R网络接口监测网关子系统的设计与实现简

介绍GSM-R网络接口监测系统的结构与组成,设计并实现GSM-R网络接口监测网关子系统,解决京沪高铁相邻局间接口监测子系统间的信息交互,保证被监测用户信息的连续性.     

铁路环境保护信息广域网络系统

铁路环境保护信息管理系统在1997年研发的基础上,于1999年开始铁路环境保护数据库广域网络的研究与开发工作.根据铁路行业环境保护工作的特点和铁路环境保护数据库的实际应用,采用了Internet/Intranet网络技术和TCP/IP通信协议构建覆盖全路的铁路环境保护信息广域网络,充分利用Web技术和设备来构造或改建可提供Web信息服务、数据库连接服务等应用的、自成独立体系的铁路环境保护信息广域网络系统.     

铁路隧道工程辅助设计系统的设计与实现

研究目的:在分析铁路工程隧道设计工作流程和特点的基础上,建立铁路工程CAD系统的整体架构,从复杂系统各组成部分统一协调的角度出发,把其中的各子系统看作既互相关联又互相独立的部分,结合辅助设计软件在行业内应用的深度、广度及复杂性等特点,建立各子系统的数学模型,采用面向对象的技术研发系统.研究结论:由于在铁路隧道工程辅助设计系统的研发过程中,坚持了以隧道设计业务需求为导向,以整体架构与局部模块相统一的逻辑模型,采用OOP分析技术,合理划分设计对象的粒度大小,保证了系统功能划分的合理性,有效地提高了开发效率.该系统完成后在多条铁路干线上进行应用,效果良好.系统还具有易于集成,易于维护的特点,为专业设计软件的研发提供了值得借鉴的解决方案.工程应用表明,系统技术架构和实现方法是可行的.