地铁民用无线通信系统切换分析和解决对策

结合深圳地铁一期工程民用无线通信系统的建设经验，简析了民用无线通信在隧道间越区切换、车站内外切换、换乘站切换和隧道与地面切换等方式，提出了保证平滑切换的具体措施。     

隧道内移动通信越区切换区域设置方案的比较研究

研究目的：针对我国城市轨道交通和铁路客运专线移动通信的越区切换位置存在的诸多问题，对隧道内移动通信切换区域的各种设置方案进行研究，为我国城市轨道交通和铁路无线通信网络规划和优化方案提供依据和参考。研究方法：通过对不同切换区域设置方案的分析，结合铁路移动通信技术的发展，从工程经济性、实施性、可靠性等不同方面进行多方案的比选研究。研究结果：提出了不同速度等级的铁路隧道内设置移动通信信号切换区域的几种方案，并对相应的方案做了分析比较。研究结论：隧道内移动通信信号切换区域的设置不仅受物体移动速度和切换时间的制约，还受高速移动带来的信号快衰落及不同制式移动通信系统切换机制的影响。     

地铁漏泄电缆敷设方案

阐述了地铁各类无线通信系统的功能及所用技术制式,详细列出了各系统使用的频率;依据各种无线通信系统的运用需求,提出了多条漏泄电缆合并共享的建设方案;明确漏泄电缆的安装位置要求;对隧道中存在的频率干扰进行分析,并提出了应对措施.     

基于SPN的越区切换模型分析

CTCS-3列车运行控制系统是中国列车控制系统(CTCS)的重要组成部分之一,它采用GSM R实现地面一列车间连续、双向的安全信息的无线传输.对于GSM-R而言,移动台的越区切换必然引起通信连接的暂时中断.由于安全数据传输直接影响行车安全,为保证其传输的可靠性,必然要求更短的切换时间和更高的切换成功率.本文研究安全数据通信在越区切换时的传输可靠性,并对越区切换过程进行随机Petri网的建模和分析.给出列车速度与越区切换成功率的关系,以及列车在350km/h的速度下,越区切换时间与越区切换成功率之间的关系.最后,本文将分析结果与CTCS-3需求标准进行了比较,说明其可以满足要求.     

漏泄波导通信在地铁列车控制系统中的应用

介绍了漏泄波导通信的原理、工作方式,给出了漏泄波导数据无线传输方式和基于漏泄波导通信的地铁列车控制系统的结构。该无线通信的列车控制系统在减少地面设备的基础上解决了地-车双向大容量信息传输及其安全性,从而缩短了列车运行间隔和列车的安全制动距离,可以大幅度地提高地铁系统的运营能力,降低运营成本。     

地铁无线通信系统选型与公网引入的探讨

简介地铁无线通信系统的功能与组成，分析了无线通信系统制式的选择，覆盖方式、漏泄电缆选择。公网引入等问题。     

基于随机Petri网的GSM-R越区切换成功率分析

CTCS-3级列车运行控制系统利用GSM-R网络进行车地间连续、双向的安全信息传输。而GSM-R系统采用硬切换技术,切换时必然会产生短暂的通信中断,这就会影响列车控制类数据传输业务。为保证安全数据传输的可靠性,迫切要求更短的切换时间和更高的切换成功率。对此,建立GSM-R系统越区切换的随机Petri网模型,分析影响越区切换成功率的因素,并利用MATLAB仿真得到列车运行速度、越区切换中断时间以及列车追踪间隔与越区切换成功率的关系;最后说明列车在350 km/h和430 km/h速度下运行时,越区切换成功率是否满足CTCS-3级系统需求标准要求。     

CBTC越区切换中断时间分析

基于通信的列车控制(CBTC)系统采用IEEE802.11标准作为无线通信传输协议。根据IEEE802.11标准中规定的越区切换流程,采用移动通信系统越区切换中断时间的计算方法,推导出越区切换中断时间与列车运行速度的关系表达式。采用此关系表达式进行理论计算的结果显示,在发射功率为17 dBm,发射和接收天线增益均为10 dB,发射与接收端损耗均为5 dB的条件下,典型行车速度为50,70,90 km.h-1时,越区切换中断时间应分别控制在224,160和124 ms以内才能够保证通信持续正常。建立2列列车追踪运行模型,仿真不同越区切换中断时间的后车运行曲线。仿真结果显示:列车以25 m.s-1(90 km.h-1)的速度行驶时,越区切换中断时间在130 ms以内能够满足列车通信的需求;验证了CBTC越区切换中断时间与列车行驶速度的关系表达式是合理的。     

基于速度动态函的LTE-R越区切换优化算法

传统的LTE-R越区切换算法,采用固定切换迟滞门限和延迟触发时间的切换算法。但是当列车高速运行时,切换成功率明显下降,无法满足高速铁路无线通信系统对Qo S大于99.5%的要求。通过对切换流程、测量参数、控制参数的分析,提出一种基于速度动态函数的越区切换优化算法。该算法在低速、中速、高速3种列车运行状况下,更适宜高速铁路情景切换时机的选择。仿真结果表明:基于椭圆函数的LTE-R越区切换优化算法,既保证了列车在中高速运行时,越区切换成功率有着明显提升,又避免了列车在中低速运行时,乒乓切换事件频率过高。     

基于通信的列车控制系统安全性探讨

从地铁信号系统的发展趋势引出CBTC(基于通信的列车控制)概念及技术特点,它采用交叉感应电缆环线、漏泄电缆、裂纹波导管无线电台等方式实现了车地间大容量实时双向的信息传输,并将这些信息动态地发送给车载设备。然后着重从区域控制器或车载控制器、联锁控制器和通信子系统等方面,就CBTC系统安全性进行了分析。