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GSM-R多径干扰案例优化分析
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作者 卓辉 《中国设备工程》 2026年第1期94-96,共3页
GSM-R网络基站和直放站共同覆盖区域容易产生多径干扰,造成网络服务质量下降,甚至是机车通信中断。通过研究多径干扰形成的机制,提出采用控制时延差和同频载干比的方案控制多径干扰,也可以采用小区分裂等方式将同频信号变成异频信号来... GSM-R网络基站和直放站共同覆盖区域容易产生多径干扰,造成网络服务质量下降,甚至是机车通信中断。通过研究多径干扰形成的机制,提出采用控制时延差和同频载干比的方案控制多径干扰,也可以采用小区分裂等方式将同频信号变成异频信号来彻底消除多径干扰。针对某铁路多径干扰问题进行分析优化,通过小区分裂重新规划直放站位置关系来消除多径干扰,保障机车通信安全。 展开更多
关键词 GSM-R 多径干扰 时延差 直放站
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5G场景下铁路通信工程承载技术探讨
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作者 王啸 《中国设备工程》 2026年第1期207-210,共4页
随着5G技术的快速发展,铁路通信工程面临着前所未有的机遇与挑战。本文探讨了5G场景下铁路通信工程承载技术的需求、现状及发展趋势。首先,分析了5G场景下铁路通信对传输带宽、低时延、高可靠性以及移动性管理的特殊需求;其次,对传统铁... 随着5G技术的快速发展,铁路通信工程面临着前所未有的机遇与挑战。本文探讨了5G场景下铁路通信工程承载技术的需求、现状及发展趋势。首先,分析了5G场景下铁路通信对传输带宽、低时延、高可靠性以及移动性管理的特殊需求;其次,对传统铁路通信承载技术如SDH和PTN进行了评估,指出了其在5G环境下面临的局限性;接着,重点探讨了5G切片技术、新型光传输技术和毫米波通信等在铁路通信承载中的应用前景;同时,提出了技术融合与创新的方向,包括智能化管理和自适应性调整;最后,分析了5G铁路通信承载技术应用面临的技术标准统一、网络安全、工程建设与运维成本等挑战,并提出了相应的应对策略。研究表明,5G技术能够显著地提升铁路通信性能,为铁路智能化发展提供有力的支撑,但仍需解决环境适应性、系统兼容性和安全防护等问题。 展开更多
关键词 铁路通信承载技术 SPN 光传输技术 技术融合
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RIS辅助的高铁环境下毫米波MIMO波束赋形算法研究 被引量:2
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作者 高云波 班宇豪 +2 位作者 谢健骊 王宇哲 吕千惠 《铁道学报》 北大核心 2025年第8期103-114,共12页
针对高速铁路环境中完美信道状态信息难以获取,导致可重构智能反射面(RIS)辅助的毫米波MIMO波束赋形算法性能恶化的问题,提出结合多普勒频移补偿的波束赋形方案。首先,利用列车轨道的可预测性,采用自适应卡尔曼滤波算法,获取视距路径的... 针对高速铁路环境中完美信道状态信息难以获取,导致可重构智能反射面(RIS)辅助的毫米波MIMO波束赋形算法性能恶化的问题,提出结合多普勒频移补偿的波束赋形方案。首先,利用列车轨道的可预测性,采用自适应卡尔曼滤波算法,获取视距路径的多普勒频移,以此设计RIS相移完成补偿;其次,将优化问题建模为频谱效率(SE)最大化问题,考虑列车运行数据的时间相关性,将算法的环境状态和动作的历史信息纳入算法的输入中,使用改进的双延迟深度确定性策略梯度(TD3)算法求解。仿真结果表明,所提方案能够有效降低多普勒频移对信号传输产生的不利影响,与TD3、流行优化和无RIS的高速铁路通信系统相比,SE分别提升9.83%、23.75%和39.15%。 展开更多
关键词 高速铁路 可重构智能表面 波束赋形 深度强化学习 多普勒频移补偿
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无线通信技术在高速列车网络控制系统中的应用 被引量:2
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作者 王华伟 高阳 +3 位作者 李海龙 张子奇 刘聪 董维金 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第2期140-143,147,共5页
[目的]无线通信技术具有灵活性高、适应性强的特点,能够有效解决有线网络在高速列车运行环境中的诸多问题。但由于高速列车运行环境比较复杂,无线通信技术在该领域的应用仍面临很多挑战,需要对此进行深入研究。[方法]介绍了本次测试的... [目的]无线通信技术具有灵活性高、适应性强的特点,能够有效解决有线网络在高速列车运行环境中的诸多问题。但由于高速列车运行环境比较复杂,无线通信技术在该领域的应用仍面临很多挑战,需要对此进行深入研究。[方法]介绍了本次测试的硬件系统,阐述了NDT(网络传输时延测试仪)的构成及待测网桥设备的具体规格。设置了工况1(楼道环境)、工况2(贴近地面)和工况3(有铁门阻挡)3个模拟环境工况,采用测试软件得到了3个工况下信号吞吐量、无线通信单程传输时延的测试数据。对测试数据进行了分析,找出无线信号在3个工况下的传播特性和潜在干扰因素。[结果及结论]3种工况对无线信号传输的信号吞吐量和传输时延均有一定程度的影响,车厢间的金属物质会对无线电波产生显著的屏蔽效应。工况1下无线信号的表现最优,工况2次之,工况3最差。 展开更多
关键词 高速列车 列车网络控制系统 无线通信 信号吞吐量 传输时延
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基于贝尔态半量子的高速铁路车地认证密钥协商方案 被引量:1
5
作者 陈永 信召凤 张冰旺 《铁道学报》 北大核心 2025年第6期94-101,共8页
针对高速铁路车地认证协议5G-AKA中身份未互认证、根密钥泄露和会话密钥未更新等问题,提出一种基于贝尔态半量子的车地认证密钥协商方案。首先,提出测量贝尔态粒子和公私钥加密签名结合的身份认证机制,完成列车与核心网之间的身份互认... 针对高速铁路车地认证协议5G-AKA中身份未互认证、根密钥泄露和会话密钥未更新等问题,提出一种基于贝尔态半量子的车地认证密钥协商方案。首先,提出测量贝尔态粒子和公私钥加密签名结合的身份认证机制,完成列车与核心网之间的身份互认证。其次,设计半量子密钥协商策略实现密钥协商过程中根密钥的更新,解决根密钥泄露导致的中间人、重放攻击等问题。最后,利用更新的序列号和根密钥完成会话密钥的更新,实现密钥的前后向安全性。安全性分析结果表明:与同类方法相比,所提方案在计算开销和通信开销方面性能更优,能够满足5G-R车地认证安全性的要求。 展开更多
关键词 高速铁路 5G-R无线通信 半量子密钥协商 贝尔态半量子 车地安全
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基于DNN超参数优化的5G-R宽带集群通信故障识别
6
作者 乔婉淇 丁建文 +2 位作者 郭强亮 孙斌 王玮 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第10期4749-4760,共12页
MCX系统(MCPTT、MCData及MCVideo的统称)是5G-R宽带集群通信的核心组成部分,其结构复杂、功能繁多。目前,MCX系统通信故障时采用传统的人工故障排查方法,效率低下,缺乏智能化的识别与分析手段,对此,提出一种基于DNN(deep neural network... MCX系统(MCPTT、MCData及MCVideo的统称)是5G-R宽带集群通信的核心组成部分,其结构复杂、功能繁多。目前,MCX系统通信故障时采用传统的人工故障排查方法,效率低下,缺乏智能化的识别与分析手段,对此,提出一种基于DNN(deep neural network,DNN)超参数优化的5G-R宽带集群通信故障识别方法。首先,通过多维特征融合提取特征,构建用于故障分类模型训练和测试的样本数据集;其次,针对大规模且分布不均的MCX系统通信故障数据,提出反馈驱动的自适应超参数优化(feedback-driven adaptive hyperparameter optimization,FDAHO)算法,优化数据采样和处理方法,改进超参数优化算法;最后,利用DNN结合FDAHO算法构建故障分类模型,采用公共数据集和全实物平台测试处理后所得的实测数据集,将所构建的模型分别与CNN(convolutional neural networks,CNN)结合FDAHO算法的模型、传统贝叶斯优化算法下的模型进行对比。实验结果表明:FDAHO算法在提高分类准确率和F1分数的同时,显著减少了超参数优化时间,提升了模型在资源受限环境下的实用性,且与DNN网络的结合具有更高的优越性和稳定性;实测数据集下所提模型在分类准确率、F1分数上相较于无超参数优化算法的模型分别提高了10.734%、11.328%;相较于DNN结合传统贝叶斯优化模型分别提高了0.342%、0.365%,且超参数优化时间减少了2152 s,可实现对MCX系统通信故障的高准确率和高效分类。研究结果为5G-R宽带集群通信的故障智能检测及监测提供参考。 展开更多
关键词 5G-R MCX 超参数优化 DNN 故障分类
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长大隧道列车数字无线调度通信系统覆盖方案研究 被引量:1
7
作者 刘立海 杨宏图 +1 位作者 路晓彤 焦晓辉 《铁道通信信号》 2025年第9期8-14,共7页
针对长大隧道400 MHz列车数字无线调度通信系统(DRTD)的无线覆盖问题,对最小可用接收电平、冗余覆盖的必要性、模拟和数字光纤直放站对比、漏缆与天线方案对比等进行研究。通过链路预算计算交织冗余和同址双套设备冗余方案下的设备间距... 针对长大隧道400 MHz列车数字无线调度通信系统(DRTD)的无线覆盖问题,对最小可用接收电平、冗余覆盖的必要性、模拟和数字光纤直放站对比、漏缆与天线方案对比等进行研究。通过链路预算计算交织冗余和同址双套设备冗余方案下的设备间距,对比分析2种方案的优缺点,建议长大隧道采用数字光纤直放站和漏缆交织冗余覆盖方案为主,既有线改造应综合考虑设备洞室间距、供电位置、供电能力、建设成本等因素进行冗余覆盖方案选择。针对数字光纤直放站方案存在的合路信号剧烈波动和固定电台故障影响范围大的问题,提出采用固定电台异频区域集中控制的组网方案。建议最小可用接收电平为−95 dBm,新建铁路长大隧道采用数字直放站和漏缆按交织冗余方式进行覆盖。研究结论对DRTD工程建设具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 长大隧道 列车数字无线调度通信系统 最小可用接收电平 光纤直放站 链路预算 交织冗余覆盖
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基于格上全同态的5G-R车地安全认证协商方案
8
作者 陈永 贾俊丽 +1 位作者 张冰旺 信召凤 《铁道学报》 北大核心 2025年第10期114-123,共10页
针对下一代高速铁路5G-R无线通信系统车地认证协议存在安全漏洞及易受攻击等问题,提出一种基于格上全同态的车地安全认证协商方案。首先,提出基于全同态加密的车地密钥保护方法,通过RLWE格上困难问题对车地会话密钥进行高效全同态运算,... 针对下一代高速铁路5G-R无线通信系统车地认证协议存在安全漏洞及易受攻击等问题,提出一种基于格上全同态的车地安全认证协商方案。首先,提出基于全同态加密的车地密钥保护方法,通过RLWE格上困难问题对车地会话密钥进行高效全同态运算,实现密钥的动态更新和前后向安全性,解决密钥泄露问题。然后,设计基于零知识证明的身份认证机制,列车与归属网络利用该机制生成身份证据完成互信认证,克服了5G-AKA协议通信双方身份未认证的缺点。最后,引入哈希动态Puzzle验证及随机质询策略增强车地接入验证,其可有效抵抗恶意攻击。试验表明,所提方法安全性和认证效率更优。 展开更多
关键词 高速铁路 5G-R无线通信 格上全同态 零知识互信 车地安全
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基于传播图论的6 GHz隧道信道建模
9
作者 迟俊 孙溶辰 +1 位作者 孙志国 易振宇 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第1期316-323,共8页
随着地下轨道交通通信服务需求的增加,现有的轨道交通通信系统和天线设备承受了巨大压力。为了配合隧道场景下大规模天线的部署及多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)通信系统的设置,提出利用传播图论来模拟隧道场景下... 随着地下轨道交通通信服务需求的增加,现有的轨道交通通信系统和天线设备承受了巨大压力。为了配合隧道场景下大规模天线的部署及多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)通信系统的设置,提出利用传播图论来模拟隧道场景下的多径传播。利用基于Lambertian散射模型的传播图论来生成狭长隧道的信道冲激响应(channel impulse response,CIR),通过隧道不同接收机位置的CIR获得功率时延谱、均方根时延和角度功率谱。为了验证在MIMO隧道信道建模领域传播图论的准确性与适用性,将仿真数据与实测数据进行比对。实验结果表明,该建模方法能有效地对6 GHz MIMO隧道信道进行建模。 展开更多
关键词 隧道信道建模 多输入多输出 传播图论 信道冲激响应 Lambertian散射模型
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列车数字无线调度通信系统车载电台位置更新稳定性提升措施研究 被引量:3
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作者 韩利祥 《铁道通信信号》 2025年第5期42-47,共6页
为保障铁路运行安全与效率,对确保列车数字无线调度通信系统(DRTD)位置更新稳定性的相关措施进行深入研究。首先,分析DRTD中机车综合无线通信设备(CIR)位置更新的具体流程。其次,考虑多种因素对CIR位置更新的影响,重点研究区间信号场强... 为保障铁路运行安全与效率,对确保列车数字无线调度通信系统(DRTD)位置更新稳定性的相关措施进行深入研究。首先,分析DRTD中机车综合无线通信设备(CIR)位置更新的具体流程。其次,考虑多种因素对CIR位置更新的影响,重点研究区间信号场强覆盖情况、CIR位置更新机制和设备软硬件因素造成的影响。最后,提出通过网络优化和合理布置天线,以确保区间信号场强覆盖达到预期要求,并提升信号质量;设计分阶段的场强监测与切换策略,并设置保护时间,防止频繁或滞后更新CIR位置,采用重发机制和冗余设计提升信息传输和管理的可靠性;提出增强设备软硬件性能和优化协议设计的措施,以确保位置信息管理的稳定性和可靠性。这些措施均可提高DRTD业务的可靠性,为实际应用提供支撑。 展开更多
关键词 列车数字无线调度通信系统 机车综合无线通信设备 位置更新 场强覆盖 稳定性
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列车数字无线调度通信系统同频干扰保护距离研究
11
作者 宋宗莹 李雪 朱镔汉 《铁道通信信号》 2025年第9期39-44,共6页
铁路既有450 MHz无线列调系统急需转型升级为基于400 MHz频段的列车数字无线调度通信系统(DRTD)。针对DRTD频点数量不足,在线路并线、接轨、交会等特殊场景下易产生同频干扰的问题,首先研究DRTD架构及相关设备的射频指标,采用Egli和Okum... 铁路既有450 MHz无线列调系统急需转型升级为基于400 MHz频段的列车数字无线调度通信系统(DRTD)。针对DRTD频点数量不足,在线路并线、接轨、交会等特殊场景下易产生同频干扰的问题,首先研究DRTD架构及相关设备的射频指标,采用Egli和Okumura-Hata 2种传播模型计算路径损耗,通过对比得出城区场景下宜采用Egli模型,郊区、开阔区宜采用Okumura-Hata模型;其次选取影响无线信号收发的相关参数,并结合2种传播模型提出DRTD同频干扰保护距离的计算方法;最后,在线路并线、接轨、交会等特殊场景下,根据同频干扰保护距离计算方法,得出不同场景下的同频干扰保护距离,即城区大于10.6 km、郊区大于15.6 km、开阔区大于56 km,并给出相应的同频复用建议,可为后续DRTD大规模建设及同频干扰保护提供一定的参考与借鉴。 展开更多
关键词 列车数字无线调度通信系统 传播模型 特殊场景 频率规划 同频复用
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国密算法在5G-R系统中的应用研究 被引量:2
12
作者 李春铎 杨轶杰 屈毅 《铁道通信信号》 2025年第4期50-56,共7页
为保障5G-R系统的安全,提升铁路关键信息基础设施的国产化水平,对我国自主研发的国密算法在5G-R系统中的应用展开研究。基于5G-R系统安全架构,针对接入域、网络域、用户域、基于服务化架构(SBA)域的加密方法,分析国际标准化组织3GPP提... 为保障5G-R系统的安全,提升铁路关键信息基础设施的国产化水平,对我国自主研发的国密算法在5G-R系统中的应用展开研究。基于5G-R系统安全架构,针对接入域、网络域、用户域、基于服务化架构(SBA)域的加密方法,分析国际标准化组织3GPP提出的基于国际加密算法的加密方案,探讨采用国密算法的替换方案;研究应用域数据的端到端加密技术,以调度通信业务为例,根据业务场景和数据特性,采用国密SM4加密算法对数据进行加密,采用国密SM3算法对数据进行完整性保护;提出建设铁路统一的密钥管理中心进行密钥分发,并结合个呼、组呼、短数据和文件传输业务流程设计数据加密方案。研究成果为推动国密算法在5G-R系统中的应用提供建议方案,有助于进一步提升铁路信息基础设施的自主可控水平。 展开更多
关键词 5G-R 国密算法 服务化架构 调度通信 安全协议 密钥管理
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城轨延伸线工程LTE-U车地无线通信系统方案设计及应用 被引量:2
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作者 张蕾 李长海 马春 《铁道通信信号》 2025年第3期66-71,共6页
受限于既有线车地无线通信系统厂家的技术标准,城轨延伸线工程存在车地无线通信系统设备选型范围小、建设成本高等问题。针对成都地铁19号线二期工程因采用不同厂家无线通信系统存在与既有线无法互联互通的问题,提出基于LTE-U技术的车... 受限于既有线车地无线通信系统厂家的技术标准,城轨延伸线工程存在车地无线通信系统设备选型范围小、建设成本高等问题。针对成都地铁19号线二期工程因采用不同厂家无线通信系统存在与既有线无法互联互通的问题,提出基于LTE-U技术的车地无线通信系统设计方案。在控制中心层面,将二期新建延伸线的车地无线通信系统接入既有线中心交换机,实现两条线路中心网络层的互通;在车载终端层面,在新建延伸线与既有线切换区域设置无线重叠覆盖,通过基于LTE-U技术的车载双模无线接入单元实现业务流在不同厂家车地无线网络间的切换,以保障业务平滑过渡。目前,该设计方案已在成都轨道交通19号线二期工程、18号线三期工程、17号线二期工程中实施,其中19号线二期工程已顺利开通,运用效果良好,现场测试结果满足规范要求及运营需求,解决了延伸线工程中不同厂家车地无线通信系统无法互联互通的问题,同时避免了车辆改造,降低了实施风险,可为后续延伸线项目、既有线改造项目中车地无线通信系统方案设计提供参考。 展开更多
关键词 车地无线通信 LTE-U 车载设备 双模通信 列车无线接入单元 共线运营
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城市轨道交通线网统一无线调度系统互联互通方案设计 被引量:2
14
作者 陈鸥 辛鑫 侯莹 《铁道通信信号》 2025年第8期65-71,共7页
针对城市轨道交通中TETRA、LTE、EUHT三种无线调度系统并存且互不兼容、跨网和跨线路之间的调度业务无法在同一调度台上实现的问题,提出一种城市轨道交通线网统一无线调度系统互联互通方案。通过设置线网统一调度服务平台、线网融合调... 针对城市轨道交通中TETRA、LTE、EUHT三种无线调度系统并存且互不兼容、跨网和跨线路之间的调度业务无法在同一调度台上实现的问题,提出一种城市轨道交通线网统一无线调度系统互联互通方案。通过设置线网统一调度服务平台、线网融合调度台、接口服务器,实现线网统一无线调度系统的纵向调度;设置桥接中心,通过互联网关接口实现上述三种不同制式无线集群调度系统的横向业务互联。设计了系统架构、系统功能、实现方式、系统与线路侧的接口,通过试验验证上述功能,提高了网络化运营统一指挥能力和应急抢险效率。 展开更多
关键词 城市轨道交通 无线通信 线网统一无线调度系统 无线集群调度系统 互联互通
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城市轨道交通环境下的UWB测距误差改正研究
15
作者 张杰飞 李好 《人民公交》 2025年第22期86-88,共3页
随着城市轨道交通向智能化、高密度化方向发展,精准的定位技术成为保障运营安全与效率的关键。超宽带(Ultra Wide Band,UWB)技术是一种无载波无线通信技术,具有高时间分辨率、强抗多径干扰能力以及出色的穿透性,使其在复杂室内环境中表... 随着城市轨道交通向智能化、高密度化方向发展,精准的定位技术成为保障运营安全与效率的关键。超宽带(Ultra Wide Band,UWB)技术是一种无载波无线通信技术,具有高时间分辨率、强抗多径干扰能力以及出色的穿透性,使其在复杂室内环境中表现出卓越的定位性能。然而实际应用中,UWB测距精度受非视距(Non-Line Of Sight,NLOS)传播、多径效应等因素影响显著;尤其在复杂室内环境下,测距误差可达数十厘米,严重制约了定位精度的进一步提升。为提高UWB测距精度,本文提出了一种基于多项式拟合的UWB测距误差改正方法,首先对UWB定位误差来源进行分析,接着对UWB测距误差采用多项式模型进行拟合;该方法经多项式模型拟合后,可使测距误差显著降低、测距精度提高,进一步提高UWB整体定位精度。 展开更多
关键词 超宽带 测距误差 多项式拟合
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列尾安全防护系统中LoRa无线通信技术应用的可行性研究 被引量:1
16
作者 丁旭 《铁道通信信号》 2025年第3期46-51,共6页
重载铁路货物列车列尾安全防护系统工作在没有GSM-R网络覆盖的长大线路上时,面临通信距离长和电池续航时间长等挑战。通过对列尾安全防护系统无线通信关键需求的分析,选择具有通信距离长和低功耗等特点的远距离无线电(LoRa)技术作为研... 重载铁路货物列车列尾安全防护系统工作在没有GSM-R网络覆盖的长大线路上时,面临通信距离长和电池续航时间长等挑战。通过对列尾安全防护系统无线通信关键需求的分析,选择具有通信距离长和低功耗等特点的远距离无线电(LoRa)技术作为研究对象。在LoRa 3种带宽下选择不同的扩频因子和编码率进行计算,确定可用的传输速率和传输时间间隔,并采用自由空间传输和单刀刃绕射理论模型,分别计算3 km通信距离时的无线传输损耗、接收灵敏度等参数。最后对LoRa和数字移动无线电(DMR)设备的功耗进行对比分析。通过对传输速率、无线链路裕量和低功耗等性能指标的综合分析,确定LoRa技术能够满足列尾安全防护系统长距离通信、电池长时间续航的实际需求。该研究为列尾安全防护系统无线通信技术选型提供新的思路和理论支撑。 展开更多
关键词 远距离无线电 列尾安全防护系统 多径传输 重载铁路 无线通信 链路裕量
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高速铁路通信光缆故障的定位与处理对策分析 被引量:1
17
作者 呼元 《中国宽带》 2025年第3期170-172,共3页
高速铁路通信光缆是保障列车安全与稳定运行的关键设施,其故障会直接影响通信系统的正常工作。现有的光缆故障处理主要依赖更换,但缺乏深入的故障分析,容易忽视隐性问题。本文分析了光缆常见的故障类型,包括上下行光缆同时断开、单根光... 高速铁路通信光缆是保障列车安全与稳定运行的关键设施,其故障会直接影响通信系统的正常工作。现有的光缆故障处理主要依赖更换,但缺乏深入的故障分析,容易忽视隐性问题。本文分析了光缆常见的故障类型,包括上下行光缆同时断开、单根光缆中断、光纤局部损坏等,并探讨了不同故障定位方法,如初步分析法、预定位分析法和精准定位分析法。通过研究提出了多种故障处理对策,如倒代法、替换法、熔接法等,以提高光缆故障修复效率,减少对高铁安全运行的影响。通过合理的故障定位和处理方法,可有效提升光缆维护的精准性与响应速度。 展开更多
关键词 高速铁路 通信光缆故障 定位 处理对策
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RIS辅助高铁毫米波无线通信多普勒频移补偿技术 被引量:1
18
作者 马铂琳 甄姬娜 +3 位作者 张昶 申凌峰 杨靖雅 王宁 《北京交通大学学报》 北大核心 2025年第3期147-156,共10页
在可重构智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)辅助的高铁毫米波无线通信系统中,为克服高速、高动态通信场景下电磁波的多普勒效应引起的频率偏移,对RIS辅助的多普勒频移补偿技术进行研究.首先,在时变3D Saleh-Valenzuel... 在可重构智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)辅助的高铁毫米波无线通信系统中,为克服高速、高动态通信场景下电磁波的多普勒效应引起的频率偏移,对RIS辅助的多普勒频移补偿技术进行研究.首先,在时变3D Saleh-Valenzuela毫米波信道模型下,推导多普勒频移的表达式,以补偿级联链路多普勒频移为目标设计最优RIS相移矩阵;然后,考虑到估计车速时产生的误差,分析速度估计误差及其概率密度函数(Probability Density Function,PDF),由此计算得到残余多普勒误差并讨论其在研究场景中的影响;最后,为评估补偿后的系统性能,推导频谱效率(Spectral Efficiency,SE)和中断概率(Outage Probability,OP)的表达式,并通过仿真实验验证所提出方案的有效性.仿真结果表明:以多普勒频移最小化代替常见的接收功率最大化为优化目标,可以将多普勒频移完全消除;在RIS数量为322、基站天线高度为50 m的情况下,列车行驶到RIS附近时的SE增加了5.87 bit/(s·Hz);当基站天线高度为30 m、50 m和70 m时,OP的变化范围在5×10^(-3)和6×10^(-3)之间. 展开更多
关键词 可重构智能超表面 高铁毫米波无线通信 多普勒频移补偿 相移矩阵优化
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基于区块链的无人机辅助铁路通信系统低能耗传输方法 被引量:4
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作者 代海波 吴天奇 +2 位作者 梁轶群 张哲 李春国 《数据采集与处理》 北大核心 2025年第1期72-85,共14页
无人机基站具有快速部署、机动覆盖等特性,使其成为铁路应急通信的一种有效解决方案。然而,无人机组成的低空通信网络既有储能有限的约束又存在数据被窃听或篡改的风险。将区块链技术引入到无人机辅助的铁路无线通信系统中以保障数据安... 无人机基站具有快速部署、机动覆盖等特性,使其成为铁路应急通信的一种有效解决方案。然而,无人机组成的低空通信网络既有储能有限的约束又存在数据被窃听或篡改的风险。将区块链技术引入到无人机辅助的铁路无线通信系统中以保障数据安全。在传输时延和数据队列稳定性约束下,提出了一种最小化通信系统能耗和区块链系统时延的联合优化问题。为了求解这个非凸混合整数且时变的随机优化问题,提出基于Lyapunov的drift-plus-penalty方法将长期的随机优化问题转化为多个时隙的子问题,并设计基于D3QN-TD3的深度强化学习算法求解,得到每个时隙内的最优关联策略和功率控制。实验结果表明,所提方法在减少能耗和时延方面取得了显著的效果。 展开更多
关键词 无人机通信网络 区块链 关联策略 深度强化学习 Lyapunov优化
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隧道环境下无线信道特性分析 被引量:7
20
作者 孙溶辰 宋坤 +3 位作者 陶成 刘留 谈振辉 汤斌 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期58-66,共9页
对隧道中电磁波传播特性进行研究是发展隧道环境下无线通信系统的基础。近年来,研究人员多关注于隧道环境下的电波传播特性,而较少考虑到车体对通信系统性能的影响。在车体的影响下,信号在穿越车体时会发生功率损耗,同时反射物的增加会... 对隧道中电磁波传播特性进行研究是发展隧道环境下无线通信系统的基础。近年来,研究人员多关注于隧道环境下的电波传播特性,而较少考虑到车体对通信系统性能的影响。在车体的影响下,信号在穿越车体时会发生功率损耗,同时反射物的增加会使反射线增多,其对信号功率在车体内的分布、天线相关性、角度特征以及MIMO性能的影响还需要进一步研究。使用射线跟踪法,在隧道环境下引入车体模型,分析对比了有车和无车时的车体内功率分布与路径损耗,并从角度特征、天线相关性、特征值、容量等方面分析各类因素对MIMO性能的影响,为隧道环境下应用多天线技术提供参考依据。 展开更多
关键词 隧道 射线跟踪 路径损耗 车体 信道容量
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