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铁道技术标准（中英文） 2022年第8期4卷 45-46页

作者：宽带移动信息通信铁路行业重点实验室宽带移动信息通信铁路行业重点实验室

宽带移动信息通信铁路行业重点实验室(简称“重点实验室”)依托北京交通大学,与佳讯飞鸿(北京)智能科技研究院有限公司、中兴通讯股份有限公司、中铁第四勘察设计院集团有限公司、国能包神图1宽带移动信息通信铁路行业重点实验室牌匾铁... 详细信息

宽带移动信息通信铁路行业重点实验室(简称“重点实验室”)依托北京交通大学,与佳讯飞鸿(北京)智能科技研究院有限公司、中兴通讯股份有限公司、中铁第四勘察设计院集团有限公司、国能包神图1宽带移动信息通信铁路行业重点实验室牌匾铁路集团有限责任公司、中国铁路广州局集团有限公司等5家单位共建,是国家铁路局首批认定的7个行业重点实验室之一,于2020年12月通过国家铁路局铁路行业科技创新基地认定。

关键词：勘察设计院行业科技创新信息通信智能科技重点实验室宽带移动国家铁路局佳讯飞鸿

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智能超表面辅助的5G高铁场景信道特性

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北京交通大学学报 2023年第2期47卷 23-35页

作者：申瑜欧盼陈付坤单馨漪何丹萍钟章队中铁建电气化局集团第四工程有限公司长沙410116 北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044 北京交通大学宽带移动信息通信铁路行业重点实验室北京100044

为推进智能铁路总体建设,助力铁路数字化转型,基于5G的铁路专用移动通信系统(5G for Railway,5G-R)成为铁路智能联接的首选.作为最具发展潜力的B5G关键技术之一,智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)具有复杂度低、成本... 详细信息

为推进智能铁路总体建设,助力铁路数字化转型,基于5G的铁路专用移动通信系统(5G for Railway,5G-R)成为铁路智能联接的首选.作为最具发展潜力的B5G关键技术之一,智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)具有复杂度低、成本低和易于部署等优点,为5G智能高铁(High-Speed Railway,HSR)通信的发展提供了新契机.采用射线跟踪技术,精准刻画了2.1GHz频段下高铁高架桥场景的电波传播特性.基于准确的电波传播特性,利用发射机、反射面和接收机三者之间的角度关系,对RIS的部署位置和波束指向进行了设计.在获得RIS辅助下的信道传递函数后,对部署RIS前后的多维度信道特性进行了比较和研究.结果表明:引入RIS能够提升信号覆盖质量,加剧多径信号在时间域和空间域的色散程度,降低2T2R信道间的相关性,从而提高信道容量.本文研究成果可为高铁通信场景下5G-R系统与RIS的联合设计、优化提供理论指导和数据支撑.

关键词：智能超表面 5G-R 射线跟踪传播特性信道相关性信道容量

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铁路5G-R网络安全技术研究

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中国铁路 2024年第8期 62-68页

作者：章松王玮田之继马俊孙斌中兴通讯股份有限公司无线产品经营部陕西西安710114 宽带移动信息通信铁路行业重点实验室北京100044 北京交通大学电子信息工程学院北京100044

5G-R网络即将进入建设阶段,且铁路专网涉及行车安全,对网络安全要求极高,亟须对5G-R网络安全开展研究。为全面提升5G-R端到端安全防护水平,通过总结GSM-R网络的安全要求,分析5G-R网络面临的安全风险和安全需求,提出5G-R网络安全体系架构... 详细信息

5G-R网络即将进入建设阶段,且铁路专网涉及行车安全,对网络安全要求极高,亟须对5G-R网络安全开展研究。为全面提升5G-R端到端安全防护水平,通过总结GSM-R网络的安全要求,分析5G-R网络面临的安全风险和安全需求,提出5G-R网络安全体系架构;从5G-R基础设施安全、终端接入安全、组网安全、运维安全、数据安全和网络边界安全等方面阐述安全技术方案,并提出通过5G-R安全态势感知系统,实现从5G-R系统基础安全技术到系统内生安全能力全面提升的方案。

关键词： 5G-R 网络安全安全风险内生安全态势感知

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智能反射面辅助的5G高铁车站覆盖增强技术研究

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电波科学学报 2023年第1期38卷 63-70页

作者：单馨漪何丹萍费丹柴天娇钟章队吴绍华北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044 北京交通大学宽带移动信息通信铁路行业重点实验室北京100044 中国铁路设计集团有限公司电化电信工程设计研究院天津300308

为助力铁路数字化转型,基于5G的铁路专用移动通信(5G for railway, 5G-R)系统成为铁路智能联接的首选.本文利用前沿技术赋能铁路新一代移动通信,开展了智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助5G高铁车站覆盖增强的研究.采... 详细信息

为助力铁路数字化转型,基于5G的铁路专用移动通信(5G for railway, 5G-R)系统成为铁路智能联接的首选.本文利用前沿技术赋能铁路新一代移动通信,开展了智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助5G高铁车站覆盖增强的研究.采用射线跟踪技术,精准刻画了2.1 GHz频段下高铁车站场景的电波传播特性;基于准确的电波传播特性,利用反射面、发射机和接收机三者之间的角度关系,对IRS部署进行了研究,并设计了相应的IRS波束指向;在获得IRS辅助下的信道传递函数后,对部署IRS前后的路径损耗(path loss,PL)和阴影衰落进行了建模和比较.结果表明:IRS的部署为目标区域带来了最大8.1 dB、平均4.63 dB的信号增益;目标区域的PL指数由未部署时的2.68减小至2.33,阴影衰落标准差由9.45 dB减小至6.43 dB.因此,部署IRS能够显著提高室外宏站对车站内部的信号覆盖,缓解车站建筑物遮挡对5G信号传输的影响,为车站场景下5G-R系统的设计与优化提供了理论基础和数据支撑.

关键词：智能反射面(IRS) 5G-R 高铁车站射线跟踪路径损耗(PL) 阴影衰落

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面向新一代铁路移动通信的网络规划技术研究

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电波科学学报 2023年第1期38卷 71-78页

作者：丁珣张俊笛何丹萍费丹王文渊中国铁建电气化局集团有限公司北京100043 北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044 北京交通大学宽带移动信息通信铁路行业重点实验室北京100044 中国铁路南昌局集团有限公司南昌330002

为了解决铁路移动通信网络规划成本高且效率低的问题,满足铁路智能无线网络建设需求,以京沈客运专线为场景,研究了2.1 GHz频段下基于高性能射线跟踪的5G铁路专用移动通信(5G for railway, 5GR)智能无线网络规划技术.依托参考信号接收功... 详细信息

为了解决铁路移动通信网络规划成本高且效率低的问题,满足铁路智能无线网络建设需求,以京沈客运专线为场景,研究了2.1 GHz频段下基于高性能射线跟踪的5G铁路专用移动通信(5G for railway, 5GR)智能无线网络规划技术.依托参考信号接收功率(reference signal receiving power, RSRP)高性能射线跟踪仿真得到电磁波在特定环境下传播时的信道特性和路径损耗,进而精准预算无线链路的RSRP和下行传输速率;同时将规划问题建模为多目标优化求解问题,使用遗传算法对基站参数进行分级规划,在RSRP覆盖达标的前提下,最大化下行传输速率,智能输出基站工参最优解.仿真结果表明该技术可以满足RSRP覆盖率和最大化下行传输速率的规划目标,为后续实现精准高效的5G-R无线网络规划和优化提供仿真支撑和参考.

关键词： 5G-R 无线网络规划高性能射线跟踪参考信号接收功率(RSRP) 下行传输速率遗传算法

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铁路通信云测试方法与评估体系研究

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中国铁路 2024年第12期 100-107页

作者：游梓良丁建文石座孙斌张鑫北京交通大学先进轨道交通自主运行全国重点实验室北京100044 北京交通大学宽带移动信息通信铁路行业重点实验室北京100044 北京交通大学北京市高速铁路宽带移动通信工程技术研究中心北京100044 北京交通大学电子信息工程学院北京100044 佳讯飞鸿(北京)智能科技研究院有限公司北京100044

在数字铁路建设整体布局的背景下,对标铁路通信“四智”“六可”的发展方向和发展目标,分析目前铁路通信云现状及云平台相关标准,研究铁路通信云平台逻辑架构和测试需求,采用最小系统思想构建铁路通信云测试框架。从业务功能、运行性能... 详细信息

在数字铁路建设整体布局的背景下,对标铁路通信“四智”“六可”的发展方向和发展目标,分析目前铁路通信云现状及云平台相关标准,研究铁路通信云平台逻辑架构和测试需求,采用最小系统思想构建铁路通信云测试框架。从业务功能、运行性能、服务质量3个方面总结铁路通信云测试指标,提出适用于铁路通信云的测试方法和评估体系。搭建测试环境对指标进行测试,通过分析测试结果,验证了铁路通信云测试方法与评估体系的可用性。研究成果可为后续铁路现场通信云设备入场提供测试方法和检测依据,同时促进各设备商在技术与性能方面的一致性,推动铁路通信云发展。

关键词：铁路通信云测试框架评估体系功能测试性能测试服务质量测试

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基于机器学习算法的智能编组站5G天线参数规划

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西南交通大学学报 2022年

作者：陈建译闫连山郭兴海钟章队西南交通大学信息科学与技术学院中国铁路广州局集团有限公司北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京交通大学宽带移动信息通信铁路行业重点实验室

编组站自动化和智能化是铁路通信未来发展的重要趋势。第五代移动通信技术(5G)具有连接速率高与系统容量大等优势，是编组站通信系统向未来演进的重要支撑，然而所涉及的天线参数规划技术面临计算量大、效率和准确性难以兼顾的难题。本...

编组站自动化和智能化是铁路通信未来发展的重要趋势。第五代移动通信技术(5G)具有连接速率高与系统容量大等优势，是编组站通信系统向未来演进的重要支撑，然而所涉及的天线参数规划技术面临计算量大、效率和准确性难以兼顾的难题。本文以江村编组站为场景，基于CloudRT射线跟踪平台仿真场景信号覆盖情况，综合考虑通信基站天线角度选取及功率优化问题，提出了一种基于机器学习算法的规划方法。该方法基于重叠复杂度和聚类算法对天线角度参数聚类，并对聚类结果进行评估。根据天线增益与角度的关系设计优化算法，简化天线角度参数组合的筛选过程，进而在遗传算法中引入模拟退火算子求解最优功率组合。经测试验证，该方法得出的总功率比遍历算法高5.6 dB，所用时间为遍历算法的13.5%，同时实现了准确性和高效性，可望应用到未来高铁和编组站5G系统中。

关键词：

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典型高铁线路城区场景多径能量分布研究

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铁道通信信号 2024年第6期60卷 1-7页

作者：刘立海王鹏飞李津汉官科安昊中铁第四勘察设计院集团有限公司通号院武汉430063 北京交通大学先进轨道自主运行全国重点实验室宽带移动信息通信铁路行业重点实验室北京100044

在高铁列车运行场景中,研究多径能量分布有助于设计、优化无线通信系统。利用射线跟踪技术,在5G-R系统2.1GHz频段开展无线信道仿真研究,从射线跟踪计算结果中分类统计不同类型地物多径能量,对典型高铁线路城区场景的空间域特征和多径能... 详细信息

在高铁列车运行场景中,研究多径能量分布有助于设计、优化无线通信系统。利用射线跟踪技术,在5G-R系统2.1GHz频段开展无线信道仿真研究,从射线跟踪计算结果中分类统计不同类型地物多径能量,对典型高铁线路城区场景的空间域特征和多径能量分布进行分析。研究表明:在密集城区高架桥场景下,多径能量的来源主要是结构模型、城市开阔区域反射体和建筑物,其分别占据总能量的58%、32%和10%,其余绿地等地物类型产生的多径能量可以忽略不计;而在开阔城区场景下,绿地产生的多径能量占比为14%,远高于密集城区场景下的1%,因此不能忽略绿地等地物类型的影响。该研究成果对射线跟踪技术在场景建模方面的轻量化处理具有参考价值,可为高速铁路5G-R的设计和优化提供技术支撑。

关键词：无线通信铁路5G专用移动通信射线跟踪多径能量分布场景建模

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铁路通信数字化转型发展策略研究

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铁道通信信号 2024年第9期60卷 1-10页

作者：单馨漪郭梓烨官科石波钟章队北京交通大学宽带移动信息通信铁路行业重点实验室北京100044 中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所北京100081

在铁路行业积极探索数字化发展新道路的进程中,铁路通信的数字化转型成为数字时代下推动铁路行业创新升级的强大引擎。首先,通过深入探究铁路行业、电信行业、专用通信行业,以及铁路通信行业的发展历程,全面阐述铁路通信数字化转型的必... 详细信息

在铁路行业积极探索数字化发展新道路的进程中,铁路通信的数字化转型成为数字时代下推动铁路行业创新升级的强大引擎。首先,通过深入探究铁路行业、电信行业、专用通信行业,以及铁路通信行业的发展历程,全面阐述铁路通信数字化转型的必要性与可行性,进一步明确铁路通信数字化转型的深刻内涵,从基础设施升级、业务模式创新、生态系统优化3个关键领域出发,系统分析铁路通信数字化转型的主要特征;其次,详细剖析铁路通信在数字化转型过程中面临的各种挑战与问题,并从业务模式、云网融合、智能运营3个关键层面提出具体的转型路径与策略;最后,从企业微观、行业中观、国家宏观层面,为铁路通信的数字化转型提供一系列切实可行的发展建议,以实现铁路通信数字化转型的核心目标。铁路通信数字化转型将进一步推动铁路行业的数字化转型,为铁路实现高质量发展与现代化提供强大支撑。

关键词：铁路通信数字经济数字化转型电信行业专用通信

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数字铁路局——推动铁路高质量发展的重要引擎

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铁道通信信号 2024年第10期60卷 1-12页

作者：郭梓烨单馨漪官科梁轶群钟章队北京交通大学宽带移动信息通信铁路行业重点实验室北京100044 中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所北京100081

数字铁路建设是提质增能创效、保障运输安全、提升服务水平和促进高质量发展的重要手段,是建设交通强国、发展数字经济、推进铁路现代化的重要力量。作为实现整个数字铁路构想的基础和关键部分,数字铁路局成为发展铁路新质生产力、促进... 详细信息

数字铁路建设是提质增能创效、保障运输安全、提升服务水平和促进高质量发展的重要手段,是建设交通强国、发展数字经济、推进铁路现代化的重要力量。作为实现整个数字铁路构想的基础和关键部分,数字铁路局成为发展铁路新质生产力、促进铁路高质量发展的核心引擎和重要载体。首先探讨数字技术在铁路工程建设、经营开发、安全治理等领域的广泛应用和显著成果,这些成果为数字铁路局的建设与发展奠定了坚实基础;其次明确数字铁路局的深刻内涵,强调其定义、作用及主要目标;从业务架构、数据架构、技术架构、应用架构和组织架构等多个维度构建数字铁路局的发展框架;最后指出建设数字铁路局的关键任务,即推动数字铁路建设与构建铁路“六个现代化体系”。通过从多个维度论述建设数字铁路局的思路和方法,为推动铁路发展贡献重要力量。

关键词：数字铁路交通强国数字经济铁路现代化数字铁路局新质生产力

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