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GSM-R向5G-R调度通信平滑演进的组网技术研究

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铁道标准设计 2024年

作者：张馨丹陈律郭强亮石波中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所国家铁路智能运输系统工程技术研究中心中国铁道科学研究院研究生部

在铁路新一代移动通信系统建设阶段，将存在较长时间GSM-R和5G-R网络共存，过渡阶段组网技术为调度通信业务平滑演进的可靠性和稳定性提供支撑。首先，本文分析了GSM-R向5G-R过渡实施部署规划设计原则，明确了接口网关与MSC服务器、有... 详细信息

在铁路新一代移动通信系统建设阶段，将存在较长时间GSM-R和5G-R网络共存，过渡阶段组网技术为调度通信业务平滑演进的可靠性和稳定性提供支撑。首先，本文分析了GSM-R向5G-R过渡实施部署规划设计原则，明确了接口网关与MSC服务器、有线调度通信系统、智能网等互联，支撑信令转换和业务互通，提出平滑过渡实施部署规划及双网络共存阶段总体部署规划；其次，分析了GSM-R网络既有设备基于软交换的容灾备份方案和MC设备容灾备份方案，并对FAS设备和MDS设备组网技术进行分析，为接口网关组网技术研究奠定基础；最后，紧密结合既有设备容灾备份方案，立足铁路应用需求，通过对比主备模式、负荷分担模式，提出一种与既有网络匹配度更高、容灾能力更强的MC设备接口网关、MDS设备接口网关容灾备份方案，建议MC设备和MDS设备接口网关均采用负荷分担模式部署，接口网关按照局集团公司成对部署，两个接口网关同时承担业务，没有主备之分，当单个接口网关故障时，由处于正常工作状态的接口网关接管业务。本文结合潜在故障风险对不同组网技术进行了分析，研究结果表明，提出的过渡实施部署规划和接口网关容灾备份方案能够为调度通信业务平滑过渡提供支撑，提出的调度通信平滑演进组网技术方案能够为提升业务可靠性和系统稳定性提供保障。

关键词：铁路通信 GSM-R 5G-R 平滑过渡接口网关容灾备份

面向5G-R调度通信业务的媒体数据加密方法

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铁道标准设计 2024年

作者：李春铎郭强亮闫晓宇蔺伟国家铁路智能运输系统工程技术研究中心中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所

调度通信是铁路行车指挥控制的关键业务，其业务数据安全直接影响铁路运输安全。5G-R为IP化网络，业务数据以IP报文的形式在网络中明文传输，存在被伪造、窃听和篡改的风险。为保证业务数据在5G-R网络中传输的安全性和完整性，研究提出... 详细信息

调度通信是铁路行车指挥控制的关键业务，其业务数据安全直接影响铁路运输安全。5G-R为IP化网络，业务数据以IP报文的形式在网络中明文传输，存在被伪造、窃听和篡改的风险。为保证业务数据在5G-R网络中传输的安全性和完整性，研究提出一种面向5G-R调度通信业务的媒体数据加密方法。首先，提出5G-R调度通信系统的密钥管理架构，明确各组成单元功能和相关接口；其次，对媒体数据加密涉及的安全实时传输协议SRTP、密钥管理协议MIKEY及基于MIKEY的调度通信系统密钥分发机制等关键技术进行研究；最后，梳理分析调度通信媒体加密相关密钥的生成和应用场景，对个呼、组呼、短消息和文件业务的数据加密流程展开研究。针对点对点通信，提出一种基于共享PCK生成会话密钥的加密方法；针对铁路组通信的特殊场景，提出基于共享GMK生成会话密钥的组呼叫加密方法及基于CSK和GMK混合加密的组数据和文件加密方法。研究提出的业务加密方法能够实现铁路5G专网调度通信业务媒体数据的加密传输，保障铁路关键业务数据的安全。

关键词：铁路 5G-R 调度通信媒体加密密钥分发机制

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5G-R调度通信QoS协商和业务流程设计

铁道标准设计 2023年

作者：石波郭强亮李春铎闫晓宇中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所

随着铁路发展，移动通信业务需求不断增加，同时，移动通信技术迭代创新，铁路亟待发展新一代宽带移动通信系统（5G-R）。调度通信业务是5G-R承载的重要业务，为规范业务流程，明确设备要求，保证设备互联互通，需研究调度通信QoS协商... 详细信息

随着铁路发展，移动通信业务需求不断增加，同时，移动通信技术迭代创新，铁路亟待发展新一代宽带移动通信系统（5G-R）。调度通信业务是5G-R承载的重要业务，为规范业务流程，明确设备要求，保证设备互联互通，需研究调度通信QoS协商和业务流程。首先，研究5G-R调度通信业务需求和系统架构；其次，研究QoS控制管理方式，提出基于N5接口动态协商QoS机制，研究N5接口服务架构和服务操作；然后，重点研究语音、视频个呼、组呼等典型业务流程，研究功能寻址和位置寻址业务实现方案，提出N5接口技术要求；最后，依托研发实验室进行测试验证。试验表明，业务流程和实现方案技术上可行性，实现了功能扩展、性能明显提升，个呼建立时间从不大于10s减少为2.65s，且基于N5接口动态协商QoS机制能够保障业务优先级，能够实现不同厂家设备互联互通。建议结合试验线进一步优化业务流程。

关键词： 5G-R 调度通信 QoS 协商业务流程设计

5G-R和GSM-R网络列车调度通信业务平滑过渡方案研究

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铁道标准设计 2022年第10期66卷 166-172页

作者：张馨丹李辉郭强亮中国铁道科学研究院研究生部北京100081 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

随着铁路新一代移动通信系统建设推进和GSM-R逐步退网,5G-R和GSM-R网络将存在较长的共存期,为保证铁路调度通信业务在两种不同制式网络之间平滑过渡,互联互通问题亟待解决。首先,对双网络共存场景及业务需求进行分析,基于此提出支持互... 详细信息

随着铁路新一代移动通信系统建设推进和GSM-R逐步退网,5G-R和GSM-R网络将存在较长的共存期,为保证铁路调度通信业务在两种不同制式网络之间平滑过渡,互联互通问题亟待解决。首先,对双网络共存场景及业务需求进行分析,基于此提出支持互联互通的铁路调度通信业务系统架构;其次,对不同网络用户之间开展语音个呼、语音组呼、功能寻址、基于位置寻址等调度通信业务互联互通流程进行分析研究,并提出实现方案,同时针对数据业务和视频业务互联互通的可能性进行分析;最后,总结提出5G-R和GSM-R网络调度通信平滑过渡建议。该方案在尽可能减少对既有GSM-R网络调整的基础上,分析实现跨网用户之间语音个呼、语音组呼、功能寻址和基于位置寻址等业务的可行性,为网络升级时调度通信业务平滑过渡提供技术支撑。

关键词：铁路调度通信 GSM-R 5G-R 互联互通平滑过渡

铁路5G专网宽带集群通信MC设备组网技术研究

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铁道标准设计 2023年第11期67卷 165-170页

作者：李辉郭强亮王开锋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 国家铁路智能运输系统工程技术研究中心北京100081

为满足智能铁路的发展需要,我国铁路通信正在逐步向5G专网演进,其中,宽带集群通信MC设备是铁路5G典型应用的关键装备。智能铁路的发展对保障关键业务安全可靠提出了更高的要求,MC设备组网技术与集群和调度通信业务可靠性、稳定性密切相... 详细信息

为满足智能铁路的发展需要,我国铁路通信正在逐步向5G专网演进,其中,宽带集群通信MC设备是铁路5G典型应用的关键装备。智能铁路的发展对保障关键业务安全可靠提出了更高的要求,MC设备组网技术与集群和调度通信业务可靠性、稳定性密切相关。首先,阐释MC设备的系统架构和互联互通接口,提出MC业务功能需求,为组网技术研究奠定基础;其次,基于铁路5G专网建设规划,提出MC设备总体部署方案,并结合MC系统特点,提出相适应的云部署建议;最后,紧密结合铁路应用需求,通过研究主备、负荷分担、双活等技术,提出一种业务容灾能力更强的MC设备容灾备份方案。研究结果表明,所提出的部署和容灾备份等组网技术,能够为MC设备的工程应用提供指导,以提高系统和业务的可靠性;铁路宽带集群通信MC设备的应用,能够提供多媒体集群通信服务,为智能铁路发展提供有力的通信保障。

关键词：智能铁路铁路5G专网集群通信 MC设备组网技术容灾备份

基于5G-R的智能网业务需求分析与实现方案研究

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铁道标准设计 2023年

作者：李春铎郭强亮闫晓宇李辉蒋志勇中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所国家铁路智能运输系统工程技术研究中心

智能网业务是铁路调度通信的特色业务，能够显著提升铁路运输指挥效率。GSM-R系统基于No.7信令网等电路交换方式实现智能网业务，该方式不适用于IP化的5G-R网络。为了实现基于5G-R的智能网业务，需分析5G-R智能网业务需求，对5G-R智能... 详细信息

智能网业务是铁路调度通信的特色业务，能够显著提升铁路运输指挥效率。GSM-R系统基于No.7信令网等电路交换方式实现智能网业务，该方式不适用于IP化的5G-R网络。为了实现基于5G-R的智能网业务，需分析5G-R智能网业务需求，对5G-R智能网业务实现方案展开研究。首先，对智能网业务场景和相关数据存储需求进行分析，提出两种实现5G-R智能网业务的方案；其次，从业务实现复杂度和故障影响范围等方面对两种方案进行对比分析，建议采用设置全路共用智能网设备和局智能网单元两级架构的方案实现智能网业务，并在此基础上提出5G-R智能网系统架构，阐释系统各部分组成功能；最后，基于所提出的方案对功能号注册、注销、查询、强制注销，功能寻址、基于位置的呼叫限制和基于位置寻址等智能网业务的实现流程进行分析研究。该方案既能实现智能网业务、提升业务寻址效率，也能最大程度减少共用设备的角色权重，降低共用设备故障对业务的影响，提高5G-R系统整体可靠性。

关键词：铁路通信 5G-R 智能网功能寻址基于位置寻址呼叫限制

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26m直径筒仓仓顶支模施工与过程监测

工程建设 2023年第12期55卷 71-77页

作者：郭强亮戴成河北省第四建筑工程有限公司河北石家庄050000

随着筒仓施工规模的不断加大,其锥形现浇混凝土壳顶施工难度和危险性也在不断加大。本文对一种新型的空间桁架支模体系进行介绍,从其结构形式、构件组成等方面入手,结合项目实际情况,对空间桁架支模进行了整体有限元分析,并对全施工过... 详细信息

随着筒仓施工规模的不断加大,其锥形现浇混凝土壳顶施工难度和危险性也在不断加大。本文对一种新型的空间桁架支模体系进行介绍,从其结构形式、构件组成等方面入手,结合项目实际情况,对空间桁架支模进行了整体有限元分析,并对全施工过程进行了监测,实现了数值模拟与现场监测的结合。钢桁架支模及检测技术的运用成功解决了传统支模体系存在的施工效率低、安全性差等问题,并为类似筒仓锥形壳顶支模提供参考。

关键词：支模施工筒仓锥形壳顶监测有限元分析

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铁路专用移动应用一体化管理与服务技术研究

铁道标准设计 2023年第5期67卷 145-150,157页

作者：王开锋王茜茹李辉李春铎闫晓宇郭强亮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 北京华铁信息技术有限公司北京100081

随着铁路移动通信网络向5G-R过渡,大量铁路业务将向移动端迁移,为铁路专用移动应用的有效管控和安全防护带来了挑战。为实现铁路专用移动应用的一体化管理,提出一种以应用商店为核心的移动应用管控框架,规范移动应用发布、下载及升级等... 详细信息

随着铁路移动通信网络向5G-R过渡,大量铁路业务将向移动端迁移,为铁路专用移动应用的有效管控和安全防护带来了挑战。为实现铁路专用移动应用的一体化管理,提出一种以应用商店为核心的移动应用管控框架,规范移动应用发布、下载及升级等流程,监控移动应用安装及运行时行为;以应用商店为载体实现移动终端接入认证,将安全数据卡作为可信硬件内置在移动终端,在公钥基础设施框架内设计身份认证流程,对移动终端进行统一接入认证;通过在应用商店部署软件探针,采集业务质量和网络环境信息,以用户、业务为粒度感知和评估移动应用运用状况。研究结果表明,应用商店可以作为铁路移动互联网入口,实现移动应用全生命周期管理,同时作为终端接入认证、安全监测与审计的载体,为5G-R网络提供应用域的安全防护,形成符合铁路行业特点的移动应用管理与服务技术体系。

关键词：铁路移动通信移动应用应用商店一体化管理 5G-R 接入认证

框架-剪力墙高层办公楼改造加固设计方法探究

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工程建设 2023年第9期55卷 34-39页

作者：郭强亮杜永山王建春刘姿河北省第四建筑工程有限公司河北石家庄050011 北京康桥隆盛工程检测有限公司北京102699 河北润屹建筑工程有限公司河北石家庄050011

为解决大量既有商业建筑后期二次招商运营问题,大量业主通过改造建筑设计来实现预期目标。然而结构改造后的建筑往往面临舒适度、抗震、承载力等指标不满足现行规范要求的问题,因此选择合理的加固设计方法成为保证改造设计目标实现的重... 详细信息

为解决大量既有商业建筑后期二次招商运营问题,大量业主通过改造建筑设计来实现预期目标。然而结构改造后的建筑往往面临舒适度、抗震、承载力等指标不满足现行规范要求的问题,因此选择合理的加固设计方法成为保证改造设计目标实现的重要途径。本文基于框架-剪力墙高层办公楼改造项目实际案例,通过对改造后结构整体抗震指标、承载力等进行复核,探讨不同部位的加固方法选取,以期为类似框剪高层建筑加固设计提供一定的借鉴与参考。

关键词：框剪结构高层加固设计碳纤维布粘钢抗震指标