铁路分组传送网时间同步技术研究

铁路通信同步网分为时钟同步网和时间同步网,针对铁路高精度时间同步的要求,分析铁路高精度时间同步网采用的时间同步技术,以及利用分组传送网完成高精度时间同步信号地面传送的方法。     

铁路时间同步网溯源及同步性能研究

铁路时间同步网是为铁路各通信子系统提供精确时间的重要支撑系统，其运行性能非常重要。针对铁路时间同步网及其3层固定结构以及移动列车时间同步节点，分析铁路时间同步网4种不同的溯源参考，并基于经过校准的全球导航卫星系统（GNSS）时间频率传递装置，设计了铁路时间同步网溯源监测方法，评估了铁路时间同步网中不同溯源源头可能造成的时间同步性能差异。针对铁路时间同步网现状，测量分析其现有性能能否对未来5G-R提供有效支撑具有重要意义。     

关于铁路通信同步网发展的探讨

铁路通信同步网分为时钟同步网和时间同步网。针对铁路同步网现状和存在的网络结构、覆盖、设备老化等问题进行分析,提出近期铁路同步网发展规划。出于未来通信对同步网的更高要求,从技术更新角度提出对远期同步网发展的考虑。     

基于模糊贝叶斯网络的铁路时间同步网可靠性分析

铁路时间同步网是结构复杂、覆盖面广阔、关键设备冗余的可修安全苛求系统,其中普遍存在共因失效现象。为了量化铁路时间同步网安全风险并识别薄弱环节,本文基于模糊集理论,利用模糊语义及模糊排序法量化基本事件的条件概率,然后使用贝叶斯网络构建铁路时间同步网可靠性模型并进行了可靠性评估。通过计算系统故障条件下各个单元的不可用度,更能实际的识别系统薄弱环节。铁路时间同步网的实例分析表明,模糊贝叶斯网络对于分析铁路时间同步网可靠性是切实可行的,不考虑共因失效会导致可靠性分析结果偏于乐观,计算得出的铁路时间同步网可靠性客观反映了铁路时间同步网目前的安全状况。重要度分析结果表明,光纤及一级同步网设备失效是引起铁路时间同步网的关键事件,因此加强对其维护检查能够有效降低事故的发生概率。     

PTP精准时间同步技术及应用前景的探讨

首先对精准时间同步技术(PTP)进行介绍,然后结合铁路时间同步网,探讨了PTP技术在铁路时间同步网内应用的可行性。     

基于随机Petri网的铁路时间同步网协议脆弱性分析

针对铁路时间同步网的时间同步协议脆弱性问题,提出将随机Petri网(SPN)和马尔科夫链相结合进行协议脆弱性分析。剖析铁路时间同步网的结构、协议执行流程,建立铁路时间同步网中时间同步协议在中间人攻击作用下的SPN模型;分析影响协议脆弱性的相关状态,得到协议脆弱性相关状态的实施速率与协议正常结束状态和异常结束状态稳态概率之间的关系曲线;确定影响铁路时间同步网中时间同步协议脆弱性的具体因素。研究结果可为维护铁路时间同步网及制定相应性能指标提供借鉴。     

北斗卫星导航系统在铁路同步网中的应用研究

简要介绍了铁路时钟同步网和铁路时间同步网的现状;对铁路同步网的主要技术性能进行了验证测试,深入分析了基于北斗卫星导航系统的同步网和基于GPS的同步网性能,并对比了两个不同卫星信号源的差异;依据测试结果分析了现有铁路同步网的不足,并提出了优化建议。     

基于大数据的铁路时间同步网异常流量检测系统的研究

为快速准确地识别铁路时间同步网所受到的恶意攻击,设计一种基于大数据的铁路时间同步网异常流量检测系统。该系统首先采用无监督学习算法K-Means对部分数据进行训练,形成最优聚类模型,并通过该模型实现对异常流量的检测。将已标记的时间同步网数据输入系统,测试系统对异常流量的检测准确率及速度是否满足铁路时间同步网的要求。对系统识别出的异常流量特征进行分析,找出相关性较高的典型特征类型,并结合铁路时间同步网结构,针对该类型特征提出初步的攻击防御建议。研究结果表明:基于大数据的异常流量检测系统聚类时间70.434 682 s及准确率98.36%均满足大数据网络环境下铁路时间同步网的要求;基于时间和主机的网络流量统计特征可以为提升铁路时间同步网的安全性提供参考。     

基于PTP协议的铁路时间同步网络同步技术研究

由于列车运行速度不断提高,列车的安全问题变得尤为重要。时间同步技术的引入可以帮助铁路各系统通过对时间的监测定位到故障的发生点和各事件的启动顺序。针对铁路系统内部信息传输量大、状态改变快等特点,只有各系统之间实现时间同步,并满足一定的时钟同步精度,从而才能提高系统的联动能力。为了提高铁路系统的时间同步精度,提出精准时间同步协议(PTP)在铁路时间同步网中的应用,并在OPNET仿真中搭建铁路时间同步网网络模型,仿真结果验证了应用PTP协议的铁路时间同步网时间同步精度可达到微妙级。结果表明:应用PTP协议对铁路时间同步网建设和时间同步精度提高起着重要作用。     

北斗卫星导航技术研究

北斗卫星导航系统是由我国自主开发的全球卫星导航系统,现在已应用到越来越多的行业。对北斗卫星导航系统进行介绍,结合铁路时间同步网,探讨北斗卫星导航在铁路同步网内应用的可行性。     

基于半马尔可夫过程的铁路时间同步网协议安全量化分析

针对基于Autokey模型的铁路时间同步网协议安全性问题,考虑时间同步协议在攻击行为下的状态驻留时间为非指数分布,提出基于半马尔可夫过程的铁路时间同步协议的安全性量化分析方法。剖析基于Autokey模型的铁路时间同步协议序列执行流程,建立带有网络攻击行为的铁路时间同步协议完整性验证过程的状态变迁模型。分析协议的不安全状态与协议相关安全性指标之间的关系,得到协议各安全性相关指标与协议不安全状态的变迁概率和状态驻留时间之间的关系曲线,分析影响铁路时间同步网协议安全性的关键因素。研究结果可为铁路时间同步网信息安全维护提供借鉴。     

铁路通信时钟同步网的规划研究

介绍铁路通信时钟同步网的现状,分析其存在的问题,对同步网的相关技术进行研究,提出铁路通信同步网PRC、LPR的节点布置.     

铁路通信同步网建设方案研究

介绍了既有铁路通信同步网的时钟节点分布、同步网结构及同步网定时链路的组织原则。提出了同步网建设的建议,如：通信同步网结构及设备配置、同步网时钟设置、同步网定时链路等。     

基于北斗卫星同步授时的应用研究与试验

根据铁路时间同步的现状,论证研究和实验的必要性,提出基于北斗卫星授时的铁路时间同步网的基本架构、性能指标和业务系统接入原则等;介绍最新研制的铁路时间节点设备及其在上海铁路局实验及测试结果.     

铁路时间同步网概述

简要介绍铁路时间同步网的系统组成、系统功能、时间信号传送方式、各业务系统及时间显示设备时间信号接引方式。     

下一代高速铁路LTE-R时间同步网协议脆弱性分析

铁路无线通信系统时间同步网络,是保障行车安全和提高铁路运营效率的重要基础。针对下一代高速铁路LTE-R自身全IP化架构在使用精确时钟PTP时间同步协议过程中易受到ARP攻击的问题,提出基于随机Petri网(SPN)的LTE-R时间同步网协议脆弱性分析方法。建立了ARP攻击状态下LTE-R时间同步网协议脆弱性分析SPN模型;通过马尔科夫链同构的方法,得到ARP攻击下LTE-R三级时钟节点实施速率与PTP协议同步正常、异常之间的关系曲线;定量得到了影响LTE-R时间同步网协议脆弱性的关键因素。研究结果为GSM-R时间同步网络向LTE-R安全演进提供了一定的理论参考依据。     

北斗卫星导航系统在铁路同步网的应用

介绍北斗卫星导航系统的发展和技术特点,结合铁路同步网的现状和通信网规划,提出基于北斗卫星导航系统的铁路同步网建设策略和应用方案.     

铁路时钟同步网的测试研究

时钟同步网是保障铁路通信网络正常运行的重要基础,定期的时钟同步性能检测能及时发现时钟同步性能劣化,有效避免业务网运行故障的发生。结合铁路时钟同步网的结构及组成,说明时钟同步网性能的主要评价指标,并通过实例介绍一级基准时钟的测试配置及评价标准,有助于通信维护人员理解和维护。     

铁路数字同步网的建设与展望

回顾铁路数字同步工程建设概况，论述了“定时传送”是铁路数字同步网的核心技术，提出积极采用国产氢钟作为基准定时源设备的网络规划设想。     

铁路信息化通信网络结构和技术：第六讲 铁路支撑网络建设中的若干技术问题

建成铁路通信网络的三大支撑网(No.7信令网、同步网、电信管理网)是中国铁路信息化通信网络建设的重要内容之一,也是铁路基础网络现代化的重要标志.在支撑网络规划和建设中,有许多技术问题值得关注和探讨.