基于CEEMDAN-EDSW的铁路无线通信杂散干扰识别方法

1

作者 酒昀洋 李润雷 +3 位作者 刘金朝 孟景辉 杨树忠 樊涛 《中国铁路》 北大核心 2025年第2期137-143,共7页

针对铁路无线通信系统基站或直放站设备状态异常导致相邻信号的杂散辐射易落入列车接收频段内造成干扰的问题,提出基于结合噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和短窗能量检测(EDSW)的杂散干扰自动识别方法。基于图像中信号频谱密度及频... 针对铁路无线通信系统基站或直放站设备状态异常导致相邻信号的杂散辐射易落入列车接收频段内造成干扰的问题,提出基于结合噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和短窗能量检测(EDSW)的杂散干扰自动识别方法。基于图像中信号频谱密度及频率-功率特性,提取动态检测实时频谱数据中密度脊线和信号频谱包络等特征曲线。通过CEEMDAN对特征曲线进行模态分解,提取多阶固有模态函数(IMFs),基于部分IMFs和残差重构频谱包络。利用EDSW识别重构频谱包络中有效信号,基于稳健回归判别杂散干扰,并得到其来源信号信息。结果表明,提出的CEEMDAN-EDSW方法可自动识别铁路专用无线网频段范围内的杂散干扰,并可以准确判断干扰来源信号频率及其GSM信道类型,为定位现场工作状态异常的通信设备提供有效支持。 展开更多

关键词 铁路无线通信 实时频谱 杂散干扰 CEEMDAN 能量检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ACMD与频谱感知的铁路无线通信阻塞干扰识别方法

2

作者 酒昀洋 刘金朝 +3 位作者 孟景辉 杨树忠 李润雷 段贺辉 《铁道学报》 北大核心 2025年第1期82-90,共9页

针对公众无线网对铁路专用无线网造成阻塞干扰的问题,基于实时频谱动态检测数据,提出一种基于自适应啁啾模态分解(ACMD)和频谱感知的阻塞干扰自动识别方法。采用阈值法和能量重心法,实现三维图像数据降维,提取频谱包络和密度脊线等二维... 针对公众无线网对铁路专用无线网造成阻塞干扰的问题,基于实时频谱动态检测数据,提出一种基于自适应啁啾模态分解(ACMD)和频谱感知的阻塞干扰自动识别方法。采用阈值法和能量重心法,实现三维图像数据降维,提取频谱包络和密度脊线等二维波形。利用ACMD对包络曲线进行模态分解,降低原始波形的非平稳性,再基于曲线特征进行频段划分和频段信号分类。通过频谱感知算法识别阻塞干扰并判断造成干扰的信号类型及其频率信息。实验结果表明:本文所提方法能够自动识别公众无线网对铁路专用无线网造成的阻塞干扰,并准确判断干扰信号带宽类型,同时检测出干扰信号和被干扰信号的频率值或频率范围,有效提高阻塞干扰的检出效率。 展开更多

关键词 铁路无线通信 动态检测 阻塞干扰 自适应啁啾模态分解 频谱感知

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于铁路无线通信环境下改进的PSO算法在多用户检测中的应用

3

作者 刘子轶 张荣新 郭景武 《铁道标准设计》 北大核心 2016年第1期128-131,共4页

随着无线通信技术在铁路系统中迅猛发展和广泛应用,对通信系统装备的抗干扰能力提出更高更新的要求,因此必须研究有效的抗干扰技术以对付日益严重的干扰威胁。在粒子群算法中采用量子力学和经典力学的理论,将量子离散粒子群算法应用于... 随着无线通信技术在铁路系统中迅猛发展和广泛应用,对通信系统装备的抗干扰能力提出更高更新的要求,因此必须研究有效的抗干扰技术以对付日益严重的干扰威胁。在粒子群算法中采用量子力学和经典力学的理论,将量子离散粒子群算法应用于多用户检测技术。在铁路无线通信系统中,可以提高铁路信道质量,降低数据通信误码率,解决列车与调度指挥中心之间的高数据通信中误码率高的问题,并且在抗多址干扰能力明显优于传统检测器。 展开更多

关键词 铁路无线通信 多用户检测 粒子群算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向下一代铁路无线通信的数字化协同设计研究 被引量：3

4

作者 姜志威 赵一颖 +1 位作者 任晓旋 胡金涛 《铁道标准设计》 北大核心 2023年第10期163-170,共8页

随着通信行业飞速发展,我国铁路无线通信系统即将迎来5G-R新时代,而伴随着技术的更新迭代,设计方法也向着更加先进的数字化协同设计发展。为实现下一代铁路无线通信的数字化协同设计,迫切需要在现有基站布点设计方法的基础上,研究并解... 随着通信行业飞速发展,我国铁路无线通信系统即将迎来5G-R新时代,而伴随着技术的更新迭代,设计方法也向着更加先进的数字化协同设计发展。为实现下一代铁路无线通信的数字化协同设计,迫切需要在现有基站布点设计方法的基础上,研究并解决无线仿真技术、边界场强计算、动态过程检验、协同数据流转、BIM快速布点5个难题。首先通过有线和无线传播损耗的计算,研究对比5G-R和数字无线列调与GSM-R的无线覆盖特性差异。然后,利用分层设色法进行无线覆盖特性仿真,并绘制无线信号场强覆盖曲线、基站切换过程的动态特性分析曲线,提出针对前3个问题的解决方案,简要分析了多普勒效应对下一代铁路无线通信的影响和解决思路。针对第4个问题,利用集合空间理论证明了无线通信系统设计上、下序专业间数据流转的无损性。同时,在BIM设计空间中,构造出与设计里程相对应的通信铁塔模型姿态旋转矩阵,作为第5个问题的解决方案。最后,综合上述问题的解决方案,提出一种面向下一代铁路无线通信数字化协同设计的新方法,能够实现通信基站布点设计过程的可视化、数字化、动态化、协同化和高效化。 展开更多

关键词 铁路无线通信 数字化协同设计 5G-R 无线仿真 BIM GSM-R

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于成本费用的铁路无线通信基站设计优化研究 被引量：3

5

作者 杨勇 《铁道标准设计》 北大核心 2017年第7期169-174,共6页

目前,我国铁路无线通信系统设计从整体上考虑优化困难,这在一定程度上制约了铁路的长远发展。在成本结构分析的基础上,以总费用最小、基站数最少为目标,以满足基站无线信号覆盖为主要约束,建立铁路无线通信系统优化模型,并以国内某条已... 目前,我国铁路无线通信系统设计从整体上考虑优化困难,这在一定程度上制约了铁路的长远发展。在成本结构分析的基础上,以总费用最小、基站数最少为目标,以满足基站无线信号覆盖为主要约束,建立铁路无线通信系统优化模型,并以国内某条已有铁路线为例求得模型的最优解。与已有方案对比表明,新方案不仅大大降低设计费用,而且具有普遍适用性。 展开更多

关键词 铁路无线通信系统 基站 选址 优化设计 费用

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于SPN的LTE-R无线通信可靠性建模与分析 被引量：15

6

作者 陈永 陈耀 张薇 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期111-119,共9页

LTE-R是下一代高速铁路无线通信系统,开展对LTE-R通信可靠性的分析具有重要的现实意义。基于随机Petri网建立了LTE-R无线通信可靠性评价模型,采用TimeNET仿真工具对LTE-R可靠性进行了定量分析,并与朔黄重载铁路LTE-R线路实测结果进行了... LTE-R是下一代高速铁路无线通信系统,开展对LTE-R通信可靠性的分析具有重要的现实意义。基于随机Petri网建立了LTE-R无线通信可靠性评价模型,采用TimeNET仿真工具对LTE-R可靠性进行了定量分析,并与朔黄重载铁路LTE-R线路实测结果进行了对比,验证了本文建立的LTE-R可靠性模型的有效性。结果表明,当列车运行速度在350 km/h时,LTE-R越区切换成功率为99.9137%,高于GSM-R无线通信的QoS指标要求。最后得到了采用2.6 GHz高频段和800 MHz低频段的越区切换率都随着列车车速的增加而呈现下降趋势的结论。研究结果为列车提速及LTE-R演进提供了一定的理论参考依据。 展开更多

关键词 铁路无线通信 下一代高速铁路无线通信 随机PETRI网 可靠性分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于SPN的CTCS无线通信形式化建模与分析 被引量：8

7

作者 陈永 王晓明 +1 位作者 党建武 胡晓辉 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期63-68,共6页

CTCS-4列车运行控制系统是基于无线通信传输信息的系统,其无线通信系统是一个动态、复杂的分布式系统,正确的形式化验证对于其性质和最终实现具有重要意义。本文主要考虑高速列车在移动闭塞区间条件下CTCS无线通信的形式化建模和可靠性... CTCS-4列车运行控制系统是基于无线通信传输信息的系统,其无线通信系统是一个动态、复杂的分布式系统,正确的形式化验证对于其性质和最终实现具有重要意义。本文主要考虑高速列车在移动闭塞区间条件下CTCS无线通信的形式化建模和可靠性分析,建立随机Petri网(SPN)表示的CTCS无线通信机制模型和列车与无线闭塞中心通信的GSM-R故障恢复模型,给出对通信故障定位的表示方法,并采用TimeNET仿真工具对GSM-R通信系统的可靠性进行分析得出相应结论。分析结果表明,列车在500 km/h的速度下,越区切换成功概率为99.45%,连接丢失概率为10-2/h。最后,本文将分析结果与GSM-R的技术标准进行比较,说明其可靠性满足规范要求。 展开更多

关键词 铁路无线通信 随机PETRI网 中国列车运行控制系统4级 故障定位

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于OFDM技术的铁路无线数据通信系统研究 被引量：1

8

作者 蒋秋华 杨大成 +1 位作者 沈海燕 李琴 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 2006年第1期47-50,共4页

面对行车安全监控无线数据通信的迫切需求,我国铁路传统的450MHz的模拟无线通信系统显得无能为力.而正在实施的GSM-R通信系统主要服务于行车调度业务,其容量和技术体制也难以满足这种要求.通过综合集成当今先进成熟的移动通信技术,包括... 面对行车安全监控无线数据通信的迫切需求,我国铁路传统的450MHz的模拟无线通信系统显得无能为力.而正在实施的GSM-R通信系统主要服务于行车调度业务,其容量和技术体制也难以满足这种要求.通过综合集成当今先进成熟的移动通信技术,包括正交频分复用(OFDM)技术、无线局域网技术和移动IP技术,提出了一种新的基于OFDM调制技术的铁路无线数据通信系统设计.该系统在2MHz的频率带宽内,数据通信速率最高可达4.86Mbps,可以容忍的时延扩展为2.5μs. 展开更多

关键词 OFDM 移动IP 铁路无线通信 无线局域网

在线阅读 下载PDF 职称材料

区块链共识增强的高速铁路RSSP安全通信协议研究

9

作者 陈永 张冰旺 信召凤 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期69-76,共8页

针对铁路信号安全通信RSSP-Ⅱ协议在下一代5G-R无线通信中存在安全性低以及认证效率低的问题,提出一种基于区块链共识增强的高速铁路RSSP安全通信协议。首先,基于区块链的防篡改性和混合椭圆曲线非对称加密机制,设计私钥签名和共识机制... 针对铁路信号安全通信RSSP-Ⅱ协议在下一代5G-R无线通信中存在安全性低以及认证效率低的问题,提出一种基于区块链共识增强的高速铁路RSSP安全通信协议。首先,基于区块链的防篡改性和混合椭圆曲线非对称加密机制,设计私钥签名和共识机制相结合的增强认证方案,实现D2D移动终端和地面信号设备的密钥机密性保护,以有效防止消息伪造,抵抗分布式拒绝服务攻击。然后,提出共识算法和签名验证相结合的混合验证方法,验证信号安全设备身份的合法性,并降低共识延迟。最后,采用TAMARIN形式化工具验证所提方案的正确性。结果表明:所提方案较对比方法,具有更高的安全属性和执行效率,并为5G-R下D2D通信的安全性提供了一定的理论和技术支撑。 展开更多

关键词 铁路无线通信 RSSP协议 区块链增强 共识算法 安全认证 D2D通信

在线阅读 下载PDF 职称材料

移动通信网中加密算法演进及其在铁路5G-R应用展望 被引量：1

10

作者 戴蕊 钟章队 +3 位作者 孙宵芳 吴昊 刘艳兵 丁建文 《中国铁路》 北大核心 2024年第8期69-76,共8页

加密算法是保障移动通信网络安全不可或缺的一环。随着5G技术的迅猛发展,加密算法与时俱进,相继引入了SNOW3G算法、高级加密标准(AES)和祖冲之算法(ZUC)。铁路5G专用无线通信系统(5G-R)中加密算法的应用,不仅有助于保护铁路通信数据的... 加密算法是保障移动通信网络安全不可或缺的一环。随着5G技术的迅猛发展,加密算法与时俱进,相继引入了SNOW3G算法、高级加密标准(AES)和祖冲之算法(ZUC)。铁路5G专用无线通信系统(5G-R)中加密算法的应用,不仅有助于保护铁路通信数据的机密性,防止信息泄露,还能通过身份验证和数据完整性校验,确保通信的可靠性和真实性。介绍加密算法在移动通信网络中的发展历程和应用场景,分析未来铁路专用移动通信网络安全性的挑战,同时结合下一代铁路通信的需求,探讨加密算法在5G-R专网中的应用。 展开更多

关键词 加密算法 通信安全 5G 5G-R 铁路专网无线通信

在线阅读 下载PDF 职称材料

综合无线通信系统试验室

11

《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期I0003-I0003,共1页

主要功能高速铁路无线通信系统及其GSM—R、GPRS、基站、无线通信终端设备的试验验证与检测评估；对列车运行控制。

关键词 综合无线通信系统 试验室 列车运行控制 铁路无线通信系统 通信终端设备 GPRS 检测评估 试验验证

在线阅读 下载PDF 职称材料

下一代高速铁路LTE-R车车通信时延分析 被引量：9

12

作者 陈永 陈耀 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1997-2005,共9页

LTE-R是下一代高速铁路无线通信系统,开展对LTE-R通信性能分析具有重要的现实意义。针对下一代高速铁路车车通信系统中不同类型业务的延迟上界问题,提出一种基于随机网络演算理论的车车通信延迟上界计算方法。根据车车通信业务优先级特... LTE-R是下一代高速铁路无线通信系统,开展对LTE-R通信性能分析具有重要的现实意义。针对下一代高速铁路车车通信系统中不同类型业务的延迟上界问题,提出一种基于随机网络演算理论的车车通信延迟上界计算方法。根据车车通信业务优先级特征引入剩余服务量分析方法,分别构建随机到达曲线与多跳节点的随机服务曲线,推导出LTE-R下车车通信的端到端延时边界,有效克服了传统方法仅能计算平均延时的问题,并通过OPENT仿真验证了本文方法的有效性。研究结果表明,列车控制业务与列车运行状态业务在低违约率下的时延分别为102 ms与126 ms,该值满足LTE-R的QoS指标要求。最后分析LTE-R不同列车车速与车车通信时延之间的定量关系,得到车车通信时延随列车车速的增大而呈现下降趋势的结论。 展开更多

关键词 铁路无线通信 车车通信 随机网络演算 时延分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

LTE-R应用于铁路通信多径衰落信道下的时频同步研究 被引量：3

13

作者 孙永东 陈永刚 《铁道标准设计》 北大核心 2016年第11期148-152,共5页

LTE-R(Long Term Evolution-Railway,长期演进)作为下一代铁路无移动通信系统,采用OFDM(正交频分复用)的调制方式来提高频谱利用率。铁路无线通信系统易受到多径衰落和突发干扰的影响,严重影响铁路的行车安全和运输效率。因此研究符号... LTE-R(Long Term Evolution-Railway,长期演进)作为下一代铁路无移动通信系统,采用OFDM(正交频分复用)的调制方式来提高频谱利用率。铁路无线通信系统易受到多径衰落和突发干扰的影响,严重影响铁路的行车安全和运输效率。因此研究符号定时同步和载波频率同步对铁路无线通信系统具有很重要的意义。采用重复共轭结构训练符号的自适应符号同步算法,首先确定训练符号的符号定时同步、载波频率同步以及信道参数,再经过迭代递推把符号定时同步起始位置调到FFT窗口的理想位置和对载波频偏进行补偿。仿真结果表明,该方法在多径衰落信道下有很好的符号定时同步估计和对载波频偏的补偿,信噪比越高符号定时同步估计精度也越高。 展开更多

关键词 LTE-R∶OFDM 铁路无线通信 时频同步

在线阅读 下载PDF 职称材料

GSM-R在铁路通信中的作用 被引量：4

14

作者 尹福康 《中国铁路》 北大核心 2006年第6期12-14,共3页

GSM-R 是欧洲铁路联盟(UIC)在 TDMA 数字移动通信中引入特殊寻址方式和高级语音呼叫业务而形成的技术体制。铁道部决定采用欧洲 GSM—R作为我国铁路移动通信体制,并根据我国铁路行车密度高、运输组织复杂等特点,引进通用分组无线业务子... GSM-R 是欧洲铁路联盟(UIC)在 TDMA 数字移动通信中引入特殊寻址方式和高级语音呼叫业务而形成的技术体制。铁道部决定采用欧洲 GSM—R作为我国铁路移动通信体制,并根据我国铁路行车密度高、运输组织复杂等特点,引进通用分组无线业务子系统(GPRS),与既有线调度通信系统相结合。GSM-R 能够在一个综合平台上提供丰富的综合调度通信业务,特别是能够为列车控制提供无线数据传输,具有强大的调度功能。 展开更多

关键词 铁路无线通信 数字移动通信 调度通信系统 GSM-R

在线阅读 下载PDF 职称材料

铁路通信动态检测系统标定方法研究 被引量：4

15

作者 马良德 《中国铁路》 2017年第10期49-53,共5页

为提高检测系统的准确性和一致性,对铁路无线通信动态检测系统标定方法及技术要求进行研究。该标定方法适用于安装在综合检测列车或电务检测车上的通信检测系统,包括场强覆盖、无线干扰和GSM-R服务质量等子系统,并在实际通信动态检测系... 为提高检测系统的准确性和一致性,对铁路无线通信动态检测系统标定方法及技术要求进行研究。该标定方法适用于安装在综合检测列车或电务检测车上的通信检测系统,包括场强覆盖、无线干扰和GSM-R服务质量等子系统,并在实际通信动态检测系统标定工作中开展应用与验证。 展开更多

关键词 铁路无线通信 检测系统 标定 GSM-R

在线阅读 下载PDF 职称材料

加强国际交流 稳步推进中国铁路GSM-R建设——在“中国铁路GSM-R移动通信技术交流会”上的讲话(摘要) 被引量：1

16

作者 胡东源 《中国铁路》 北大核心 2004年第3期17-18,共2页

“中国铁路GSM-R移动通信技术交流会”于2004年2月9-11日在北京举行。本次会议是根据中国铁路GSM-R发展要求和在起步阶段遇到的问题,由铁道部运输局提议并组织,在铁道部有关领导和国际合作司等部门的支持下召开的。 国际铁路联盟GSM-... “中国铁路GSM-R移动通信技术交流会”于2004年2月9-11日在北京举行。本次会议是根据中国铁路GSM-R发展要求和在起步阶段遇到的问题,由铁道部运输局提议并组织,在铁道部有关领导和国际合作司等部门的支持下召开的。 国际铁路联盟GSM-R标准化组织(UIC ERIG)Klaus Konrad(克劳斯·康瑞德)主席和Robert Sarfati(罗伯特·撒发提)先生应邀参加了会议。铁道部运输局副局长、基础部主任胡东源先生在会上发表了讲话。与会的国内(外)各单位的专家和代表就欧洲铁路GSM-R技术标准、规范,中国铁路GSM-R的技术应用等关心的问题进行了广泛的交流和深入的探讨。通过这次会议加强了中国铁路与UIC之间的技术交流,促进了双方GSM-R的技术接轨和共同发展。 展开更多

关键词 2004年2月9-11日 中国铁路GSM—R移动通信技术交流会 铁路无线通信 铁路运输管理 信息化

在线阅读 下载PDF 职称材料

我国铁路新一代移动通信技术的探讨

17

作者 卢乃宽 《中国铁路》 北大核心 2001年第1期25-28,48,共5页

结合世界各国出现的新一代铁路无线通信技术,说明铁路运输需要专用的无线移动通信系统。文中重点分析了多信道、集群和GSM-R3种无线通信系统的技术特点和功能差异,介绍了这些技术的应用情况,并探讨了我国铁路新一代移动通信技术的发展... 结合世界各国出现的新一代铁路无线通信技术,说明铁路运输需要专用的无线移动通信系统。文中重点分析了多信道、集群和GSM-R3种无线通信系统的技术特点和功能差异,介绍了这些技术的应用情况,并探讨了我国铁路新一代移动通信技术的发展思路。 展开更多

关键词 铁路无线通信 移动通信系统 系统功能 技术特点

在线阅读 下载PDF 职称材料

我国铁路GSM-R的应用和发展 被引量：8

18

作者 赵新红 赵洪军 《中国铁路》 北大核心 2005年第12期22-24,28,共4页

国际铁路联盟(UIC)在欧洲推广应用GSM-R技术,以满足常规铁路和高速铁路专用调度通信的要求,并决定采用基于GSM-R技术标准作为欧洲新一代铁路无线移动通信系统的技术标准。我国于2004年10月与UIC签署了选择GSM-R技术标准备忘录,根据我国... 国际铁路联盟(UIC)在欧洲推广应用GSM-R技术,以满足常规铁路和高速铁路专用调度通信的要求,并决定采用基于GSM-R技术标准作为欧洲新一代铁路无线移动通信系统的技术标准。我国于2004年10月与UIC签署了选择GSM-R技术标准备忘录,根据我国铁路专用移动通信网络现状及存在的问题,实施了以下关键技术,如功能寻址、基于位置寻址、组呼及广播呼叫业务、增强多优先级与强拆、多司机间的通信等;提出我国铁路GSM-R网络发展应坚持“统一规划、全路组网、分步实施、持续发展”的指导方针。 展开更多

关键词 铁路无线通信 GSM—R 关键技术 应用 发展

在线阅读 下载PDF 职称材料

下一代高速铁路LTE-R时间同步网协议脆弱性分析 被引量：12

19

作者 陈永 詹芝贤 刘雯 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期63-74,共12页

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... 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。 展开更多

关键词 时间同步 下一代高速铁路无线通信系统 精确时钟协议 随机PETRI网 脆弱性分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于量子密钥的高速铁路异构网络安全切换 被引量：5

20

作者 陈永 刘雯 常婷 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期78-89,共12页

随着高速铁路新一代无线通信系统的建设推进和GSM-R逐步退网,GSM-R和LTE-R网络将存在较长的共存期,如何保证高速列车在GSM-R和LTE-R异构网络之间的快速、安全切换,亟待解决。针对高速铁路无线通信异构网络切换认证过程中存在切换安全性... 随着高速铁路新一代无线通信系统的建设推进和GSM-R逐步退网,GSM-R和LTE-R网络将存在较长的共存期,如何保证高速列车在GSM-R和LTE-R异构网络之间的快速、安全切换,亟待解决。针对高速铁路无线通信异构网络切换认证过程中存在切换安全性低、认证开销高等问题,提出一种基于量子密钥的高速铁路异构网络安全切换认证方法。首先采用哈希操作生成伪身份PID和切换通行码PASS,实现异构网络间通信的平滑过渡。其次使用量子密钥分发策略实现认证切换过程中源网络和目标网络之间的预认证,降低异构网络间切换认证时延、抵抗临时通话密钥泄露。同时采用哈希、模指运算完成会话密钥的动态更新,实现密钥前后向安全性。最后采用认证测试方法进行安全性验证,并采用朔黄铁路LTE-R线路数据对本方法进行有效性验证。分析验证结果表明:本方法不仅能够抵抗伪装用户、中间人等攻击,而且在计算开销和通信开销等方面也较比较方法更优,能够满足下一代高速铁路异构网络的切换认证需求。 展开更多

关键词 异构通信网络 下一代铁路无线通信 量子密钥 切换认证协商

在线阅读 下载PDF 职称材料