智能铁路5G安全技术与策略综述

数字技术正在重塑各行各业,这是行业发展的必经之路。5G等数字服务技术在为铁路等行业赋能的同时,也带来了一些安全风险。安全是一切服务的先决条件。为促进5G数字服务在智能铁路的创新应用,首先从基站空口、通信、数据、系统、终端和公专网融合应用几个角度,系统梳理了智能铁路5G通信网络面临的安全风险与挑战。然后针对大带宽、高可靠、低时延的新业务场景及网络切片、边缘计算等新技术和大规模异构新型终端以及面向铁路的智能新应用,全面分析了智能铁路5G服务的安全新需求,总结了密码算法、空口安全、隐私、统一认证及漫游等方面的5G安全增强新特性。在此基础上,给出智能铁路5G通信网络在安全认证、物理层安全、终端安全、切片安全、边缘计算安全方面需关注的重点。针对5G专网部署方式,给出基础设施、通信安全、安全管理数据安全、内生安全防御体系方面的建议。

一种GNSS/5G抗差滤波联合定位算法

针对当前在城市峡谷等复杂场景中,第5代移动通信技术(5G)和全球卫星导航系统(GNSS)联合定位缺乏定位鲁棒性的问题,提出一种基于抗差滤波的GNSS/5G联合定位算法:分别基于GNSS的伪距观测量和5G信号的到达时间差(TDOA)观测量,构造GNSS和5G的联合定位方程;然后在扩展卡尔曼滤波(EKF)基础上,构造抗差扩展卡尔曼滤波(抗差EKF)算法。实验结果表明,在GNSS定位精度较差的城市峡谷场景中,单独采用GNSS伪距的静态定位精度为12.65 m,动态定位精度为6.43 m,其中静态实验的定位精度较差;采用EKF算法时,GNSS/5G组合静态定位精度为4.33 m,动态定位精度为6.60 m,采用抗差EKF算法时,GNSS/5G组合静态定位精度为4.26 m,动态定位精度为5.42 m;GNSS/5G组合抗差滤波算法定位精度优于单独使用GNSS伪距进行EKF解算和GNSS/5G使用EKF进行解算的定位精度。

5G在动力电池智能制造中的应用趋势

分析第5代移动通信技术(5G)在动力电池智能制造中的应用趋势:打造沉浸式的仿真研发场景,构建基于无线物联网技术的无人生产工厂,执行高精度的工业视觉质量检测及实现工厂设备云上维护和状态预警等。这些应用场景对动力电池企业市场竞争力的提升具有积极的作用。

5G通信测试技术挑战

第5代移动通信(5G)采用的大规模天线阵列、新型多址技术、全频谱接入、超密集组网、新型网络架构等关键技术给测试带来了巨大的挑战,为便于进一步的开展具体测试方案研究,本文从测试的角度提出了第5代移动通信测试技术体系结构,结合5G通信新的网络架构、新的空口要求,重点对5G通信的无线信道模拟与评估测试、Massive MIMO系统测试、新波形和多址方案测试、业务和系统级集中测试等测试技术的难点和挑战进行了论述。

面向5G非正交多址接入系统的检测算法研究

作为第5代(5G)移动通信系统更新换代的标志性技术——非正交多址接入(NOMA)技术相对于传统的正交技术能够大幅提高频谱效率和提升系统容量。接收机检测技术是非正交多址接入系统性能提高的关键技术,本文基于传统的消息传递算法(MPA)进行改进,在MPA算法的基础上加入Turbo译码后的先验信息进行连续迭代运算以进一步提高检测性能,称为MPA-Turbo译码联合迭代算法(MPA-TDJIA)。根据先验信息的加入方式提出4种实现方案,并在链路仿真中对其性能进行评估。仿真结果表明MPA-TDJIA相对于MPA最高可获得1. 67 d B的性能增益。

5G通信技术战术应用

战术级一体化联合作战作为未来战争重要形式之一,对通信网络设计提出了较高要求。由于战术通信网络具备多手段、弱连接和拓扑快速变化的特点,因此需解决快速接入和组网问题。另外,联合作战模式引入了更多类型的作战应用,不同作战应用具有不同通信网络需求。为了适应战术通信环境,实现通信资源的灵活调度,保障不同类型业务的服务质量,对战术通信网络特点以及在战术通信环境下第5代移动通信技术(5G)需求和军用化方式进行了分析,并进一步在5G网络架构与技术架构基础上,给出了5G通信技术战术应用研究方向。

5G技术在中国铁路的应用研究

5G技术将给铁路通信的建设使用和运维管理都带来巨大的变化.对5G网络的主要技术特点和铁路5G的主要应用场景进行分析,并对铁路的5G建设提出规划建议.

浅谈5G通信网络在铁路上的应用

第五代通信系统(5G)具备高数据速率、单点成本低、超级延迟、节省能源等多种优势,分析如何将5G技术包括大规模多天线技术、D2D技术、全双工接入技术、自组织网络、超可靠低时延技术等运用到铁路上,是文章探讨的主要内容。

基于5G的编组站咽喉区异常检测系统

针对编组站咽喉区存在的道岔异物入侵、工器具遗留等问题,研究并实现一种基于无监督学习的智能视觉异常检测系统。运用第5代移动通信技术(5G)切片技术实现咽喉区4 K超高清视频的传输,通过运营商用户面功能(UPF)下沉实现数据不出站,保障网络安全。针对异常的不确定性,采用无监督学习的师生特征金字塔匹配算法,通过比较教师模型与学生模型的得分,实现咽喉区异常识别。该系统在怀化西编组站现场试验取得良好效果,能够有效提高咽喉区的安全防范能力。

北斗+5G时空基准的TDOA定位方法研究

第5代移动通信技术(the 5th generation mobile communication technology,5G)引入的毫米波、大规模天线阵列、超密集组网及终端直通等新技术,不但能大幅度提升通信性能,而且具备解决卫星“最后一千米”定位难题的潜力,有望满足城市峡谷、工业物联网等复杂场景下的高精度定位需求。利用5Gn78频段的实际测试数据对基于北斗高精度时空基准的5G下行定位方法进行验证,使用北斗载波相位差分定位与全站仪在室内实验场建立厘米级空间基准,使用北斗授时及带内光纤同步达到纳秒级时间同步精度。对比了Chan算法、泰勒(Taylor)级数展开算法与残差加权(residual weighting,RWGH)算法3种基于到达时间差(time ofdifferential arrival,TDOA)的定位算法在室内热点场景下的定位精度,结果表明,静态定位时残差加权算法精度最优,动态定位时Taylor级数展开算法优于RWGH算法,Taylor级数展开算法与RWGH算法的静态与动态定位精度均可达分米级。其中,非视距误差对TDOA观测值产生约5m的偏差,使用RWGH算法可改善Chan算法在非视距条件下的定位精度。

新型电子政务及其安全保障技术

在"互联网+"的背景下,电子政务对提高国家公共事务管理水平,促进社会事务管理的信息化、智能化、透明化具有重要意义.当前,随着云计算、大数据和第5代移动通信技术(5G)等新兴技术的飞速发展,新型电子政务系统的功能架构、系统实施和运行维护均得到了变革性的发展,从而有效推动了计算与通信资源的优化调度、海量政务信息的高效处理以及政务大数据的共享与应用.为了应对新兴的信息技术带来的不可忽视的安全威胁,分析了国内外电子政务系统与技术的发展趋势,深入探讨了新型电子政务的特点与技术手段,并进一步讨论了新型电子政务系统的安全防御技术.