铁路时间同步网由时间同步节点设备和时间同步链路组成。中国铁路时间同步网由地面一级、二级、三级时间同步节点和列车时间同步节点组成（见图）。地面各级时间同步节点之间时间信号的传递采用传输网承载，各级时间同步节点到应用系统之间时间信号的传递可采用传输网、数据网承载或线缆直连。地面时间同步节点各级之间的时间同步信号传送方式，采用主从方式。移动列车时间同步节点采用接收卫星时间基准信号的方式进行同步。时间同步，可分为高精度时间基准信号的获取、传送和分配3个过程。

中国铁路时间同步网架构图

一级、二级时间同步节点由卫星接收设备、母钟设备和网管设备组成。三级时间同步节点设备由母钟设备和网管设备组成。移动列车时间同步设备由卫星接收设备、母钟设备和便携维护终端组成。

中国铁路时间同步网一级节点时间源取自全球导航卫星系统（GNSS），各铁路局时间同步网二级节点时间源首选追踪一级节点，次选GNSS。各级节点由GNSS获取时间源时，均设置为首选北斗卫星系统，次选GPS系统。