石波

（北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100073）

空中下載（OTA）技術(shù)在鐵路GSM-R系統(tǒng)中應(yīng)用的研究

石波

（北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100073）

簡(jiǎn)單介紹OTA技術(shù)，從鐵路實(shí)際應(yīng)用角度，分析鐵路業(yè)務(wù)需求，研究OTA技術(shù)在鐵路GSM-R系統(tǒng)中的應(yīng)用模式，最后探討OTA方式下SIM卡及終端設(shè)備的安全性，并對(duì)鐵路GSM-R采用OTA技術(shù)進(jìn)行展望。

COTA；空中接口；GSM-R系統(tǒng)；安全性

1 概述

空中下載（OTA）是通過(guò)移動(dòng)通信的空中接口實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)終端設(shè)備及SIM卡數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理的技術(shù)。經(jīng)過(guò)公網(wǎng)多年的應(yīng)用與發(fā)展，已十分成熟，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商通過(guò)OTA技術(shù)實(shí)現(xiàn)SIM卡遠(yuǎn)程管理，還能提供移動(dòng)化的新業(yè)務(wù)下載功能。

目前，我國(guó)鐵路GSM-R系統(tǒng)覆蓋了高速鐵路、高原鐵路、重載鐵路和普速鐵路，覆蓋里程累計(jì)達(dá)到近2萬(wàn)km[1]，移動(dòng)用戶(hù)已達(dá)5萬(wàn)多[2]。引入OTA技術(shù)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端SIM卡的遠(yuǎn)程管理，對(duì)于加快新業(yè)務(wù)與功能的提供、縮短實(shí)施周期、節(jié)省成本，滿(mǎn)足鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)需要十分必要，同時(shí)，也為鐵路通信科學(xué)、高效維護(hù)提供保障條件，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 OTA技術(shù)簡(jiǎn)介

2.1 系統(tǒng)構(gòu)成

OTA系統(tǒng)包括移動(dòng)終端、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和OTA服務(wù)器3個(gè)部分，如圖1所示。

圖1 OTA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

移動(dòng)終端：接收并根據(jù)需要執(zhí)行服務(wù)請(qǐng)求，應(yīng)符合GSM2＋階段標(biāo)準(zhǔn)，并具有處理部分或全部標(biāo)準(zhǔn)GSM服務(wù)所需的各種功能，支持SIM工具套件（STK）技術(shù)。移動(dòng)終端的SIM卡可以對(duì)用戶(hù)進(jìn)行安全的身份驗(yàn)證，在GSM系統(tǒng)中，它用于用戶(hù)身份識(shí)別模塊，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

OTA服務(wù)器：包括網(wǎng)關(guān)設(shè)備和應(yīng)用服務(wù)器。網(wǎng)關(guān)設(shè)備連接移動(dòng)網(wǎng)和OTA應(yīng)用服務(wù)器，完成信息的格式轉(zhuǎn)換。應(yīng)用服務(wù)器負(fù)責(zé)發(fā)送服務(wù)請(qǐng)求（如激活、去激活、上載、修改等）。

移動(dòng)網(wǎng)：包括短信中心、GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)等，負(fù)責(zé)將服務(wù)請(qǐng)求信息通過(guò)短消息、GPRS等方式發(fā)送給移動(dòng)終端。其中，短信中心負(fù)責(zé)OTA服務(wù)器與用戶(hù)之間的消息傳遞，移動(dòng)終端一次接收或發(fā)送的消息最多只能包含140 Byte。如果用戶(hù)手機(jī)沒(méi)有開(kāi)機(jī)或不在網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)，消息先被存儲(chǔ)起來(lái)，等用戶(hù)開(kāi)機(jī)或重新進(jìn)入服務(wù)區(qū)后，再自動(dòng)發(fā)送給該用戶(hù)。

2.2 下載方式

OTA可采用短信方式、PUSH方式和網(wǎng)上定制3種方式。

1）短信方式。用戶(hù)點(diǎn)擊移動(dòng)終端上的“菜單管理”選項(xiàng)發(fā)送短消息，向OTA服務(wù)器請(qǐng)求下載服務(wù)；OTA服務(wù)器通過(guò)短信方式將下載數(shù)據(jù)發(fā)送給用戶(hù)的移動(dòng)終端設(shè)備，SIM卡自動(dòng)完成數(shù)據(jù)更改。

此方式的優(yōu)點(diǎn)是操作較為簡(jiǎn)便、對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源要求低、執(zhí)行速度快。修改數(shù)據(jù)打包后一次性下載到SIM卡中，不需要移動(dòng)終端與網(wǎng)絡(luò)頻繁進(jìn)行交互，這樣既降低了網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，也不必對(duì)現(xiàn)網(wǎng)進(jìn)行改造，使得業(yè)務(wù)流程簡(jiǎn)捷易行。

缺點(diǎn)是每條短信的最大長(zhǎng)度為140 Byte，難以承擔(dān)大量應(yīng)用數(shù)據(jù)傳輸。

2）基于瀏覽器方式。用戶(hù)登陸OTA服務(wù)器，查找應(yīng)用菜單，根據(jù)需要從網(wǎng)絡(luò)后臺(tái)服務(wù)器中下載相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

優(yōu)點(diǎn)是用戶(hù)根據(jù)需要，主動(dòng)選擇所需業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，符合未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，可采用GPRS傳輸方式，傳輸速率高。

缺點(diǎn)是在移動(dòng)終端設(shè)備需要與OTA服務(wù)器交互較多的應(yīng)用數(shù)據(jù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源要求高。

3）PUSH方式。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者根據(jù)業(yè)務(wù)需要，通過(guò)短信或移動(dòng)郵件方式向終端用戶(hù)發(fā)送新業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)下載的鏈接通知，用戶(hù)點(diǎn)擊該鏈接實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)數(shù)據(jù)或程序更新。

此方式的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便、業(yè)務(wù)流程簡(jiǎn)單，與基于瀏覽器方式相比，更節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，不需要移動(dòng)終端與網(wǎng)絡(luò)頻繁進(jìn)行交互，傳輸方式可采用GPRS方式，傳輸速率高。

缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)需要根據(jù)不同用戶(hù)有針對(duì)性地發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源要求高。

3 OTA技術(shù)在鐵路GSM-R系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 需求分析

現(xiàn)階段，鐵路需求主要包括以下幾個(gè)方面。

1）SIM卡參數(shù)設(shè)置與修改

移動(dòng)終端SIM卡中存儲(chǔ)用戶(hù)個(gè)人信息和網(wǎng)絡(luò)信息，包括：

a.固化數(shù)據(jù)。卡號(hào)ICCID、國(guó)際運(yùn)動(dòng)用戶(hù)識(shí)別碼IMSI、國(guó)際移動(dòng)用戶(hù)設(shè)備號(hào)IMEI、加密密鑰KI、PUK碼等。

b.靜態(tài)數(shù)據(jù)。用戶(hù)接入等級(jí)、短信中心號(hào)碼、各類(lèi)業(yè)務(wù)接入號(hào)、PIN號(hào)和PUK碼出錯(cuò)計(jì)數(shù)、PIN碼開(kāi)關(guān)使能等。

c.個(gè)人化數(shù)據(jù)。本機(jī)號(hào)碼、電話(huà)簿、短信、縮位撥號(hào)等。

d.動(dòng)態(tài)臨時(shí)數(shù)據(jù)。臨時(shí)移動(dòng)用戶(hù)識(shí)別碼TMSI、區(qū)域識(shí)別碼LAI、密匙Kc、隨機(jī)數(shù)RAND、位置信息等。

移動(dòng)終端設(shè)備存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包括：GPRS業(yè)務(wù)參數(shù)設(shè)置、彩信設(shè)置、電話(huà)簿等。

在實(shí)際應(yīng)用中，有時(shí)需要修改移動(dòng)終端的SIM卡參數(shù)，例如鐵路沿線(xiàn)GSM公網(wǎng)移動(dòng)終端嘗試接入GSM-R網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致GSM-R網(wǎng)絡(luò)信令信道擁塞，影響GSM-R系統(tǒng)運(yùn)行，可通過(guò)遠(yuǎn)程修改SIM卡中接入等級(jí)參數(shù)，提高服務(wù)質(zhì)量。如果沒(méi)有OTA技術(shù)，鐵路部門(mén)只能調(diào)查列車(chē)運(yùn)行情況，根據(jù)調(diào)查信息，待列車(chē)運(yùn)行至維護(hù)中心所在地，回收既有車(chē)載設(shè)備SIM卡，逐個(gè)寫(xiě)卡，完成參數(shù)的設(shè)置與修改，實(shí)施周期非常長(zhǎng)，需要占用很多的人力，同時(shí)實(shí)施起來(lái)也非常困難。

此外，在某些情況下，鐵路部門(mén)需要臨時(shí)組織一組鐵路工作人員完成某項(xiàng)工作任務(wù)，如工務(wù)人員在鐵路沿線(xiàn)進(jìn)行施工作業(yè)，為便于他們?cè)谧鳂I(yè)中進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)，在執(zhí)行任務(wù)前，維護(hù)人員可通過(guò)OTA系統(tǒng)，遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)修改施工人員終端設(shè)備SIM卡參數(shù)（組呼ID），這樣施工人員在作業(yè)過(guò)程中可隨時(shí)根據(jù)需要發(fā)起，相互之間進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，作業(yè)完成后，可結(jié)束組呼業(yè)務(wù)。維護(hù)人員根據(jù)情況，遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)施工人員SIM卡參數(shù)修改，恢復(fù)到正常狀態(tài)。

2）移動(dòng)終端設(shè)備軟件更新

GSM-R移動(dòng)終端包括列控車(chē)載ATP設(shè)備、機(jī)車(chē)綜合無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備（CIR）以及手持終端等。

實(shí)際應(yīng)用中，移動(dòng)終端設(shè)備軟件可能存在缺陷，需要下載補(bǔ)丁修改程序。但是在現(xiàn)階段，由于現(xiàn)網(wǎng)沒(méi)有應(yīng)用OTA技術(shù)，廠家需要在終端設(shè)備上逐一進(jìn)行升級(jí)，對(duì)于不嚴(yán)重的問(wèn)題，一般情況下，在具備一定條件時(shí)一次升級(jí)多個(gè)程序，給鐵路實(shí)際應(yīng)用和維護(hù)帶來(lái)了諸多不便。

此外，移動(dòng)終端需要下載新的應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加載或新業(yè)務(wù)的提供。例如，由于目前系統(tǒng)尚未實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型位置尋址業(yè)務(wù)，在樞紐、并線(xiàn)區(qū)段，如果同一個(gè)基站覆蓋了不同線(xiàn)路，當(dāng)司機(jī)呼叫車(chē)站值班員或調(diào)度員時(shí)，機(jī)車(chē)綜合無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備（CIR）根據(jù)自身所存儲(chǔ)的本線(xiàn)公里標(biāo)、GPS等信息，查找不同線(xiàn)路地面用戶(hù)所對(duì)應(yīng)的短號(hào)碼。這樣每開(kāi)通一條新的線(xiàn)路時(shí)，車(chē)載終端設(shè)備廠家必須在車(chē)載設(shè)備上逐一加載新開(kāi)線(xiàn)路的數(shù)據(jù)信息，工作量較大。當(dāng)具備提供增強(qiáng)型位置尋址業(yè)務(wù)時(shí)，鐵路部門(mén)只需要通過(guò)OTA實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)既有CIR的軟件升級(jí)，支持增強(qiáng)型位置尋址業(yè)務(wù)功能，終端查找不同線(xiàn)路號(hào)碼將集中由網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。后續(xù)CIR需要加載數(shù)據(jù)，也可通過(guò)OTA遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)，既便于廠家和維護(hù)人員實(shí)施升級(jí)，縮短升級(jí)周期，同時(shí)，也大大提高了作業(yè)效率。

3）運(yùn)維管理

維護(hù)人員通過(guò)移動(dòng)終端設(shè)備完成電子工單處理、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備信息查詢(xún)以及通過(guò)彩信報(bào)實(shí)時(shí)發(fā)送網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵性能指標(biāo)等功能[3]。

a.電子工單處理。維護(hù)人員通過(guò)手機(jī)登陸維護(hù)管理系統(tǒng)，對(duì)工單進(jìn)行及時(shí)處理，包括接單、審核、轉(zhuǎn)派、回復(fù)等操作。

b.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資料查詢(xún)。維護(hù)人員外出處理故障時(shí)，通過(guò)手機(jī)菜單，設(shè)置查詢(xún)條件，實(shí)現(xiàn)信息查詢(xún)，如網(wǎng)元配置信息等。系統(tǒng)以短信的方式返回查詢(xún)結(jié)果，使得維護(hù)人員可以快速獲取維護(hù)技術(shù)資料，便于處理故障，縮短故障處理延時(shí)。

c.彩信報(bào)功能。維護(hù)人員可根據(jù)需要定制信息內(nèi)容，系統(tǒng)通過(guò)定制參數(shù)，在不同時(shí)間，按不同的頻次定時(shí)發(fā)送彩信報(bào)，將用戶(hù)所關(guān)心的指標(biāo)及時(shí)發(fā)送至用戶(hù)終端設(shè)備，供用戶(hù)查詢(xún)使用。具體信息可包括話(huà)務(wù)量、掉話(huà)率、擁塞率等指標(biāo)查詢(xún)、指標(biāo)錄等。

3.2 解決方案

1）SIM卡參數(shù)設(shè)置與修改

終端設(shè)備及SIM卡的參數(shù)與修改系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示，可由用戶(hù)發(fā)起或網(wǎng)絡(luò)發(fā)起下載請(qǐng)求，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端設(shè)備或SIM卡上參數(shù)的設(shè)置與修改。

圖2 基于短信的空中下載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

業(yè)務(wù)流程：

*用戶(hù)點(diǎn)擊移動(dòng)終端上“菜單管理”選項(xiàng)發(fā)送短消息，向OTA服務(wù)器請(qǐng)求下載服務(wù)（參數(shù)修改等）。

*短信服務(wù)中心（SMSC）將用戶(hù)的請(qǐng)求信息送給OTA及應(yīng)用服務(wù)器。

*應(yīng)用服務(wù)器識(shí)別申請(qǐng)短信中的卡商代碼，將對(duì)應(yīng)的卡商的菜單數(shù)據(jù)提交給SMSC。

*SMSC將下載的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以短信形式下發(fā)給移動(dòng)終端。

*移動(dòng)終端的STK SIM卡收到數(shù)據(jù)后，自動(dòng)對(duì)下載內(nèi)容重新進(jìn)行組織和存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置或修改等。

2）運(yùn)維管理信息查詢(xún)

基于OTA的運(yùn)維管理系統(tǒng)如圖3所示[4]，可通過(guò)無(wú)線(xiàn)終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)運(yùn)維工單處理和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)查詢(xún)等功能。

電子工單處理業(yè)務(wù)流程：

*用戶(hù)在接入前，OTA服務(wù)器通過(guò)后臺(tái)接入控制數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)用戶(hù)身份進(jìn)行認(rèn)證，可采用用戶(hù)MSISDN號(hào)碼和工單類(lèi)型的鑒權(quán)方式。

*用戶(hù)點(diǎn)擊手機(jī)菜單的相應(yīng)列表，運(yùn)維系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向移動(dòng)終端設(shè)備發(fā)送WAP PUSH短信。

圖3 基于瀏覽器的空中下載系統(tǒng)

*用戶(hù)點(diǎn)擊鏈接，直接登錄運(yùn)維系統(tǒng)進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，完成查詢(xún)目前待辦工單流程等詳細(xì)信息，進(jìn)行接單、審核、轉(zhuǎn)派、回復(fù)等具體操作。

運(yùn)維等信息查詢(xún)業(yè)務(wù)流程：

*維護(hù)人員通過(guò)移動(dòng)終端設(shè)備按照系統(tǒng)提示輸入所需資料的查詢(xún)條件。

*系統(tǒng)通過(guò)OTA服務(wù)器和GSM-R網(wǎng)絡(luò)將用戶(hù)所需信息以短信的方式進(jìn)行發(fā)送，實(shí)現(xiàn)向用戶(hù)返回查詢(xún)結(jié)果。

*對(duì)于話(huà)務(wù)量、網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)等，用戶(hù)可根據(jù)需要訂閱，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)用戶(hù)要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)向用戶(hù)發(fā)送數(shù)據(jù)信息。

3）移動(dòng)終端設(shè)備軟件更新或升級(jí)

移動(dòng)終端設(shè)備軟件更新或升級(jí)可采用基于瀏覽器下載或PUSH方式實(shí)現(xiàn)，結(jié)合鐵路生產(chǎn)和運(yùn)行維護(hù)管理特點(diǎn)，建議采用PUSH方式，如圖4所示。

圖4 基于WAP PUSH的空中下載系統(tǒng)

業(yè)務(wù)流程：

*移動(dòng)終端設(shè)備廠家提供新版軟件，并將軟件發(fā)送給鐵路部門(mén)，鐵路部門(mén)在模擬系統(tǒng)上進(jìn)行試運(yùn)行，確認(rèn)移動(dòng)終端設(shè)備接收并正常運(yùn)行后，將新版軟件加載在升級(jí)服務(wù)器。

*鐵路部門(mén)通過(guò)短信或移動(dòng)郵件方式向用戶(hù)發(fā)送通知。

*移動(dòng)終端設(shè)備收到通知后，向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求，并比較新軟件大小和終端設(shè)備的存儲(chǔ)空間。

*通過(guò)認(rèn)證后，用戶(hù)點(diǎn)擊鏈接，終端設(shè)備自動(dòng)實(shí)現(xiàn)軟件的升級(jí)。升級(jí)結(jié)束后，終端設(shè)備自動(dòng)向網(wǎng)絡(luò)上報(bào)升級(jí)結(jié)果報(bào)告。

當(dāng)對(duì)終端設(shè)備軟件更新時(shí)，為了減輕網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，鐵路部門(mén)可組織用戶(hù)在不同時(shí)間段進(jìn)行升級(jí)，也可由設(shè)備廠家采用差分算法，將新軟件與舊軟件加以比較，生成 “差分文件”，只含有需要更新的內(nèi)容，而不是整個(gè)文件，通常只有源文件的1%～3%左右，減少軟件升級(jí)時(shí)間。

4 OTA應(yīng)用的安全機(jī)制問(wèn)題[5]

4.1 鑒權(quán)問(wèn)題

為保證用戶(hù)安全性，OTA系統(tǒng)應(yīng)采用認(rèn)證技術(shù)，包括上行認(rèn)證和下行認(rèn)證。此外，這種雙向認(rèn)證技術(shù)也用于保證在OTA應(yīng)用下載服務(wù)器與OTA卡之間交互的上行和下行數(shù)據(jù)的完整性和正確性。

1）上行認(rèn)證。當(dāng)用戶(hù)發(fā)送下載請(qǐng)求時(shí)，OTA應(yīng)用下載服務(wù)器對(duì)用戶(hù)身份進(jìn)行認(rèn)證，保證只對(duì)合法用戶(hù)請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)。

當(dāng)OTA應(yīng)用下載服務(wù)器收到上行數(shù)據(jù)后，服務(wù)器計(jì)算該上行數(shù)據(jù)的MAC碼，并與上行數(shù)據(jù)中的MAC碼進(jìn)行比較。若兩者相同，證明該上行數(shù)據(jù)的發(fā)送者是合法用戶(hù)，且數(shù)據(jù)在傳送過(guò)程中未被修改、刪除或者重組，該上行數(shù)據(jù)有效；否則，丟棄該上行數(shù)據(jù)。

2）下行認(rèn)證。當(dāng)下載數(shù)據(jù)時(shí)，用戶(hù)終端對(duì)OTA應(yīng)用下載服務(wù)器的認(rèn)證，保證了進(jìn)入OTA卡的下載菜單數(shù)據(jù)的合法性，有效的避免惡意代碼對(duì)用戶(hù)OTA卡的入侵。

認(rèn)證信息中包含了很多用戶(hù)的個(gè)人信息和網(wǎng)絡(luò)的信息。上行認(rèn)證可采用MAC碼來(lái)作為身份驗(yàn)證，此外根據(jù)需要，還可采用數(shù)字簽名的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，用發(fā)送端保存的用戶(hù)私鑰簽名摘要信息，接收端用公鑰驗(yàn)證簽名和摘要。

4.2 數(shù)據(jù)同步問(wèn)題

在終端與服務(wù)器之間數(shù)據(jù)交互過(guò)程中，由于分組信息丟失和網(wǎng)絡(luò)堵塞、后發(fā)先至等多條傳輸問(wèn)題等，可能導(dǎo)致終端與服務(wù)器之間數(shù)據(jù)失步現(xiàn)象。OTA技術(shù)通過(guò)采用計(jì)數(shù)器同步機(jī)制結(jié)束失步問(wèn)題。

系統(tǒng)采用兩個(gè)同步計(jì)數(shù)器，分為同步計(jì)數(shù)器A和同步計(jì)數(shù)器B。同步計(jì)數(shù)器A對(duì)應(yīng)于“下行分組信息是對(duì)OTA卡的一個(gè)響應(yīng)”，具體包括：所有上行分組消息及服務(wù)器對(duì)該上行分組消息響應(yīng)，如MO下載、卡端大數(shù)據(jù)量接收確認(rèn)等；同步計(jì)數(shù)器B對(duì)應(yīng)于“下行分組消息是服務(wù)器主動(dòng)下發(fā)的行為”，具體包括：PUSH、網(wǎng)上定制、遠(yuǎn)程業(yè)務(wù)更新、遠(yuǎn)程文件更新等?？ㄍ瓿梢淮蜗螺d后對(duì)計(jì)數(shù)器增1，服務(wù)器完成數(shù)據(jù)發(fā)送后對(duì)計(jì)數(shù)器增1，解決雙向通信和后發(fā)先至的問(wèn)題，對(duì)更新計(jì)數(shù)器的方式確定，以避免重傳攻擊和網(wǎng)絡(luò)堵塞、數(shù)據(jù)丟失帶來(lái)問(wèn)題，失步恢復(fù)很方便，在下一次申請(qǐng)中就可以實(shí)現(xiàn)同步恢復(fù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

OTA技術(shù)作為一種與無(wú)線(xiàn)通信發(fā)展趨勢(shì)相匹配和隨著無(wú)線(xiàn)發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的技術(shù)，與鐵路GSM-R移動(dòng)通信網(wǎng)結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)SIM卡參數(shù)設(shè)置與修改、終端軟件更新與升級(jí)、運(yùn)維信息的查詢(xún)等，可以極大地提高運(yùn)維效率，降低成本，減少作業(yè)外實(shí)施周期，同時(shí)，隨著鐵路發(fā)展，還可進(jìn)一步進(jìn)行擴(kuò)展，提供全新的應(yīng)用業(yè)務(wù)與功能，為鐵路發(fā)展和GSM-R網(wǎng)絡(luò)維護(hù)提供科學(xué)、有效的支撐手段。

[1]中國(guó)鐵路GSM-R對(duì)外標(biāo)準(zhǔn)組.中國(guó)鐵路對(duì)外標(biāo)準(zhǔn)工作信息簡(jiǎn)報(bào)（總第42期）.

[2]鐵道部運(yùn)輸局.全路GSM-R共用設(shè)備維護(hù)研討會(huì)資料，2012.

[3]孟永琪，董長(zhǎng)清，夏競(jìng)，等.基于OTA技術(shù)的掌上運(yùn)維系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用[J].移動(dòng)通信，2008（22）：6-28.

[4]侯曉霞，楊龍祥.空中下載技術(shù)及其在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用[J].電信快報(bào)，2003（12）：26.

[5]左明宗.OTA系統(tǒng)中的安全機(jī)制研究[D].湖南：湖南大學(xué)，2011.

圖3 方案二應(yīng)答器布置示意圖

4 結(jié)論

綜上所述，樞紐內(nèi)的C3→C2級(jí)間轉(zhuǎn)換點(diǎn)設(shè)置原則如下：

1）選用區(qū)間作為級(jí)間轉(zhuǎn)換點(diǎn)，保證C3級(jí)和C2級(jí)列車(chē)在LTA點(diǎn)運(yùn)行速度一致。

2）當(dāng)條件限制只能在站內(nèi)完成級(jí)間轉(zhuǎn)換時(shí)，為避免在級(jí)間轉(zhuǎn)換執(zhí)行點(diǎn)出現(xiàn)C3、C2允許速度差，從而引發(fā)制動(dòng)停車(chē)，要求LTA點(diǎn)距LTO點(diǎn)的距離應(yīng)不小于列車(chē)以C3允許速度降至C2允許速度的距離。

參考文獻(xiàn)

[1]鐵道部科學(xué)技術(shù)司，鐵道部運(yùn)輸局.CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)系統(tǒng)需求規(guī)范（V1.0）[S].

[2]鐵道部科學(xué)技術(shù)司，鐵道部運(yùn)輸局.CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)總體技術(shù)方案[S].

[3]鐵道部運(yùn)輸局.CTCS-2/CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)等級(jí)轉(zhuǎn)換應(yīng)用原則（V1.0）[S].

（收稿日期：2014-06-26）

The paper introduces briefly ОTA technology, analyzes the demands for the technology in railway services based on practical railway application, and gives a research on the mode of applying ОTA technology in GSМ-R system. And fi nally, it discusses the security of SIМ card and terminal equipment under ОTA mode, and presents a perspective of using ОTA technology in GSМ-R system.

ОTA; air interface; GSМ-R system; security

10.3969/j.issn.1673-4440.2015.01.008

2013-11-01）