石 杰韩宜君李 莉

(1．北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070；

2．北京市高速铁路运行控制系统工程技术研究中心，北京 100070)

LTE网络承载铁路业务安全保障机制研究

石 杰1，2韩宜君1，2李 莉1，2

(1．北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070；

2．北京市高速铁路运行控制系统工程技术研究中心，北京 100070)

LTE作为下一代宽带移动通信系统，目前在中国已经开始大规模商用。研究分析LTE系统的安全架构，并讨论其应用于铁路系统承载列控或者语音等业务的安全保障机制，以期对LTE技术在铁路系统的应用具有指导意义。

铁路；通信系统；LTE；安全机制；铁路应用

1 概述

2011年12月，UIC在第七届高速铁路大会上，确定了铁路下一代移动通信系统将直接由GSM-R技术向LTE技术发展。LTE在UMTS和GSM的基础上进行了改进，继承了其系统的安全技术的优点，同时可以提供更加完善的安全特性和安全服务。通信安全是通信系统的一个组成部分，尤其是对于承载铁路业务的通信系统，对安全性提出了更高的要求，因此需要对LTE网络承载铁路业务的安全保障机制进行研究。

2 LTE/SAE的安全架构

LTE/SAE网络的安全架构和UMTS的安全架构基本相同，分为3个层面：由高到低分别是应用层、归属/服务层、传输层。如图1所示。

由图1可知，LTE/SAE的安全架构和UMTS的网络安全架构相比，有如下区别：

图1 LTE安全体系架构

1）移动设备（Mobile Equipment，ME）和服务网络（Service Network，SN）之间为双向箭头，表明ME和SN之间也存在非接入层安全，非接入层和接入层的安全相互独立。

2）接入网络（Access Network，AN）和SN之间为双向箭头，表明AN和SN之间的通信需要进行安全保护。……