单亚军 刘蓝田 傅冬

4G通信技术的无线网络安全防护简析

单亚军 刘蓝田 傅冬

中国电子科技集团公司第二十八研究所，江苏 南京 210001

4G通信技术的高速发展，给人们的工作、生活等各方面都带来了极大的便利。4G通信技术用时之短、时间之快，极大地提高了我国通信的传输速率，促使我国网络更加开放。然而在4G通信技术高速发展的同时，其无线网络安全问题不容忽视，现已成为通信技术研究领域的重要课题。

4G通信技术；无线网络；安全防护

在经济社会高速发展的背景下，4G通信技术也呈现了迅猛的发展趋势，对我国网络通信技术的整体提升起到了巨大的推动作用[1]。然而在4G通信技术高速发展的同时，无线网络安全问题却日益突出，特别是现如今无线技术的高速发展与异构网络同时发展、互相融合的前提下，更增加了4G通信技术网络的安全性问题，使其安全性变得更加复杂。怎样进一步提升4G通信技术的网络安全，成为相关工作者研究的重要课题[2]。以下，笔者就4G通信技术的无线网络安全防护相关问题进行分析研究，以供参考。

1 4G无线网络通信方式

随着科学技术的不断发展，4G通信技术也获得了极大的发展，在其结构体系中呈现出多网融合的结构特点。用户使用过程中不会受到任何限制，相应的认证以及安全切换的要求则更高。处于快速移动的环境中，4G网络的数据传输依然可以达到2～100 Mbit/s以上，确保了移动工作站的性能。相较于3G，4G的IP核心网取代蜂窝网，实现了分组交换架构的转变，逐渐演化为分组交换架构前提下的全IP网络[3]。

LTE技术的时分双工技术即TD-LTE，并演进为后来的TD-SCDMA技术，在此过程中沿用了TD-SCDMA的帧结构。

不对称频率时分双工方式为TD-LTE技术所采用，而且这种技术由我国自行研发。与过去通信技术标准相比较，对物理层传输技术进行了很好的优化，大大提升了传输效果。

TDD技术是TD-LTE应用最多的技术。基于TDD模式，通过调度把发送以及接收的信号进行同一载波调度，合理区分其时段，更好地利用频谱资源。

正交频分复用调制编码是TD-LTE应用广泛的技术，能够对抗频率选择性窄带以及其衰落形成的干扰，使单位频谱能够更快速地传输。正交频分复用调制编码使信道在频段内进行了很多正交子信道的划分。通过载波调整各信道，传输通过子载波进行，由此能够更好地清除信号传输范围中的干扰。

多输入输出技术为TD-LTE所普遍采用。基于分立式多天线，通过天线的多接收与多发射对空间进行分集，可以对通信链路进行不同子信道分解，不断提高通信容量。

在宽带传输过程中编码技术、载波聚合技术、自适应调制技术以及重传技术等是TD-LTE所普遍使用的。

2 4G通信技术的无线网络存在的安全问题

安全问题对第四代无线通信网络技术影响非常大，给人们造成了很大的困扰。这些安全问题主要表现为以下几个方面。

2.1 无线或有线链路上存在的安全问题

在经济社会高速发展的背景下，无线网络技术以及internet技术获得了极大的发展。这些使得4G网络系统更加复杂，使得有线链路以及无线链路受到的威胁更大。具体有以下几种表现：（1）一些破坏分子会窃听或恶意修改链路上的数据，引发安全问题。（2）因无线网络结构不同而引发差错。（3）使运营商出现更多的欺诈行为。用户本来利用的服务性网络出现接入费问题。（4）在子网内发生无线终端的移动。

2.2 移动终端存在的安全问题

用户的使用与4G移动终端存在非常密切的联系。计算机以及相应的储存设备功能逐渐增大，造成恶意程序不断变多，破坏程度逐渐加大，使移动终端变得更加脆弱。移动终端时常会受到一些病毒的侵扰，引发各种安全问题。

2.3 网络实体上存在的安全问题

认证网络实体的问题，主要涉及核心网和接入网等实体以及认证服务和AP等无线LAD的实体。主要的安全问题表现在：（1）破坏者伪装身份，利用合法用户身份使用网络服务。（2）受带宽以及信道数量的影响给无线网络接入造成很大影响，所以其安全问题会受到很多类型的攻击。（3）用户使用网络过程中，会被破坏者利用空中接口跟踪，进而导致信息泄露。（4）用户对自己使用的资源以及服务不认同。

3 4G通信技术的无线网络安全通信措施

3.1 构建4G通信安全模型

构建4G通信系统安全结构模型，发现通信过程中存在的各种安全问题。找到这些安全问题的解决方法，就能直观地展现网络通信过程中的安全问题。遇有安全问题时，也能够通过相应方案予以解决。

3.2 更新密码体制

更新与变革当前的密码体制，让密码体制能够更好地符合现代的网络通信。4G通信中，存在很多不同类别的服务。因此，改变当前的密码体制，并创新认证体系，可以进一步提升4G通信的安全性。

3.3 安全体系透明化

进一步透明化以及清晰化4G通信系统安全体系。今后4G通信中，应设置安全核心的单独设备，可以独立识别和加密网络终端。相关工作人员必须充分了解4G通信安全体系，发现并及时解决问题，确保网络的安全。

3.4 应用先进的密码技术

应将先进的密码技术应用于网络安全中。当前科技水平正在日益提升，且终端数据处理能力也不断提高，所以应将现代先进的密码技术应用于4G网络通信中，降低恶意破坏对网络安全性造成的影响，提高安全性。

3.5 用户自主设定网络安全密码

利用4G网络上网，用户可以自主设定安全密码，调整密码安全级别，为网络通信安全提供保障，同时也能进一步提升用户网络通信的安全意识。

3.6 提高4G通信网络与互联网的契合度

为了提升4G通信网络的安全性，应更好地提高互联网与4G网络的契合度，提升系统的安全性。4G网络的安全性问题不仅包括移动网方面，而且包含固网方面。在安全概念上，固网与计算机的网络非常类似。所以，当固网出现类似的安全问题时，也可根据计算机网络安全问题的处理方法进行解决，从而最大限度确保网络通信的安全性。

4 结语

当前无线网络的高速发展，给人们的使用带来了极大的便利，使用性能越来越高，而且自由灵活，安装方便，非常经济；但是如果受到破坏分子的恶意破坏，则安全性问题将会更加突出。为了进一步提升网络的安全性，应采用有效的安全防范措施，而且应跟踪潜在的安全威胁，并采取有效的应对措施。只有不断研究与创新新技术，提升网络安全技术的防护水平，才能进一步增强4G网络的安全性，促进4G网络的不断发展。

[1]张扬. 基于4G通信技术的网络安全问题及对策研究[J]. 激光杂志，2016（10）：148-149.

[2]郭腾飞. 基于4G通信技术的无线网络安全通信分析[J]. 信息通信，2015（5）：233.

[3]周子超. 基于4G通信技术的无线网络安全通信研究[J]. 信息通信，2016（9）：274-275.

Analysis of Wireless Network Security Protection of 4G Communication Technology

Shan Yajun Liu Lantian Fu Dong

The 28th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Jiangsu Nanjing 210001

The rapid development of 4G communication technology has brought great convenience to people’s work and life. 4G communication technology is short in use and fast in time, which greatly improves transmission rate of communication in China, and promotes the more open network in China. However, while its rapid development, its wireless network security issues cannot be ignored. It has become an important topic in the field of communication technology research.

4G communication technology; wireless network; security protection

TN929.53

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