試論4G通信技術的無線網絡安全通信

張昊

（浙江八方電信有限公司,杭州310013）

試論4G通信技術的無線網絡安全通信

張昊

（浙江八方電信有限公司,杭州310013）

隨著多媒體信息化時代的來臨，人們的交流方式有了很大的改變，由傳統的有線通信發展到無線網絡通信，極大地方便了人們的生活和工作。而4G網絡通信是一種較為先進的網絡技術，對該技術的研究工作十分重要，對于我國網絡通信事業的發展起到很大程度的促進作用。通過分析4G網絡通信技術的現狀，從建設、應用、維護和優化4個方面對4G通信技術的無線網絡安全通信進行深入探究，旨在為相關網絡工作人員提供一些建議和幫助。

4G通信技術；無線網絡；安全通信；維護和優化

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.08.137

1 引言

4G通信是第四代移動通信網絡（簡稱LTE），它是目前為止最為先進的網絡技術。我國4G通信技術發展較為成熟，但是與其他發達國家相比，還存在一些差距。而且4G通信技術在無線網絡通信中存在一些安全問題，導致4G通信技術的發展受到影響。因此，應當把4G網絡技術建設的研究工作擺在首位，針對4G通信技術在無線網絡通信中的問題提出維護策略，并為4G網絡通信技術的長久發展設計優化方案，從而為我國網絡通信事業的發展奠定基礎。

2 4G網絡通信技術概述

2.1 4G通信網絡技術的結構

4G網絡體系結構如圖1所示，用戶可以在任何時間、任何地點使用無線網絡，這給認證和安全切換提出了更高的要求。在高速移動環境中，移動工作站仍能提供3～100Mbit/s的數據傳輸速率。4G使用單一的全球范圍的IP核心網來取代3G中的蜂窩網絡，交換架構從電路交換向分組交換過渡，最終演變成為基于分組交換架構的全IP網絡[1]。

2.2 4G網絡通信的特點

2.2.1 高時效性

4G網絡的時效性與傳統的網絡技術相比有很大程度的提高。傳統網絡通信技術的最高傳輸速度在2～3Mbps/s，而4G網絡通信技術的最高傳輸速度高達10Mbps/s，很大程度改善了傳統通信技術速度較慢的缺陷，更加方便人們的生活和工作。

2.2.2 具有較高的靈活性

4G網絡的出現大大增加了智能手機的發展速度，現在移動終端已經成為了人們生活中最重要也最普通的一部分，從而促進了網絡靈活性的發展。

2.2.3 高智能性

4G網絡通信技術除了具有高時效性和高靈活性外，還具有高智能性的特點。它的數據傳輸技術使得它具有傳統網絡通信技術所不具備的高智能性，極大地豐富了人們的生活，同時也促進了智能手機的發展。

圖1 4G網絡體系結構

3 無線網絡通信方式

無線網絡通信方式的分類存在較大的差異，我國根據數據傳輸速度以及網絡通信的覆蓋范圍主要將無線網絡通信技術分為以下4種。

1）無線廣域網。無線廣域網覆蓋面最廣，相對較遠的地區之間可以建立無線網絡的連接，從而達到信息交流的目的，例如GPRS、GSM等技術。

2）無線局域網。無線局域網的覆蓋面僅次于無線廣域網，覆蓋面小但具有很好的實用性，它具有較強的保密性和很好的便捷性。

3）無線城域網。無線城域網有效解決了人數上對于無線網絡的要求，但是它也存在一些不足之處，例如，寬帶和用戶數以及距離上會使得網絡數據的傳輸受到制約。

4）無線個域網。無線個域網的覆蓋面是最小的，一般來說只限制在幾米的范圍內，例如藍牙、RFID等。

4 4G網絡發展現狀及建設策略探究

4.1 4G網絡國際發展現狀分析

早在2013年美國Verizon公司的LTE用戶數量就已經突破了3000萬，其覆蓋城市超過50個，覆蓋總面積超過了其他企業的6倍以上，成為目前全球LTE發展最快的企業之一[2]。

4.2 4G網絡技術建設策略探究

（1）制定靈活的經營策略。我國移動互聯網企業要大力推廣4G流量，在4G網絡發展到一定程度之后，企業應當轉移重點到流量價值的提升，采取積極的手段和措施提高單位流量的價值，防止網絡流量壓力過大，這時可以考慮取消無限流量套餐，采取階梯制收費模式，從而限制高流量用戶，充分發揮LTE時代的流量經營優勢。（2）加強LTE終端建設。LTE終端設備是網絡制勝的關鍵所在，在第四代移動通信網絡出現之前，智能終端對網絡發展的重要性和價值就已經得到體現，并且得到了全球互聯網企業的認可，豐富且高質量的LTE終端能夠為我國移動互聯網企業帶來比較高的ARPU和更多的用戶數量。

5 4G通信技術在無線網絡安全應用中存在的問題及維護策略

5.1 存在的問題

5.1.1 移動終端存在的問題

隨著4G網絡通信技術的廣泛應用[3]，使得LTE用戶與其聯系越來越緊密。由于4G設備的終端存儲功能較為強大，使得LTE用戶在使用過程中，會因為存儲一些惡意性質的軟件，導致4G通信設備的移動終端出現故障，從而影響4G通信技術的發展。而4G通信技術在移動終端中存在的問題主要有以下幾點：

1）由于移動設備自身安裝了盜版的操作系統或其他不符合自身設備的操作系統，使得設備移動終端受到嚴重威脅，降低其安全性能；

2）由于移動設備目前普遍地應用于電子商務以及郵件等領域，而在這些應用程序操作中，設備終端會存在很多的病毒和漏洞，使得設備受到嚴重的威脅；

3）由于設備終端存在病毒的威脅，使得殺毒軟件得以誕生，這些殺毒軟件在保證設備系統正常運行的同時，對于設備的終端存儲功能會造成一定的威脅；

4）由于目前還沒有足夠保密的安全驗證以及訪問權限設置，使得一些黑客很容易對設備終端的個人信息進行盜取和利用，從而威脅個人的隱私以及財產安全。

5.1.2 無線網絡存在的問題

由于無線網絡有著較高的便捷性，使得LTE用戶在使用過程中可以任意地進行系統間的更換與替代，這就造成了無線網絡安全管理過程中存在較大的安全隱患，給設備自身造成威脅的同時，也給LTE用戶造成一定程度的負面影響。

5.1.3 無線業務存在的問題

無線業務中存在的問題主要體現在以下方面：

1）由于在交易過程中缺乏完整的交易憑證[4]，使得無線業務中存在的利益沖突越來越激烈；

2）隨著近些年來電子商務事業的快速發展以及增值業務不斷地提升，使得現有的安全機制得不到應有的滿足，因而對于無線網絡安全防護系統也提出了更高的要求。

5.2 防護策略

5.2.1 無線接入時的防護

相關人員在進行無線接入時，要做到安全傳輸、安全接入、身份驗證、訪問控制和數據控制5方面的要求，有效保障4G網絡在無線接入程序中不出現異常，從而避免LTE用戶在后期使用過程中出現差錯。

5.2.2 設備終端的安全防護

1）LTE用戶在使用移動設備的過程中，要對設備的移動終端進行嚴格、有效的安全防護，選擇符合自身需求的配置；

2）融合各類安全機制，例如將數字與生物密碼相結合、個人密匙與公共密匙相結合等，有效提高移動設備終端的安全性能。

5.2.3 物理硬件方面的防護

在LTE用戶的使用過程中，要對應用無線網絡的4G通信進行物理硬件上的安全防護，從而有效提高系統的集成能力及安全性能，避免不法分子對設備入口的攻擊。

6 4G通信技術無線網絡安全通信優化方案分析

在4G通信技術的引領之下，無線網絡安全通信技術必須從多個層次上進行優化和創新，從而更好地發揮其優越性，為用戶提供更加便捷的服務。因此，相關工作者要對4G通信技術無線網絡安全的優化方案進行分析和研究，不斷總結和完善新思路，進而促進我國網絡事業的飛速發展。對此，筆者針對具體的優化方案做出如下分析，希望為相關人員的研究工作提供一些思路和建議。

6.1 內容上的優化

1）在4G無線網絡安全通信技術，必須將移動終端進行優化，從而科學、有效地減少任務量，避免出現計算延時情況；

2）LTE用戶在訪問網絡時，要對其進行安全措施教育，讓用戶充分了解和認識這些安全問題，避免發生不必要的糾紛和沖突；

3）安全協議方面，相關人員要對LTE用戶的個人信息進行嚴格保密，除了一些必要的個人信息以外，其他的信息要進行保密處理，防止出現信息盜竊現象。

6.2 設計上的優化

4G通信技術除了在內容上的優化外，還要對其網絡設計進行科學、嚴謹的優化策略研究。從根本上提升4G網絡通信的數據傳輸速度和效率，從而減少由于數據傳輸時間較長而造成的LTE用戶的損失，為用戶提供更加便捷的服務。另外，在網絡設計中，設計者要對無線網絡的安全級別進行標注，以便LTE用戶選擇和識別。

【1】郭偉.4G移動通信網絡技術與應用[J].電子技術與軟件工程，2016(15): 14.

【2】李煒鍵，孫飛.基于4G通信技術的無線網絡安全通信分析[J].電力信息與通信技術，2014(1):127-131.

【3】張健.基4G通信技術的無線網絡安全通信研究[J].信息通信，2015(3): 238.

【4】周侃.基于4G通信技術的無線網絡安全通信研究[J].信息通信，2015 (9):274-275.

Discussion on Wireless Network Secure Communication of 4G Communication Technology

ZHANG Hao
(ZhejiangBafangTelecom Co.Ltd.,Hangzhou310013,China)

Along with the arrival of the multimedia information times,the way of our communication has changed a lot,from traditional wired communication to wireless network communication,which greatly facilitates people's life and work.4G network communication is akind of more advanced net work technology, and the research work is very important.It can greatly help the development of China's network communication industry.By analyzing the state of the 4G network, the paper dives deep into the secure communication of wireless network based on4G communication technology from construction,application,maintenance and optimization.It aims to provide some suggestions and help for the related network staff.

4G communication technology;wireless network;secure communication;maintenance and optimization

TN929.5

A

1007-9467（2016）08-0247-02

2016-07-22

張昊（1982～），男，浙江杭州人，工程師，從事通信工程建設維護管理與研究。