摘要：随着无线通信的网络技术的发展和人们对无线网络速度的追求，无线网络通信的技术从传统的2/3G网络（GSM/CDMA/WCDMA/TD-SWCDMA）逐步向4G网络（FDD-LTE/TD-LTE）方向发展，无线网络承载着日益复杂和重要数据，无线网络在日常工作生活中发挥越来越重要的重作用，受到信息窃取情况也越来越严重，因此无线网络的安全问题也日益突出，亟需解决。本文通过分析无线网络通信技术发展历程、4G网络的技术特点、4G网络通信的接入系统及4G移动终端的要求，发掘 4G网络通信中的安全风险和问题，并提出相应的安全措施和策略，有效增强4G无线通信网络的安全方面的防护。
关键词：4G；无线网；TD-LTE；网络安全；
随着计算机技术和无线通信技术飞速发展，无线通信系统从1G、2G 和 3G 系统的发展历程，并向全IP 化的下一代通用无线通信系统（4G）逐步演进。无线网络安全作为影响移动通信系统快速发展的关键问题之一，一直是业界研究的重点和热点，并受到越来越多的关注。在各种无线通信技术及异构网络共存、融合的趋势和背景，4G 系统的安全问题变得更为复杂和重要。
一、4G无线网络通信方式
3G正朝着无处不在、全IP化的4G 演进。4G的关键特征是网络融合，允许多种无线通信技术系统共存，4G致力于融合不同的无线通信系统和技术，以提供普适移动计算环境。用户可以在任何时间、任何地点使用无线网络，这给认证和安全切换提出了更高的要求。在高速移动环境中，移动工作站仍能提供2~100Mbit/s 的数据传输速率。4G使用单一的全球范围的IP核心网来取代3G中的蜂窝网络，交换架构从电路交换向分组交换过渡，最终演变成为基于分组交换架构的全IP 网络。TD-LTE是时分双工技术版本的LTE技术，是TD-SCDMA 的后续演进技术，同时沿用了TD-SCDMA 的帧结构。TD-LTE所采用的不对称频率时分双工方式，是我国拥有自主核心知识产权的国际标准。与之前的通信技术标准相比，TD-LTE技术在物理层传输技术方面有显著改进，主要使用的关键技术包括：多天线技术、多址接入技术、链路自适应、混合自动重传等。
1、TD-LTE采用TDD技术
充分利用了有限的频谱资源。在TDD模式下通过将发送和接收信号调度到同一载波下不同时间段传输进行区分，将有限的频谱资源充分利用。
2、TD-LTE采用正交频分复用调制编码技术
有效对抗频率选择性衰落或窄带干扰，也提高了单位频谱的传输效率。正交频分复用调制编码技术是将频段内给定的信道分成若干个正交子信道，然后在每个子信道上使用一个载波进行调制，子载波并行传输，从而有效地消除信号波形间的干扰。
3、TD-LTE采用多输入输出技术
该技术通过分立式多天线，利用多发射、多接收天线进行空间分集，能将通信链路分解成多个并行子信道，从而提高通信容量。TD-LTE还采用了自适应调制与编码技术、自适应重传技术、载波聚合技术等多种先进技术来实现宽带数据传输。
二、4G通信技术的无线网络存在的安全问题
对于现在的人来说，未来的4G通信的确显得很神秘，第四代无线通信网络在具体实施的过程中出现大量令人头痛的安全问题，第四代无线通信网络存在的安全问题多和无线网络有关，由于无线网络自身的脆弱性，通常会有以下几个方面的安全问题：
1、无线或有线链路上存在的安全问题
随着Internet与无线网络的飞速发展相互互连和结构复杂的4G系统，无线和有线链路面临着更大的威胁。因此，无线网络的无线和有线链路所面临安全威胁，具体表现如下：一是，安全性：攻击者的窃听、篡改、插入或删除链路上的数据；二是，容错性：减少因无线网络结构不同而造成的差错；三是，多计费：运营商的欺诈行为更加突出。服务网络恶意收取用户的接入费用等各类网络攻击问题，四是；移动性：通常无线终端都在不同的子网中移动。
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2、移动终端存在的安全问题
4G的移动终端与用户的交互更为密切，随着计算和存储能力的不断增强，可被执行的恶意程序的数量增多，破坏越来越大，使移动终端变得更加脆弱。例如，手机病毒攻击、移动终端操作系统漏洞、通信接口缺乏机密性和完整性保护等。
3、网络实体上存在的安全问题
网络实体身份认证问题，包括接入网和核心网中的实体，无线LAD中的AP 和认证服务器等。具体安全威胁如下：一是，攻击者伪装成合法用户使用网络服务；二是；由于无线网络接入信道的数量和带宽有限，因此在未来的安全威胁中，该种攻击成功的可能性将大大增加；三是，攻击者在空中接口对用户的非法跟踪而获取有效的用户信息，从而开展进一步的攻击；四是，用户否认其使用的服务或资源。
三、4G 通信技术的无线网络安全通信措施
1、构建4G通信安全模型
构建科学合理的4G通信系统的安全结构的模型。在该模型中，应该能够体现网络通信系统的各种安全问题，以及相应的解决方案等，当出现相应问题时，能够及时的提出相应的解决方案。
2、更新密码体制
可以对现行的密码体制进行转变更新和改革，使其更好的适应现今的网络通信。在4G通信系统中，面对各不相同的服务类别以及特征，最好应转变现行的密码体制，也就是私密性质的密码体制改变成为混合性质的密码体制，然后创建相应的认证安全的体系，这样能够更好的进行网络安全保护。
3、安全体系透明化
将4G通信系统的安全体系做到清晰化、透明化。在未来的网络通信应用中，4G通信系统的安全核心应该具备相对独立的设备，能够较为独立的完成对终端与网络端的识别与加密，通信系统内部的工作人员应该能够完全看到该过程的进行，从而清晰准确的掌握网络通信工程中存在的问题，更好的保护网络安全。
4、添加先进的密码技术
在网络安全系统中应用新兴的密码技术。随着科学技术的不断更新发展，相应的终端处理数据的能力将越来越强，因此应该在4G通信网络系统中运用合适的新兴的密码技术。这些新兴的密码技术能够在很大程度上加强系统抵抗恶意攻击的能力，更好的保护网络安全系统。
5、用户自主设定网络安全设施
用户在通过4G通信系统进行上网的过程中，应该有权自行设定安全密码的级别，这样能够使网络安全系统更加具有针对性，相应的那些关于安全的参数应该不仅可以由系统进行默认，而且用户也可以自行进行设定，使用户参与到安全措施的制定中来，增强用户对安全系统的认识和认可。
6、增强4G通信网络与互联网的契合度
尽量使4G通信网络与互联网能够相互契合，从而增强网络安全系统的安全系数。4G网络系统的安全问题大致可以归分为移动方面的安全问题与固网方面的安全问题。在关于安全的概念上，固网与计算机的网络大致相同，针对计算机的网络问题，以基本在固网上得到了相应的体现，相应的在固网上遇到的那些网络安全问题可以依照计算机的方式进行解决，从而能够更好的保护网络安全系统。
结束语：综上所述，无线网络以其经济适用、安装方便、使用灵活等优点扩展了用户自由度，使用户体验到了前所未有的效果，但是这种自由和便利也带来了新的威胁和挑战。如若恶意攻击者通过无线链路发起对网络侧的攻击，将带来非常严重的后果。因此，采用严密的网络防范措施来保护现有网络的安全，同时跟踪各种可能出现但尚未出现的安全威胁，采取有效措施确保移动通信网络安全。相信随着新技术的不断发展和创新，应用合理的安全防护措施，4G通信的安全性会逐步加强。
参考文献：
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论文作者:沈国威,陈裕彬
论文发表刊物:《基层建设》2016年23期
论文发表时间:2016/12/9
标签：td-scdma论文; 无线网络论文; 安全问题论文; 技术论文; 网络论文; 网络安全论文; 系统论文; 《基层建设》2016年23期论文;