電子論文4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安全性

　　高新技術(shù)發(fā)展日新月異，通信產(chǎn)業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中重要的一部分，電子論文不斷調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展新型通信技術(shù)，加快系統(tǒng)發(fā)展速度，適應(yīng)時代的發(fā)展和用戶的需求。4G網(wǎng)絡(luò)具有較高的傳輸速度，技術(shù)也比較先進(jìn)，能夠為用戶提供更加便捷和多樣化的高品質(zhì)服務(wù)。目前全球有很多國家都在大力開展4G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和技術(shù)開發(fā)，4G網(wǎng)絡(luò)必將會得到廣泛的應(yīng)用。《電力信息與通信技術(shù)》(月刊)(ISSN1672-4844)由國家電網(wǎng)公司主管、中國電力科學(xué)研究院主辦，是目前電力行業(yè)在國內(nèi)外公開發(fā)行、唯一專門反映電力行業(yè)信息通信建設(shè)成果及應(yīng)用的專業(yè)技術(shù)刊物，由原《電力信息化》與《電力系統(tǒng)通信》2本雜志合并而成，于2013年1月正式出版發(fā)行。

　　摘要:近些年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，通信行業(yè)也迎來了發(fā)展的黃金時期，加上數(shù)據(jù)量越來越大，人們對移動通信網(wǎng)絡(luò)的要求越來越高，導(dǎo)致現(xiàn)有的第三代和第二代通信網(wǎng)絡(luò)不能滿足用戶需求。面對這樣的形勢，發(fā)展先進(jìn)的移動通信技術(shù)，提升網(wǎng)絡(luò)的能效，滿足用戶需求成為了首要問題。于是第四代移動通信系統(tǒng)應(yīng)運而生，也成為通信行業(yè)發(fā)展的主要方向，將4G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于人們的日常生活中也成為了通信人必須要做的事。本文先介紹4G通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)，然后分析4G通信系統(tǒng)的安全性問題及其優(yōu)勢，最后展望4G通信系統(tǒng)的安全性前景。

　　關(guān)鍵詞:安全性;通信系統(tǒng);4G;網(wǎng)絡(luò)架構(gòu);關(guān)鍵技術(shù);發(fā)展前景

　　1、4G通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

　　由于結(jié)構(gòu)和功能的不同，4G網(wǎng)絡(luò)是按層次劃分的，按照功能主要劃分為應(yīng)用層、中間緩沖層和物理網(wǎng)絡(luò)層。應(yīng)用層是整個4G網(wǎng)絡(luò)中的頂層，物理網(wǎng)絡(luò)層是底層，中間緩沖層為應(yīng)用層和物理層中間的第二層。這三個層次中每一層都有其明確的功能，這也保證了4G網(wǎng)絡(luò)的正常運行，三個層次互相協(xié)調(diào)，使4G網(wǎng)絡(luò)以良好的狀態(tài)為用戶提供服務(wù)。4G通信系統(tǒng)中的三個層次通過開放互聯(lián)的網(wǎng)際協(xié)議進(jìn)行連接，主要完成用戶網(wǎng)絡(luò)的快捷接入，也要為新誕生的應(yīng)用和服務(wù)提供良好的平臺，為開發(fā)者提供良好的環(huán)境，促進(jìn)市場良性競爭，也保證能夠為用戶提供高質(zhì)量的服務(wù)，還有在不同頻帶之間能通過4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行良好的轉(zhuǎn)換，能在多種環(huán)境下為用戶提供各種服務(wù)，最后4G通信系統(tǒng)還能夠為用戶提供更好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和信號質(zhì)量，也提升了4G通信系統(tǒng)的競爭力，促進(jìn)4G的進(jìn)一步發(fā)展。不同的運營商有不同的4G標(biāo)準(zhǔn)，服務(wù)模式也不盡相同，這都展現(xiàn)了4G通信系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能上的強(qiáng)大之處。所以，4G有著十分明顯的優(yōu)勢，并且能夠保障用戶的需求和服務(wù)質(zhì)量。

　　2、4G通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)

　　經(jīng)過幾代通信系統(tǒng)的發(fā)展，移動通信技術(shù)的發(fā)展也有了質(zhì)的飛躍，而且還在以驚人的速度繼續(xù)發(fā)展。相比于前三代通信系統(tǒng)，第四代通信系統(tǒng)有了質(zhì)的改變,結(jié)構(gòu)和功能都十分完善，但是通信技術(shù)比前幾代更加復(fù)雜，單靠一種技術(shù)不能支撐其整個龐大的系統(tǒng),需要有多種技術(shù)的協(xié)同使用才能實現(xiàn)其功能。目前，4G通信系統(tǒng)所提供的服務(wù)已經(jīng)被廣大用戶所接受,4G也正在逐漸改變?nèi)藗兊纳��?4G也將會讓移動通信系統(tǒng)擁有更加良好的發(fā)展前景。首先是正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)，也是4G網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，其功能是其他技術(shù)不能相比的，功能和實用性極佳。由于4G系統(tǒng)采用了正交頻分復(fù)用技術(shù)，大部分的客戶能夠接受4G網(wǎng)絡(luò)，這種技術(shù)開辟了實現(xiàn)高效的抗干擾技術(shù)和提高頻帶利用率的新路徑。這種技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在兩點，第一點是頻譜效率高，信號的相鄰子載波之間能夠有一部分進(jìn)行重疊，所以能夠節(jié)省大量的帶寬資源，在頻譜資源有限的情況下能夠發(fā)揮比較大的作用;第二點是抗干擾和抗衰落的能力較強(qiáng)，用戶的信息被加載到多個子載波上進(jìn)行傳播，單個載波傳輸信號的時間變長，能夠抵抗信道的快衰落和脈沖噪聲。第二個是智能天線技術(shù)，目前使用智能天線技術(shù)的地方也比較多，其在信號的處理和整合方面有很大的優(yōu)勢。智能天線技術(shù)在整個波束間不存在切換的自適應(yīng)陣列或多波速天線技術(shù)。自適應(yīng)陣列過程將大量天線接收到的信號進(jìn)行處理整合，能夠提高無線增益和分集增益。第三個是移動IPv6技術(shù)。第四代移動通信網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)絡(luò)是全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)，信號在不同頻率之間能夠?qū)崿F(xiàn)無縫連接，減小信號失真，4G完全使用IPv6協(xié)議，有以下幾個特點:第一是IPv6協(xié)議地址是128比特，所以地址空間較大，每個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠擁有唯一一個IP地址，可以保證未來一段時間內(nèi)IP地址的充足;第二是IPv6有多個層次，所以在路由聚合方面有優(yōu)勢，路由選擇到互聯(lián)網(wǎng)的效率提高;第三是能夠更加有效地處理移動性，也擁有比較完善的安全機(jī)制;第四是IPv6的包頭數(shù)據(jù)字段較少，支持包頭校驗，更加有效率，而且游標(biāo)記字段還能提供流量區(qū)分;第五是IPv4版本包頭的選項字段由IPv6新的擴(kuò)展包頭替代，能夠提供更加靈活的功能和服務(wù);第六是多種過渡機(jī)制保證從IPv4到IPv6平穩(wěn)過渡。

　　3、4G通信系統(tǒng)的優(yōu)勢

　　IPv6由于其優(yōu)秀的技術(shù)和便捷的服務(wù)獲得了人們的關(guān)注，已經(jīng)擁有大量的用戶。IPv6移動通信系統(tǒng)的優(yōu)勢表現(xiàn)在以下幾點:首先是通信速度快，相對于前幾代通信系統(tǒng)來說，4G移動通信系統(tǒng)運用了多種先進(jìn)的技術(shù)，這些技術(shù)功能強(qiáng)大，并且使用得當(dāng)。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的核心技術(shù)是路由技術(shù)，將交換層級技術(shù)引用進(jìn)來。多種技術(shù)融合在一起并同時并入類型不一的通信接口，使得移動網(wǎng)絡(luò)的速度有了質(zhì)的飛躍，無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度是手機(jī)網(wǎng)絡(luò)地十幾到幾十倍。第二是通信靈活。4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用將會為用戶帶來極大地便利，由于速度提升，流量降價等。用戶不需要擔(dān)心流量不夠用或者是信號不好無法加載，也不用受到固定網(wǎng)線的限制，也不需要依賴WiFi，能夠?qū)崿F(xiàn)隨時隨地使用手機(jī)登移動終端進(jìn)行視頻通話、文件的傳輸以及其他服務(wù)，在享受服務(wù)時更加便捷，所以4G廣泛使用將是廣大用戶的福音。第三是智能性增強(qiáng)。4G網(wǎng)絡(luò)除了滿足用戶語音通話和視頻通話的需求之外，還要能為用戶提供資料上傳(例如圖片、文件、影像等)，并且還能夠滿足用戶其他的對于服務(wù)的要求，比如在線網(wǎng)絡(luò)游戲等，在遠(yuǎn)程教育和遠(yuǎn)程醫(yī)療方面也能發(fā)揮重要作用。4G移動通信網(wǎng)絡(luò)一方面滿足人們對信息交換實時性的要求，另一方面智能化4G網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)χ車�環(huán)境進(jìn)行感知，并且做出提示。第四是增值業(yè)務(wù)。4G移動通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更加先進(jìn)，并且是使用先進(jìn)技術(shù)全新打造的通信網(wǎng)絡(luò)。4G網(wǎng)絡(luò)能夠提供數(shù)字語音通信、數(shù)字廣播等增值業(yè)務(wù)。第五是兼容性好。4G的兼容性比其他網(wǎng)絡(luò)更強(qiáng)，設(shè)備終端種類更加復(fù)雜，能夠和多種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)，用戶的使用成本比較低，4G網(wǎng)絡(luò)的接口能夠接納多種終端設(shè)備，用戶從而能夠?qū)崿F(xiàn)全球漫游。構(gòu)建4G網(wǎng)絡(luò)時可以以3G技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。

　　4、4G通信系統(tǒng)的安全性發(fā)展前景

　　中國移動、聯(lián)通和電信已經(jīng)在2013年取得了工信部發(fā)放的4G牌照，允許經(jīng)營4G業(yè)務(wù)。目前，我國的TD-LTE已經(jīng)基本成熟，4G網(wǎng)絡(luò)也已經(jīng)逐漸應(yīng)用于人們的日常生活中，人們通過4G網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)行即時通信、視頻通話、上網(wǎng)、購物等，4G對終端設(shè)備的兼容性也使大量用戶能夠使用4G網(wǎng)絡(luò)，并且不需要太大的成本。人們能夠通過4G網(wǎng)絡(luò)了解周邊環(huán)境的狀況，了解天氣和道路交通等情況來保證自己出行暢通;教師和學(xué)生可以通過基于4G網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程教育來進(jìn)行學(xué)習(xí)，實現(xiàn)師生之間的互動，教師能夠通過4G網(wǎng)絡(luò)對學(xué)生的狀態(tài)進(jìn)行關(guān)注，學(xué)生通過4G網(wǎng)絡(luò)能夠方便自己的學(xué)習(xí);通過4G網(wǎng)絡(luò)救護(hù)車能夠精準(zhǔn)地找到病人的位置，進(jìn)行及時治療，通過遠(yuǎn)程醫(yī)療實現(xiàn)對病人的會診;在工作中，可以通過4G網(wǎng)絡(luò)召開視頻會議;在生活中，可以通過4G網(wǎng)絡(luò)觀看高清視頻和直播，能夠?qū)崿F(xiàn)流暢的觀看;4G網(wǎng)絡(luò)也能夠使人們的生活更加智能化，能夠滿足人們的個體需求，可以按需提供服務(wù);4G網(wǎng)絡(luò)的寬帶接入速率高，通信功能豐富，還能夠降低能耗保護(hù)環(huán)境。在滿足應(yīng)用的同時，4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安全性也需要高度關(guān)注。在購物中防止釣魚網(wǎng)站的欺騙，上網(wǎng)時需要保護(hù)好應(yīng)用賬號密碼，以防被盜取。

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