無線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

郭紅艷　張澤

摘 要：隨著科技水平的高速發(fā)展，無線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展也進(jìn)入了發(fā)展的新時(shí)代。目前，無線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面還存在很多問題，結(jié)構(gòu)體系也不夠完善，運(yùn)行過程中還存在很多安全問題。路由是無線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中重要的基礎(chǔ)，對(duì)于保障網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的通暢具有重要意義。本文主要介紹了無線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，以及對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)的探討。

關(guān)鍵詞：無線移動(dòng)通信；體系結(jié)構(gòu)；關(guān)鍵技術(shù)

1 無線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分類

1.1 分布式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

分布式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)有以下兩種形式：⑴分層結(jié)構(gòu)。在分層結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)的基本單位為簇。簇的組成包括一個(gè)簇頭和多個(gè)簇成員。高一層的網(wǎng)絡(luò)由這些簇頭組成。同時(shí)，對(duì)于高一層的網(wǎng)絡(luò)而言，又可以進(jìn)行分簇，從而形成更高一層的網(wǎng)絡(luò)，逐漸達(dá)到最高層。分層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是功能簡(jiǎn)單，網(wǎng)絡(luò)中需要控制信息的路由數(shù)量少。缺點(diǎn)是維護(hù)這種結(jié)構(gòu)需要用到較復(fù)雜的簇頭選擇算法，對(duì)簇頭的負(fù)擔(dān)有時(shí)候會(huì)比較大。⑵平面結(jié)構(gòu)。平面結(jié)構(gòu)又稱為對(duì)等式結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)簡(jiǎn)單，不需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)方面的維護(hù)。由于所有節(jié)點(diǎn)的地位都是對(duì)等的，所以系統(tǒng)會(huì)更加穩(wěn)定。不過，平面結(jié)構(gòu)也存在其缺點(diǎn)，就是會(huì)使得網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模受到限制。

1.2 集中式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

此種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是通常都會(huì)有一個(gè)專門節(jié)點(diǎn)來協(xié)調(diào)和控制其相應(yīng)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸。集中式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于能量高效、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單緊湊。缺點(diǎn)是展開比較困難，需要精確的位置和系統(tǒng)配置。

2 無線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)安全路由機(jī)制及策略

2.1 作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中重要既基礎(chǔ)，對(duì)于路由方面的攻擊主要有兩種形式

⑴主動(dòng)型攻擊。主動(dòng)攻擊分為資源消耗攻擊和路由破壞攻擊兩種，一般是指攻擊者通過各種操作，例如：刪除、復(fù)制，粘貼等，從而達(dá)到其攻擊的目的。通常會(huì)造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行故障。

⑵被動(dòng)型攻擊。被動(dòng)攻擊不需要改變正常的路由協(xié)議，只需要使用一定的設(shè)備和技術(shù)來竊取信息。這一過程大部分通過無線信息通道實(shí)現(xiàn)的，一般是很難被發(fā)現(xiàn)的，因此，不能及時(shí)的排出攻擊，可能會(huì)對(duì)用戶造成很大的損失。被動(dòng)攻擊包括以下兩種類型：a流量分析。攻擊者一般會(huì)利用無線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)缺乏有效的安全保護(hù)措施之一缺陷，通過一些相關(guān)的惡意節(jié)點(diǎn)獲取信息。利用這些惡意節(jié)點(diǎn)的、進(jìn)行攻擊的原理是因?yàn)槠渥陨碓谡麄€(gè)體系中的作用和位置，收集周圍各節(jié)點(diǎn)中的有用信息，然后經(jīng)過一定的分析，得到各種機(jī)密信息。甚至，當(dāng)出現(xiàn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)相互協(xié)作的情況時(shí)，就極有可能會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)安全運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響。b不合作行為，即指網(wǎng)絡(luò)中的一些和其他節(jié)點(diǎn)不能良好合作的節(jié)點(diǎn)，會(huì)使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行受到嚴(yán)重的影響，降低運(yùn)行的效率。

2.2 無線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)體系在安全方面的目標(biāo)要求

⑴保障用戶信息的安全；⑵認(rèn)證用戶身份信息；⑶保障對(duì)信息的真實(shí)性；⑷保障完整的接收信息；⑸保障用戶能夠充分享受網(wǎng)絡(luò)所提供的服務(wù)。

2.3 網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行機(jī)制和策略

2.3.1 消息鑒別機(jī)制

⑴數(shù)字簽名。數(shù)字簽名技術(shù)的發(fā)展是基于公鑰密碼算法的。由于采用的是公鑰結(jié)構(gòu)，所以凡是知道發(fā)送者公鑰的接收方都可以驗(yàn)證數(shù)字簽名的有效性，適用于一對(duì)多的環(huán)境；

⑵消息鑒別碼。原理是通過在節(jié)點(diǎn)之間設(shè)置共享密鑰，在運(yùn)行過程中，通過計(jì)算消息散列值來生成消息鑒別碼。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)程序容易、計(jì)算簡(jiǎn)單、控制方便以及便于推廣運(yùn)用，缺點(diǎn)是需要設(shè)置的密鑰數(shù)目較多，不利于系統(tǒng)的簡(jiǎn)化。

2.3.2 聲譽(yù)機(jī)制

⑴定期的檢查節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行情況，合理的處理節(jié)點(diǎn)運(yùn)行過程中存在的問題；⑵建立完善的評(píng)估體系，對(duì)系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行打分；⑶孤立網(wǎng)絡(luò)中的異常節(jié)點(diǎn)，防止其發(fā)揮作用。

3 無線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)體系的關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1 第四代移動(dòng)通信技術(shù)

第四代移動(dòng)信息技術(shù)指的是寬帶接入和分布網(wǎng)絡(luò)，其非對(duì)稱數(shù)據(jù)傳輸能力達(dá)到了2Mbs以上。第四代移動(dòng)通信主要特點(diǎn)包括：跨度大、覆蓋范圍廣以及精確的定位定時(shí)、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制等。

3.2 寬帶無線接入技術(shù)

寬帶無線接入技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在傳輸速率高、QoS 保障、業(yè)務(wù)豐富多樣等方面。就目前來看，此種技術(shù)在全球范圍內(nèi)都是呈現(xiàn)出向高帶寬發(fā)展的趨勢(shì)。其良好的發(fā)展對(duì)于推動(dòng)整個(gè)無線移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

3.3 無線局域網(wǎng)技術(shù)

無線局域網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸能力值在十幾兆至幾十兆的范圍。其優(yōu)點(diǎn)包括成本低、吞吐量高、簡(jiǎn)單易用。缺點(diǎn)主要為：漫游性、安全性、計(jì)費(fèi)方式等受到了限制，因此，對(duì)其的投入往往打不到預(yù)想的效果，影響其發(fā)展。但是，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展可能會(huì)產(chǎn)生解決此類問題的措施，發(fā)展會(huì)更加深入，為廣大客戶提供更好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

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