LTE核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及安全性能研究

郭凱

摘 要 現(xiàn)如今，移動通信技術(shù)正在快速地發(fā)展著，人們對數(shù)據(jù)的傳播速度的要求也越來越高，為了滿足這一需求，以及擴大系統(tǒng)容量和無縫接入，全世界范圍內(nèi)現(xiàn)在都廣泛部署著LTE網(wǎng)絡(luò)。但是，和傳統(tǒng)的通信技術(shù)相比的話，LTE的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)有了很大的變化，而且存在目前異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)共存以及各種無線技術(shù)并存的現(xiàn)狀，而且互相之間還存在互相融合的趨勢，這就導致了LTE通信系統(tǒng)的安全問題也變得更加復雜起來。

關(guān)鍵詞 LTE核心網(wǎng);網(wǎng)絡(luò)建設(shè);安全性能

引言現(xiàn)在的市場競爭可謂是愈發(fā)激烈，為了能夠在市場上長久地生存下去，LTE核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量也在不斷提高[1]。移動LTE在進行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的過程中，也取得了非常優(yōu)秀的成績，不過在技術(shù)方面，也還是有一定的問題存在。本文簡單介紹了LTE核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，并且對LTE核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋以及安全性能狀況也進行了一些分析，希望可以為今后的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，提供一定的參考意見。

1LTE核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計

1.1 設(shè)計規(guī)劃的流程

在進行LTE核心網(wǎng)的無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)時，設(shè)計的流程是相當重要的。首先必須得保證核心網(wǎng)的建設(shè)質(zhì)量，這樣的話，才能夠讓用戶在使用的過程中，滿足他們的使用需求，因此，做好流程規(guī)劃是非常重要的。在具體的設(shè)計規(guī)劃時，要對客戶的需求情況做個了解，這樣可以更好地確定網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的規(guī)模還有范圍。然后就是看用戶主要集中在那個地方，這樣有助于確定最終的選址。再確認好建設(shè)的地址后，就是要根據(jù)具體的選址來確定施工的材料，以及建設(shè)組網(wǎng)的架構(gòu)問題，只有保證LTE核心網(wǎng)的框架基礎(chǔ)建設(shè)的安全性能，才能為用戶提供更好的網(wǎng)絡(luò)傳輸效果。

1.2 對核心網(wǎng)建設(shè)的需求進行分析

核心網(wǎng)建設(shè)的高效化以及精確化，離不開對核心網(wǎng)建設(shè)的需求分析。在這個分析的過程中，查找的基站數(shù)據(jù)，必須要達量還要保質(zhì)，這樣才能更加精準地去把控客戶的需求還有建設(shè)地的地理信息。再查找完數(shù)據(jù)的時候，要將這些數(shù)據(jù)按照網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的標準去編制，建設(shè)的方法還有計劃也要編制好。系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計必須要在完善的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上才能進行，只有這樣，核心網(wǎng)方向的規(guī)劃才能準確，王闊規(guī)劃信息也才能準確地錄入進去，從而保障核心網(wǎng)的建設(shè)質(zhì)量。

1.3 估算核心網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模

確定核心網(wǎng)建設(shè)的規(guī)模，對后期的建設(shè)還有覆蓋的規(guī)模而言，具有直接的影響。一般情況下，設(shè)置核心網(wǎng)建設(shè)的規(guī)模，它的重要依據(jù)就是所覆蓋區(qū)域的基本情況，所以，在進行LTE建設(shè)的過程中，需要先深入調(diào)查建設(shè)的區(qū)域，這樣的話，才可以準確地把控建設(shè)區(qū)域的傳播模型[2]。而且，細致地劃分地區(qū)，可以讓核心網(wǎng)在建設(shè)傳播的過程中，可以將各個地區(qū)的輻射范圍進行確定，之后再經(jīng)過一段時間的配置和使用，就可以估算預測出當?shù)鼐W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的承載容量。

2LTE核心網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃的設(shè)計

在進行LTE核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃時，首先要做好基礎(chǔ)性的工作，那就是根據(jù)科學的速率目標，以及目標業(yè)務(wù)來確定合理的速率。但是不同的目標速率，它的門限值也是不同的，這就會導致網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍有所差別。所以，在進行資源配置的過程中，要緊密聯(lián)系覆蓋的特性。在覆蓋規(guī)劃進行的時候，對RB資源還有調(diào)制編碼的方式可以進行靈活地組合，這樣對不同的規(guī)劃需求還有覆蓋的條件，就能更好地應(yīng)對了。畢竟在現(xiàn)實的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境當中，如果要對調(diào)度的算法進行準確的運用，其實是具有很大的難度的。因此，只有將用戶使用的RB資源還有調(diào)制編碼的方式，進行合理地確定還有選擇，這樣才能讓模擬的調(diào)度算法能和現(xiàn)實的更加符合。在這其中，有一點非常重要，那就是傳輸?shù)哪Ｊ胶吞炀€的類型必須要選擇好的，這樣才能提高覆蓋規(guī)劃的效果。

LTE核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的改進是由鄰區(qū)規(guī)劃還有碼資源規(guī)劃以及頻率規(guī)劃，這三個部分組成的。鄰區(qū)規(guī)劃需要對各個區(qū)域的覆蓋范圍以及站點之間的距離進行詳細分析，然后再依據(jù)鄰區(qū)配置的原則，對此進行一定的改進?？梢岳?WCDMA技術(shù)，對系統(tǒng)容量以及覆蓋之間的關(guān)系進行分析，找出其中的干擾因子，這樣可以把相鄰小區(qū)之間的干擾有效減少。碼資源規(guī)劃主要是把擾碼規(guī)劃的工作做好，這個工作的原則是，在鄰近的小區(qū)間，那些相關(guān)性比較大的碼資源就不會再進行配置。頻率規(guī)劃，這個主要就是對有限的頻段，進行合理有效的配置，從而可以做到反復使用，小區(qū)之間存在的信號干擾的問題，也能有效解決。

3LTE核心網(wǎng)安全性能體系

LTE核心網(wǎng)的安全，一直都在面臨著各種威脅以及攻擊，這些攻擊有可能是來自其他與LTE核心網(wǎng)絡(luò)相連的網(wǎng)絡(luò)，比如互聯(lián)網(wǎng)還有全球漫游的合作伙伴，也有可能是來自核心網(wǎng)的內(nèi)部，比如是提供服務(wù)的內(nèi)容提供商。這些攻擊可能來自于任何網(wǎng)絡(luò)接口 ，所以加強LTE核心網(wǎng)安全性能體系顯得十分重要。

3.1 LTE核心網(wǎng)安全建設(shè)的層級和內(nèi)容

對核心網(wǎng)的安全體系還有等級進行精準的把控，這樣才能保證LTE核心網(wǎng)的應(yīng)用安全。在網(wǎng)絡(luò)管理以及應(yīng)用中，人們把LTE核心網(wǎng)的安全進行劃分：分別是網(wǎng)絡(luò)接入安全、用戶域安全、網(wǎng)絡(luò)域安全以及應(yīng)用程序安全。網(wǎng)絡(luò)接入安全，它規(guī)范了4G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全特征，并且對網(wǎng)絡(luò)安全的預防進行了強調(diào)，另外，對無線接入鏈路的安全攻擊也需要重視起來。包括USIM卡和移動設(shè)備，以及4G無線接入網(wǎng)還有核心網(wǎng)之間的通信安全等，這些全都是網(wǎng)絡(luò)接入安全所把控的內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)域安全，則是更加側(cè)重4G接入網(wǎng)以及無線服務(wù)網(wǎng)，還有和網(wǎng)絡(luò)歸屬環(huán)境之間的傳輸指令的數(shù)據(jù)安全，在進行安群防護的時候，必須要對有線網(wǎng)絡(luò)的供給問題的處理以及保護進行加強[3]。用戶域安全的前提就是，對USIM和me之間的安全特性進行認證。應(yīng)用程序安全，這個安全防范主要就是控制應(yīng)用程序，還有支撐平臺它們數(shù)據(jù)交換的安全性。

3.2 LTE核心網(wǎng)安全性能體系的建設(shè)

（1）就LTE移動網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)來說的話，它的基本形態(tài)就是扁平化的無線網(wǎng)絡(luò)接入架構(gòu)。在這種形態(tài)下，eNodeB這個系統(tǒng)，它所布置的區(qū)域是比較特殊的，因為它在網(wǎng)絡(luò)安全的歸屬上，是屬于不完全信任的狀態(tài)。這樣的話，LTE系統(tǒng)的安全框架就會被分為接入層安全，還有非接入層安全這兩個方面。在LTE核心網(wǎng)的結(jié)構(gòu)安全體系中，只有將機制進行保全保證，才能保障網(wǎng)絡(luò)使用的安全性。

（2）有效地切換認證體系，也可以保證LTE核心網(wǎng)的安全。但是目前的情況就是，認證體系比較混亂，這也是導致是網(wǎng)絡(luò)安全問題經(jīng)常發(fā)生的重要原因。例如，在實際的生活當中，在進行4G網(wǎng)絡(luò)和wifi網(wǎng)絡(luò)切換的時候，服務(wù)延遲的現(xiàn)象會經(jīng)常發(fā)生，這樣就會導致認證的過程有天一定的滯后性，對網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用安全也有很大的影響。所以，在應(yīng)用過程中，網(wǎng)絡(luò)管理的人員需要對網(wǎng)絡(luò)切換認證，進行細節(jié)上的管控，從而保證認證的過程具有嚴密性以及規(guī)范性、安全性。

（3）對用戶的數(shù)據(jù)進行加密，可以在一定程度上確保網(wǎng)絡(luò)的安全。這個加密的過程是由PDCP這個系統(tǒng)層面進行控制，從而完成的。一般情況下，加密接入系統(tǒng)還有加密用戶域這兩個形式，是進行數(shù)據(jù)加密的主要表現(xiàn)形式。但是在實際的生活當中，密碼設(shè)置的形式比較單一，而且密碼編程也較為簡單，這樣的話，加密的過程就顯得過于形式化，導致安全防護的性能比較弱，對網(wǎng)絡(luò)安全的發(fā)展存在一定的阻礙。所以，對數(shù)據(jù)進行加密，保證網(wǎng)絡(luò)的安全化，就必須得優(yōu)化PDCP的系統(tǒng)，將加密的形式的設(shè)置也豐富化，而且還要優(yōu)化加密編程，這樣才可以讓整個數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)，可以切實保障用戶的安全，讓網(wǎng)絡(luò)運行實現(xiàn)安全化。

4結(jié)束語

現(xiàn)階段，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)正在逐漸趨向于成熟化，在未來的發(fā)展中，LTE核心網(wǎng)的應(yīng)用很有可能會成為重要的趨勢。因此，在進行LTE核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的過程中，必須要不斷地進行優(yōu)化設(shè)計，不僅要保障網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，還要確保網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)體系具有很高的安全性，只有這樣，才能不斷提高LTE核心網(wǎng)的應(yīng)用水平。

參考文獻

[1] 孫強.LTE核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)分析及安全性能探究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2018，36（8）：183，185.

[2] 皮雅婧，彭文君.TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計及其優(yōu)化對策[J].信息通信，2019（12）：218-219.

[3] 范鵬.LTE核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)分析及安全性能探究[J].中國新通信，2018，20（2）：166.