5G無線通信技術(shù)與網(wǎng)絡安全研究

湯 慧

湖南省通信建設有限公司 湖南 長沙 410000

信息時代的不斷發(fā)展給我國很多行業(yè)帶來了機會與挑戰(zhàn)，相比于4G技術(shù)，5G技術(shù)的傳播速度更快，并且信息傳播的質(zhì)量更高。同時，科學規(guī)范應用5G技術(shù)解決很多實際問題，給行業(yè)的發(fā)展帶來更多的機遇。隨著人們對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究力度的提升，5G移動通信網(wǎng)絡的智能化發(fā)展力度越來越大，移動設備和終端設備設計時開始根據(jù)實際情況綜合運用5G移動網(wǎng)絡技術(shù)，并對設備進行合理的升級。未來發(fā)展的過程中要想提高5G技術(shù)應用的智能化程度應該對構(gòu)架進行進一步設計，綜合發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計算技術(shù)的優(yōu)勢，將多種先進技術(shù)進行融合。智能網(wǎng)絡時代的到來，5G移動通信網(wǎng)絡建立的過程中開始建立核心管理系統(tǒng)以及應用層協(xié)議等，因此，必須加強對網(wǎng)絡安全問題的重視力度，分析常見的網(wǎng)絡安全問題，并且不斷提升數(shù)據(jù)的安全性以及語言通信服務的安全性，推動通信行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。

1 5G無線通信技術(shù)的發(fā)展

在如今5G通信技術(shù)應用范圍逐步拓寬的情況下，我國無線 通信系統(tǒng)各種技術(shù)的先進程度也越來越高，系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)模也在擴大?，F(xiàn)階段，互聯(lián)網(wǎng)在各家各戶的應用都比較多，再加上現(xiàn)階段人們對信息的需求量提升，可以根據(jù)實際情況引入5G技術(shù)。隨著人們研究力度的提升，5G技術(shù)的應用設備也開始在市場中銷售，例如手機、平板電腦等。

3G時代的到來有效解決了數(shù)據(jù)信息基本傳輸?shù)膯栴}，結(jié)合數(shù)據(jù)傳輸?shù)木唧w情況構(gòu)建完善的數(shù)據(jù)傳輸框架，解決數(shù)據(jù)傳輸中出現(xiàn)的問題和困難。3G時代數(shù)據(jù)用戶的數(shù)量呈現(xiàn)出逐步上漲的趨勢，大大提高了數(shù)據(jù)信息傳播的速度、4G無線通信技術(shù)的出現(xiàn)，滿足了人們數(shù)據(jù)獲取的需求，并且4G技術(shù)有效提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋⑶邑S富了通信方式?，F(xiàn)階段5G技術(shù)的廣泛應用進一步改善了人們的生活，在4G無線通信技術(shù)的基礎上，5G技術(shù)發(fā)揮著更加突出的作用，將5G技術(shù)應用于人們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)中，提高了 人們的生活質(zhì)量，因此，5G技術(shù)被越來越多的人青睞和喜歡。

2 5G通信技術(shù)的應用優(yōu)勢

我國無線通信行業(yè)的發(fā)展速度越來越快，隨著人們對5G技術(shù)的研究力度的提升，該技術(shù)在商用階段發(fā)揮了更好的作用。相比于4G技術(shù)，5G技術(shù)是一種先進的移動通信技術(shù)，并且該技術(shù)運用的過程中具有良好的穩(wěn)定性，信息傳輸?shù)乃俣瓤?，安全性高，再加上信息傳輸不需要投入過多的成本，因此，該技術(shù)在越來越多的領(lǐng)域發(fā)揮著重要。

表1 5G移動通信技術(shù)與4G移動通信技術(shù)對比

2.1 信息傳輸速度進一步提升

5G技術(shù)的信息傳輸速度更快，為人們的工作和生活提供了更多的便利體哦阿健，并且隨著人們研究力度的提升，5G無線通信技術(shù)在提升通信時間以及提高網(wǎng)絡資源利用方面發(fā)揮著越來越重要的作用。再加上5G技術(shù)在很大程度上拓寬了信息渠道，滿足了人們基本的通信需求[1]。

2.2 通信安全性能進一步提升

相比于4G技術(shù)5G技術(shù)具有良好數(shù)據(jù)容量，并且使用的過程中感知性比較好，這對數(shù)據(jù)處理有很大的幫助。同時，5G技術(shù)在實際應用的過程中可以應用于密碼技術(shù)報警系統(tǒng)，大大提高了系統(tǒng)運行的安全性，減少數(shù)據(jù)泄露等問題的出現(xiàn)。實現(xiàn)對系統(tǒng)優(yōu)化的目的，保證系統(tǒng)更加安全穩(wěn)定的運行。

3 5G無線通信技術(shù)面臨網(wǎng)絡安全問題

3.1 數(shù)據(jù)交互問題

無線通信技術(shù)在實際運用的過程中出現(xiàn)的問題有很多，其中數(shù)據(jù)交互問題就是其中之一。5G技術(shù)的應用可以解決互聯(lián)網(wǎng)實時交互的問題，有效擴大了通信的覆蓋面積，提高了互聯(lián)網(wǎng)交互的穩(wěn)定性。然而，由于網(wǎng)絡覆蓋面的逐步擴大，數(shù)據(jù)交互的頻繁程度再增加，這種情況下數(shù)據(jù)交互中有些不法分子會趁機盜取信息，導致數(shù)據(jù)的完整性被破壞。

3.2 網(wǎng)絡安全問題

5G技術(shù)應用的過程中融合了5G通信技術(shù)的初級IP網(wǎng)絡以及5G通信技術(shù)的優(yōu)勢，因此，該技術(shù)在實際運用時系統(tǒng)會出現(xiàn)延遲的問題，因此，多個系統(tǒng)同時運轉(zhuǎn)會出現(xiàn)很多問題。同時。網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的安全也會受到威脅，數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中網(wǎng)絡鏈接的地址存在被篡改的可能性，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。5G技術(shù)運用時如果不能解決網(wǎng)絡安全問題，網(wǎng)絡公用資源和某些特點設置的穩(wěn)定運行會受到嚴重的影響，嚴重阻礙了網(wǎng)絡技術(shù)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

3.3 5G無線通信技術(shù)云安全問題

在5G技術(shù)的支撐下,由于網(wǎng)絡的高速處理能力增強,云安全是給予云計算和云存儲之后出現(xiàn)的又一技術(shù)。構(gòu)建健全的云計算框架，并且根據(jù)框架的總體情況運用云安全對病毒進行全面的處理，提高系統(tǒng)運行的安全性。就目前的情況看云安全可以實現(xiàn)對網(wǎng)絡故障和問題的監(jiān)督和管理，通過網(wǎng)狀客戶端進行監(jiān)控。借助云安全可以實現(xiàn)對病毒和流氓程序的全面監(jiān)督和管理，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，并通過中介設備將解決方式傳輸?shù)娇蛻舳?。云安全是將整個網(wǎng)絡系統(tǒng)構(gòu)建成一個網(wǎng)絡病毒處理體系，有效解決系統(tǒng)存在的網(wǎng)絡安全問題，提高系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。

3.3.1 用戶隱私問題

通常情況下云計算使用的是可變性的IP服務，云計算技術(shù)應用前用戶需要在云端登錄或者注冊新賬戶才可以，然后系統(tǒng)對用戶的身份進行驗證，確定用戶個人信息無誤以后才可以為用戶提供想要獲取的信息。云計算技術(shù)可以分析用戶身份的真實性以及安全性，一旦出現(xiàn)不法分子采取不法途徑盜取用戶信息，就會給用戶的信息安全帶來威脅。

3.3.2 業(yè)務共享問題

云安全是云計算技術(shù)的一種分支技術(shù)，在實際應用的過程中可以根據(jù)實際情況以虛擬化的技術(shù)實現(xiàn)對資源共享的目的，并高效利用資源。云安全技術(shù)可以提高資源的采用率，并且實現(xiàn)資源調(diào)用的高效性，但是，資源利用的過程中還存在安全隱患。數(shù)據(jù)資源共享的過程中容易出現(xiàn)安全問題，導致數(shù)據(jù)信息的完整性被破壞。

3.3.3 數(shù)據(jù)信息問題

5G技術(shù)背景下，數(shù)據(jù)信息的安全問題難以保障，云安全技術(shù)應用的過程中應該重視數(shù)據(jù)信息問題，數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中云安全技術(shù)的應用也存在一定的隱患，數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量會受到外界因素的干擾，根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r采取合理的方式對數(shù)據(jù)進行保護，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

4 5G通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

4.1 MIMO技術(shù)

5G無線技術(shù)主要應用于無線接入，通信運行的過程中應該對節(jié)點數(shù)量進行控制，減少節(jié)點數(shù)量，為了有效增強數(shù)據(jù)瑞蓮，可以借助密集型網(wǎng)絡構(gòu)架。在實際運用的過程中MIMO技術(shù)發(fā)揮著重要的作用。過去，MIMO技術(shù)一個用于端點之間數(shù)據(jù)的傳輸，同時，將該技術(shù)應用于發(fā)射端和接收端，可以有效提高信息的傳輸效率[2]。5G技術(shù)解決了傳輸網(wǎng)絡數(shù)據(jù)發(fā)布需求的問題，對網(wǎng)絡架構(gòu)進行了不斷的優(yōu)化和改進?，F(xiàn)階段，隨著MIMO信道測量規(guī)模的不斷擴大，5G技術(shù)的應用價值在不斷提升。

表2 大規(guī)模MIMO信道測量進展

4.2 NFV/SDN技術(shù)

NFV/SDN技術(shù)在實際運用的過程中在網(wǎng)絡功能中的應用比較多，能夠?qū)栴}進行虛擬化處理，并且解決軟件定義中出現(xiàn)的問題。根據(jù)信息傳輸?shù)那闆r對框架進行完善，做好數(shù)據(jù)的分離，提高數(shù)據(jù)分離的整體效果，保證用戶獲得更加優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)信息。NFV/SDN技術(shù)是網(wǎng)絡發(fā)展的基礎部分，在多個層次的協(xié)同發(fā)展下提高了自動化配置水平（如圖1）。該技術(shù)在網(wǎng)絡系統(tǒng)中的應用可以提高網(wǎng)絡系統(tǒng)的運行效率，保證網(wǎng)絡系統(tǒng)處于良好的可控狀態(tài)，在不同的行業(yè)之間發(fā)揮最大的作用。

圖1 SDN技術(shù)

4.3 安全隔離5G網(wǎng)絡中的切片

隨著人們研究力度的提升，5G網(wǎng)絡運用的過程中應該綜合分析市場情況，并且結(jié)合用戶的整體需求，對網(wǎng)絡進行合理的定制，這對于提高針對性服務有很大的幫助，也是一項高質(zhì)量的虛擬化技術(shù)。技術(shù)人員根據(jù)不同切片，對信息進行有效的隔離，保證發(fā)揮每個切片運用的最大作用。技術(shù)人員對不同切片設置相應的ID，并且將安全置于 安全服務其中進行實現(xiàn)對切片安全隔離的目的。需要注意的是切片的復雜程度比較高，在實際應用的過程中為了進一步提高切片運行的安全性，必須強化安全隔離技術(shù)的改進與優(yōu)化。在4G技術(shù)的基礎上，5G技術(shù)一個用效果更好，是一種融合網(wǎng)絡，在運用時應該根據(jù)實際秦廣建立科學的防護策略，從安全性、兼容新以及移動性等多個角度對切片隔離技術(shù)進行分析，不斷提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝砸约鞍踩?。同時，系統(tǒng)安全設計的過程中技術(shù)人員可以根據(jù)系統(tǒng)運行的情況合理設置密鑰，充分結(jié)合5G無線通信移動網(wǎng)絡的自身特點，降低安全問題出現(xiàn)的可能性。此外，運用信息注冊和安全認證的方式，對用戶的信息與預留的信息進行檢驗，從而確定用戶的身份。實際運用時還可以根據(jù)用戶的等級設置相應的密碼，針對信息不一致的不能進行訪問。運用網(wǎng)絡安全評估系統(tǒng)，制定定期維護與管理計劃，及時解決系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的問題。

4.4 移動云計算技術(shù)

移動云計算技術(shù)也是5G先進技術(shù)的一種，在實際運用的過程中可以提高移動終端設備運行的穩(wěn)定性，提高服務的質(zhì)量。將移動云計算技術(shù)應用到實際中國可以大大提高互聯(lián)的效果，實現(xiàn)對網(wǎng)絡技術(shù)創(chuàng)新的目的，并且對信息服務進行創(chuàng)新與優(yōu)化。同時，移動云計算技術(shù)的廣泛應用可以提高服務商接入的靈活性，提高資源共享效率，保證數(shù)據(jù)信息具有及時性。

4.5 在毫米波中的應用

隨著我國無線通信網(wǎng)絡行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展，低頻段頻譜資源對人們通信帶來的影響越來越大，因此，必須加強對新頻譜資源的發(fā)掘力度，發(fā)揮5G信息傳輸?shù)淖饔?。毫米波的頻譜資源豐富，在實際運用的過程中可以滿5G無線通信的需求，毫米波是介于微波和紅外波之間的波形，天線陣列建設時可以運用該技術(shù)，在根據(jù)MIMO系統(tǒng)運用的情況進行編碼，降低外界磁場對系統(tǒng)運行的干擾，提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。但是，毫米波運用的過程中受強風和強降雨的影響比較大。

4.6 波束成形技術(shù)

波束成形技術(shù)是一種天線技術(shù)，該技術(shù)更多的被應用于軍用雷達信號的接收中。無線通信信號傳輸?shù)倪^程中受外界因素的影響比較到這種情況下必須結(jié)合實際情況合理運用抗干擾技術(shù)，提高信息傳輸?shù)馁|(zhì)量和效果。毫米波傳輸時容易受到通道質(zhì)量和傳輸距離的影響，而波束成形技術(shù)受信道質(zhì)量和傳輸距離的影響比較小。同時，5G通信技術(shù)應用是配置的天線陣列比較復雜，這種情況下，信號的傳播方向不同，如果不加以處理，信號的功率會損失，而波束成形技術(shù)的應用可以保證信息傳輸按照指定的方向進行，提高了系統(tǒng)的抗干擾水平。

5 5G無線通信技術(shù)的網(wǎng)絡安全注意事項

5.1 網(wǎng)絡安全團隊建設

隨著5G無線通信技術(shù)應用范圍的不斷擴大，我國各行各業(yè)的發(fā)展遇到了更多的機會。為了進一步提高該技術(shù)應用的效果應該組建一支專業(yè)的網(wǎng)絡安全團隊，并且根據(jù)通信行業(yè)的發(fā)展情況，不斷提高網(wǎng)絡安全團隊的專業(yè)技術(shù)能力。加大對5G無線通信技術(shù)團隊的培養(yǎng)力度，保證技術(shù)人員的專業(yè)技術(shù)能力有所提升。技術(shù)人員在測試技術(shù)的基礎上，根據(jù)信息的來能源以及用途對5G無線通信技術(shù)進行優(yōu)化和改進，提高服務用戶的質(zhì)量[3]。同時，打造網(wǎng)絡安全團隊，聯(lián)合公安部門以及網(wǎng)絡部門等，實現(xiàn)對5G無線通信技術(shù)維護的目的。

5.2 網(wǎng)絡安全法律

隨著網(wǎng)絡不斷發(fā)展和進步，網(wǎng)絡技術(shù)的應用范圍在拓寬，為了提高網(wǎng)絡技術(shù)應用的安全性，我國應該根據(jù)實際情況健全網(wǎng)絡安全法律法規(guī)。在現(xiàn)有網(wǎng)絡安全法律法規(guī)的基礎上對現(xiàn)有法律法規(guī)進行完善。5G無線通信技術(shù)應用的過程中應該打破技術(shù)界限，保證通信更加便捷，發(fā)揮網(wǎng)絡系統(tǒng)功能的最大作用。根據(jù)5G技術(shù)應用的總體情況制定長期有效的保障措施，落實網(wǎng)絡安全各項法律法規(guī)。結(jié)合5G無線通信技術(shù)應用的情況構(gòu)建犯罪模式，加大對安全防范措施的滲透力度，采用強制性約束手段，減少網(wǎng)絡安全問題出現(xiàn)的可能性，為人們構(gòu)建健全的網(wǎng)絡環(huán)境。

6 結(jié)論

總而言之，隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，5G無線通信網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用。技術(shù)人員應該加大對該技術(shù)的研究力度，挖掘該技術(shù)應用到更多優(yōu)勢，結(jié)合行業(yè)發(fā)展的特點，解決實際應用中出現(xiàn)的問題。同時，創(chuàng)新和優(yōu)化5G無線通信網(wǎng)絡技術(shù)，構(gòu)建安全穩(wěn)定的5G網(wǎng)絡環(huán)境，推動我國網(wǎng)絡事業(yè)持續(xù)發(fā)展，提高網(wǎng)絡服務質(zhì)量。