淺析4G移動通信技術與安全缺陷分析

摘 要：如今的4G移動通信技術已經為人們的生產生活帶來了更加豐富的功能體驗。隨著技術的不斷發展，這樣的體驗同樣在不斷翻新。4G技術增進了人們的交流交往，也同時帶來了新的風險隱患。如今4G通信技術還存在很多安全缺陷需要研究解決。文章介紹了4G移動通信技術的概念與特征，并總結通信優勢與關鍵技術，提出了4G技術的安全缺陷及應對策略。

關鍵詞：4G移動通信技術；安全缺陷；應對策略

4G移動通信技術即第四代移動通信系統，延續了傳統的2G、3G通信技術優點，并逐步形成了新的通信技術，提高了無線通信網絡效率，擴大了網絡服務功能。每一次技術創新變革，都是建立在前代技術出現瓶頸或缺陷的基礎上。正是多年來2G與3G通信技術在統一標準的執行或網絡安全等方面出現了問題，才催生了4G移動通信技術的研發推廣。如今的4G移動通信技術已經為人們的生產生活帶來了更加豐富的功能體驗。隨著技術的不斷發展，這樣的體驗同樣在不斷翻新。當然，4G技術增進了人們的交流交往，也同時帶來了新的風險隱患，該技術還存在很多安全缺陷需要研究解決。研究4G移動通信技術中的安全缺陷來改善技術現狀已刻不容緩。

1 4G移動通信技術

1.1 技術概念

4G移動通信技術，是傳統無線網絡搭載3G網絡系統后不斷發展的必然結果，新技術在體現無線局域網技術方面更具代表性，能夠以超高速標準來傳輸收發信息，是劃時代的網絡技術產品。4G的網絡采用單一蜂窩式網絡結構，作為核心網絡可支持各種形式各種對象的接入動作。蜂窩結構讓不同用戶具有了獨特的識別編碼，可隨意直連到網絡中應用服務，可見該技術的通用性較強，且具有良好的可擴展性。4G移動通信技術突出強調對信號的高質量傳輸，可提升視頻通信質量，高速的數據信息傳遞還可為用戶提供數據采集、定時定位及遠程控制服務。

1.2 技術特征

4G移動通信技術主要包括幾方面特征：（1）高傳輸速率。4G技術提升了數據信息的傳輸速率，實現網絡無線漫游，進一步縮短不同用戶間的時空距離。基于4G技術的智能信號天線，可在不同環境條件中處理和調整可接收的信號，最大程度消除傳輸障礙，有效抑制電磁環境的通信干擾。（2）高普及度。4G技術已經體現出了對3G及前代網絡的技術優勢，各種智能終端的APP客戶端或應用軟件的運行使用更加暢快，同時在信息服務資費上較之3G便宜，讓普通用戶真正體現到物超所值。（3）高智能化。4G通信技術的特有網絡結構，使得技術的全面智能化優勢更加突顯，比之前任何時期的臨邊緣智能化都要靈活和先進，通信的超高速率更成為技術的重要突破。

1.3 技術優勢

4G移動網絡通信技術與2G、3G網絡相比，優越性主要體現在：（1）4G頻譜的利用率高。4G的網絡構架主采用路由技術，同時因融合了多項技術，使得無線頻譜的路由有效性大大提升，人們可以借助4G技術完成更多的事情。（2）增值服務范圍廣。4G技術基于正交多任務分頻（OFDM）技術開發，同時深度結合OFDM與3G通信中的CDMA技術優勢，發揮更大的功效，民眾可享無線通信增值業務范圍不斷擴張，形成了以語音、文字、圖像、圖形為主的娛樂服務、定位服務、通信服務、流媒體直播、移動支付、安全服務、下載服務、公共事務服務等多業態。（3）數據傳輸速度快。4G通信的技術優化，讓數據傳輸速度更加快捷，峰值可達100Mbps，所產生的實用性能也大幅提升。（4）移動通信質量高。與前代技術相比，4G的多媒體形式以更廣的范圍來提供更優的通信質量，其高分辨率、高傳輸速率更能滿足人們的多媒體服務需求。

2 4G移動通信系統所用關鍵技術

2.1 OFDM技術（正交頻分復用技術）

技術體現了信道的分解重組能力。原始信道被分解后，不同的子信道之間相互正交，并對各信道添加可調載波，分布于各信道進行數據傳輸。此技術確保了多載波可同步傳輸，使信號可并列通信防止竊聽或串線。

2.2 SDR技術（軟件無線電技術）

無線電通信技術常用技術之一。其技術思想是將寬帶模擬數字變換器或數字模擬變換器充分靠近射頻天線，編寫特定的程序代碼完成頻段選擇，抽樣傳送信息后進行量化分析，可實現信道調制方式的差異化選擇，并完成不同的保密結構、控制終端的選擇。

2.3 SA技術（智能天線技術）

SA技術充分體現自適應天線的基礎原理，研究出更加高效的新型移動通信技術。智能天線通常需要與基站共建，對天線方向的確定可能與可編程電子相位有關。SA能夠增強信號傳輸功率從而擴大傳輸區域，具有大容量、抗干擾、低成本等優勢。

2.4 MIMO技術（多輸入多輸出技術）

作為4G網絡中的通用技術，可提高4G的信號質量。前代網絡技術多采用一發兩收模式，而多輸入多輸出技術則加強了對空間分集增益、碼間干擾等通訊指標的管理。優勢較明顯：空間分集增益增加；碼間干擾驟降；無線信道的容量與頻譜利用率提升。

3 4G移動通信技術存在的安全缺陷

3.1 網絡病毒

4G通信網絡存在被病毒攻擊與受侵風險。感染病毒后，通信網絡的傳輸途徑可能遭致堵塞，大量亂碼信息產生。病毒同時是一組特定程序的數據，因此具有較高傳播速率，可短時間內破壞用戶智能終端中的大量文件或程序，同時還不斷復制繁殖中毒受損程序，從而降低了信息傳遞安全性與準確性。

3.2 網絡黑客

網絡黑客對互聯網存在巨大的安全威脅，同樣是通信安全方面的巨大威脅。黑客借助專業的網絡理論與熟練的計算機技能，常在通信網絡中竊取用戶資料，并不斷尋找通信信息安全技術漏洞進行惡意破壞。由于黑客通過網絡竊聽或篡改不同對象信息，使得企業與民眾遭受了不同程度的損失，嚴重威脅國家安全與社會穩定。

3.3 安全漏洞

4G移動通信技術還處于不斷探索的實踐優化階段，無論是其中的關鍵技術、用戶使用習慣、智能終端的應用，都在一定程度上存在4G通信網絡的安全漏洞，為通信系統的正常運行提供了大大的安全隱患。這些安全漏洞有可能在用戶操作不當的情況下，導致系統死機或崩潰，無法保障網絡系統的結構完整與信息安全。

4 4G移動通信技術安全缺陷的應對策略

面對可能出現的4G移動通信技術的安全問題，應考慮采用以下應對策略：（1）健全完善法律法規，成立專門機構，嚴厲打擊各種危害網絡安全與通信安全的惡劣行為。（2）加強對4G移動通信技術的各開發研究環節的控制，保證用戶信息安全。多利用高復雜性的密鑰、高性能的網絡防火墻增強系統自我恢復能力。（3）強化4G網絡的系統容災技術，確保系統受災后可準確及時地恢復原有系統數據，發揮保護系統作用。（4）加強配套設施建設。不斷優化各關鍵技術內核，加強技術間融合，提升4G移動通信技術的全面智能化。（5）應不斷加強完善4G通信系統，升級各智能終端的硬件與配套軟件。

5 結束語

4G移動通信系統為用戶打造了一個全新的高質量網絡時代。新技術的發展必然需要經歷安全缺陷的產生和消除過程。人們應努力提升研發技術，發現并克服4G安全缺陷，保障4G通信的暢通運行，滿足信息時代的社會需求。

參考文獻

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作者簡介：鐘宜鄒，男，籍貫：廣東肇慶人，職稱：通信技術員，學歷：專科，主要研究方向：移動基站維護。