5G 無線通信技術與網絡安全研究

馬業杞

（中國電信股份有限公司 南寧分公司， 廣西 南寧 530028）

0 引言

在現代互聯網技術快速發展的背景下，5G 無線通信技術逐漸取代了以往3G 和4G 的網絡時間，具有覆蓋率高、熱點容量高、能源消耗更環保、穩定性較強的特點。在當前5G 無線通信技術應用范圍不斷擴大的背景下，應該充分重視網絡安全方面的問題， 這樣才能夠讓5G 無線通信技術更好的服務于社會發展[1]。

1 5G 無線通信技術的類型

5G 無線通信技術在開發的過程中涉及到的技術內容較多，具體表現在下列幾個方面：

1.1 多天線傳輸技術

在5G 無線通信技術中采用多天線傳輸技術， 讓三維在提高的時候朝著大規模陣列發展。 在5G 無線通信技術開發中應用多天線傳輸技術時， 長期開發頻譜將出現資源消耗過渡的問題，從而限制無線通信技術發展。 因此，在廣泛應用5G 無線通信技術的時候便首先需要克服頻譜資源稀缺的問題，LSAL 技術建立起龐大的矩陣，能夠更好的避免受到干擾，優化分配頻譜，從而有效提升頻譜的效率[3]。同時，還可以充分借助LSAS 技術將空間地位的功用區分開，讓多個用戶能夠在同一空間內享用效勞。

1.2 高頻傳輸技術

高頻傳輸技術在應用的過程中主要借助高頻來突破頻譜稀缺的困境，但為了將5G 無線通信技術的使用效率更好的控制在一定范圍內，便需要使用毫米波技術，以此來緩解通信頻譜網絡堵塞的問題， 有效促進通信技術朝著綠色可持續性的方向發展[4]。 在傳統通信技術中應用的頻段主要是在30KHz～6GHz 之間，所以為了保證5G 無線通信技術朝著可持續性的方向發展， 則需要提升高頻段資源的利用效率。 同時，通過使用毫米波技術來解決當前網絡擁擠的情況，以便讓頻譜問題得到更好的解決，從而有效推動5G 技術發展[5]。例如，韓國三星集團通過開發研究37GHz 和28GHz 頻帶， 并開發出28GHz 頻帶的設備，最后得到1Gb/s 的結果。

1.3 D2D 技術

D2D 技術在完成通信終端直接通信時并不需要基站的協助作用，便能夠在信號較好的情況下找到合適的信號。通常D2D 技術在使用的過程中需要密集的部署在網絡的專用中繼站內， 所以任何時候發生擁塞的情況，BS 都可以很快速的將波束方向通過LOS 鏈接傳輸到中繼站內，最終達到目標用戶。其中，根據不同的性能標準需要選取針對性的中繼站和路由方案。尤其是通過使用網絡擴展技術，不但能夠很快速的完成數據速率的傳輸， 而且還能夠完全掩蓋和延遲數據傳輸的速度，以此保證網絡運行的可靠性[6]。

1.4 新型網絡架構技術

所謂新型網絡架構技術為了有效降低告訴傳輸的成本，便通過合理應用C-RAN 架構進行遠端天線和中心節點之間的信號傳送，這樣便能夠更好地進行無線接入，真正實現大范圍覆蓋的目標。 新型網絡架構技術在應用的時候能夠有效降低外界的干擾性，減少功耗率，從而建立起智能化的組網。由于5G 無線通信技術屬于能源高消耗的范疇，對綠色能源的追求能夠在一定程度上保證5G 無線通信技術朝著可持續性的方向發展。

2 5G 無線通信技術面臨的網絡安全問題

2.1 數據交互問題

通過立足于數據交互的角度來進行分析，5G 可以提供實時的Internet 交互，擴大通信范圍，保證Web 交互的穩定性。但是，在數據交互的過程中因為網絡將會面臨大量的數據交互， 所以無法避免接入網與核心網信令之間出現頻繁交互的情況， 所以將會隨之產生一些安全性的問題。這樣在這些數據的交互中，犯罪分子可以利用各種技術手段攻擊無線通信網絡，最終獲得非法利益。

2.2 網絡安全問題

因5G 無線通信技術在應用的過程中因采用初級的IP 網絡和5G 通信技術作為交融網絡， 這樣便會導致系統在運行的過程中出現延遲的情況， 難以保證多個系統同時運轉。同時，在5G 無線通信技術的應用過程中，網絡鏈接的地址很容易出現被篡改的情況， 讓廣大用戶的信息安全受到嚴重的影響。因此，網絡數據安全是一個需要考慮的重要問題。如果無法解決網絡安全問題，則無法讓網絡的功能得到更好的保障， 某些特定配備也難以得到優化，所以需要定制網絡部件，最大限度地提高功耗、降低成本和提高效率。

2.3 用戶信息安全問題

在5G 無線通信技術的應用過程中，用戶的信息安全逐步成為了當前最重要的一個問題。 為了保證5G 無線通信技術傳輸網絡的安全性，則需要建立第三方軟件審核機制，避免一些不法分子侵犯廣大用戶的隱私信息，以此來保障廣大用戶信息的安全性。尤其是在現代信息技術快速發展的背景下，5G 無線通信技術是非常典型的一種技術，其在不斷優化設計中能夠讓廣大用戶的隱私得到更好的保證，同時，通過在信息傳輸的過程中進行轉碼加密，能夠有效提升廣大無心通信技術使用用戶的信息安全級別。

3 5G 無線通信技術的網絡安全對策

3.1 依托云網融合提高安全可靠性

由于5G 無線通信技術的特點，5G 更適用需要超高速（eMBB，增強型移動帶寬）、低時延（uRLLC，超高可靠超低時延通信）、海量連接（mMTC，海量機器類通信）的業務場景。 末梢終端在5G 信號接入后，依托云網融合的穩定性提高數據安全性。比如中國電信推出的云堤，可以實現近源流量清洗。

3.2 建立安全架構

在未來通信行業不斷發展的過程中，5G 無線通信技術是非常重要的組成部分，影響力較高。 同時，在5G 網絡環境的運行過程中，因開放程度較高，所以很容易導致網絡受到非法攻擊。因此，為了更好的保障5G 無線通信技術網絡的安全性， 則需要針對5G 無線通信技術采取綜合性的維護措施，逐步建立起完整的安全架構。 通過站在全新的角度進行分析，便能夠有效減少對網絡安全產生的威脅性，有效提升廣大用戶的隱私保護力度。此外，還需要通過進行4G 基礎升級，不斷開展技術革新和設備換代工作，這樣才能夠為5G 無線通信技術正常運行奠定堅實的保障。

3.3 NFV 網絡虛擬化技術

通過將5G 網絡合理的引入虛擬化技術，便能夠統一管理相關的軟硬件基礎設施，重新配置各項網絡資源。其中，通過對NFV 網絡虛擬化技術進行合理部署，便能夠讓一些功能網中的虛擬功能網元形式直接部署在云化的基礎上，避免對專有的通信硬件平臺產生依賴性，這樣便能夠借助軟件真正實現網絡的功能。同時，為了有效提升5G 網絡的安全潛力， 優化網絡安全策略實施的可編排性，則需要將虛擬化系統的優勢充分凸顯出來，切實保證虛擬化平臺的安全性。

NFV 網絡虛擬技術在應用的過程中還能夠有效增強5G 通信的網絡安全， 但也在一定程度上為5G 網絡埋下了安全隱患， 這樣黑客便會將攻擊虛擬化技術作為重要的管理層目標。一旦將其攻破之后，則會對整個虛擬機造成非常嚴重的影響。 因此，在將該技術引入到5G 無線通信技術引入到網絡中，便需要采取多元化的系統級防護，以此避免將非法攻擊所帶來的安全威脅阻擋在外， 以此保證5G 通信技術更加安全穩定的運行。

3.4 網絡切片

5G 無線通信技術在應用過程中，網絡切片的隔離機制直接關系到應用的安全性。 網絡切片的核心功能在于防止本切片的資源被其他類型的網絡切， 而在非法訪問的時候便很容易破壞切片信息資源的隱蔽性。 因此，5G網絡技術在應用的過程中應該按需部署網絡切片， 讓客戶化的安全實現分級服務。但是，網絡切片在給我們帶來便利的同時也對安全帶來了新的問題和挑戰， 如各切片之間的安全隔離，以及如何安全部署、管理虛擬網絡。 只有將這些問題更好的解決，才能夠讓用戶安心使用5G 通信網絡，有力保障客戶存放于云端的數據資源，促進5G網絡持續性健康發展。

3.5 建立高效的加密算法

為了保障5G 無線通信技術的網絡安全，便需要充分考慮到5G 無線通信技術的特殊性，切實保證算法的高效性和加密性。 同時，因5G 無線通信技術在應用的時候具有低延時性的特點， 所以在不斷傳輸的過程中很容易出現高密度的特點，從而誘發網絡安全漏洞。通過全方面評價5G 無線通信技術應用的實際情況， 采取流密碼體制，加強輕量級的加密算法，便能夠更好的保障5G 無線通信技術的加密效果。

在維護網絡安全的過程中， 加密算法是非常重要的一種手段。 通過立足于不同的角度來進行分析需要通過逆向思維來完成， 提前做好不法分析將會采取何種攻擊形式和破譯方法，有效提升加密算法的性能。

3.6 加強安全管理機制

在當前5G 無線通信技術不斷研發創新的過程中，在一定程度上加強了網絡安全的融合效果。但是，通過全面分析影響5G 無線通信技術運行的因素，便需要根據實際情況構建完善的安全管理機制，妥善解決5G 無線通信技術運行中出現的各類問題。 尤其是在當前網絡通信技術的發展過程中，信道租用的應用范圍不斷擴大，廣大用戶除了能夠自由利用云系統進行計算或者是進行資源儲存外，還可以根據自身的實際需求租用無線信道，以此保證廣大用戶的數據安全性和隱私。 同時， 為了更好的保證5G 無線通信技術中信道租用的安全性，便需要根據實際情況制定信道租用安全管理機制， 并站在科學的角度來為各項技術的應用提供參考。

4 5G 無線通信技術的網絡安全注意事項

4.1 網絡安全團隊建設

在當前5G 無線通信技術研發不斷深化的背景下，有效擴大了通信行業的發展空間， 整體價值非常突出。 但是，建立網絡安全管理團隊的難度系統較高，其不僅僅在于人才選拔的過程中較為苛刻， 而且還需要廣大用戶在日常工作中及時去發現問題和解決問題。同時，網絡安全負責團隊還應該深入研究攻擊模式、防御模式、破譯模式和追蹤模式，避免被動的進行防御，積極聯合公安部門和網絡部門來加大網絡犯罪的打擊力度， 這樣才能夠更好的保證5G 無線通信技術在應用過程中的穩定性。

4.2 網絡安全法律

隨著網絡技術的發展速度不斷加大， 為了更好的規范網絡行為，便需要根據實際情況構建完善的網絡安全法律。尤其是在當前5G 無線通信技術應用范圍不斷擴大的背景下，打破了傳統技術的界限，大幅度提升了通信技術應用的便捷性，有利于為廣大用戶提供良好的體驗。 同時，通過不斷創新網絡安全法律條例，保證法律與5G 無線通信技術發展應用相符合，以便為5G 無線通信技術的長期應用提供重要的保障條件。 此外，在執行網絡安全法律條規的過程中，還需要合理的將5G 無線通信技術的犯罪模式與安全滲透方法密切結合起來，采取強制性的約束手段，這樣才能夠更好的保證5G 無線通信技術應用的實效性。

5 5G 應用思考

5G 作為通信載體， 必定要與企業生產行為緊密結合，通過場景化定制實現發展。比如廣西電信聯合華潤水泥5G+工業互聯網應用， 就是借助5G 獨立組網， 采用5G+MEC（邊緣計算）方案，實現對AI 機器視覺、5G 人員定位及管理等工業互聯網智能制造場景的強有力支持。

廣西信息通信行業2022 年5 月17 日發布的《廣西5G應用“揚帆”行動計劃（2022-2024 年）》，明確將通過賦能產業升級、創新數字治理、融惠社會民生、聚焦區域發展、培育產業生態、夯實網絡基礎、加強安全保障七個方面，推動重點領域5G 應用和提升5G 應用支撐能力。 實現5G與行業業務場景的深度融合，成為5G 應用發展的關鍵。

6 結論

總之，隨著5G 技術在我國取得了重要的技術突破，應用范圍不斷擴大， 不僅能夠提升廣大人們的日常生活質量，而且還能夠為企業在不斷運行的過程中提供強大的數據支撐。通過充分重視5G 技術在應用過程中的網絡安全問題，并采取相應的解決措施，便能夠更好的保護廣大用戶的隱私安全和使用安全，以此推動5G 技術更好的發展。