5G無線通信技術與網絡安全研究

杜 瑩

（江蘇理工學院，江蘇 常州 213000）

0 引 言

在我國互聯網技術全速發展的背景下，傳統3G網絡和4G網絡存在的不足之處越來越明顯，而5G無線通信技術憑借自身覆蓋面積更廣、熱點容量更高、信號穩定性較高、能源消耗具有環保性和生態性等特征，逐漸成為深受人們高度認可的網絡方式。在此過程中，人們應該加強對網絡安全相關問題的高度重視與積極研究，對其中存在的問題進行詳細分析，明確導致相關問題產生的原因，從而采取對應措施，確保相關問題得到妥善解決。在此基礎上，將現代化理念以及多元化技術不斷結合，確保5G無線通信技術具備滿足人們個性化網絡使用需求的能力，不斷提高安全性，全面推動5G無線通信技術朝著更加完善的方向發展。

1 5G無線通信技術概述

1.1 5G無線通信技術的根本定義

對于5G無線通信技術而言，其本質主要是指在傳統無線通信網絡背景下，通過對2G、3G、4G通信技術的全面改善，形成的一種具有較高完善性的通信手段[1]。從技術層面來看，5G技術的通信速度極快，能夠確保海量信息在較短時間內快速傳遞，為數據傳輸的實時性和穩定性提供了保障。此外，5G技術在建立數據傳輸基站的過程中使用了最新型的IP地址，不僅能夠確保各項數據的安全傳輸，而且能夠對大量數據進行同時收集并上傳至移動終端，再加上5G技術具有的頻譜資源相對較高，對頻譜各個階段的抗干擾能力提供了保障[2]。

1.2 5G無線通信技術的特點

1.2.1 多天線傳輸技術

通過對多天線傳輸技術的有效應用，能夠最大程度降低各種因素對信號產生的干擾，確保頻譜得到優化配置，成倍提升頻譜效率。然而頻譜在長時間開發中自身存在的資源消耗程度較大，對無線通信技術的發展產生了一定影響。對此，在對5G無線通信技術進行全面開發的過程中，必須加強對頻譜資源稀缺這一問題的積極克服。通過對LSAs技術的靈活應用，能夠使頻譜效率得到有效提高的同時，確保對空間地位進行合理區分，有效實現在同一空間內多個用戶對相關資源同時共享的目標[3]。

1.2.2 高頻傳輸技術

對于高頻傳輸技術而言，主要是通過對高頻的合理應用，確保頻譜稀缺問題得到有效解決。為了確保5G無線通信技術能夠使自身的使用效率始終保持在一定范圍內，還應該將毫米波技術與高頻傳輸技術進行充分整合。毫米波技術能夠使通信頻譜存在的網絡堵塞問題得到有效緩解，為通信技術的可持續發展提供了技術保障。結合目前的實際情況來看，大部分無線通信技術以低頻為主，導致通信網絡資源被低頻大量占據；而通過對高頻的積極開發，能夠使低頻譜與通信資源之間的沖突得到有效避免。目前，全世界各個國家對高頻技術的開發已經投入大量精力和資源，成為信息技術領域近些年的熱點話題。例如，韓國三星集團開端研究37 GHz和28 GHz頻帶，目前已經對與28 GHz平臺有關的周邊設備進行批量生產，研究效果已經能夠達到1 Gb/s[4]。

1.2.3 D2D技術

設備到設備（Device-to-Device，D2D）技術能夠在缺乏基站協助的環境下，確保通信終端的直接通信工作順利完成。因此，當信號呈現出擁堵現象時，可以利用D2D技術精準找到目標信號。對網絡中密集部署的專用中繼站進行充分利用，確保在任何時間和任何地點發生擁堵現象時，瀏覽器/服務器（Browser/Server，BS）模式都能在LOS鏈接的輔助下將波數方向引導至中繼站，并且順利到達目標用戶。通過對D2D技術的不斷拓展，不僅能夠使數據的傳輸速率進一步提升，而且還能將數據延遲完全掩蓋或降低，從而提高網絡的可靠性。D2D技術在提高5G通信技術效果的過程中，不僅能夠對網絡公用虛擬化以及軟件定義網絡的全新網絡構架層面發揮作用，而且對網絡安全和用戶體驗給予了高度重視，既能使用戶在使用5G通信技術的過程中感受到良好的在線體驗，又能使用戶的信息安全得到高度保護[5]。

1.2.4 新型網絡構架技術

對于新型網絡構架技術而言，主要是通過對集中化無線接入網（Centralized-Radio Access Network，C-RAN）構架的有效利用，不僅能夠使數據高速傳輸的成本得到大幅度降低，而且還能提高網絡的抗干擾能力、降低功率損耗、提高傳輸效率、實現智能聯網目標，在使用可再生能源以及減少資源浪費層面發揮著重要作用。因此，為了提高新型網絡構架技術的整體質量，必須確保采取的算法具有較高穩定性和復雜性。在社會資源可持續發展的理念下，新型網絡構架技術具備滿足實現可持續發展目標的能力，通過與5G無線通信技術的充分整合，能夠進一步促進無線通信技術的可持續發展[6]。

2 5G無線通信技術網絡安全

2.1 數據交互問題

各聯網設備在5G無線通信技術的輔助下，彼此之間能夠始終保持良好的連接效果，并且對較大范圍的通信區域進行有效覆蓋，而實際運行過程中所承受的安全風險也必然會隨之提升。主要是因為在對相關數據進行交互的過程中，產生的數據量較大，接入網與核心網信令之間的數據交互極為頻繁。通過對數據交互中相關漏洞的利用，一部分不法分子惡意攻擊網絡通信系統，從中非法牟利[7]。再加上現階段移動終端設備的全面推廣，各種不良程序之間難免會存在一些隱藏病毒，導致5G無線通信技術的安全性受到質疑。因此，在解決5G無線通信技術數據交互問題的過程中，首先要加強對技術應用流程的系統梳理，如圖1所示。通過對核心網信令以及接入網的不斷擴充與強化，確保二者能夠具備應對高頻次交互的能力。在此基礎上，加強對頻譜利用效率的不斷優化，以利用毫米波為目標導向開展科研創新，確保高速數據的傳輸與儲存需求得到充分滿足，不斷提高5G無線通信技術的兼容性，有效實現控制成本的同時，進一步強化5G無線通信技術的功能作用、延長使用壽命[8]。

圖1 5G無線通信技術的應用流程

2.2 網絡安全問題

通過將5G無線通信技術與初級IP網絡進行充分整合，很可能會導致網絡系統出現延時，從而引發多個系統無法正常運轉，無法對用戶的信息安全提供保障，甚至網絡連接地址也會存在較大的截獲以及篡改風險。當網絡安全難以保障時，必然無法對運行中的網絡功能資源以及某些特定設置進行操作。因此，需要加強對自定義網絡切片的合理設置，確保最大程度降低能耗、縮減成本、提高效率[9]。

2.3 用戶信息安全

用戶信息安全已經成為5G無線通信技術網絡安全的重中之重，因此必須加強對5G傳輸網絡安全的不斷提升。例如，在制定第三方軟件審核機制的過程中，不僅要確保制定的規范要求具有較高的標準性，而且還要對相關內容進行嚴格審核，從根源上杜絕不法分子竊取用戶隱私信息的情況發生，從而為用戶信息安全提供有力保障[10]。在信息時代背景下，作為先進網絡技術的代表，5G無線通信技術的發展能夠促進整個行業綜合實力得到大幅度提高。因此，在對5G無線通信技術進行科研設計的過程中，必須加強對用戶隱私的積極維護，將轉碼加密結合到用戶信息傳輸操作中，確保用戶信息的安全級別得到進一步提高[11]。

3 結 論

在現代化社會中，5G無線通信技術得到了較好發展，雖然能夠為人們享受高品質生活提供良好服務，但同時也導致人們在5G時代正式來臨之際承受著全新的網絡信息安全挑戰，網絡安全問題對通信技術的有效應用產生了嚴重影響。因此，相關部門必須從思想和行動層面入手，對提高5G無線通信技術網絡安全性具有的重要意義給予正確認知和高度重視，不僅要加強對技術儲備的積極準備與優化，而且還要提高對數據安全和網絡安全的研究力度，從而為5G無線通信技術充分發揮自身作用與價值創造一個具有較高安全性的網絡環境，推動通信領域全面升級的同時，使用戶的通信安全得到保障。