基于移动通信网络体系的研究

【摘　要】　本文论述了基于移动通信网络体系的两种结构形式，并在明确其目标特性的基础上，对基于移动通信网络体系的安全机制措施做进一步的说明。意在掌握基于移动通信网络体系的相关内容，为其实践应用优化提供借鉴与支持。

【关键词】　移动通信；网络体系；结构；安全机制

在信息全球化的大趋势下，基于移动通信的网络体系在技术与商业上均取得了快速的发展，被广泛地应用于世界范围内。基于移动通信的网络体系因能够更为方便、灵活、快速地支持用户移动性，而成为互联网和个人通信发展的大方向。因此，对于基于移动通信的网络体系进行研究，明确其相关内容十分必要，对于全球通信互联的进一步优化有着积极的现实意义。

一、基于移动通信网络体系的结构

随着经济的高速发展和城市规模的逐渐扩大，公共汽车、长途汽车、出租车等公共客运事业得到了迅猛地发展。但是，在公共交通工具上的犯罪案件却时有发生，给社会带来了很大危害，直接危及到城市客运事业的健康发展。 因此，本文提出了一种新型车载报警系统的解决方案。它是以ARM9微处理器作为核心芯片，结合嵌入式Linux操作系统，利用无线移动通信网络GPRS／CDMA和Internet网络进行通信，实现对移动目标的远程图像监控和实时数据传输。此系统充分利用了ARM9微处理器的高速处理能力，对监控图像进行JPEG算法压缩处理，使得在移动网络GPRS／CDMA带宽有限的情况下，能够对远程监控图像实现高质量、实时地传输。基于无线通信的网络体系具有分布式和集中式两种结构形式，自组织通信系统是前者的主要代表，如自愈式雷场系统。而基站移动通信系统则为后者的主要代表，如CDMA、GSM、蜂窝移动通信系统。

（一）分布式体系结构

这一体系结构下又分为平面结构和分层结构两类。其中，平面结构中，其全部节点具有平等地位，且网络简单，省去了结构的维护环节。通常情况下，目的节点与源节点间存在的路径有许多条，而通过对这些路径的利用，便可使得平均负荷得以实现。同时，结构中所有的网络节点具有对等性，整体网络比较健壮，网络规模受限是平面结构所表现出的最大缺陷；分层结构是通过簇和簇成员的划分形成的。每个簇由多个簇成员和一个簇头组成，而这些簇头则组合在一起来组成高层网络。这一结构较为简单，通常不需要对路由进行维护，从而使得网络中承担信息控制的路由数量大大降低。其缺点表现为簇头的选择需通过较为复杂的计算，簇间信息需依靠簇头寻径来实现，且对于较大规模的簇，簇头需承担较大的负担。

（二）集中式体系结构

这一体系结构中存在一个专门节点来负责对蜂窝内或节点覆盖范围内所有传输的控制与协调。如基站扮演专门节点角色过程中，其通过地面来互联有线线路，便可促进网络覆盖范围的进一步扩大。紧凑简单、高效节能是该体系结构的有点，集中化的控制也使得宽带管理和服务质量支持得到简化。而其缺点则为无线网络的展开存在难度，新基站的安装需要系统配置、精确定位及新地面线路的铺设。同时，该结构还表现出较差的抗毁性，基站的实效易造成整个网络的瘫痪。

二、基于移动通信网络体系的目标特性

基于移动通信网络体系的目标特性通常包括以下几方面的内容：第一，能用性。指网络用户能够对网络所提供服务进行充分的使用，即使在网络节点遭受外界攻击时，网络体系依然能够提供给用户优质服务；第二，机密性。指对于未授权的实体或用户进行相关信息的保密；第三，完整性。指传输信息过程中不会发生中断或遭到破坏，这些中断或破坏包括人为干扰、信号衰弱及故意攻击等；第四，认证性。对通信对端进行确认，即需通过通信来保证移动节点同其他通信间的为真正的通信对端；第五，不可否认性。指通信节点不能对其发送出的信息进行否认，从而所有移动节点均认可其之前行为。可以说，基于移动通信网络体系的目标特性既是其应具备的基本特性，也是其应有作用得以有效发挥的重要条件。

三、基于移动通信网络体系的安全机制

（一）消息鉴别

如两网络节点存在共享密钥K（通常为一个），便可通过对带有密钥K消息的散列值hK（h为单向散列函数）的计算，来完成对消息鉴别码的生成与检验。该种机制形式的优点是只需要进行小量的计算，且生产与校验较为简单。但应注意的是，该机制的应用前提是在发送方与验证方间应具有一个共享的密钥，故该机制对在认证广播信息方面并不适用。同时，为保证消息具备可认证性，且任意两个网络节点共享一个密钥，就需要在节点网络中（n个节点），做到n（n-1）2个密钥数量的保持。

（二）数字签名

该机制的基础是公钥密码算法，因属于公钥结构，故所有发送者接收密钥的方式均可对数字签名有效性进行验证，且在接收者与发送者多对一的环境下尤为适用。这一机制要求每个节点只需进行n-1个公钥的保存，故使得存储密钥的空间大大降低。其缺点在于签名与验证需要较大的计算量，且易受到Dos的攻击。

（三）声誉评估

为使网络中来自异常节点的干扰，尤其是针对节点不合作和自私等行为得到更好的解决，需对节点实施声誉评估，来对可信任节点与不可信任节点进行区分，来避免异常行为，鼓励和引导节点操作的正常性，从而达到孤立网络中异常节点的目的。

结语：基于移动通信的网络体系是信息化时代的一个重要标志和关键组成，随着通信技术的不断完善，我们有理由相信，基于移动通信网络体系的应用将进一步优化，从而为全球信息化建设提供有力支持。

参考文献

[1]陈绍华.移动通信网络体系的研究和应用[J].移动通信.2011（18）

[2]倪成凯.移动通信核心网络体系结构的研究[J].通信与信息系统.2010（20）

[3]郭继鸿.第三代与第四代移动通信技术对比分析[J].硅谷.2010（13）

[4]张忠丽.浅谈无线移动通信网络体系结构与安全[J].黑龙江科技信息.2012（1）

作者简介：苏航，女，（1980.11-），吉林长春人，任职于中国联合网络通信有限公司长春市分公司，本科，研究方向：计算机网络

（作者单位：中国联合网络通信有限公司长春市分公司）