无线通信系统的灵活覆盖
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[摘 要]无线通信业务在我国渐成主流发展趋势，在计算机技术与无线通信技术的大力支持下无线通信网络具有满足不同网络之间无缝互联的优势，无线通信业务具有很好的发展前景。文章对无线通信系统的灵活覆盖措施进行了讨论。
[关键词]无线；通信系统；灵活覆盖
中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0269-01
无线通信系统在计算机技术与无线通信技术的大力支持下获得了迅速发展，网络建设要达到较好的覆盖和较高的质量，给用户良好的感知，针对不同的覆盖场景，提出差异化的灵活覆盖方案，通过各种方式消除网络覆盖的盲区，来满足差异覆盖需求。
一、无线通信系统的网络安全威胁
1、移动终端的安全威胁
由于移动终端使用的是不同类型的操作系统，这些移动操作系统具有诸多公开漏洞，因而造成了移动终端的不安全性；因移动终端对于那些基于无线网络的电子商务、电子邮件等应用的支持性越来越普遍，这些无线应用的程序漏洞、安全隐患、病毒感染渠道等加大了无线终端的安全威胁；伴随病毒种类的不断增加，传统防病毒软件体积也越来越大，而移动终端有限的计算能力、存储能力、电池容量会逐渐无法适应和满足；因缺乏完整性、机密性、完善性的保护验证机制和访问控制机制，移动终端硬件平台中的各个模块、内部各个通行接口极易遭到攻击者的篡改、窃听信息、非法访问、信息窃取等。
2、无线网络的安全威胁
因无线网络的融合、共存特点，用户能够任意在不同系统之间漫游与切换，加大了无线网络移动性管理的安全威胁；网络必须与异构非IP网络相连接，且需有可靠的QoS提供，若无法满足这些条件则会存在安全隐患；无线网络由安全机图14G无线通信网络体系结构制、协议与体系构成，不同的无线网络具有差异性，在网络融合中会有安全威胁，且无线网络结构的不同也易造成容错性。
3、无线业务的安全威胁
随着基于电子商务的无线应用及增值业务的推陈出新，提出了更加高级的安全需求，但现有的安全机制却难以满足；因缺少完善的安全交易凭证，无线业务的利益冲突会越来越多；由于一次无线移动业务中会涉及多个网络运营商、业务提供商的服务，利益争端更为复杂，业务安全威胁更高。
二、TD-LTE直放站
作为一种有效的网络补充覆盖产品，直放站可简单地理解为基站信号的转发。TD-LTE直放站包括无线直放站和光纤直放站两种类型。直放站可以在如下场合应用：（1）道路覆盖。（2）室内覆盖，在室内信号较弱或覆盖盲区的环境中，可采用直放站作为室内分布系统的信号源。（3）市内盲区及阴影区覆盖，（4）效区覆盖，TD-LTE直放站可以扩大郊区基站的覆盖范围。由于郊区基站的站间距比市区要大，直放站引入所带来的干扰也相对较小，因此可以采用大功率的直放站，用来解决信号覆盖问题。无光纤资源时，可利用无线直放站进行延伸覆盖。采用方向性好的施主天线提取较为纯净的源信号，达到较好的覆盖效果。
三、TD-LTE射频远端站分类
TD-LTE射频远端站一般分为两种：基带射频拉远和中频拉远。基带射频拉远：基带射频拉远指通过光纤将射频单元拉到远端覆盖目标区域，基带射频拉远的光纤中传输的是基带信号。中频拉远：中频拉远是将无线基站中的模拟射频收发部分与无线基站的基带数字信号处理部分在模拟中频处分开，形成远端射频前端设备与室内单元。应用场合：（1）作为室内分布系统的信号源，吸收室内业务。（2）由于远端单元体积小，可安装在水泥杆、拉线塔以及建筑物的墙体上，对于难于获取机房的市区站点，可使用RU解决基站设备安装困难的问题。（3）对于城市建设发展较快的区域，可使用远端单元进行优化补盲。（4）在话务量低、覆盖范围广和建网效益低的农村、乡镇，使用拉远技术解决覆盖问题，充分利用光纤资源和基站的富余基带资源，提高设备利用率。（5）通过线状组网实现交通干线等线性区域的覆盖。
四、TD-LTE微蜂窝基站
与宏蜂窝相比，微蜂窝主要表现为：更小的发射功率和蜂窝覆盖范围，无线传播基本上为视距传播，小区边界受建筑物影响很大。而在视距传播情况下，衰落更趋向于瑞斯分布而不是瑞利分布。瑞斯衰落不如瑞利衰落分布程度深。在微蜂窝环境中，主要是衰落较浅的瑞斯分布。在宏蜂窝使用环境中，特别是在建筑物密集区，电波传播途径主要为散射、反射和衍射，它们的多径衰落大多表现为瑞利分布应用场合：（1）作为室内分布系统的信号源，应用于有高话务量需求的建筑物内，吸收话务量并提供高速数据业务，如购物中心、交通枢纽、宾馆、体育场、写字楼等；（2）应用于一些宏蜂窝基站很难覆盖到的覆盖盲区。
五、TD-LTE远程基站的技术原理
对于话务量稀疏区域，为了提高基站的覆盖能力，可采取远程基站技术，利用最少的站址实现最大程度的远距离覆盖，以节约成本。它主要采用大功率功放、高增益天线和塔顶低噪声放大器等技术措施。根据TD-LTE技术标准，一般覆盖范围最大只可达到11.25km，但可以采取压缩时隙或UpPCH Shifting技术来实现基站的超远距离覆盖。TD-LTE超远距离覆盖的场合：（1）对于地域辽阔且业务量少的草原、半沙漠地区，可以利用最少的站址实现广覆盖，为当地居民提供移动业务。（2）在海岸线，实现近海海面连续覆盖，为近海作业的渔民和游客提供移动业务服务。（3）对离陆地较远的海岛提供覆盖，为当地生活的居民及游客提供廉价的通信手段。
六、TD-LTE室内分布系统
由2G网络运营的经验可知，移动用户超过一半的话务量发生在室内。4G的主要业务量来自于数据，而通常情况下使用数据业务时用户大多数都在室内。所以，在4G网络建设中，室内环境将成为运营商重点考虑的信号覆盖区域。同其他制式的室内分布系统类似，TD-LTE室内分布系统主要由两部分组成：信号源和分布系统。分布系统包括传输介质、元器件和天线。信号源主要包括宏基站、微基站、射频远端站和直放站等几种类型。传输介质有光纤、同轴电缆和泄漏电缆等。元器件包括干线放大器、功分器、耦合器、合路器等。天线则分为全向天线和定向天线。
七、无线通信系统的网络安全防护措施
1、移动终端的安全防护措施
在物理硬件的安全防护方面，为削弱物理接口的被攻击性，需要提升集成度，增加电流与电压检测电路，提高启动、检验与存储等方面的完善性；在操作系统方面，需选用可靠性强的操作系统，并加固操作系统，使系统能够满足混合式访问控制、远程验证、域隔离控制等的安全操作。
2、无线接入网的安全防护措施
高可靠性载体是移动终端与无线接入网建立连接的第一道关卡，以数字证书等载体构建双向身份认证机制；采用相关技术措施（如物理地址过滤、端口访问控制等）设置无线接入网的细粒度访问控制策略；为防止非可信移动终端接入无线接入网络，需运用无线接入网自身安全策略来实现可信移动终端的安全接入功能，或是借助相关辅助安全设备来实现安全接入；根据业务需求，移动终端在与无线接入网进行传输过程中需建设加密传输通道，以自主设置数据传输方式来实现安全传输，或是开设专用网络来实现物理、逻辑隔离；满足无线接入网的安全数据过滤功能，发挥该功能对无线接入网资源在内部系统或核心网中的安全性，防止非法数据的侵入；为针对性、有效性分析和记录移动终端的行为规律、异常操作，以保障无线接入网的可靠性与高效性，需要结合移动终端的访问行为、无线接入设备的运作情况来构建统一的监控和审计系统。
结语
总之，我们要加强重视无线通信系统的网络安全分析，明确无线通信系统会遭遇哪些网络安全威胁，同时积极探讨和提出相应的网络安全防护措施，巩固与提高网络安全的防范功能和技术，在移动通信信号覆盖方案制订时，需根据覆盖现场的实际情况灵活选择覆盖方式，以达到最好的覆盖效果。
参考文献
[1] 吴新民。4G网络安全问题防范与对策的研究[J].通信技术。2011.
[2] 刘伟。第四代移动通信系统及其关键技术研究[J].广西通信技术。2011.