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5.8G无线视频收发转手持移动系统的研究

2022-05-21李成玉

今日自动化 2022年2期
关键词:切片天线无线

李成玉

[摘    要]与5G无线视频收发转手持移动系统相比,5.8G无线视频收发转手持移动系统具有更明显的优势。在传输速度和时延方面进行了优化和改进,大幅提高了无线视频收发转手持移動系统的数据传输速率,降低了数据传输的时延。为了不断推动5.8G无线视频收发转手持移动系统的安全发展,需要了解和掌握5.8G无线视频收发转手持移动系统的安全架构和关键技术,明确5.8G无线视频收发转手持移动系统的安全问题,然后提出相应的技术策略,并且从整体发展的角度来梳理防范5.8G无线视频收发转手持移动系统安全问题的有效举措。

[关键词]5.8G无线视频;关键技术;系统研究

[中图分类号]TN948.6 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487(2022)02–0–03

Research on 5.8G Wireless Video Transceiver to Handheld Mobile System

Li Cheng-yu

[Abstract]Compared with 5G wireless video transceiver to handheld mobile system, 5.8G wireless video transceiver to handheld mobile system has more obvious advantages. The transmission speed and delay have been optimized and improved, which greatly improves the data transmission rate of wireless video transceiver to handheld mobile system, and reduces the delay of data transmission. In order to continuously promote the safe development of 5.8G wireless video transceiver to handheld mobile system, it is necessary to understand and master the security architecture and key technologies of 5.8G wireless video transceiver to handheld mobile system, and to clarify the security issues of 5.8G wireless video transceiver to handheld mobile system. Then put forward the corresponding technical strategies, and sort out the effective measures to prevent the security problems of 5.8G wireless video transceiver and hand-held mobile system from the perspective of overall development.

[Keywords]5.8G wireless video; key technology; system research

目前,5.8G无线视频传输技术建设正在加快。工信部也明确提出了进一步加快5.8G无线视频收发建设、丰富5.8G应用场景、重视5.8G关键技术研发、构建5.8G网络安全保障体系等重点任务。随着5.8G无线视频收发转手持移动系统中基站数量、用户数量和终端连接数量的不断增加,5.8G无线视频收发转手持移动系统的安全问题日益突出。分析5.8G无线视频收发转手持移动系统的安全问题及防范对策极为必要。

1 5.8G无线视频收发转手持移动系统的架构

在无线视频收发的体系结构方面,其主要框架没有太大的变化。它主要由终端、接入网和核心网组成。与5G网络相比,5.8G移动通信更能满足万物互联的需求。为了实现人、物、网络的高度融合,为人们提供更加多样化的网络信息服务,5.8G无线视频收发转手持移动系统在接入网和核心网的架构上应用了一些新技术,具有非常明显的技术优势。在5.8G无线视频收发转手持移动系统中,主要采用面向服务的架构,即将网络功能作为服务来建立标准接口。不同的网络功能通过各自的标准接口交换相关信息,即实现端到端的功能架构,目的是真正将5.8G无线视频收发转手持移动系统的核心网建成一个能力开放的平台,不断提高核心网应用的灵活性。5.8G简称第八代移动无线传输技术,是在原有2G/3G/4G/5G无线传输技术的基础上进行的技术升级和创新,兼容原有网络技术平台,从而更好地满足用户的需求。目前,5.8G技术日渐成熟,这是将取代5G技术的新一代无线传输技术。5.8G网络采用频谱资源的空间复用技术和协同组网模式,可大幅提高系统容量,它有两项关键技术:MIMO和D2D,能够更好地将多天线技术(Massive MIMO)发扬光大,大幅提高通信的有效性和可靠性。与5G相比,5.8G的数据传输速度是其10倍以上。除了提高传输速率和稳定连接外,还提供更大的带宽、更低的延迟和更多的接入。5.8G技术极大地推动了云计算、大数据、人工智能等技术的发展,促进了社会生活的进步,在社会各行业领域得到了广泛应用。

2 5.8G无线视频收发转手持移动系统技术分析

2.1 大规模多天线技术

规模性多天线就是指多入多出通信系统,在这当中通信天线的数目远高过终端设备天线的数目,利用设定大批量的通道达到终端设备来完成数据信号的远程数据传输,利用建造规模性多天线来简化物理层设计来完成数据信号的低延迟传输。无线网络内普遍存在宏蜂窝和微蜂窝,场景设计分成室内外两类,通信天线数目能够趋向无限,另外客户天线数目还可以增多。在一整个5.8G体系中,规模性多天线新技术具备下列优势:

(1)大型多天线多入多出系统的空间分辨率大幅提高。大型多天线技术可以在不发生基站分裂的情况下深入挖掘空间资源。

(2)波束形成技术的应用可以将非常小的能量波束天线集中在小范围内,从而大幅降低干擾。

(3)与单一天线系统相比,大规模多天线新技术可以根据不同的维度提高效率,提高频谱利用率和能量利用率。

在5.8G中,因为可建立的众多优越性、规模性多天线技术应用被看作是一个核心而可实施的技术应用。大中型多天线技术的应用是一个新的、升级的研究领域,它综合了无线视频收发理论、电磁传播理论等诸多方面。要实现这一技术,还有一系列的问题需要解决。例如小区内运用正交导频编码序列,小区间运用同一套导频编码序列,都是会形成导频环境污染。由于导频污染,当基站天线数量增加时,上行和下行数据传输的信干扰比不能增加。为了更好地利用这一潜在的新技术竞争优势,必须探索特殊情况下的大规模多天线无线信道检测与测试模型。在基站侧部署大规模多天线新技术将产生巨大的成本。因为大型多天线设备的研制和完成必须灵活适用于复杂的天线电气环境。大规模多天线技术是一项潜在的关键技术。它可以同时提高系统容量和峰值速率,减少能耗,降低传输延迟。但时至今日,大中型多天线体系的设计方案与工程项目也一样面对着这一连串核心技术难题的考验。

2.2 通道建模

太空持续性和移动化在传统式的信道模型中,因为D2D新技术传送端和接收端的双向移动化,传送端位置是固定的,而接收端的移动性建模不再可用。此外,原始信道模型的传输条件对于每个链路基本上是随机的。所以,尽管是在十分靠近的移动台上,但透射条件是独立的,这与实际情况不相符。目前,许多科研单位都提出了新的模型来表达D2D无线信道的双移动化和空间持续性,并对此进行了研究。大中型多天线阵的信道特性是为了提高信道容量和频谱利用率。大规模多无线天线将成为一种5.8G核心技术,其相对信道模型也将呈现更新的特性。例如,考虑用球面波代替平面波来模拟。随着无线天线阵列的扩展,不同的散射体只能由不同的无线天线单元见到,且衰减具有非静态特性。在未来的短线无线通信设备中,由于高频无线信道的特点和超大数据速率的需求,开发更多非用于毫米波通信的频谱资源是很有前景的。毫米波无线通信信道模型具有高路径损耗、高散射和对动态环境敏感等特点。许多机构学者对其进行了建模研究。随着研究的深入,相应的渠道模式也呈现出不同的特点,对相应的新技术进行测量和建模是迫切需要的。

2.3 全双工艺

全双工新技术指的是在同一个频率段上,无线视频收发的收取和发送双工同一时间传送和收到数据信号。同传统式FDD、TDD半双工方式相比较,全双工新技术克服了频段资源应用的局限性,使频段资源的系统应用增加了一倍。这是移动通信系统传统模式可能发生变革的一个新的技术目标。新的全双工技术需要较强的抗干扰能力来解决天线的自干扰问题。根据目前自干涉分辨的科学研究成果,全双工系统化选择了物理层的干涉分辨方法。全双工系统自干扰解决方案的新技术包括天线自干扰解决方案、模拟电子域自干扰解决方案和数据域自干扰解决方案。除了新的自干扰解决技术外,还包括以下几个方面:制定了一种低复杂度的物理层干扰消除计算方法,并探讨了双工操作系统在功率控制和能耗控制方面的问题;将双工技术应用到认知无线网络中,使二次连接点能够同时检测和应用空闲频段,减少了二次连接点之间的影响,改善了认知无线网络的特性;在异构网络中应用双工技术来解决无线返回问题;双工技术和中继技术的结合,可处理现阶段数据网络中隐藏终端难题,拥塞导致的吞吐量损害难题及端到端延时难题等;将双工中继技术应用与MIMO技术应用融合,选用最优化组合波束构造,提升操作系统端到端特性和抗干扰性。

3 5.8G无线视频收发转手持移动系统安全问题

3.1 网络业务安全问题

随着5.8G网络技术的不断发展,它也将被广泛应用于电子商务或相关的增值服务,但在实际业务发展中,对信息和设备的安全性会有更高的要求。对于目前用户使用的功能系统来说,其流动性特征明显。在实际的流通中,经营者、传播者和服务提供者也将参与,各个环节的通信对安全性也有很高的要求,因此5.8G在未来的应用中也会面临安全问题。

3.2 5.8G网络数据安全风险

5.8G网络充满了大量的信息数据,这些数据传输采用的是切片技术提供一个虚拟的传输网络,从而保证信息传输的高速运行。在传输过程中,如果网络切片遭受非法入侵,传输过程中的数据将被泄露,从而导致网络数据保密性的损失,甚至可能导致数据被非法篡改,造成巨大的安全风险和经济损失。

3.3 用户隐私和安全问题

与5G网络技术相比,5.8G网络技术具有更加突出的便捷性特征。但是,网络漏洞的特点仍然存在,在实际应用过程中更容易受到攻击和盗窃。如果情况严重,也会对终端造成损害。一些恶意攻击的行为通常会伪装成合法的用户,在获得信任后开始攻击,这种现象很难根除。

4 5.8G无线视频收发转手持移动系统安全的关键技术

5.8G无线视频收发转手持移动系统的安全性主要体现在关键技术的应用上。为了分析关键技术的应用安全,要了解5.8G无线视频收发转手持移动系统安全的关键技术。

4.1 虚拟化技术

5.8G无线视频收发转手持移动系统主要采用虚拟化技术实现网络功能和业务的虚拟化,即将传统无线视频收发转手持移动系统的软硬件解耦,搭建虚拟基础设施平台,使用统一的虚拟设备提供相应的网络服务。采用虚拟化技术可以很好地实现网络资源的集成管理和控制,优化网络资源配置,加强资源调度,满足多样化业务的需求,从而缩短无线视频收发转手持移动系统运营的业务周期。

4.2 网络切片技术

网络切片技术是5.8G无线视频收发转手持移动系统中必不可少的关键技术。网络切片的主要目的是根据不同的网络功能和网络特性,在虚拟网络上切割出不同的逻辑网络,这也是5.8G移动无线传输技术支持多场景应用的关键。同时,网络切片技术的应用也可以很好地实现安全隔离,其实,网络切片技术在本质上也是一种虚拟化技术。要想通过切片技术的应用达到安全隔离的目的,就要提前的对逻辑网功能进行配置。不同的逻辑网络应配置不同的网络ID,并通过ID认证和审计,将符合网络安全的网络片纳入无线视频收发转手持移动系统的核心网络安全服务器中,使用户在场景应用过程中,将网络片的ID认证作为请求指令。对于不同切片的网络数据,可以采取相应的安全保护措施,选择最合适的安全计算方法,将用户与切片ID绑定,实现切片与切片之间的安全隔离。

4.3 接入网技术

接入网技术同样是5.8G无线视频收发转手持移动系统安全管理中的一项关键技术。出现了越来越多的无线接口,这在提升无线视频收发转手持移动系统环境开放性的同时,也产生了相应的无线接入安全问题。在5.8G时代,应该更加重视对用户个人隐私和信息的保护,确保用户接入的信息安全,对传统接入网技术进行改造和升级,在接入网中应用非对称加密技术,也就是5.8G移动通信的网教传统的将传统的SIM卡升级为USIM卡,对归属网公钥信息进行预设,实现无线视频收发转手持移动系统用户的永久身份信息识别认证,使用户在无线接入时可以进行加密操作,更好地保护用户的隐私和信息安全。

4.4 统一认证技术

5.8G无线视频收发转手持移动系统构建了统一认证的安全框架。在此基础上,有必要实现统一认证技术的应用。统一认证技术是基于可扩展的认证协议,通过服务器进行认证。5.8G无线视频收发转手持移动系统中,为了更好地统一身份验证过程和身份验证模式,需要整合各种身份验证协议基于可扩展认证协议,以形成一个完整、统一的认证框架,然后阐明安全认证的标准,从而完成相应的技术认证。

4.5 网络可信技术

在5.8G无线视频收发转手持移动系统的运营过程中,会有很多与第三方应用的交互。5.8G无线视频收发对第三方应用更加开放,可以在一定程度上有效提升用户体验,但也带来了不可避免的网络安全问题。为了保证5.8G无线视频收发转手持移动系统在与第三方应用交互过程中的交互安全性,需要应用网络可信技术。即在业务授权过程中,5.8G无线视频收发转手持移动系统需要提供可信的认证技术,根据第三方业务的特点定制专属的信任方案,并加强动态监控。一旦发现第三方应用程序交互存在信任问题,可以撤销授权。

4.6 区块链技术

5.8G无线视频收发转手持移动系统当中有着数量十分庞大的移动终端设备,并且设备类型非常多样化,这在一定程度上增强了网络环境的复杂性。针对这种情况,可以使用区块链技术,将区块链技术与5.8G移动无线传输技术相结合,构建一个相对完整的安全防护网络,通过私有链的使用来实现对分散的个人数据的管理,借助大量的嵌入式设备完成对不同终端用户的安全接入的控制和管理,在增强网络安全防护能力的同时,也能满足用户的基本需求。

5 结束语

5.8G无线传输技术将成为未来移动通信的主要技术,也是现代移动通信研究的重要内容。由于技术应用时间较短,在技术应用过程中难免会出现一些安全问题或其他技术问题。要对各种问题给予足够的重视,结合技术应用情况,做好数据的收集、总结和分析,通过对技术应用的不断研究,明確技术应用的最佳方案,制定理想的技术安全管理控制策略。

参考文献

[1] 张培培.5.8G无线通信技术的应用前景分析[J].无线互联科技,2019(24):32-33.

[2] 张亦苏,刘志坚.5.8G无线通信技术概念及相关应用[J].通讯世界,2020(10):93.

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