物理层安全技术研究现状与展望.pdf

研究与开发 物理层安全技术研究现状与展望宰 龙 航1 袁广翔2 王静1 刘元安1 1 北京邮电大学泛网无线通信教育部重点实验室北京1 0 0 8 7 6 2 工业和信息化部电信研究院泰尔实验室北京1 0 0 1 9 1 物理层安全技术的研究正逐渐成为信息安全和无线通信两个领域的交叉热点 回顾了物理层安全技 术的背景和研究现状 并对其未来的发展进行了展望 物理层资源的多样性和惟一性等特征以及十几 年来物理层传输技术的涌现和发展 为物理层安全技术的研究开展提供了广阔的空间 目前物理层安 全技术的研究以引入各种新技术之后的窃听信道容量分析为基础 并且已经出现了物理层鉴权技术 物理层密钥产生技术和物理层加密技术等新兴的研究方向 霪关键镯无线通信 物理层安全 窃听信遴 1物理层安全技术的背景 1 1 无线通信系统的安全性 随着现代社会对信息需求的不断增长以及通信技术 的飞速发展 社会各方面对信息的依赖性明显增强 通信 网的规模E t 益扩大 与计算机网和广播电视网也日趋融 合 作为国家信息基础设施的重要组成部分 通信网已成 为世界各国综合国力竞争的热剧 众所周知 通信系统质量一般从如下3 个方面进行 衡量 有效性 即数据传输的速率和吞吐量相关指标 可靠性 即数据传输过程中 由现实通信系统中不 可避免的噪声 干扰等造成的差错相关指标 安全性 即数据传输过程中的非正常事故及其危害 程度相关指标 中国博士后基金资助项目 N o 2 0 1 1 0 4 9 0 3 2 9 国家自然科学基 金资助项目 N o 6 0 8 0 2 0 8 2 十一五 国家科技重大专项资助项 目f N o 2 0 0 9 Z X 0 3 0 0 3 0 0 8 0 1 篓驾鞋 安全性是通信质量的重要衡量手段 表征了通信系统 面对人为破坏和威胁时的抵抗能力 在各类通信系统中 无线通信系统受到的安全威胁更甚于物理传输介质相对 封闭的有线通信系统 其原因体现在如下几个方面 2 5 1 无线通信系统物理传输介质的开放性 即无线传播 的广播特性使其更容易遭受安全威胁 无线终端的移动性使其安全管理难度更大 无线通信网络拓扑结构的多样性和变化性给安全 机制的实施带来了困难 无线传输的不稳定性除了影响无线通信系统的有效 性和可靠性之外 同样给通信的安全性带来了挑战 1 2 物理层安全技术的出现背景 现行的无线通信系统信息安全机制主要移植于有线 系统 从开放系统互连7 层协议的角度看 传统无线通信 系统中的信息安全技术主要集中于网络层及其以上各 层 并在研究中假设物理层已提供了畅通且无差错的传 输 无线通信系统中的物理层安全技术研究尚未引起足 够的重视 万方数据 9电信科学2 0 1 1 年第糕 另一方面 无线通信系统的物理层传输技术正在经历 快速而持续的发展 信道编码技术的革新1 6 1 多载波技术的 工程可实现化 多天线技术f 7 8 1 和协同中继技术I 虬埘的出现 都在不同时间段引领了无线通信技术的研究热潮 并极大 地丰富了无线通信的物理层资源 无线通信系统的物理层资源的多样性为物理层信息 安全技术的研究开展提供了广阔的空间 同时也留下了诸 多亟待解决的问题 首先 无线传播信道的惟一性 保密性 互易性等特征 为物理层安全机制的研究提供了足够的空间 多载波技术 的使用提供了无线信道的频域自由度 多天线技术的使用 首先开拓了无线信号的空域自由度 协同中继技术的使用 继续开拓了无线通信系统的空域自由度 并在无线通信链 路两端之外引入了新的节点和角色 其次 安全机制在某些特殊设备上只能由物理层技术 进行实现 在未来的无线通信系统中 尤其是分布式无线 通信系统中 低成本低复杂度的单一功能节点拥有极大的 市场份额 此类节点的上层结构被极大地简化 传统的安 全机制无法延续使用 在此类的无线通信系统中 物理层 信息安全机制的使用几乎是无可避免的 再次 传统的无线物理层传输技术与物理层信息安全 机制存在天然的共性 例如 扩频通信技术不仅可以提升 传输的可靠性 也同样具有抗干扰和保密性的特征 扰码 技术的使用同样可以起到加密和防止业务流分析的作用 多人多出 m u l t i i n p u t m u l t i o u t p u t M I M O 系统中的波束赋 形技术将发送信号置于接收端所在的方向上 这一特点同 样可以应用于物理层安全机制的研究 综上所述 随着无线通信的发展和基于移动终端的业 务在未来可预见的爆炸式增长 有效利用无线通信系统的 物理层资源 研究基于物理层资源的信息安全技术 探索 能够有效提高无线通信系统的安全性的新方法 具有深远 的理论意义和实际应用价值 在物理层实现信息安全 为 研究人员开辟了一种有效利用物理层资源的新途径 开拓 了信息安全的研究领域 但是 由于无线通信中的各种物 理层技术蓬勃发展 层出不穷 如何充分地开发物理层资 源的惟一性和保密性 目前尚有巨大的研究空间 2 国内外研究现状及分析 2 1 信息安全技术 广义的信息安全技术几乎与通信技术同时诞生 并拥 有一段相当长的历史 例如古罗马的卷筒密码和中国春秋 时期的虎符都可以看作早期信息安全技术的雏形 在当今 社会中 通信信息安全技术是一门涉及数学 信息论 计算 机科学和通信等多门学科的综合性技术 由于无线通信系 统的广泛应用和其承担的重要作用 无论是商用还是专用 无线通信系统都可能会遭受多种安全威胁 l 2 5 l 1 4 1 表1 给出了具体安全威胁的种类及其具体描述 因此 针对其所面临的安全威胁 无线通信系统的安 全性可以从如图1 所示的几个方面进行定义 1 I 为实现通信网的安全性要求 通信网信息安全技术研 究可以分为以下几类 1 1 3 1 如图2 所示 鉴权 认证技术 对每个参与通信的实体进行惟一 识别 信息加密技术 防止信息泄漏 表1通信系统安全威胁种类列举 威胁种类描述 信息泄露 完整性破坏 拒绝服务 非授权访问 窃听 业务流分析 假冒 旁路控制 特洛伊木马 病毒 重放 媒体废弃 信息被泄露或透露给某个非授权的实体 数据被非授权地进行增删 修改或破坏而受到损失 对信息或其他资源的合法访问被无条件地阻止 某一资源被某个非授权的人使用 或被授权的人以非授权的方式使用 用各种可能的合法或非法的手段窃取系统中的信息资源和敏感信息 通过对系统进行长期监听 利用统计分析方法对诸如通信频度 通信的信息流向 通信总量的变化等参数进行研 究 从中发现有价值的信息和规律 通过欺骗通信系统 或用户 达到非法用户冒充成为合法用户 或者特权小的用户冒充成为特权大的用户的目的 攻击者利用系统的安全缺陷或安全性上的脆弱之处获得非授权的权利或特权 软件中含有一个觉察不出的有害的程序段 当它被执行时 会破坏用户的安全 在计算机系统运行过程中能够实现传染和侵害功能的程序 出于非法目的 将所截获的某次合法的通信数据进行拷贝 而重新发送 信息被从废弃的磁碟或打印过的存储介质中获得 篓盈隧 万方数据 理翌壅兰茎垄 j 瓢穗 衫鼍信网 蔗 和 图I 通信同安全定义 抗干扰技术 消除或减轻人为的恶意干扰 安全管理 对通信安全服务相关操作进行管理 主 要包括鉴别管理 访问控制和密钥管理 记录 审计 对涉及通信系统相关的事件和操作进 行记录 以备查询和审计 2 2 物理层传输技术的发展 在过去的2 0 年间 物理层技术的蓬勃发展引领了多 次通信与信息领域的变革 新的物理层技术的出现或物理 层技术研究的重大突破是通信与信息理论新的研究热潮 的起点 1 9 9 3 年 B e r r o u 等在参考文献 6 中提出了易于实现的 接近香农极限的信道编码m t u r b o 编码 并因此引发了 在无线通信中信道编码及其外延相关技术的蓬勃发展 例 如低密度奇偶校验码 1 0 wd c n s i t yp a r i t y c h e e kc o d e L I D P C 的 死灰复燃 循环卷积t u r b o 码 c o n v o l u t i o nt u r b oc o d e 口 和喷泉码等编码的出现 此外 t u r b o 码的编码器结构 采用了双编码器和交织器 译码嚣采用软人软出的双译码 器和循环迭代算法 这一思想也引发了无线通信中的各种 迭代接收机的研究热潮 新型编码技术的出现及其在无线 通信系统中的应用 极大地提升了无线通信物理层传输的 可靠性 此外 由于信道编码技术与传统基于比特流的加 密技术的天然共性 其发展同时也给物理层信息安全提供 了便利和研究空间 2 0 世纪9 0 年代中后期 M I M O 技术的出现引发了新 一轮的无线通信物理层技术研究热潮 B e 实验室的 T e l a m r 在参考文献 7 中揭示了多天线的引人给无线通信 系统带来的成倍的容量增益 P a u l r a j 和P a p a d i a s 在参考文 献 8 中系统阐释了空时信号处理对无线通信系统的有效 性和可靠性的提升潜力 此后M I M 0 技术成为了研究界和 工业界最热门的话题之一 M I M O 技术的出现为无线信号 增加了空问的维度 用以提升无线通信系统的可靠性和有 效性的多天线技术已在过去的十余年里经过细致的研究 而如何应用多天线技术以提升无线通信的安全性 仍有待 进一步研究 2 1 世纪的头十年间 协作中继技术成为了无线通信 领域新崛起的研究热点之一 S e n d o n u r i s 在2 0 0 3 年提出了 用户协作通信的概念 并分析了其带来的系统容量增益哪 L a n c m a n 在参考文献 1 0 中分析了协作中继带来的分集增 益 协作中继技术不仅引人了新的空间自由度 而且提供 了一种利用无线传播环境的开放性提升通信性能的方 法 无线终端之间通过共享 给予 允许等方式实现协 作 与M I M O 技术类似 协作中继技术同样为物理层安 全技术提供了新的研究内容 2 3 物理层信息安全技术 窃听信道保密容量域研究是物理层信息安全技术研 究的基础 也是实际物理层信息安全机制研究的指导 保 密容量域的研究最早可以上溯至1 9 4 9 年S h a n n o n 的开刨 性研究嘲 1 9 7 5 年W y n e r 定义了窃听信道 1 9 7 8 年C s i s z a r 和K o m e r 对广播信道下的保密信息传输进行了研究 参 考文献 1 8 中将参考文献 1 6 1 q a 的窃听信道进一步扩展为 高斯窃听信道 如图3 所示 源端A 向目的端B 进行信息 传输 由于无线传播环境的广播特征 窃听端E 同样可以 接收到源端A 的信号并尝试进行破译 当两条传播链路 均为加性高斯白噪信道时 窃听信道保密容量即定义为源 嗣2 通信罔安全技术 万方数据 皇堕壁篁薹鎏錾謦圈 端一目的端互信息与源端一窃听端互信息的差值m 8 1 进入 2 l 世纪后 物理层技术的革新大大扩展了窃听信道的形 式 例如多用户窃听信道 o 圳1 多天线窃听信道1 2 2 2 4 1 中继 窃听信道瞄删 协作窃听信道阻刮等 因而为保密容量域研 究提出了新的课题 源端 6 罔3 窃听信道示意 目的端 e 基于保密容量域的研究结果 目前物理层安全机制的 研究主要集中于以下3 个方向 物理层鉴权技术 即利用物理层信号的细微特征来 识别设备硬件的惟一性 以达到设备鉴权的目的 卫星通信和雷达系统中的射频指纹技术1 3 0 3 2 1 可以应 用于无线通信系统的物理层鉴权 物理层密钥技术 无线传播信道在两个相反的传播 方向上存在很大程度的互易性 利用这一点不仅可 以用于研究闭环的链路白适应技术 同样可以用于 通信两端的密钥产生 参考文t t 3 3 3 5 仲提出了基 于频域信道的密钥产生算法 利用每条无线链路的 惟一性作为无线终端的标识用以对信息流进行加 密 利用无线信道在空间上的不相关 参考文献 3 6 中提出了一种基于叠加码的密钥产生方法用于正 交频分复用系统 参考文献 3 7 提f l J 使用信道的 连续o C f q 相位作为通信链路的惟一标识 物理层加密技术 此类别中应用较为广泛的是将上 层的加密技术扩展至物理层进行使用 即使用密钥 对信息流进行加扰 弼一 或者研究具有加密性质的 物理层信道编码对信息进行加密 然而 上述加 密技术并没有充分利用无线通信物理层资源异于 传统有线系统的特征 参考文献 4 2 1 中提出了一种 在超宽带系统中使用空时编码逼近保密信道容量 的方法 参考文献 4 3 伸提出了在多天线频选信道 下 使用V a n d e r m o n d e 预编码将发送信号置于源 端一窃昕端信道的零空间内 在防止信息泄漏的同 时对源端的天线数提出了更高的要求 从已有的研 究成果中可以看出 将物理层资源的特征用以进行 信息加密的相关研究已经开始 尚存在非常大的研 究空间 3 未来发展趋势展望 综上所述 尽管近年来在物理层安全这一崭新领域的 研究已有了一些成果 但是还未能考虑无线通信系统物理 层技术所具有的特点与无线资源的复杂性 尚未充分发掘 无线资源尤其是无线信道的差异性和互易性带来的通信 安全性提升的潜力 首先 作为开展物理层安全机制研究 的理论基础 现有的保密容量域研究并未跟上物理层传输 技术的发展速度 其次 目前的物理层鉴权 密钥 加密等技 术发展尚在襁褓之中 还未能结合最新的物理层传输技术 充分开发物理层资源特征 从而提升无线通信的安全性 最后 众多现有物理层传输技术与物理层信息安全存在着 天然的联系 但目前未能引起足够的重视 因此 目前关于物理层安全的研究基本上还处于初期 的探索阶段 要最终形成成熟的应用技术 还需要更具创 新性的研究和更多细致的工作 在国内外对物理层安全技 术研究日益重视的背景下 适时启动一些关键支撑技术的 研究项目是必要且十分迫切的 参考文献 l 张泽忠通信网的信息安全电信科学 1 9 9 7 1 3 1 2 6 9 2十文彬 无线阿络安全的相芰技术研究与改进山东大学硕 士学位论文 2 0 0 7 3来建明无线网络安全方法与技术研究西安电子科技大学 博士学位论文 2 0 0 4 4 C y r u sP S e t hFM a x i m u mw i r e l e s ss e c u r i t y 1 n d i a n a p e l i s S a m s P u b h s h i n g 2 0 0 2 5 胡爱群 无线通信网络的安全问题及对策电信科学 2 0 0 3 1 9 1 2 4 2 4 5 6C l a u d eB A l a i nG P u n y aTN e a rS h a n n o nl i m i te 皿r c o r r e c t i n g c o d i n ga n dd e c o d i n g T u d x H o d e sI n P r o eI E E EI C C 1 9 9 3 7T e l a t a rIEC a p a c i t yo fm u l t i a n t e n n aC a l I s a i a nc h a n n e l s E u r o p T r a n sT e l e e o m m u n 1 9 9 9 1 0 6 5 8 5 5 9 5 8P a u k jA P a p a d i a sC S p a c e t i m ep r o c e s s i n gf o rw i m l e s 8 c o m m u n i c a t i o n sI E E ES i g n a lP r o c e m m gM a g a z i n e 1 9 9 7 1 4 6 4 9 8 3 叩一誊母一 嘶 州 缔郴 巍 万方数据 研究与开发 9S e n d o n s r i sA E r k i pE A a z h a n gB U s e rc o o p e r a t i o nd i v e r s i t y p a r tI s y s t e md e s c r i p t i o na n dp a r t i m p l e m e n t a t i o na s p e c t s a n dp e r f o r m a n c ea n a l y s i s I E E ET r a n sC o m m u n 2 0 0 3 5 1 l9 2 7 19 4 8 1 0 L a n e l n a nJN T s eD NC W o m e l lGW C o o p e r a t i v ed i v e r s i t y i nw i r e l e s sn e t w o r k s e f f i c i e n tp r o t o c o l sa n d o u t a g eb e h a v i o r I E E ET r a n sI n fT h e o r y 2 0 0 4 5 0 1 2 30 6 2 30 8 0 l l 龙航 郑侃 王方向等 协同系统中预编码技术的发展 电信 科学 2 0 0 9 2 5 6 3 9 4 4 1 2 王方向 郑侃 龙航等 多用户预编码技术在中继系统中的应 用 电信科学 2 0 1 哦2 6 5 6 0 6 5 1 3 池丽梅 计算机通信网络的安全性 现代电信科技 1 9 9 8 1 1 9 1 1 1 4 孔祥浩 关于3 G 通信网络安全问题的探讨 电脑与电信 2 0 1 0 1 3 4 3 5 1 5S h a n n o nC C o m m u n i c a t i o nt h e o r yo fs e c r e c ys y s t e m s B e l lS y s t T e e hJ 1 9 4 9 2 8 4 6 5 6 0 1 5 1 6W y n e rAD 1 1 I ew i r e t a pc h a n n e l B e l lS y s tT e c hJ 1 9 7 5 5 4 8 13 5 5 13 8 7 1 7C s i s z a rI K o m e rJ B r e a d c a s tc h a n n e l sw i t hc o n f i d e n t i a l m e s s a g e s I E E ET r a n s a c t i o n so nI n f o r m a t i o nT h e o r y 1 9 7 8 2 4 3 3 3 9 3 4 8 1 8L e u n g Y a n C h e o n gS H e l l m a nM T h eG a n s s i a n w i r e t a p c h a n n e l I E E ET r a n s a c t i o n so nI n f o r m a t i o nT h e o r y 1 9 7 8 2 4 4 4 5 1 4 5 6 1 9E r s e nE k r e m S e n n u rU l u k u s S e c r e c yc a p a c i t yo fnc l u s so f b r o a d c a s tc h a n n e l s 稿出锄e a v e s o p p e r E U R A s I PJ o u r n a lo n W i r e l e s sC o m m u n i c a t i o n sa n dN e t w o r k i n g 2 0 0 9 2 0Y i n g b i nL i a n g P o o rHV S h a m a iS S e c u r ec o m m u n i c a t i o no v e r f a d i n gc h a n n e l s I E E ET r a n s a c t i o n so nI n f o r m a t i o nT h e o r y 2 0 0 8 S 4 6 24 7 0 一24 9 2 2 1K h i s t iA T e h a m k e r t e nA W o m e l lGW S e c u r eb r o a d c a s t i n g o v e rf a d i n gc h a n n e l s I E E ET r a n s a c t i o n so nI n f o r m a t i o nT h e o r y 2 0 0 8 5 4 6 24 5 3 24 6 9 2 2T a nFW o n g M a t t h i e uB J o h nMS S e c r e ts h a r i n go v e r f a s t f a d i n gM I M Ow i r e t a pc h a n n e l s E U B A S I PJ o u r n a l o n W i r e l e s sC o m m u n i c a t i o n sa n dN e t w o r k i n g 2 0 0 9 2 3Y i n g b i nL i a n g G e r h a r dK P o o rHV e ta 1 C o m p o u n dw i r e t a p c h a n n e l s E U B A S I PJ o u r n a lo nW i r e l e s sC o m m u n i c a t i o n sa n d N e t w o r k i n g 2 0 0 9 2 4T i eL i u S h a m a iS An o t eo nt h es e c r e c yc a p a c i t yo ft h e m u l t i p l e a n t e n n aw i r e t a p c h a n n e l I E E ET r a n s a c t i o n so n I n f o r m a t i o nT h e o r y 2 0 0 9 5 5 6 25 4 7 25 5 3 2 5 L i f e n gL a i H e s h a mEG T h er e l a y e a v e s d r o p p e r c h a n n e l c o o p e r a t i o n f o r s e c r e c y I E E ET r a n s a c t i o n s o nI n f o r m a t i o n T h e o r y 2 0 0 8 5 4 9 40 0 5 40 1 9 2 6A g g a r w a lV S a n k a rL C a l d e r b a n kAR e ta 1 S e c r e c yc a p a c i t y o fac l a s so fo r t h o g o n a lr e l a ye a v e s d r o p p e rc h a n n e l s E U B A S I P J o u r n a lo nW i r e l e s sC o m m u n i c a t i o n sa n dN e t w o r k i n g 2 0 0 9 2 7X i a n gH e A y l i nY e n e r T w o h o ps e c u r ec o m m u n i c a t i o nu s i n ga n t m t r u s t e dr e l a y E U R A S I PJ o u r n a lo nW i r e l e s 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r e tk e y s t h r o u g hm u t p a t h I n P r o cI E E EI C A S S P 2 0 0 8 3 4K o o r a p a t yH H a s s a nAA C h e n n a k e s h iS S e c u r ei n f o r m a t i o n t r a n s m i s s i o nf o rm o b i l er a d i o I E E EC o m m u nL e t t s 2 0 0 0 4 2 5 2 5 5 3 5W i l s o nR T s eD S c h o l t zR C h a r m e li d e n t i f i c a t i o n s e c r e t s h a r i n gu s i n gr e c i p r o c i t yi nU W Bc h a n n e l s I E E ET r a mo n I n f o r m a t i o nF o r e n s i c sa n dS e c u r i t y 2 0 0 7 2 3 3 6 4 3 7 5 3 6 X URT s o u r i D o vW u l i e h S e c u r i n gO F D Mo Y e rw i r e l e s s t i m e v a r y i n gc h a n n e l su s i n gs u b c a r r i e ro v e r l o a d i n gw i t hj o i n t s i g n a l c o r t s t e H a t i n n s E U R A S I PJ o u r n a lo nW i r e l e s s C o m m u n i c a t i o n sa n dN e t w o r k i n g 2 0 0 9 3 7H a n s o nAA S t a r kWE H e r s h e y JE e ta 1 C r y p t o g r a p h i ck e y a g r e e m e n tf o rm o b i l er a d i o D i g i t a lS i g n a lP r o c e s s i n g 1 9 9 6 6 4 2 0 7 2 1 2 3 8Z h o uL H a a sZ S e c u r i n ga dh o en e t w o r k s I E E EN e t w o r k M a g a z i n e 1 9 9 9 1 3 6 2 4 3 0 3 9C h a nH P e r r i gA S o n gD R a n d o mk e yp r e d i s t r i b u t i o n h e f o rw i r e l e s s 眈n s o rn e t w o r k s I n P r o cI E E ES y m pS e c u r i t y P r i v a c y 2 0 0 3 4 0T h a n g a r a jA D i h i d a rS C a l d e t h a n kAR e ta 1 A p p l i c a t i o n so f U P Cc o d e st ot h ew i r e t a pc h a n n e l s I E E ET r a n s a c t i o n so n I n f o r m a t i o nT h e o r y 2 0 0 7 5 3 8 29 3 3 29 4 5 4 1 uR P o o rV S p a s o j e v iP e t 耐 N e s t e dc o d e sf o rs e c u r e t r a n s m i s s i o n I n P r o cI E E EP I M R C2 0 0 8 C a n n e s F r a n c e 力0 0 8 4 2Y a n b i n gZ h a n g H u a i y uD a i Ar e a lo r t h o g o n a l s p a c e t i m e c e d e dU 啪s c h e m ef o rw i r e l e c u me o m m u n i e a f i 咖 E U RA S I PJ o u m a lo nW i r e l e s sC o m m u n i c a t i o n sa n dN 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i c a t i o nR e s e a r c ho fM I I T B e i j i n g1 0 0 1 9 1 C h i n a A b s t r a c t P h y s i c a ll a y e rs e c u r i t yi sb e c o m i n ga l le m e r g i n gr e s e a r c ha r e ao fi n f o r m a t i o ns e c u r i t ya n dw i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n s I nt h i sp a p e r t h eb a c k g r o u n da n ds t a t e o f t h e a r to fp h y s i c a ll a y e rs e c u r i t ya r er e v i e w e da n dt h ef u t u r e o fr e s e a r c hi sp o i n t e d o u t T h ev a r i a n c ea n de x c l u s i o no fw i r e l e s sr e s o u r c e 嬲w e l l 鹅t h ed e v e l o p m e n to fp h y s i c a ll a y e rt r a n s m i s s i o nt e c h n i q u e s b r i n g u pp l e n t yo fo p p o r t u n i t i e sf o rp h y s i c a ll a y e rs e c u r i t y B a s e do nt h es e c r e c yc a p a c i t yr e s e a r c ho ft h ew i r e t a pc h a n n e l p h y s i c a l l a y e ra u t h e n t i c a t i o n k e yg e n e r a t i o n i d e n t i f i c a t i o nm e t h o d sa r et h ec u r r e n tp o p t d a rr e s e a r c ht o p i c s K e yw o r d s w i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n p h y s i c a ll a y e rs e c u r i t y w i r e t a pc h a n n e l 收稿日期 2 0 1 1 0 7 2 0 j k j k j j 警 毒k j k j k j k j k j I k 誓皇 睁j j l j k 誓 誓 誓 坐业业业业坐业业业誊j I k 业 j 氆 j 蕾 业坐 I 翻 业 简讯 烽火通信在中国移动P T N 承载L T E 测试中表现优异 近日 备受瞩目的中国移动集团F I N 承载L T E 第一 阶段 第二阶段现网测试已圆满落下帷幕 作为国内P T N 设备主流供应商 烽火通信率先通过了全部测试项目 这 不仅证明了烽火通信加载三层功能的F I N 技术方案的成 熟性及先进性 同时也验证了该方案可以很好满足U E 业务的承载需求 保护倒换 网管等实测效果优异 目前 L T E 技术在国内已经到达预商用的阶段 采用 加载三层功能的P 矾技术构建L T E 承载网已经成为业界 的关注焦点 为了进一步验证P T N 承载L T E 的可行性 实 用性 成熟性 2 0 1 1 年4 月和6 月 中国移动在深圳分别 开展了第一阶段和第二阶段的F I N 承载L T E 大规模现网 测试 在第一阶段测试中 烽火通信和业界主流厂商分别进 行了2 5 6 条超大业务量的基于N N I 口的L S P1 l V P N F R R 联合保护互通测试 倒换时间均在5 0m s 之内 这也是国内首次进行2 5 6 条大业务量异厂家N N I 互通的 现网测试 为P T N 网络承载L T E 业务和大业务量N N I 接 口互通积累了丰富的经验 此外 烽火P 1 斟产品支持测试 标准中全部的3 层功能 大业务量L 3V P N 线性转发和 S 1 X 2 端到端传输性能优异 全面的2 层和3 层保护方式 以及完善的L 3V P N 配置和管理功能都受到测试专家的 一致好评 第二阶段重点进行了多厂商F I N 承载L T E 接入站点 带基站业务现网测试 烽火通信C i T R A N S 6 4 0 设备与华为 的L T E 基站对接 并通过中兴 华为的P T N 网络的透传成 功与华为核心网对接 测试结果表明 无论在时延还是在 保护倒换时间方面 均满足最优指标 表明P T N 多厂家环 境承载L T E 现网业务效果良好 中国移动在L T E 现网对于P T N 的测试结果 再次验 证了P T NL 3V P N 技术方案已经逐步走向成熟 具备规模 商用的能力 能够有效支撑L T E 的承载 面对技术转型和 网络演进的趋势 烽火通信将凭借领先的技术实力以及丰 富的网络部署和运维经验 进一步深化与各大运营的合 作 努力提供富有竞争力的优质解决方案 持续助力L T E 承载网络的建设需求 万方数据 物理层安全技术研究现状与展望物理层安全技术研究现状与展望 作者 龙航 袁广翔 王静 刘元安 Long Hang Yuan Guanxiang Wang Jing Liu Yuanan 作者单位 龙航 王静 刘元安 Long Hang Wang Jing Liu Yuanan 北京邮电大学泛网无线通信教育部重点实验室 北京 100876 袁广翔 Yuan Guanxiang 工业和信息化部电信研究院泰尔实验室 北京 100191 刊名 电信科学 英文刊名 Telecommunications Science 年 卷 期 2011 27 9 参考文献 43条 参考文献 43条 1 张泽忠 通信网的信息安全 1997 12 2 王文彬 无线网络安全的相关技术研究与改进 学位论文 2007 3 朱建明 无线网络安全方法与技术研究 学位论文 2004 4 Cyrus P Seth F Maximum wreless security 2002 5 胡爱群 无线通信网络的安全问题及对策 期刊论文 电信科学 2003 12 6 Claude B Alain G Punya T Near Shannon limit error correcting coding and decoding Turbo codes 1993 7 Telatar I E Capacity of multi antenna Gaussian channels 外文期刊 1999 06 8 Paulraj A Papadias C Space time processing for witless communications 外文期刊 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