WiMAX政府級(jí)安全移動(dòng)性應(yīng)用

WiMAX以IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，能夠提供任何地點(diǎn)、任意時(shí)間，對(duì)任何設(shè)備的寬帶無(wú)線接入。WiMAX在速率、吞吐量、容量等方面卓越的能力和不斷的改進(jìn)，已經(jīng)可以滿足帶寬敏感性應(yīng)用和服務(wù)，并將在災(zāi)難、緊急事件應(yīng)對(duì)，安全監(jiān)測(cè)，關(guān)鍵事件通信，軍隊(duì)作戰(zhàn)等方面，扮演越來(lái)越重要的角色。

烽火移動(dòng)成功實(shí)現(xiàn)了基于WiMAX的關(guān)鍵事件級(jí)別的VoIP系統(tǒng)和較高安全性通信，并以其厚實(shí)的技術(shù)支持和優(yōu)良的服務(wù)，成為業(yè)界可信賴的WiMAX系統(tǒng)提供商。烽火移動(dòng)更為WiMAX的政府級(jí)安全移動(dòng)性應(yīng)用做了大量的工作，深刻理解政府級(jí)無(wú)線解決方案對(duì)高安全性通信網(wǎng)絡(luò)和高可靠性服務(wù)的要求，取得了很大突破。

一、WiMAX安全性

眾所周知，IEEE802.16d標(biāo)準(zhǔn)下的WiMAX只能提供單向認(rèn)證而沒有提供雙向認(rèn)證；易產(chǎn)生漏洞；還存在管理協(xié)商漏洞，管理幀協(xié)商交互過(guò)程的安全性不夠等諸多安全問(wèn)題。

IEEE802.16e標(biāo)準(zhǔn)以其固有的更安全性基礎(chǔ)，支持先進(jìn)的加密、認(rèn)證和安全機(jī)制，滿足SBU級(jí)別的信息保護(hù)，同時(shí)也符合了政府級(jí)應(yīng)用的需要。這些安全機(jī)制包括設(shè)備用戶的認(rèn)證、保密性和有效性。該標(biāo)準(zhǔn)支持多種加密算法和其他的安全性技術(shù)，如動(dòng)態(tài)更新密鑰和檢測(cè)回放攻擊的能力等。

針對(duì)原來(lái)單向認(rèn)證的安全問(wèn)題，我們多采用改單向?yàn)殡p向認(rèn)證的解決方案，根據(jù)IEEE802.16e中提出的雙向認(rèn)證的概念，為BS也頒發(fā)數(shù)字證書，主要包括BS認(rèn)證SS實(shí)體、SS認(rèn)證BS實(shí)體、BS提供SS一個(gè)AK和BS提供SS授權(quán)的SAIDs四個(gè)步驟。

WiMAX將使用終端和用戶認(rèn)證來(lái)確保網(wǎng)絡(luò)接入的安全，防止服務(wù)盜取。尤其，PKMv2的使用來(lái)傳輸EAP消息，增強(qiáng)EAP體系也在一定程度上提高了整個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)證強(qiáng)度。終端設(shè)備和用戶的同時(shí)認(rèn)證，網(wǎng)絡(luò)安全性的水平也會(huì)得到提高。用戶流在網(wǎng)絡(luò)單元間以隧道傳輸，是安全性設(shè)計(jì)重要的特征，可以阻止攻擊者接入WiMAX控制或網(wǎng)絡(luò)管理通道。IEEE802.16e還支持AES-CCM算法。CCMP使用AES有助于滿足傳輸安全性、認(rèn)證和數(shù)據(jù)完整性要求，而該要求符合了政府級(jí)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

WiMAX標(biāo)準(zhǔn)還采用了多項(xiàng)先進(jìn)的IP層安全標(biāo)準(zhǔn)，如IPSec和GRE通道，來(lái)為802.16基站和ASN網(wǎng)關(guān)的連接提供網(wǎng)絡(luò)安全。PKMv2 和IPSec一起為面向IP的無(wú)線寬帶構(gòu)架上的802.16接入，提供端到端的WiMAX安全解決方法。

WiMAX安全性問(wèn)題同其他接入形式一樣，都是復(fù)雜、敏感而又不斷發(fā)展的。烽火移動(dòng)深感安全性問(wèn)題的重要，并加大了對(duì)安全性問(wèn)題的進(jìn)一步研究，以期在擴(kuò)大加密子層、加密管理信息、規(guī)范授權(quán)SA、規(guī)范隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、改善密鑰管理等方面，與業(yè)界一起，推動(dòng)WiMAX技術(shù)的發(fā)展。實(shí)現(xiàn)包括WLAN、WAPI等無(wú)線多網(wǎng)互通的安全性保證，既而考慮與2G、3G系統(tǒng)共用AAA體系的過(guò)程。

二、端到端的政府級(jí)WiMAX

烽火移動(dòng)理解的端到端的政府級(jí)WiMAX解決方案，需要達(dá)到政府級(jí)的安全性，采用一切可能的措施保護(hù)敏感信息。一個(gè)安全性體系構(gòu)架不僅僅是對(duì)空中接口的加密，為了在空中接口之上提供端到端的網(wǎng)絡(luò)安全，WiMAX結(jié)構(gòu)的其他單元，即用戶、控制和管理平面，也必須安全化，以阻止入侵。用戶平面包括空中接口來(lái)的用戶數(shù)據(jù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)�？刂破矫姘�括信令消息，會(huì)話管理和建立，以及用戶和設(shè)備的認(rèn)證。管理平面包括操作、管理和維護(hù)平臺(tái)的接口，接入控制和遠(yuǎn)端接入。所有這三個(gè)平面由需要整體性安全方法的多平臺(tái)和接口連接構(gòu)成。烽火移動(dòng)將推出分層安全模型，把解決辦法貫穿網(wǎng)絡(luò)以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)定義的安全性。該模型通過(guò)使用雙重攻擊辦法，確保網(wǎng)絡(luò)中不發(fā)生單節(jié)點(diǎn)安全失效。她使用了多途徑使網(wǎng)絡(luò)中的多區(qū)域安全性得到加強(qiáng)。

烽火移動(dòng)的端到端WiMAX解決方案，考慮了數(shù)據(jù)鏈路加密或?qū)?安全性，使用嚴(yán)格的加密算法，確保加密過(guò)程的安全，信息盡可能少的被竊聽，解析攻擊較少發(fā)生。由于安全性處理占用大量CPU資源，因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)可以處理實(shí)時(shí)應(yīng)用和業(yè)務(wù)量的系統(tǒng)。端到端的WiMAX網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有能力支持視頻、會(huì)聚語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通信等業(yè)務(wù)所需的帶寬、延遲和質(zhì)量等。烽火移動(dòng)在該方面已經(jīng)取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)。其優(yōu)化的WiMAX解決方案可最小化執(zhí)行時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)延遲，以適應(yīng)WiMAX相對(duì)較高的帶寬和數(shù)據(jù)包流量。幀基礎(chǔ)的系統(tǒng)層決策執(zhí)行速率高，資源分配和調(diào)度也分布于各個(gè)基站，而不是中央集中控制。烽火移動(dòng)的WiMAX解決方案積累了較豐富的工程和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，防御網(wǎng)絡(luò)入侵，支持動(dòng)態(tài)升級(jí)，能夠達(dá)到政府級(jí)安全性。

安全移動(dòng)性政府級(jí)網(wǎng)絡(luò)還必須考慮IPv6。自開始之初，802.16標(biāo)準(zhǔn)就是基于IP設(shè)計(jì)的。擴(kuò)展了的IPv6地址空間可以滿足加強(qiáng)型情形感知和信息有效性等軍事要求，實(shí)現(xiàn)單一透明的全球網(wǎng)絡(luò)。每平方厘米多了IP地址的密度，可以使幾乎所有設(shè)備IP化，效率隨之大大提升。透明的IPv6網(wǎng)絡(luò)和無(wú)處不在的IPSec配置，為端到端通信整合和認(rèn)證，提供了很好的保證。烽火移動(dòng)的WiMAX解決方案使用高性能的IPv6軟件協(xié)議棧并兼容IPv4版本，雙協(xié)議棧可以輕松的配置IPv6構(gòu)架以滿足IPv4網(wǎng)絡(luò)的需要，確保網(wǎng)絡(luò)安全和可靠。

烽火移動(dòng)不斷的為管理、信令和媒體平面安全的架構(gòu)安全性標(biāo)準(zhǔn)做著貢獻(xiàn)，積極參與ATIS，3GPP，ITU，ITA，以及其他一些標(biāo)準(zhǔn)組織。烽火移動(dòng)的構(gòu)架安全性能確保一致性的能力集合，為用戶提供基本的安全操作功能集。

三、WiMAX政府級(jí)應(yīng)用

WiMAX因其高帶寬能力，覆蓋范圍廣，可靠性強(qiáng)，可升級(jí)，政府級(jí)的安全機(jī)制，安裝配置簡(jiǎn)易等特點(diǎn)，更適合移動(dòng)應(yīng)用。隨著802.16e標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，尤其是在移動(dòng)性和安全性方面的進(jìn)一步完善，WiMAX完全能夠支持通信政府級(jí)應(yīng)用。下面列舉WiMAX在某些政府級(jí)應(yīng)用上扮演的角色。

1、軍事和國(guó)防

現(xiàn)代國(guó)防和軍事越來(lái)越離不開網(wǎng)絡(luò)，電子、通信實(shí)力直接左右著戰(zhàn)爭(zhēng)的勝負(fù)和軍事威脅的走向�，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)往往有時(shí)就是在比拼電子戰(zhàn)能力。國(guó)家主權(quán)的完整、人民安全和社會(huì)財(cái)富的保障，離不開具有政府級(jí)安全性的通信應(yīng)用。軍隊(duì)的網(wǎng)絡(luò)要求提供非常安全、非常先進(jìn)的通信技術(shù)和工具。這些通信工具應(yīng)有助于，快速、靈活地多媒體信息資源的接入，不受地域和范圍的影響。

WiMAX移動(dòng)性架構(gòu)，較理想的符合了這種新型的復(fù)雜戰(zhàn)術(shù)防御操作模型的要求。WiMAX提供一個(gè)簡(jiǎn)易、方便和總在線的戰(zhàn)地解決方案，使各種便攜和手持終端設(shè)備用戶有能力維護(hù)網(wǎng)絡(luò)連接以及在其軍事行動(dòng)區(qū)域接入緊急事件的多媒體數(shù)據(jù)。借助車載移動(dòng)天線，士兵可以迅速建立起adhoc寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)手持終端獲悉實(shí)時(shí)勘測(cè)偵察情況、地圖坐標(biāo)、軍事指令等等。區(qū)域性的無(wú)縫覆蓋，滿足了士兵之間的無(wú)縫統(tǒng)一連接，保證了與指揮部的通信。該解決方案甚至可以支持接入軍事行動(dòng)區(qū)的實(shí)時(shí)視頻。

烽火移動(dòng)WiMAX解決方案支持“make-before-break”切換模式。一個(gè)移動(dòng)設(shè)備在發(fā)起與另一個(gè)基站通信前，保持與前一個(gè)基站的連接，而不立刻斷掉，即與第二個(gè)基站通信開始先于與第一個(gè)基站的斷開。

2、公共安全

國(guó)家安全部門負(fù)責(zé)國(guó)家安全，防范恐怖襲擊，打擊犯罪，保障人民權(quán)益。WiMAX作為遠(yuǎn)程無(wú)線視頻監(jiān)控回傳技術(shù)，得到越來(lái)越多的青睞。WiMAX提供的無(wú)線視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)，可以應(yīng)用于對(duì)邊疆的監(jiān)控，以阻止走私，加強(qiáng)對(duì)非法偷渡的察覺。WiMAX也可以被用于更加高效的監(jiān)視重要工業(yè)區(qū)、核電站及相關(guān)核設(shè)施、壩區(qū)、關(guān)鍵交通線路，以及某些高危險(xiǎn)場(chǎng)合。它還可以為法律執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)布實(shí)時(shí)的高質(zhì)量照片，如給某些特定的車輛。視頻監(jiān)視系統(tǒng)將隨著WiMAX更短的延遲、更先進(jìn)的帶寬，性能進(jìn)一步得到優(yōu)化。

WiMAX的移動(dòng)性和城域級(jí)別的覆蓋，非常適合遠(yuǎn)距離的實(shí)體治安，其將是為必須配置遠(yuǎn)距離監(jiān)控的理想選擇。WiMAX為基礎(chǔ)的視頻監(jiān)控應(yīng)用，可以使政府機(jī)構(gòu)在維持任務(wù)有效性同時(shí)，資源最大化。

3、緊急突發(fā)事件響應(yīng)

正如很多突發(fā)事件，如自然災(zāi)害、事故等，都是局部發(fā)生的，因而政府經(jīng)常需要調(diào)集以對(duì)事發(fā)區(qū)域?qū)嵤┰�助。政府籌備必須包括一個(gè)針對(duì)事件管理、資源管理、規(guī)范指揮和管理結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一步驟。臨時(shí)政府設(shè)施應(yīng)當(dāng)在受災(zāi)區(qū)建立起來(lái)，以協(xié)調(diào)重建活動(dòng)和實(shí)施管理。此時(shí)，建立受災(zāi)區(qū)與指揮部或數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的通信和數(shù)據(jù)接入，通常尤為關(guān)鍵。

WiMAX幫助在受災(zāi)區(qū)建立政府機(jī)構(gòu)的遠(yuǎn)程辦公室。這些地區(qū)往往有線通信或其他原有通訊設(shè)備已被毀壞，而該地區(qū)類似辦公室和醫(yī)院所使用的復(fù)雜通信和信息的需要并未減弱，WiMAX的移動(dòng)性和靈活性卻可以解決這一難題。這些信息可能包括，如醫(yī)療史、實(shí)時(shí)天氣情況等等。WiMAX還可以方便受災(zāi)地區(qū)各機(jī)構(gòu)的通信。Adhoc寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)能快速有效的搭建，為應(yīng)急行動(dòng)中心提供遠(yuǎn)距離通訊。諸如設(shè)計(jì)計(jì)劃、地圖和建筑物安全系統(tǒng)等內(nèi)容豐富的數(shù)據(jù)，可以被實(shí)時(shí)傳送到手持終端，改進(jìn)了現(xiàn)場(chǎng)救災(zāi)組織對(duì)身邊狀態(tài)的迅速、適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)能力。

通常突發(fā)事件地區(qū)需要即刻及時(shí)的醫(yī)療支援，WiMAX可以作為移動(dòng)醫(yī)院的基礎(chǔ)。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)救援或醫(yī)護(hù)人員發(fā)現(xiàn)一名傷者，通過(guò)WiMAX他們與有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生進(jìn)行視頻咨詢，得到最合理的應(yīng)對(duì)和救治措施。同時(shí)，專家也可以參與其中，完善傷員鑒別分類支持系統(tǒng)，盡量避免可能存在的更大傷害，減小損失。

WiMAX能使移動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)或?yàn)?zāi)難響應(yīng)醫(yī)院進(jìn)行安全移動(dòng)性通信。使用WiMAX，當(dāng)移動(dòng)醫(yī)院從受災(zāi)地區(qū)一處轉(zhuǎn)移到另一處時(shí)，仍然能維持良好的數(shù)據(jù)和通信。具有政府級(jí)安全移動(dòng)性的WiMAX解決方案，其安全性可以保護(hù)病人或傷者的個(gè)人隱私不會(huì)泄漏。

總之，WiMAX技術(shù)能快速配置，相比別的技術(shù)，能夠在更大的范圍提供突發(fā)多樣條件下的可靠語(yǔ)音、視頻和數(shù)據(jù)通信。

四、小結(jié)

基于IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)的WiMAX系統(tǒng)，因其較高的頻譜利用率和數(shù)據(jù)傳輸速率，以及IP架構(gòu)，適合寬帶上網(wǎng)和移動(dòng)視頻等業(yè)務(wù)，順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)IP化的發(fā)展，具有較強(qiáng)的生命力。僅關(guān)注無(wú)線接入網(wǎng)的空中接口部分，更可以集中精力，加快標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，加快產(chǎn)品成熟的速度，使得在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中，更易強(qiáng)的先機(jī)。

隨著802.16標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，802.16e進(jìn)一步完善了WiMAX系統(tǒng)。其對(duì)移動(dòng)性的支持，以及滿足實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的需求，豐富了WiMAX業(yè)務(wù)種類，提高了WiMAX系統(tǒng)的適應(yīng)性，覆蓋范圍也有很大的擴(kuò)展。同時(shí)，802.16e在安全上的考慮，符合網(wǎng)絡(luò)安全發(fā)展的趨勢(shì)，使得WiMAX越來(lái)越為很多重要的場(chǎng)合和應(yīng)用所接受。政府級(jí)安全移動(dòng)性的滿足，為WiMAX帶來(lái)了更加巨大的市場(chǎng)空間。軍事、國(guó)防、公共安全、應(yīng)急響應(yīng)等WiMAX解決方案，論證著WiMAX的完善和成熟，預(yù)示著其在國(guó)計(jì)民生中發(fā)揮著越來(lái)越顯著的作用。