随着移动通信相关技术的迅猛发展,新业务的层出不穷,对通信系统的安全性的要求不断的提高；而且目前的安全机制不适合逐信息的、去中心化的、随机的和短距无线接触网络,如ad hoc等。因此,对于整个无线通信系统来说,可靠的安全增强机制迫在眉睫。而广播特性赋予无线信道的随机性、私密性等特点恰恰符合安全增强的需要,可以充分利用这些独特的性质对现有的安全机制进行增强。论文首先分析了2G、3G系统中安全机制所存在的隐患与缺陷,详细介绍了移动通信系统的无线特征；其次从无线特征及安全需求为着手点进行研究,在现存的安全机制基础上提出安全增强方案。安全增强方案包括利用无线信道特征实现实时的、逐信息的、双向身份认证方案及协商产生一致性密钥及随机导频序列的方案。论文提出的安全增强方案在充分利用无线信道特征的基础上,没有影响信令开销及处理时延的前提下达到了对现有安全机制的增强目的。通过搭建仿真平台,以假设检验和互信息作为分析方法,从方案的可行性、身份认证的成功率等方面做出了评估与分析,当用户低速运动时身份认证的成功率很高,但当速度增大时,信道变化加快,成功率有所降低；利用分布式信源编码的思想,采用LDPC码的信道编码技术,实现了一致性密钥及随机导频序列的协商生成,并从密钥的协商成功率及信道估计的均方误差等方面对性能进行了评估与分析,该方案在高信噪比情况下,协商生成的密钥具有很高的一致率；窃听者完全依靠猜测来获得合法通信双方信道特征,具有很大的误差。从结果来看,通信过程的安全性得到了有效的增强。