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摘 要 本文简要介绍了在350MHz频带范围内的集群无线通信网络的网络特性，重点就该网络中所使用到的区域覆盖技术、区域覆盖实现方式以及覆盖区域内所使用的信息安全技术进行了讨论和研究。
关键词 集群无线通信；区域覆盖；信息安全
中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）11-0000-00
无线通信技术的发展带动了人们通信方式的变革，当前社会，基于无线网络的移动通信技术已经成为人们生活和工作的主要沟通方式。当前所使用的无线通信系统按使用对象不同可以分为公共和专用两种，本文所讨论的在350 MHz频段使用的基于集群通信技术的无线网络属于专用通信系统。该可以在较低的组网成本、较灵活的组网方案的前提下为用户提供优质的无线网络服务如呼叫、广播、数据传输等。
1 区域覆盖技术
区域覆盖技术是无线集群通信系统的重要技术之一，利用该技术可以为无线通信网络建立合理可用的区域覆盖方案，保证无线网络系统在可靠性、安全性以及其他特性方面均具有良好的性能。
传统的无线集群通信系统中使用诸如单小区广域覆盖技术、准同步传输技术等进行小区建立和无线通信区域覆盖，这些技术所建立的覆盖区域在不同程度上均具有通信资源利用率低、小区覆盖范围有限等特点，为提升无线网络覆盖区域的通信性能、扩展集群系统的覆盖区域就必须使用多种新技术对其进行改进和完善。
1.1 单区多基站技术
该技术使用多个基站将集群系统组成蜂窝网络，每个基站之间通过光纤、微波等中继方式进行连接和通信，这样，集群系统的覆盖范围就随蜂窝网络的扩大得到了扩展和提升。在单区多基站系统中，主基站与分基站的功能基本相同，均可实现对通信信息的调度、控制、管理等功能。除此之外，多个基站的共同使用还能够在一定程度上提升通信信道的复用效率，增强系统的资源使用效率。
1.2 智能基站延伸技术
该技术可消除集群无线通信系统对微博中继设备的依赖性，通过在集群系统中增添智能延伸基站的方式实现覆盖区域的扩展和延伸。该技术在无线信号较难覆盖的区域如高山、隧道等具有较为广泛的应用。
该技术中所使用的延伸基站主要有控制器、本地无线信道和链路信道组成。由于其与主通信基站之间存在一定程度的相互独立性，故在应用时延伸基站选用的通信频率应与主基站所使用的通信频率不同，避免出现通信信道间的相互干扰。
1.3 集群智能延伸技术
该技术在原有集群系统的基础上开放无线通信接口，利用该接口将主系统和延伸系统组成分集拓扑结构实现覆盖区域的覆盖。
该技术主要用于对县级集群无线通信系统与上级集群无线通信系统的衔接和互联，可以有效解决了需要覆盖区域与集群主系统空间距离过远，无法进行链路通信的问题。
2 集群系统中区域覆盖所使用的安全技术
数字集群无线通信系统由于具有专用性，故其对安全性和可靠性的要求更严格。其中针对信息的安全威胁有无线通信信息侦听、篡改等；针对用户的安全威胁有业务监视与分析等；针对系统的安全威胁有非法入侵与信息完整性破坏等。
为提升集群无线通信系统的安全性能可采取如下几种安全防护技术。
2.1 空中接口鉴权技术
该技术主要用于在通信双方建立通信时进行身份认证，避免未授权用户接入集群通信系统，同时避免授权用户接入假冒系统。该技术具体实现过程为：系统为每一终端分配一个唯一的鉴权密钥，该密钥用于标明用户的身份。当用户在覆盖区域内接入集群系统时首先要在基站和用户之间进行鉴权，发起鉴权方向被鉴权方发送会话密钥，只有授权用户使用所分配的鉴权密钥才能生成与鉴权方相同应答密钥，通过空口鉴权，完成网络接入。
2.2 空中接口加密技术
为保证通信数据的安全，需要对通信链路中的信息进行加密处理，加密后的数据只能使用相应的解密密钥才能被真正还原，保证无线通信的安全性和完整性。空口加密主要对象为通信信令和通信数据。由于集群系统可支持的业务类型有多种，为进一步提升通信数据的安全性和可靠性，可针对不同的业务类型设定不同的加密秘钥或加密方式。常用的加密密钥有导出密钥、静态密钥、公共密钥以及组密钥四种。导出密钥用户对通信信令与个呼进行加密；公共密钥可与组密钥共同构成组呼密钥，且该密钥需要再次经由鉴权密钥进行处理。
2.3 端到端加密技术
除了外部威胁外，集群系统还面临这来自内部的信息安全威胁，且由于系统内部所传输的数据为明文，故其所能够造成的损失更加严重。为保证内部网络内传输的数据不受窃听、篡改以及破坏等需要选择多种加密算法和加密技术对端到端的数据传输进行加密，常用的加密算法有序列码流加密技术和分组码加密技术等。
3 总结
在350 MHz频段的集群无线通信系统中，区域覆盖是其需要考虑的一类重点问题，应用适当的技术做好区域覆盖和信息保护对该通信系统的应用与推广具有重要意义。
参考文献
[1]常疆，张乃通，谭学治.数字集群系统中的区域覆盖技术[J].无线电工程，2002，32（2）.
[2]贺志宏，胡忠良，谭学治.公安350兆集群通信网的建设问题的探讨[J].信息技术，2005（1）.
[3]黄健尧.数字集群移动通信系统终端关键技术研究[D].天津：天津大学，2010（8）.
[4]高有.公安集群通信系统语音加密技术研究[D].哈尔滨：哈尔滨理工大学，2005（6）.
关键词 集群无线通信；区域覆盖；信息安全
中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）11-0000-00
无线通信技术的发展带动了人们通信方式的变革，当前社会，基于无线网络的移动通信技术已经成为人们生活和工作的主要沟通方式。当前所使用的无线通信系统按使用对象不同可以分为公共和专用两种，本文所讨论的在350 MHz频段使用的基于集群通信技术的无线网络属于专用通信系统。该可以在较低的组网成本、较灵活的组网方案的前提下为用户提供优质的无线网络服务如呼叫、广播、数据传输等。
1 区域覆盖技术
区域覆盖技术是无线集群通信系统的重要技术之一，利用该技术可以为无线通信网络建立合理可用的区域覆盖方案，保证无线网络系统在可靠性、安全性以及其他特性方面均具有良好的性能。
传统的无线集群通信系统中使用诸如单小区广域覆盖技术、准同步传输技术等进行小区建立和无线通信区域覆盖，这些技术所建立的覆盖区域在不同程度上均具有通信资源利用率低、小区覆盖范围有限等特点，为提升无线网络覆盖区域的通信性能、扩展集群系统的覆盖区域就必须使用多种新技术对其进行改进和完善。
1.1 单区多基站技术
该技术使用多个基站将集群系统组成蜂窝网络，每个基站之间通过光纤、微波等中继方式进行连接和通信，这样，集群系统的覆盖范围就随蜂窝网络的扩大得到了扩展和提升。在单区多基站系统中，主基站与分基站的功能基本相同，均可实现对通信信息的调度、控制、管理等功能。除此之外，多个基站的共同使用还能够在一定程度上提升通信信道的复用效率，增强系统的资源使用效率。
1.2 智能基站延伸技术
该技术可消除集群无线通信系统对微博中继设备的依赖性，通过在集群系统中增添智能延伸基站的方式实现覆盖区域的扩展和延伸。该技术在无线信号较难覆盖的区域如高山、隧道等具有较为广泛的应用。
该技术中所使用的延伸基站主要有控制器、本地无线信道和链路信道组成。由于其与主通信基站之间存在一定程度的相互独立性，故在应用时延伸基站选用的通信频率应与主基站所使用的通信频率不同，避免出现通信信道间的相互干扰。
1.3 集群智能延伸技术
该技术在原有集群系统的基础上开放无线通信接口，利用该接口将主系统和延伸系统组成分集拓扑结构实现覆盖区域的覆盖。
该技术主要用于对县级集群无线通信系统与上级集群无线通信系统的衔接和互联，可以有效解决了需要覆盖区域与集群主系统空间距离过远，无法进行链路通信的问题。
2 集群系统中区域覆盖所使用的安全技术
数字集群无线通信系统由于具有专用性，故其对安全性和可靠性的要求更严格。其中针对信息的安全威胁有无线通信信息侦听、篡改等；针对用户的安全威胁有业务监视与分析等；针对系统的安全威胁有非法入侵与信息完整性破坏等。
为提升集群无线通信系统的安全性能可采取如下几种安全防护技术。
2.1 空中接口鉴权技术
该技术主要用于在通信双方建立通信时进行身份认证，避免未授权用户接入集群通信系统，同时避免授权用户接入假冒系统。该技术具体实现过程为：系统为每一终端分配一个唯一的鉴权密钥，该密钥用于标明用户的身份。当用户在覆盖区域内接入集群系统时首先要在基站和用户之间进行鉴权，发起鉴权方向被鉴权方发送会话密钥，只有授权用户使用所分配的鉴权密钥才能生成与鉴权方相同应答密钥，通过空口鉴权，完成网络接入。
2.2 空中接口加密技术
为保证通信数据的安全，需要对通信链路中的信息进行加密处理，加密后的数据只能使用相应的解密密钥才能被真正还原，保证无线通信的安全性和完整性。空口加密主要对象为通信信令和通信数据。由于集群系统可支持的业务类型有多种，为进一步提升通信数据的安全性和可靠性，可针对不同的业务类型设定不同的加密秘钥或加密方式。常用的加密密钥有导出密钥、静态密钥、公共密钥以及组密钥四种。导出密钥用户对通信信令与个呼进行加密；公共密钥可与组密钥共同构成组呼密钥，且该密钥需要再次经由鉴权密钥进行处理。
2.3 端到端加密技术
除了外部威胁外，集群系统还面临这来自内部的信息安全威胁，且由于系统内部所传输的数据为明文，故其所能够造成的损失更加严重。为保证内部网络内传输的数据不受窃听、篡改以及破坏等需要选择多种加密算法和加密技术对端到端的数据传输进行加密，常用的加密算法有序列码流加密技术和分组码加密技术等。
3 总结
在350 MHz频段的集群无线通信系统中，区域覆盖是其需要考虑的一类重点问题，应用适当的技术做好区域覆盖和信息保护对该通信系统的应用与推广具有重要意义。
参考文献
[1]常疆，张乃通，谭学治.数字集群系统中的区域覆盖技术[J].无线电工程，2002，32（2）.
[2]贺志宏，胡忠良，谭学治.公安350兆集群通信网的建设问题的探讨[J].信息技术，2005（1）.
[3]黄健尧.数字集群移动通信系统终端关键技术研究[D].天津：天津大学，2010（8）.
[4]高有.公安集群通信系统语音加密技术研究[D].哈尔滨：哈尔滨理工大学，2005（6）.