基于VPN的WiMAX企业解决方案研究

摘要

WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波接入互操作)在2007年成为3G标准之一，是一种基于IEEE802.16标准的宽带无线接入城域网技术。由于其具备低成本、高效率、大范围等特点，WiMAX在世界范围内发展非常迅速。
　　 目前，世界上已有很多地区部署了WiMAX网络，普通用户已经能够便捷地使用WiMAX接入Internet。由于企业对于资源和安全等方面的特殊需求，使得作为特殊用户的企业，始终没有能够畅享WiMAX的便捷。
　　 本文首先介绍了WiMAX用户接入过程，深入分析了WiMAX安全子层的特点和WiMAX在企业应用中存在的问题，并研究了目前企业网常见的VPN(VirtualPrivate Network)解决方案以及VPN在WiMAX中应用时存在的不足，提出了企业环境下的基于 VPN的WiMAX解决方案，与原有WiMAX相比较，本文主要做了以下几方面的工作：
　　 1.深入研究了WiMAX中的认证系统，将WiMAX用户认证和VPN第一阶段结合起来，减少了用户接入企业网的步骤。为了不改变现有WiMAX标准，并实现两层加密，本文提出了统一分发、分层加密的方法，该方法在用户认证时统一分发多个密钥，而后对数据进行多层加密，既不改变WiMAX原有的标准，又满足数据通信的机密性要求。
　　 2.研究分析了新方案下数据包格式的需求，并设计了数据报文格式，添加了时间戳、MD5消息摘要以及用户ID等字段，既能够满足用户通信的机密性，又能够抵抗一定的重放攻击、中间人攻击和身份冒充等。
　　 3.采用集中式的管理方法设计了一个企业安全服务器组件，所有用户之间的通信都需要经过企业安全服务器的转发，在转发前它对数据包使用源用户密钥解密并使用目的用户密钥加密，这样，用户之间的安全通信才能够完成。该方法有效地减少了用户之间的相互认证与密钥交换，为系统减少了一定的开销。
　　 最后，本文详细设计了基于VPN的WiMAX企业解决方案。