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關(guān)鍵詞:AP、3G、VLAN、SSID
中圖分類號: G250.72 文獻標識碼: A
一、系統(tǒng)方案特征說明
1.1.設(shè)計思路
根據(jù)對現(xiàn)場勘測的實際情況,將整個覆蓋區(qū)域歸納為天饋分布系統(tǒng),使用AP為信源接入室分的方式進行覆蓋,在匯聚交換機處與企業(yè)局域網(wǎng)匯聚交換機建立通道連接,劃分不同的vlan綁定不同的ssid使用戶可以通過一套無線網(wǎng)絡(luò)能夠直接訪問互聯(lián)網(wǎng)、通過企業(yè)局域網(wǎng)外網(wǎng)出口訪問互聯(lián)網(wǎng)、通過無線網(wǎng)訪問企業(yè)局域網(wǎng),拓展企業(yè)辦公區(qū)域,原理如下圖:
1.2.設(shè)備選型
AP信源設(shè)備
所采用的AP,是NETGEAR美國網(wǎng)件公司或華三通信技術(shù)有限公司根據(jù)國內(nèi)WLAN系統(tǒng)建設(shè)特點研制的,滿足各運營商建設(shè)需求的電信級無線訪問點。該設(shè)備滿足運營商需要的安全性、可管理性和穩(wěn)定性等多項要求。
無源器件
所采用的無源器件均為寬頻,即800MHz-2500MHz。不但滿足現(xiàn)有的GSM、CDMA、SCDMA、WLAN的信號傳輸,同時還滿足EVDO的信號傳輸。設(shè)計方案要充分利用主設(shè)備的輸出功率,所有干路及支路饋線均采用低損耗的1/2硬饋線,以降低功率的損耗;合理使用無源器件進行功率分配,達到天線口功率輸出均勻。
1.3.設(shè)備布局原則
WLAN多網(wǎng)融合設(shè)計和普通的單網(wǎng)熱點覆蓋顯著不同的是:前者的設(shè)計中,一個AP需要覆蓋的范圍基本上是以樓層為單位且多個網(wǎng)絡(luò)共用一套硬件設(shè)備,而后者的設(shè)計中,是以房間為覆蓋區(qū)域單位且單網(wǎng)絡(luò)獨享一套硬件設(shè)備。
本方案設(shè)計中,AP部署位置是在樓層的井道內(nèi)。
合理布放覆蓋天線,主要考慮其他信號,如: 3G信號覆蓋(空間損耗、饋線損耗比較大),經(jīng)過嚴密的推算,天線分布能有效覆蓋區(qū)域。
二、系統(tǒng)方案介紹
2.1接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
2.2頻率規(guī)劃
依照無線局域網(wǎng)的國際規(guī)范和國家無線電管理委員會的標準,無線局域網(wǎng)的無線設(shè)備的工作頻段為:2400-2483.5MHz。工作頻率帶寬為83.5MHz,劃分為14個子頻道,每個子頻道帶寬為22MHz,子頻道分配如下圖所示:
13個信道的標號及所用中心頻率的情況見下表
先進性
采用先進的設(shè)計思想,選用先進的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,使網(wǎng)絡(luò)在今后一定時期內(nèi)保持技術(shù)上的先進性。
開放性
網(wǎng)絡(luò)設(shè)計及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型遵從國際標準及工業(yè)標準,使網(wǎng)絡(luò)具有開放性和兼容性。
可擴展性
網(wǎng)絡(luò)設(shè)計在充分考慮當前情況的同時,必須考慮到今后較長時期內(nèi)業(yè)務(wù)發(fā)展的需要,留有充分的升級和擴充的可能性。
安全性
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計必須貫徹安全性原則,以防止來自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部和外部的各種破壞。
可靠性
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計必須貫徹可靠性原則,使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有很高的可用性。
可管理性
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有良好的可管理性,使得網(wǎng)絡(luò)管理人員能方便及時地掌握諸如網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)性能統(tǒng)計、網(wǎng)絡(luò)故障等信息,能簡便地對網(wǎng)絡(luò)進行配置和調(diào)整,確保網(wǎng)絡(luò)工作在良好狀態(tài)。
三、系統(tǒng)方案設(shè)計參考標準及依據(jù)
(一) 中華人民共和國通信行業(yè)標準YD5039-97《通信工程建設(shè)環(huán)境保護技術(shù)規(guī)定》。
(二) 中華人民共和國通信行業(yè)標準YD5059-98《通信設(shè)備安裝抗震設(shè)計規(guī)范》。
(三) 國標GB8702-88《電磁輻射防護規(guī)范》。
(四) 中華人民共和國國家標準局1988年6月的《中華人民共和國國家標準GB 9410-88 移動通信天線通用技術(shù)規(guī)范》。
(五) 中華人民共和國信息產(chǎn)業(yè)部2000年5月的《中華人民共和國通信行業(yè)標準YD/T 1059-2000 移動通信系統(tǒng)天線技術(shù)條件》。
(六)中華人民共和國信息產(chǎn)業(yè)部2000年11月的《中華人民共和國通信行業(yè)標準YD/T 1092-2000無線通信用50Ω泡沫聚乙烯絕緣皺紋銅管外導體射頻同軸電纜》。
摩根數(shù)字是一家綜合實力非常強的科技金融企業(yè),其實力體現(xiàn)在“數(shù)字資產(chǎn)、支付系統(tǒng)、電商平臺”等金融領(lǐng)域領(lǐng)先地位。目前,其自行研發(fā)的MGC電子支付系統(tǒng),擁有強大的匿名電子支付優(yōu)勢,將有望成為互聯(lián)網(wǎng)交易的主要方式,其特征主要表現(xiàn)在:簡便、個性和安全性。
總部大樓新落成,自然要先鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)才能入駐辦公。先來看看摩根數(shù)字這樣的互聯(lián)網(wǎng)金融行業(yè)的總部大樓有什么樣的網(wǎng)絡(luò)需求:
有線+無線整體組網(wǎng),無線需無縫漫游;需滿足500終端(含無線)的帶機量;需實時查看汕頭分公司的監(jiān)控;有線網(wǎng)絡(luò)不同部門使用不同的VLAN;無線網(wǎng)絡(luò)不同SSID使用不同VLAN;客人無線網(wǎng)絡(luò)用戶需使用微信認證進行登錄。
作為知名外企,在選擇網(wǎng)絡(luò)解決方案的時候,是不是也會選擇歐美知名品牌呢?外來的和尚就一定比本土和尚更會念經(jīng)嗎?顯然摩根數(shù)字并不是這么認為的,他們選擇的是更了解客戶需求、服務(wù)更周到全面的本土優(yōu)秀品牌飛魚星企業(yè)無線方案,搭建出優(yōu)質(zhì)的企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)。
本次使用的主路由器型號為飛魚星VEC70,該產(chǎn)品是面向“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的高性能企業(yè)級路由,除了為企業(yè)客戶提供基于身份的深度上網(wǎng)行為管理體系、VPN安全通信等功能外,還創(chuàng)新融入雙因子安全認證、微信連WiFi等諸多安全認證特性,為企業(yè)提供穩(wěn)定、安全、易用的WLAN組網(wǎng)方案,其主要特性如下:
性能大幅提升,穩(wěn)定承載百兆光纖;雙因子安全認證,基于ID的深度行為審計;支持微信連WiFi,一鍵認證輕松上網(wǎng);多SSID+VLAN+業(yè)務(wù)綁定,保障信息安全;行為管控,封鎖APP,提升辦公效率。
摩根數(shù)字共有4層辦公樓,每層樓大約4000平方米。雙頻大功率AP的使用,既能滿足辦公區(qū)、會議室、培訓室等區(qū)域的高密集無線接入需求,又能保證在無線非密集接入?yún)^(qū)域內(nèi)單個AP覆蓋較大的面積,從而節(jié)省總體成本。
總部搭建效果分析
有線無線的VLAN都能自動獲取IP,正常上網(wǎng),實現(xiàn)了各部門之間的隔離;WiFi覆蓋實現(xiàn)無縫漫游,無線信號強度在辦公區(qū)域內(nèi)達到-60db以上;需使用互聯(lián)網(wǎng)的來訪者均能通過微信認證登錄無線,并與內(nèi)網(wǎng)隔離,保障內(nèi)網(wǎng)安全;汕頭分公司的監(jiān)控畫面能實時傳輸?shù)絻?nèi)網(wǎng)服務(wù)器,并通過電視屏幕實時查看。
這套方案的實施效果得到了客戶的高度肯定,隨后摩根數(shù)字又對汕頭分公司的網(wǎng)絡(luò)進行改造,其企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)自然而然地繼續(xù)采用飛魚星網(wǎng)絡(luò)解決方案。一來因為東莞總部的網(wǎng)絡(luò)在半年多來的使用過程中,一直非常穩(wěn)定和順暢,摩根數(shù)字信任飛魚星的技術(shù)實力和產(chǎn)品品質(zhì);二來分公司和總部之間聯(lián)系緊密,數(shù)據(jù)互訪頻繁,都采用飛魚星方案,在安全性、兼容性等各方面都更有保障。
汕頭分公司需求
摩根數(shù)字汕頭分公司的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求可以說是非常典型的企業(yè)需求:
網(wǎng)絡(luò)規(guī)模約為300人左右(含無線);辦公網(wǎng)絡(luò)采用有線,并劃分VLAN;與總部及其他分公司之間常常舉行視頻會議;無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃在同一VLAN里,采用微信認證供來賓和員工手機使用;提供PPTP VPN Server,供總部及其他分公司使用VPN訪問服務(wù)器。
不難看出,汕頭分公司對網(wǎng)絡(luò)安全性、穩(wěn)定性、流暢性和網(wǎng)絡(luò)速度要求都比較高。綜合考量客戶的需求,飛魚星提供了以N5120為主路由,N350做旁路,VSA6528XA三層交換機為核心交換機的標準三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方案。
N5120是面向“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的高性能企業(yè)級路由,除了為企業(yè)客戶提供基于身份的深度上網(wǎng)行為管理體系、VPN安全通信等功能外,還創(chuàng)新融入雙因子安全認證、微信連WiFi等諸多安全認證特性,為企業(yè)提供穩(wěn)定、安全、易用的WLAN組網(wǎng)方案。
三層核心安全交換機VS6528XA適用于中型網(wǎng)絡(luò),不僅具備豐富的二層特性,還融入了三層、四層的功能特性,支持ARP欺騙保護、環(huán)路自動抑制、防廣播風暴等安全特性。配合端口安全策略,可以過濾非法網(wǎng)絡(luò)流量,避免路由器遭受各種異常流量攻擊,減輕路由器負擔,讓企業(yè)網(wǎng)絡(luò)更安全流暢。
雙頻大功率AP的使用,能很好地滿足會員體驗區(qū)的高密集無線接入需求,同時又保證了整個辦公面積的全面無線覆蓋,為用戶提供優(yōu)良的無線上網(wǎng)體驗。
汕頭搭建效果分析
N5120作為主路由的同時,還作為VPN Server,提供VPN服務(wù),使得總部和其他分公司員工都能以非常安全的方式訪問位于汕頭分公司的服務(wù)器。
有線網(wǎng)絡(luò)做了各部門的VLAN劃分,而無線用戶使用另一個VLAN,從而實現(xiàn)有線不同業(yè)務(wù)之間、有線和無線之間的隔離。所有有線和無線用戶均能自動獲取IP。
有線辦公網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)速度快且穩(wěn)定,各種應(yīng)用正常有序地進行,和總部及其他分公司之間常常召開的視頻會議非常流暢。
WiFi實現(xiàn)了辦公區(qū)和會員體驗區(qū)的全覆蓋,并實現(xiàn)無縫漫游,無線信號強度在覆蓋區(qū)域內(nèi)達到-60db以上;
H3C國內(nèi)首發(fā)企業(yè)級802.11n產(chǎn)品
基于802.11n的無線WLAN產(chǎn)品無論從傳輸速率還是覆蓋面積上,都比802.11a/b/品高出許多。但由于802.11n標準目前還處于草案階段,正式標準預(yù)計2008年年底才能出臺,因此,業(yè)界許多主流廠商推出的802.11n產(chǎn)品,目前還只能是符合802.11n草案。但即使如此,廠商們依然摩拳擦掌,紛紛推出新的符合草案標準的產(chǎn)品,以期望在即將到來的新一輪的市場洗牌中,占領(lǐng)制高點。
近日,國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商H3C宣布,其自主研發(fā)的基于802.11n標準草案版本2的企業(yè)級802.11n產(chǎn)品――WA2600系列AP、WX5002系列和WX6100系列在國內(nèi)首發(fā)。據(jù)H3C網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品部副總裁孫德和介紹:“在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中,WLAN已經(jīng)成為應(yīng)用的主流,而802.11n則是WLAN技術(shù)的未來之星,其為企業(yè)帶來的更高的傳輸帶寬、更遠的無線覆蓋范圍,使它必將成為未來的主流無線技術(shù)。H3C正是看到了這一遠景,將802.11n作為無線領(lǐng)域的戰(zhàn)略重點之一發(fā)展,此次在國內(nèi)首發(fā)企業(yè)級802.11n產(chǎn)品,并全面推行一體化移動網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的策略,可謂應(yīng)時應(yīng)勢,水到渠成?!?/p>
據(jù)介紹,WA2600系列無線接入點具備了百兆接入能力,提供傳統(tǒng)802.11a/b/g網(wǎng)絡(luò)6倍以上的無線接入速率,并擴大覆蓋范圍。而基于802.11n標準草案的H3C WX5002系列和WX6100系列以及插卡式無線控制器則提供了豐富的有線數(shù)據(jù)和無線數(shù)據(jù)的處理功能,集精細的用戶控制管理、完善的RF管理及安全機制、快速漫游、超強的QoS及IPv4&IPv6等多功能于一體,適應(yīng)不同規(guī)模的企業(yè)級用戶的無線網(wǎng)絡(luò)部署。
孫德和總結(jié)了H3C 802.11n無線產(chǎn)品的幾個主要特點:一、由于是專為企業(yè)網(wǎng)設(shè)計的,因此,在環(huán)境適應(yīng)性方面進行了專門設(shè)計,讓該產(chǎn)品能部署在任何惡劣的環(huán)境中;二、實現(xiàn)了面向IPv6功能的擴展;第三、提供了POE+,解決了802.11n產(chǎn)品應(yīng)用時的以太網(wǎng)供電問題;第四、也是最重要的一點,H3C不僅提供802.11n的產(chǎn)品,還提供了一套基于802.11n應(yīng)用的一體化移動網(wǎng)絡(luò)解決方案,“該方案具備一體化硬件、一體化管理和一體化用戶接入三大特點,真正實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)從接入到有線無線設(shè)備統(tǒng)一管理的一體化應(yīng)用,提升網(wǎng)絡(luò)性能同時,大大降低網(wǎng)絡(luò)管理難度”。目前,這套一體化移動網(wǎng)絡(luò)解決方案已經(jīng)在國家大劇院、首都國際機場三號航站樓等大型網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中獲得了成功應(yīng)用。(胡鐫芮)
關(guān)鍵詞:Wi-Fi;技術(shù)應(yīng)用;覆蓋
中圖分類號:TN711文獻標識碼:A 文章編號:
引言:
網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展,用戶需求的日漸突出,出現(xiàn)了許多的無線通信協(xié)議,Wi-Fi以其獨特的優(yōu)勢越來越受到業(yè)界的關(guān)注,并顯示出極大的應(yīng)用前景。
1.Wi-Fi技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀
Wi-Fi熱已經(jīng)讓各個領(lǐng)域的企業(yè)踴躍的投入其中,包括電信營運商、集成商、通信設(shè)備提供商和IT廠商,以至那些從前與信息技術(shù)毫無瓜葛的酒店、機場,乃至小飯店,WLAN都是一個機會,相對于3G、寬帶等其它技術(shù),WLAN系統(tǒng)需要的投資較小,企業(yè)承擔的風險也小的多。其中最重要的是WLAN延伸了寬帶服務(wù),在無線局域網(wǎng)的基礎(chǔ)上,營運商可以提供更為多樣的寬帶增值服務(wù)。
2.Wi-Fi的關(guān)鍵技術(shù)
2.1 MIMO技術(shù)
MIMO又稱為多入多出系統(tǒng),指在發(fā)射端和接收端同時使用多個天線的通信系統(tǒng),在不增加寬帶的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率,從而改善每個用戶的服務(wù)質(zhì)量(誤比特率或數(shù)據(jù)速率)。
MIMO技術(shù)對于傳統(tǒng)的單天線系統(tǒng)來說,能夠大大提高頻譜利用率,使得系統(tǒng)能在有限的無線頻帶下傳輸更高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
2.2 OFDM技術(shù)
為有效解決無線信道中多徑衰落和加性噪聲等問題,同時降低系統(tǒng)成本,人們采用了正交頻分復用(OFDM)技術(shù)。OFDM是一種多載波并行傳輸系統(tǒng),通過延長傳輸符號的周期,增強其抵抗回波的能力。而且由于每個子信道的寬帶僅僅是原信道寬帶的一小部分,信道均衡變得相對容易,與傳統(tǒng)的均衡器比較,它最大的特點在于結(jié)構(gòu)簡單,可大大降低成本,且在實際應(yīng)用中非常靈活,對高速數(shù)字通信是一種非常有潛力的技術(shù)。
2.3 MIMO與OFDM的結(jié)合
OFDM提高頻譜利用率的作用畢竟是有限的,在OFDM的基礎(chǔ)上合理開發(fā)空間資源,也就是MIMO+OFDM,可以提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。MIMO與OFDM技術(shù)的結(jié)合成為一種優(yōu)化組合,其頻譜利用率高、信號穩(wěn)定、高傳輸率等基本特征能夠滿足下一代無線傳輸網(wǎng)發(fā)展需求,總而言之,在MIMO+OFDM系統(tǒng)中,增加了頻域的分集和復用作用,帶來了更大的系統(tǒng)增益和系統(tǒng)容量。
3.Wi-Fi覆蓋區(qū)域劃分
根據(jù)覆蓋區(qū)域的面積大小、用途、容量需求等,我們將覆蓋區(qū)域劃分類型如下:
3.1多樓層多間隔室內(nèi)區(qū)域(A類):酒店/賓館、寫字樓、辦公樓、醫(yī)院、高校教學樓、圖書館等。
3.2大范圍室內(nèi)開闊區(qū)域(B類):機場候機廳、火車站候車廳、會展中心展覽區(qū)、各類賣場、室內(nèi)體育館、大型記者招待室等。
3.3小范圍室內(nèi)覆蓋(D類): 咖啡廳、茶室等休閑場所、西餐廳/快餐連鎖店、聯(lián)通/銀行營業(yè)廳、汽車4S店、小型酒店會議室、小型商業(yè)樓宇會議室等。
3.4住宅小區(qū)(C類):普通住宅樓、大型住宅小區(qū)、超大型小區(qū)。
3.5室外區(qū)域(E類):室外休閑廣場、步行街、室外體育館、校園、工
業(yè)園區(qū)等。
4.Wi-Fi覆蓋方案
4.1室外AP覆蓋
室外AP覆蓋往往采用大功率AP和高增益天線,室外型AP由外向里發(fā)送信號,阻隔較少,高功率穿透力強。其應(yīng)用場景主要是室外、沒有室內(nèi)覆蓋的區(qū)域或小型樓宇,主要針對C類進行覆蓋。對于D類和E類可以采用室內(nèi)AP覆蓋結(jié)合室外AP覆蓋的方式予以解決,具體解決方案將在室內(nèi)AP覆蓋方式中闡述。
該方式存在以下需要注意的問題:
4.1.1室外Wi-Fi信號和室內(nèi)Wi-Fi信號之間存在干擾,該方案需要對室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)部署具有很強的控制能力,因此不適合提供家庭接入覆蓋;
4.1.2由于室內(nèi)需要共享接入到室外Wi-Fi接入設(shè)備,該方案需要考慮到信號覆蓋和接入需求之間的關(guān)系;
4.1.3Wi-Fi為共享帶寬,無法保障單個用戶的帶寬;
4.1.4AP的連接可采用有線中繼、5.8GHz Wi-Fi網(wǎng)橋或MESH網(wǎng)絡(luò);
4.1.5采用室外覆蓋方式建設(shè)時,應(yīng)積極考慮共用GSM基站資源。Wi-Fi可共用的基站資源為機房、電源、傳輸、抱桿和鐵塔等基礎(chǔ)設(shè)施,暫不考慮共用GSM基站天饋線系統(tǒng)。
5.室內(nèi)AP覆蓋
5.1新建室內(nèi)分布系統(tǒng)
新建工程方案設(shè)計規(guī)范中必須要求對Wi-Fi進行規(guī)劃,對合路器的損耗及滿足所有網(wǎng)絡(luò)邊緣場強的要求提供研判。對于存在需求的室分站點,需對Wi-Fi系統(tǒng)組網(wǎng)、系統(tǒng)容量及天線出口功率進行設(shè)計,建議采用二級合路方式進行設(shè)計。建設(shè)思路分為三個階段:
5.1.1合理地將Wi-Fi融入多網(wǎng)方案的設(shè)計中并確??蓪嵤┬约熬邆淞己玫母采w效果,做好Wi-Fi接口預(yù)留但并不施工;
5.1.2多網(wǎng)系統(tǒng)施工階段安裝Wi-Fi設(shè)備只覆蓋大廳及電梯廳等公共區(qū)域;
5.1.3完全依據(jù)方案設(shè)計對新建樓宇進行Wi-Fi全覆蓋。
5.2已建室內(nèi)分布系統(tǒng)
將Wi-Fi合路進現(xiàn)有室分系統(tǒng)不僅可以節(jié)約投資,而且利用現(xiàn)有傳輸?shù)荣Y源大大縮短了建網(wǎng)周期,是一種比較理想的建設(shè)思路。但由于大多數(shù)站點前期未做Wi-Fi系統(tǒng)進行規(guī)劃,改造難度顯而易見。對原有室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)進行改造,需要注意無線頻率、饋線損耗、源器件頻段、發(fā)射功率、接收靈敏度等問題,改造室內(nèi)分布系統(tǒng)時應(yīng)考慮同時滿足GSM/DCS/3G/Wi-Fi共用室內(nèi)分布系統(tǒng)需求。
6.結(jié)束語
在網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展的時代,人們已經(jīng)嘗到了Wi-Fi給我們帶來的便利,人們開始對互聯(lián)網(wǎng)有了依賴性,與此同時,Wi-Fi技術(shù)也在不斷的改進和完善,其覆蓋范圍也在不斷擴大,Wi-Fi的普及以及相關(guān)軟件的發(fā)展將會使人們的生活質(zhì)量有了一個質(zhì)的飛躍,我們也堅信,Wi-Fi必定會為我們開啟一個全新的通信時代。
參考文獻:
[1]張春飛,Wi-Fi技術(shù)的原理及未來發(fā)展趨勢[J],2008.
【關(guān)鍵詞】WiFi;多SSID;無線城市
0.引言
所謂“無線城市”,就是使用高速寬帶無線技術(shù)覆蓋城市行政區(qū)域,向公眾提供利用無線終端隨時隨地的上網(wǎng)服務(wù)?!盁o線城市”是城市信息化和現(xiàn)代化的一項基礎(chǔ)設(shè)施,也是衡量城市運行效率、信息化程度以及競爭水平的重要標志。
1.無線城市的建設(shè)策略
無線城市的建設(shè),首先要克服早期無線城市盈利模式的匱乏。無線城市作為城市的一項基礎(chǔ)設(shè)施,有市政公益的特點,同時必須引入可持續(xù)的商業(yè)模式,保證網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)發(fā)展。
從建設(shè)主體上,無線城市的建設(shè)主體不能僅是一家運營商或一個政府,而是集合全社會的力量,推動無線產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展。無線城市網(wǎng)絡(luò)運營商在建設(shè)中起主導地位,推動網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),政府角色是無線城市信息資源的提供者和使用者,政府一方面應(yīng)推動資源共享,使數(shù)字城市的范疇向無線領(lǐng)域拓展,另一方面,在關(guān)乎城市民生方面,加大對無線行業(yè)應(yīng)用的支持,在無線城市網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,終端制造商、SP/CP、政府企業(yè)、用戶成為無線城市環(huán)境有機的組成部分。
運營商在無線城市中的定位應(yīng)首先是智能的“管道”,這個管道對上游和下游是開放的,這樣才能聚集全社會的力量做大內(nèi)容與應(yīng)用,對所有公民做到平等接入,最終實現(xiàn)信息惠民。聚焦“管道”角色的基礎(chǔ)上,再平等參與到產(chǎn)業(yè)鏈的上下游,通過對內(nèi)容的集成、終端的定制向上游和下游拓展,而不能壟斷整個產(chǎn)業(yè)鏈。
無線城市的網(wǎng)絡(luò)作為城市信息化和通信基礎(chǔ)設(shè)施,具有公益的性質(zhì),同時應(yīng)具有商業(yè)網(wǎng)絡(luò)的可運維和和盈利的特征,應(yīng)該由城市主流的網(wǎng)絡(luò)運營商建設(shè)、規(guī)模運營,運營商建設(shè)的無線城市網(wǎng)絡(luò)不再是獨立的WiFi接入網(wǎng)絡(luò),而是對運營商有線網(wǎng)絡(luò)、無線移動通信網(wǎng)絡(luò)一個有益的補充,網(wǎng)絡(luò)是融合的,用戶能在不同業(yè)務(wù)切換上獲得更好的體驗。
建設(shè)模式上,運營商具備大規(guī)模建設(shè)運維的基礎(chǔ),如光纜網(wǎng)、數(shù)據(jù)承載網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng),從物質(zhì)上、能力上具備支持政府建設(shè)無線城市的能力。同時作為市政設(shè)施建設(shè)的無線城市網(wǎng)絡(luò),應(yīng)該可以獲得政府政策、市政資產(chǎn)使用等方面的傾斜,運營商與政府相互支持,是建設(shè)成功的保證。
盈利模式上,運營商的參與能夠是盈利模式多樣化,能夠提供作為政府市政設(shè)施特點的免費接入,也能提供商業(yè)寬帶接入包流量、包時長、上游付費、與固網(wǎng)手機綁定的融合套餐等豐富的資費手段。
目前,移動WiFi終端的普及越來越高,物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)又給應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ),發(fā)展無線城市的時機已經(jīng)成熟。
2.無線城市的主要覆蓋場景
WiFi網(wǎng)絡(luò)作為熱點覆蓋的主要手段,覆蓋目標的選擇要考慮多方面的因素。由于政府在推動無線城市建設(shè)的主導地位,首先要考慮政府構(gòu)建無線城市的愿景,主要包括以下方面:
2.1提高辦公效率和信息公開
構(gòu)建服務(wù)型政府,陽光政府,建設(shè)無線城市首先應(yīng)服務(wù)于政府信息網(wǎng)上公開、事務(wù)的網(wǎng)上辦理。目前政府已建設(shè)了覆蓋市、區(qū)、街道、社區(qū)的多級審批體系,將越來越多貼近民生的服務(wù)功能延伸到了社區(qū),無線城市作為城市的基礎(chǔ)設(shè)施,應(yīng)逐步覆蓋市、區(qū)、街道、社區(qū)的市民辦事場所,提供場景式的辦事引導、辦事表格填報、進度查詢服務(wù),同時通過無線網(wǎng)絡(luò)共享豐富的城市信息,市民等候時也能輕松獲得各類城市信息。
2.2提高居民幸福指數(shù)
構(gòu)建和諧民生幸福城市,涉及醫(yī)療、教育、就業(yè)、保險等多個領(lǐng)域,隨著城市的公益文體硬件設(shè)施建設(shè)水平的提升,無線城市作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的附屬功能,也將是這些民生場所必要的組成部分。涉及的場所包括各類公益場所、街區(qū)公園、醫(yī)院、學校。
2.3提升城市形象
在城市主要的景區(qū)、商業(yè)街區(qū)、商業(yè)廣場、口岸樞紐建設(shè)無線城市基礎(chǔ)設(shè)施,將有益于提高城市形象,特別是在這些區(qū)域加載對城市的推廣與介紹信息,成為對外推介的城市名片。
3.無線城市的應(yīng)用解決方案
3.1場景覆蓋模式
WiFi主要在公共數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)熱點區(qū)域提供無線寬帶接入服務(wù),根據(jù)目標區(qū)域的特點、WiFi的性能以及已有網(wǎng)絡(luò)資源,主要有以下兩種覆蓋場景、五類覆蓋方式:室內(nèi)覆蓋場景可選的覆蓋方式包括AP直接覆蓋方式(室內(nèi)AP直接覆蓋方式、室外AP覆蓋室內(nèi)方式);室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋方式(共用室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)方式、單獨建設(shè)分布系統(tǒng)方式);有線電視系統(tǒng)承載方式(WiFi over CATV /WOC);室外覆蓋場景一般選用室外型AP直接覆蓋方式。
3.2用戶接入模式
有線網(wǎng)絡(luò)的VLAN劃分可以使得用戶入網(wǎng)即可歸屬于相應(yīng)的虛擬網(wǎng)中,并實時相應(yīng)的策略和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。基于WiFi網(wǎng)絡(luò)無線控制器的Multi-SSID技術(shù)也可以很好的實現(xiàn)這一點。
在無線城市覆蓋場景內(nèi)部署WiFi可以根據(jù)業(yè)務(wù)類型劃分多個SSID,并對不同的SSID實施不同的加密策略和認證形式,用戶通過無線網(wǎng)絡(luò)輸入相應(yīng)的SSID和加密認證后,無線控制器就可以為其分配相應(yīng)的802.1Q VLAN標記,用戶即可進入相應(yīng)的虛擬專用中,這樣就可以針對有線網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一實施基于VLAN的用戶策略。
根據(jù)無線城市場景化應(yīng)用需求一般建議劃分3個SSID:
運營商自有SSID:提供運營商寬帶接入功能,用戶需輸入賬號密碼,從而可以接入互聯(lián)網(wǎng),享有互聯(lián)網(wǎng)各種應(yīng)用功能。
個性化外網(wǎng)SSID:接入此SSID,用戶可實現(xiàn)PORTAL網(wǎng)站接入,并根據(jù)用戶信息,提供對應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)。
個性化內(nèi)網(wǎng)SSID:此SSID為網(wǎng)絡(luò)安全最高區(qū)域,可實現(xiàn)支持802.1x認證,基于用戶的網(wǎng)絡(luò)身份進行網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限授權(quán),實現(xiàn)六元素自動綁定(用戶IP、MAC、用戶名、密碼、交換機IP、交換機端口)及用戶硬盤ID綁定等各種安全措施,用戶內(nèi)網(wǎng)設(shè)備通過該SSID的無線網(wǎng)絡(luò)連接內(nèi)網(wǎng),提供各類內(nèi)網(wǎng)應(yīng)用。
3.3系統(tǒng)組網(wǎng)與應(yīng)用解決方案
在各行業(yè)場景布署AP,廣播三個SSID,分別為運營商自有SSID、行業(yè)外網(wǎng)個性化SSID和行業(yè)內(nèi)網(wǎng)個性化SSID (SSID名稱可根據(jù)要求定制)。
各熱點的AP均接入運營商建設(shè)的行業(yè)客戶AC 設(shè)備,通過劃分個性化SSID的專用VLAN,實現(xiàn)登陸認證和頁面推送功能。
無線城市通過多SSID技術(shù)劃分了多個虛擬接入網(wǎng)絡(luò),單一虛擬接入網(wǎng)絡(luò)的用戶由統(tǒng)一的用戶管理平臺進行管理,實現(xiàn)統(tǒng)一接入認證。例如運營商自有SSID上的流量接入運營商認證平臺,由其統(tǒng)一運營和管理;行業(yè)外網(wǎng)個性化SSID接入行業(yè)認證平臺進行Portal認證;行業(yè)內(nèi)網(wǎng)SSID由企業(yè)自有信息系統(tǒng)平臺認證管理,提供行業(yè)信息應(yīng)用。如上圖所示。
無線城市系統(tǒng)平臺采用面向服務(wù)的架構(gòu),由統(tǒng)一平臺提供如用戶位置信息服務(wù)能力、用戶分組能力、上網(wǎng)行為分析能力、信息提供能力、數(shù)據(jù)共享能力、頁面展現(xiàn)能力、信息組合能力。通過認證的用戶,由統(tǒng)一的用戶屬性賦予用戶在網(wǎng)絡(luò)上的各種能力,如接入帶寬、接入時長,通過用戶的服務(wù)目錄管理可以賦予用戶不同的服務(wù)內(nèi)容。
例如:在購物廣場場景下的接入的外地用戶,通過手機號碼的解析,用戶被分組到外地游客組中,而在商場場景下,對游客組提供的用戶服務(wù)組合包括城市介紹、旅游服務(wù)信息、本地主要的服務(wù)熱線、天氣信息、交通信息,有室內(nèi)導航服務(wù)的區(qū)域還能推送基于位置的服務(wù)信息,這些信息都是通過標準的信息總線鏈接到首頁面的,而不需要另外開發(fā),各種信息的組合構(gòu)成了對外地游客標準的信息組合服務(wù)。而通過數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)分析游客自身的瀏覽記錄,能夠產(chǎn)生用戶信息偏好,由信息偏好分析模塊,查詢用戶的數(shù)據(jù)庫,并可與地址相關(guān)聯(lián),從而由本地服務(wù)信息提煉出最關(guān)鍵的信息。將關(guān)鍵信息和便準信息進行組合,行成了最終面向用戶的個性化服務(wù)頁面。
3.4用戶信息挖掘與信息推送
隨著信息化時代的到來,人們對信息的實效性要求越來越高,無線城市作為城市信息傳播的門戶,不應(yīng)該再繼續(xù)傳統(tǒng)的被動式服務(wù),等待用戶上門,而應(yīng)該轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙杂脩魹橹行摹?,及時主動地提供個性化內(nèi)容的推送服務(wù)。
主動推送的信息必須符合用戶需求,所以需要首先根據(jù)用戶身份的識別以及數(shù)據(jù)信息需求的挖掘,挖掘出用戶的潛在需求,再相對應(yīng)地制定服務(wù)策略,提供個性化的信息推送服務(wù)。
以居民A到醫(yī)院就診為例,主要的信息推送流程如下:
進入醫(yī)院大堂,由于用戶已經(jīng)在智慧醫(yī)院SSID有登錄記錄,當用戶手機WiFi信號開啟時,手機自動連接WiFi網(wǎng)絡(luò),后臺識別出WiFi MAC地址相關(guān)的居民A的身份信息。
后臺數(shù)據(jù)庫有居民A在智慧醫(yī)院SSID下的各類記錄,挖掘出其近期診療記錄,挖掘出系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)與其病情相關(guān)的最新診療手段、健康知識等信息,系統(tǒng)確認這個對該用戶可能為最有價值的信息,將其推送給居民A。
系統(tǒng)未定位到用戶的上網(wǎng)行為和信息需求,直接推送歡迎信息和智慧醫(yī)院WiFi業(yè)務(wù)提示:歡迎XXX到X醫(yī)院,您可以通過手機瀏覽器登錄智慧醫(yī)院門戶網(wǎng)站進行業(yè)務(wù)咨詢和信息查詢,也可以下載智慧醫(yī)院客戶端軟件進行業(yè)務(wù)的辦理。
后臺業(yè)務(wù)系統(tǒng)有居民A在醫(yī)院HIS系統(tǒng)中的某些業(yè)務(wù)進度記錄,可以推送如:“您的化驗結(jié)果已經(jīng)出具,請到檢驗科幾號窗口領(lǐng)取”、“您的藥已經(jīng)配好,請到藥房幾號窗口領(lǐng)取”等業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息。
結(jié)合用戶信息挖掘和用戶流程定制,可以使用戶得到比較好就醫(yī)體驗。
4.總結(jié)
采用多SSID模式進行無線城市建設(shè)能夠使運營商的WIFI網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)多網(wǎng)合一,為運營商無線寬帶接入網(wǎng)、政府無線城市公共服務(wù)網(wǎng)絡(luò)和行業(yè)內(nèi)部應(yīng)用提供統(tǒng)一載體,實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)的功能和價值。集約建設(shè)分攤了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本和維護成本,使行業(yè)用戶能夠低成本解決WIFI建設(shè),使政府達到提升公共區(qū)域信息化基礎(chǔ)設(shè)施水平的目的,同時實現(xiàn)了運營商WIFI網(wǎng)絡(luò)的快速部署,從而實現(xiàn)了政府、企業(yè)、消費者和運營商的多方共贏,是無線城市可以選擇的一條比較可行的發(fā)展路徑。 [科]
【參考文獻】
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關(guān)鍵詞CDMA2000技術(shù);無線通信;煤礦
近年來,隨著國家對煤礦安全生產(chǎn)的重視以及各煤礦企業(yè)增強企業(yè)競爭力的需求日益強烈,煤礦對通信的安全性、便捷性、可靠性、實用性的需求日益強烈。目前在礦用無線通信系統(tǒng)中所采用的技術(shù)有:小靈通、TD-SCDMA、WiFi、CDMA2000等無線通信技術(shù),其中礦用小靈通通信系統(tǒng)因隨著通信技術(shù)的發(fā)展已退出歷史舞臺。本文主要介紹CDMA2000無線通信系統(tǒng)在鄆城煤礦的設(shè)計與應(yīng)用。
1方案選擇
1.1系統(tǒng)選擇
礦用WiFi通信系統(tǒng)、礦用TD-SCDMA通信系統(tǒng)、礦用CDMA2000通信系統(tǒng)3種系統(tǒng)間的比較如表1。圖像傳輸?shù)闹厝巍hb于此,鄆城煤礦選擇使用CDMA2000無線通信系統(tǒng)。
1.2系統(tǒng)覆蓋形式選擇
系統(tǒng)在地面采用電信公網(wǎng)信號覆蓋。本系統(tǒng)通過2M線與電信對接,保證地面及井下的手機、警務(wù)通、調(diào)度電話在任何地點互聯(lián)互通。井下覆蓋方式采用定向天線。定向天線用定做支架支撐,根據(jù)覆蓋距離及巷道方向每臺基站配置1到3個天線,對于重要巷道預(yù)留出足夠的覆蓋冗余,以保證特殊情況下信號的完全覆蓋。
2方案設(shè)計
鄆城煤礦CDMA2000無線通信系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示,主要由地面設(shè)備(包括核心網(wǎng)CN、基站控制器、網(wǎng)管電腦、SIP調(diào)度服務(wù)器、交換機、數(shù)字中繼、調(diào)度臺)、井下設(shè)備(基站、光纜)及手機等組成,井下基站由光纜連接到環(huán)網(wǎng)交換機,核心網(wǎng)通過PON環(huán)網(wǎng)控制井下基站。示意圖見表1。(1)設(shè)備配置:地面中心機房核心網(wǎng)1套、網(wǎng)管電腦1臺、SIP服務(wù)器1臺、數(shù)字中繼1臺、交換機2臺,地面3樓調(diào)度室調(diào)度臺1臺;井下基站共30臺,包括主井筒和副井筒各2臺基站,井下定向天線70套;本安集群手機300部;光纜、電纜及輔料若干。(2)覆蓋范圍:能滿足地面、主井副井周圍巷道、運輸大巷、皮帶大巷、回風大巷、1300軌道順槽、主變電所、主井筒、副井筒、輔助軌道的信號覆蓋,完全滿足礦方的通信需求。
3系統(tǒng)功能及特點
3.1系統(tǒng)功能
(1)實現(xiàn)全礦流動人員、監(jiān)獄警務(wù)通、調(diào)度電話在地面和井下的互聯(lián)互通。(2)提供豐富多彩的業(yè)務(wù)和應(yīng)用,包括語音、短消息等業(yè)務(wù)功能,還可提供語音調(diào)度功能。(3)系統(tǒng)基于IP架構(gòu),可實現(xiàn)與礦方現(xiàn)有固話網(wǎng)絡(luò)的無縫連接,充分利用原有的網(wǎng)絡(luò)資源,避免礦方的重復投資。
3.2系統(tǒng)特點
(1)系統(tǒng)容量大,同一覆蓋區(qū)域可以實現(xiàn)多個用戶同時通話。(2)系統(tǒng)采用先進的CDMA20003G技術(shù),使用適合煤礦井下傳輸?shù)拇?00M黃金頻段,抗干擾能力強,覆蓋廣,語音清晰,話音質(zhì)量好。(3)支持1X/1xEV-DO、IP化等特點,并具備向下一代網(wǎng)絡(luò)LTE平滑演進的能力,全IP交換,實現(xiàn)快速部署網(wǎng)絡(luò),滿足移動網(wǎng)絡(luò)的未來演進,避免了礦方重復建設(shè)的投資。(4)有線、無線融合的一體化調(diào)度通信功能,實現(xiàn)有線與無線用戶的統(tǒng)一調(diào)度功能,系統(tǒng)可提供模擬中繼(FXO)和數(shù)字中繼(E1)兩種方式的中繼接口,并支持七號信令和ISDN-PRI等信令。(5)系統(tǒng)采用全IP架構(gòu),組網(wǎng)靈活,可擴展性強,可實現(xiàn)單一礦井組網(wǎng)或集團多礦井異地組網(wǎng)。(6)系統(tǒng)具有手機與手機、手機與有線電話之間的互聯(lián)互通功能。(7)系統(tǒng)具有小區(qū)切換功能,合法用戶可在不同的基站之間進行切換,系統(tǒng)可支持專網(wǎng)與公網(wǎng)的自由切換。(8)系統(tǒng)可實時查看基站的工作狀態(tài)并統(tǒng)一管理網(wǎng)內(nèi)各無線通信基站。(9)系統(tǒng)具有調(diào)度管理功能,可對專網(wǎng)用戶進行統(tǒng)一的調(diào)度管理。(10)系統(tǒng)可支持通話監(jiān)聽、通話錄音、錄音保存和錄音回放的等監(jiān)管功能,系統(tǒng)支持組呼、全呼以及會議等調(diào)度管理功能。
4結(jié)語
鄆城煤礦的成功運行和使用情況表明,CDMA2000無線通信系統(tǒng)采用定向天線的覆蓋方式真正解決了鄆城煤礦井下復雜巷道的無線信號覆蓋要求,實現(xiàn)了礦井無線信號的無縫覆蓋;高質(zhì)量的語音通信解決了煤礦井下移動人員和零散作業(yè)人員的通信要求,提高了地面與井下通信的實時性與可靠性;強化了人員的管理,做到人員快速合理調(diào)配,同時減少了管理人員數(shù)量,并實現(xiàn)了本系統(tǒng)與煤礦固定電話網(wǎng)絡(luò)、電信公網(wǎng)的對接,實現(xiàn)了井上井下礦用手機與調(diào)度固話、警務(wù)通、外網(wǎng)手機固話的互聯(lián)互通,極大地提高了工作效率,為鄆城煤礦的安全生產(chǎn)提供了完善的通信保障。
【參考書目】
[1]胡穗延.煤礦自動化和通信技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].煤炭科學技術(shù),2007(8).
關(guān)鍵詞:WiFi 無線網(wǎng)絡(luò) UWB 寬帶接入
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.23.125
1 家庭組網(wǎng)技術(shù)的未來
UWB通過在較寬的頻譜上傳送極低功率的信號,能在10米左右的范圍內(nèi)實現(xiàn)數(shù)百Mbps至數(shù)Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。UWB具有抗干擾性能強、傳輸速率高、帶寬極寬、消耗電能小、發(fā)送功率小等諸多優(yōu)勢,主要應(yīng)用于室內(nèi)通信、高速無線LAN、家庭網(wǎng)絡(luò)、無繩電話、安全檢測、位置測定、雷達等領(lǐng)域。
UWB具有如下技術(shù)特點:
第一,帶寬高。
UWB使用的帶寬在1GHz以上,高達幾個GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大,并且可以和窄帶通信系統(tǒng)同時工作而互不干擾。
第二,抗干擾能力強。
UWB采用跳時擴頻信號,與IEEE802.11a、IEEE802.11b和藍牙相比,在同等碼速條件下,UWB具有更強的抗干擾性。
第三,能耗少。
UWB不使用載波,只是發(fā)出瞬間脈沖電波,也就是直接按0和1發(fā)送出去,并且在需要時才發(fā)送脈沖電波,能耗大大降低。
第四,保密性好。
采用跳時擴頻,接收機只有已知發(fā)送端擴頻碼時才能解出發(fā)射數(shù)據(jù);系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低,用傳統(tǒng)的接收機無法接收。
2 常用家庭寬帶無線接入解決方案
為了達到?jīng)]有家庭信號盲區(qū)的要求,無線組網(wǎng)技術(shù)利用無線路由或無線AP實現(xiàn)家庭的無線覆蓋,實現(xiàn)多個移動終端的數(shù)據(jù)傳輸與共享。從家庭網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)、無線設(shè)備的設(shè)置方法及特定適用環(huán)境等三方面進行研究。
2.1 單一無線路由組建移動家庭網(wǎng)絡(luò)
該方案采用單個TOTOLINK N200R型無線路由器組建星型無線家庭網(wǎng)絡(luò)。移動終端可通過該無線路由器直接接入到Internet,其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 單一無線路由器組建家庭網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
首先用一根網(wǎng)線連接無線路由器的WAN 口和交換機的一個LAN 口,完成物理鏈路連接。無線路由器主要配置過程如下。
第一,啟用無線功能及SSID廣播,配置局域網(wǎng)端口地址為192.168.0.1,配置SSID為shiyan0,信道采用11模式。
第二,啟用無線局域網(wǎng)密碼保護,如圖2所示,配置加密方式為WPA-PSK/WPA2-PSK并設(shè)置密碼。
圖2 shiyan0無線路由器配置
第三,為使路由器動態(tài)分配局域網(wǎng)IP地址,啟用動態(tài)主機配置服務(wù)功能。配置過程如圖3所示。
圖3 啟用shiyan0動態(tài)主機配置服務(wù)
該方案組建的家庭網(wǎng)絡(luò)既可以提供有線聯(lián)網(wǎng)服務(wù),又可以提供移動終端的無線接入需求。適用于寬帶需求不高、資金有限的普通家庭網(wǎng)絡(luò)組建。
2.2 家庭網(wǎng)絡(luò)無線路由器中繼組建模式
該方案選擇性能優(yōu)異的TOTOLINK N200R型號無線路由器來構(gòu)建,其中主路由器與外網(wǎng)接口連接,輔助無線路由器通過橋接方式與主路由器相連,從而實現(xiàn)中繼組建模式,完成對家庭范圍內(nèi)的無線覆蓋,如圖4所示。
圖4 兩個無線路由器中繼網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
主路由器的配置過程:
第一,啟用無線功能及SSID廣播,配置局域網(wǎng)端口地址為192.168.0.1,配置SSID為shiyan0,信道采用11模式。
第二,啟用無線局域網(wǎng)密碼保護,配置加密方式為WPA-PSK/WPA2-PSK并設(shè)置密碼。。
第三,為使路由器動態(tài)分配局域網(wǎng)IP地址,啟用動態(tài)主機配置服務(wù)功能。
輔助路由器的配置過程:
第一,啟用無線功能及SSID廣播,配置局域網(wǎng)端口地址為192.168.0.101,配置SSID為shiyan1,信道采用11模式。如圖5所示。
圖5 shiyan1無線路由器配置
第二,啟用無線橋接功能,掃描SSID為shiyan0的主路由器,選擇連接。如圖6所示。
圖6 shiyan1無線路由器中繼配置
第三,設(shè)置的密碼必須保持一致,禁用動態(tài)主機配置服務(wù)。具體配置過程如圖7所示。
圖7啟用shiyan1動態(tài)主機配置服務(wù)
通過該方案構(gòu)建無線家庭網(wǎng)絡(luò)可以用于有線網(wǎng)寬帶接入,也可提供移動終端的無線接入需求。同時,由于輔助路由器無線橋接功能的啟用,使移動終端的接入范圍明顯擴大。經(jīng)實際驗證,如果主路由器放置合適位置,該方案可以使150平方米左右的家庭中沒有信號盲區(qū)。
3 家庭無線網(wǎng)絡(luò)性能分析
通過采用Ix Chariot測試軟件測試兩種家庭無線網(wǎng)絡(luò)中平均傳輸速度、平均吞吐量及平均響應(yīng)時間等性能指標來分析兩種方案。組網(wǎng)方案測試結(jié)果如表1所示。
表1 網(wǎng)絡(luò)性能測試結(jié)果統(tǒng)計表
[[\&方案一\&方案二\&平均傳輸速度(Mbit/s)\&25.246\&8.416\&平均吞吐量(Mbit/s)\&18.082\&6.028\&平均響應(yīng)時間(毫秒)\&0.652\&2.082\&]
]
通過對測試指標與傳輸路徑綜合分析可得出如下兩條結(jié)論:
第一,經(jīng)過中繼設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā),網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時間會成倍的增加,而平均傳輸速度與平均吞吐量會顯著降低。
第二,在相同的環(huán)境中,無線AP比無線路由器的傳輸效果更好。
4 結(jié)語
由于中繼設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)對局域網(wǎng)傳輸性能的影響,家庭無線局域網(wǎng)組建時,避免中繼設(shè)備的多次轉(zhuǎn)發(fā)才能獲得高速的寬帶接入速度。此外,當移動終端接入數(shù)量超過限制時,寬帶接入速度會顯著降低。因此,必須對接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備數(shù)量進行一定的限制。
分析兩種方案所適用的特定家庭構(gòu)造環(huán)境,不難得出以下結(jié)論:
第一,對不要求完全無線覆蓋的中小戶型家庭(允許存在無線盲點),可采用單無線AP接入就能滿足用戶需求,而且能夠獲得較好的傳輸效果。
第二,對明確要求完全無線覆蓋的中小戶型家庭(不允許存在無線盲點),采用兩個無線路由橋接中繼方式。如果住宅面積較大,還可以用無線AP將輔助路由器替換。從而達到增大無線覆蓋范圍的目的。
第三,對隔擋物較多的雙層復式結(jié)構(gòu)住宅,樓層間的信號衰減比較大,可采用多級中繼模式來實現(xiàn)無線覆蓋,但網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時間會增大,傳輸性能明顯降低。
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【關(guān)鍵詞】4G;關(guān)鍵技術(shù);現(xiàn)狀;前景
一、4G技術(shù)與進展現(xiàn)狀
(一)4G技術(shù)
4G是指第四代移動通信技術(shù),是多種無線技術(shù)的綜合系統(tǒng),融合了現(xiàn)有的3G的增強型技術(shù),集3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線LAN系統(tǒng)為一體。它可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶網(wǎng)絡(luò)中提供無線服務(wù),可以在任何地方寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)提供定位定時、數(shù)據(jù)采集、遠程控制等綜合功能。
4G主要是以正交頻分復用(OFDM)為核心技術(shù)。它的主要原理是:待傳輸?shù)母咚俅袛?shù)據(jù)經(jīng)傳并變換,變成在子信道上并行傳輸?shù)牡退贁?shù)據(jù)流,再用相互正交的載波進行調(diào)制,然后疊加一起發(fā)送,接收端用相干載波進行相干接受,再經(jīng)并串變換恢復為原高速數(shù)據(jù)。它具有良好的抗噪聲性能和抗多徑干擾的能力,抗衰弱能力強。
(二)4G技術(shù)進展現(xiàn)狀
目前,世界各國都積極開展了4G的研究,大致呈現(xiàn)以下特點:一是政府在4G技術(shù)研發(fā)中的投入力度不斷加大。二是運營商正以主體身份推進4G技術(shù)商業(yè)化運作。三是技術(shù)標準是各國4G技術(shù)競爭的焦點。四是研究論壇成為引領(lǐng)4G研發(fā)的重要風向標。
國內(nèi)發(fā)展4G技術(shù)及產(chǎn)業(yè)大致取得以下進展:一方面,啟動實施了一批重大計劃。我國在2001年啟動了面向后三代/四代(B3G/4G)的移動通信發(fā)展研究計劃--未來通用無線環(huán)境研究計劃(簡稱Future計劃),重點突破新一代移動通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),取得了系列重要成果并累計培養(yǎng)了近千名移動通信研發(fā)人才,顯著增強了我國移動通信可持續(xù)發(fā)展能力。另一方面,涌現(xiàn)出一批具有研發(fā)和商業(yè)化基礎(chǔ)的企業(yè)。在政府的積極推動下,中國移動、大唐、中興、華為、普天等國內(nèi)企業(yè)在4G技術(shù)的研發(fā)和商業(yè)化中均取得一定的進展。
二、4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)
(一)OFDM技術(shù)
OFDM技術(shù)是LTE系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)與主要特點,OFDM系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定對整個系統(tǒng)的性能會產(chǎn)生決定性的影響,其中載波間隔又是OFDM系統(tǒng)的最基本參數(shù),經(jīng)過理論分析與仿真比較最終確定為15kHz。上下行的最小資源塊為375kHz,也就是25個子載波寬度,數(shù)據(jù)到資源塊的映射方式可采用集中(localized)方式或離散(distributed)方式。循環(huán)前綴Cyclic Prefix(CP)的長度決定了OFDM系統(tǒng)的抗多徑能力和覆蓋能力。長CP利于克服多徑干擾,支持大范圍覆蓋,但系統(tǒng)開銷也會相應(yīng)增加,導致數(shù)據(jù)傳輸能力下降。為了達到小區(qū)半徑100Km的覆蓋要求,LTE系統(tǒng)采用長短兩套循環(huán)前綴方案,根據(jù)具體場景進行選擇:短CP方案為基本選項,長CP方案用于支持LTE大范圍小區(qū)覆蓋和多小區(qū)廣播業(yè)務(wù)。
(二)MIMO技術(shù)
MIMO作為提高系統(tǒng)輸率的最主要手段,也受到了各方代表的廣泛關(guān)注。LTE已確定MIMO天線個數(shù)的基本配置是下行2×2、上行1×2,但也在考慮 4×4的高階天線配置。另外,LTE也正在考慮采用小區(qū)干擾抑制技術(shù)來改善小區(qū)邊緣的數(shù)據(jù)速率和系統(tǒng)容量。下行方向MIMO方案相對較多,根據(jù)2006年3月雅典會議報告,LTE,MIMO下行方案可分為兩大類:發(fā)射分集和空間復用兩大類。目前,考慮采用的發(fā)射分集方案包括塊狀編碼傳送分集(STBC,SFBC),時間(頻率)轉(zhuǎn)換發(fā)射分集(TSTD,F(xiàn)STD),包括循環(huán)延遲分集(CDD)在內(nèi)的延遲分集(作為廣播信道的基本方案),基于預(yù)編碼向量選擇的預(yù)編碼技術(shù)。其中預(yù)編碼技術(shù)已被確定為多用戶MIMO場景的傳送方案。
(三)智能天線
智能天線形成波束能在空間域內(nèi)抑制交互干擾,增強特殊范圍內(nèi)想要的信號,這種技術(shù)既能改善信號質(zhì)量又能增加傳輸容量。其基本原理是在無線基站端使用天線陣和相干無線收發(fā)信機來實現(xiàn)射頻信號的接收和發(fā)射。同時通過基帶數(shù)字信號處理器,對各個天線鏈路上接收到的信號按一定算法進行合并,實現(xiàn)上行波束賦形。目前智能天線的工作方式主要有兩種:全自適應(yīng)方式和基于預(yù)多波束的波束切換方式。
(1)自適應(yīng)天線陣
自適應(yīng)天線陣是一個由天線陣和實時自適直信號接收處理器所組成的一個閉環(huán)反饋控制系統(tǒng),它用反饋控制方法自動調(diào)準天線陣的方向圖,使它在干擾方向形成零陷。將干擾信號抵消,主要用于數(shù)字通信系統(tǒng)。
(2)波束轉(zhuǎn)換天線
波束轉(zhuǎn)換天線具有有限數(shù)目的、固定的、預(yù)定義的方向圖,通過陣列天線技術(shù)在同一信道中利用多個波束同時給多個用戶發(fā)送不同的信號,它從幾個預(yù)定義的、固定波束中選擇其一,檢測信號強度。當移動臺越過扇區(qū)時,從一個波束切換到另一個波束,主要用于模擬通信系統(tǒng)。
(四)全IP技術(shù)
4G移動通信系統(tǒng)將是一個全IP的網(wǎng)絡(luò),能滿足高流量等級和不斷變化的需求以適應(yīng)當前通信應(yīng)用和服務(wù)在數(shù)據(jù)速率和帶寬方面更多的要求,真正實現(xiàn)語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)融合。全IP網(wǎng)絡(luò)是一個普遍基于IP的網(wǎng)絡(luò),這種融合會是一個長期演進的過程。3GPP系統(tǒng)的基本能力包括網(wǎng)絡(luò)控制、傳輸(接入系統(tǒng)內(nèi)部和接入系統(tǒng)之間)、移動性管理,都會基于IP技術(shù)來提供。為了實現(xiàn)移動IP,將無線語音和無線數(shù)據(jù)綜合到一個技術(shù)平臺即IP協(xié)議上傳輸。提高可擴展性。全IP網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的無縫互聯(lián),使網(wǎng)絡(luò)運行更有效率。
三、4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢與應(yīng)用前景
(一)4G 的發(fā)展趨勢
從 4G 的發(fā)展前景看, 0FDM 和智能天線等核心技術(shù)外還包含一些相關(guān)技術(shù), (1)交互干擾抑制和多用戶識別:待開發(fā)的交互干擾抑制和多用戶識別技術(shù)應(yīng)成為 4G 的組成部分。它們以交互干擾抑制的方式引入到基站和移動電話系統(tǒng),消除不必要的鄰近和共信道用戶的交互干擾,確保接收高質(zhì)量信號,這種組合將滿足更大用戶容量和覆蓋范圍,大大減少網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的部署,確保服務(wù)質(zhì)量。 (2)無線接入網(wǎng)(RAN) :4G 系統(tǒng)高速度,大容量,低比特成本。
(二)4G的應(yīng)用前景
新技術(shù)的引用和效能的提高,將為4G帶來更為廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和市場。
1、4G在智能手機中的應(yīng)用
利用4G可在語音通話的同時雙向傳遞資料、圖畫、影像。4G手機可根據(jù)環(huán)境、時間以及其他設(shè)定的因素來適時地提醒手機的主人此時該做什么或不該做什么事。4G手機可以將電影院票房資料直接下載下來,包括售票情況、座位情況。使人們可以根據(jù)這些信息來進行在線購買電影票,可以在4G手機上根據(jù)自己需要直接購買車票、機票。
2、4G在射頻測量技術(shù)中的應(yīng)用
射頻測量技術(shù)包括射頻信號源、射頻功率計、射頻頻譜或射頻信號分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀等。隨著射頻技術(shù)的發(fā)展,對于射頻測量提出更快速度,更高精度的要求。4G網(wǎng)絡(luò)擁有的高頻譜帶寬,可在很大程度上滿足射頻測量的需求。
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【關(guān)鍵詞】 LTE 分場景覆蓋 天線解決方案
一、引言
分布系統(tǒng)覆蓋主要是針對室內(nèi)用戶群、用于改善建筑物內(nèi)移動通信環(huán)境的一種成功的方案。近幾年在全國各地的移動通信運營商中得到了廣泛應(yīng)用。其原理是利用室內(nèi)外天線分布系統(tǒng)將移動基站的信號均勻分布在室內(nèi)每個角落,從而保證室內(nèi)區(qū)域擁有理想的信號覆蓋。室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的建設(shè),可以較為全面地改善建筑物內(nèi)的通話質(zhì)量,提高移動電話接通率,開辟出高質(zhì)量的室內(nèi)移動通信區(qū)域;室內(nèi)覆蓋,尤其是無線信號的室內(nèi)覆蓋,是移動通信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。建設(shè)分布系統(tǒng)對于提高移動通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量具有重要意義。
由于分布系統(tǒng)建設(shè)環(huán)境的多樣化和復雜性,尋求性能更優(yōu)、效果更佳的無線通信網(wǎng)絡(luò)分布系統(tǒng)天線解決方案尤為重要,按照圖1室內(nèi)外協(xié)同規(guī)劃的總體思路,本文圍繞園區(qū)覆蓋、街道站覆蓋、樓面覆蓋和室內(nèi)覆蓋幾種場景解決方案進行介紹,重點解決室內(nèi)覆蓋中的電梯、停車場、縱深較深區(qū)域的覆蓋難點問題。
二、LTE分布系統(tǒng)天線解決方案
2.1園區(qū)覆蓋
園區(qū)覆蓋,主要指分布系統(tǒng)室外小區(qū)站點建設(shè),對住宅小區(qū)室外及多層樓宇室內(nèi)的覆蓋。其天饋解決方案產(chǎn)品形態(tài)主要為路燈型天線、草坪燈型天線、廣告牌型天線、射燈型天線等。
傳統(tǒng)無源方案存在的不足,主要表現(xiàn)在饋線及無源器件隱藏于地下管道,不僅破壞了園區(qū)的綠化,易出現(xiàn)水浸的隱患,故障率高且較難排查整改。目前主流天線廠家可提供有源一體化分布系統(tǒng)天線,可通過光纖接入,可有效降低物業(yè)協(xié)調(diào)難度,降低故障率以及運營成本。產(chǎn)品示意如圖3所示。
2.2街道站覆蓋
建筑物越來越密集,特別是高層建筑逐年增加,周邊宏站對道覆蓋出現(xiàn)盲區(qū)、弱覆蓋問題,無主導小區(qū),頻繁切換,出現(xiàn)掉話、通話質(zhì)量差等問題。部分道路周邊的高話務(wù)量酒店、娛樂場所和商店,客戶追求樓宇美觀,不允許進行室內(nèi)室分系統(tǒng)覆蓋。
在宏基站覆蓋無法滿足目標區(qū)域覆蓋、室內(nèi)無法建設(shè)分布系統(tǒng)的條件下,可利用街道路燈桿、監(jiān)控桿等公共資源建設(shè)街道站,依據(jù)覆蓋需求,街道站應(yīng)用場景如圖4所示。
街道站天饋解決方案優(yōu)選低增益、小尺寸天線,天線一般采用12dBi以下,尺寸小、安裝方便;小圓柱一般為兩扇區(qū),直徑16厘米,雙向覆蓋;小集束一般為三扇區(qū),直徑20厘米,三扇區(qū)覆蓋。具體應(yīng)用形式如圖5所示:
2.3樓面覆蓋
隨著國家城鎮(zhèn)化進程的推進,城區(qū)高檔寫字樓、住宅越來越向高層化發(fā)展,高層樓宇的特點是樓層高、樓體水平寬度較小、樓體縱深較大,常規(guī)室外宏站以及室外分布系統(tǒng)覆蓋無法滿足室內(nèi)信號覆蓋要求,體現(xiàn)在宏站覆蓋深度不足,分布系統(tǒng)覆蓋高度及深度均不足的問題。
針對高層建筑樓層高、樓體水平寬度較小、樓體縱深較大的模型特點,對應(yīng)需要有較高增益、水平及垂直波k寬度收斂的產(chǎn)品,可實現(xiàn)區(qū)域精準覆蓋、信號電平值有效提升。常規(guī)及矩形波束天線其覆蓋效果如圖6所示:
目前主流天線廠家可提供15dBi矩形波束天線(水平面及垂直面均為32度),大張角天線(水平面32度,垂直面65度),例如一棟25層(高度75米左右),樓體水平寬度為40m,樓間距在40米左右時,可以采用樓體對打的方式,一副天線可以解決一整棟棟宇的覆蓋。
2.4室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋
2.4.1室內(nèi)空曠區(qū)域覆蓋
室內(nèi)覆蓋中,全向吸頂天線在室分系統(tǒng)中大量使用,其性能直接影響室分系統(tǒng)效率、通信質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)投資。傳統(tǒng)室分全向吸頂天線的高頻段信號向正下方聚集,存在信號分布不均勻,特別是邊緣覆蓋不足的問題。
新型增強型吸頂天線方案優(yōu)化了高頻振子結(jié)構(gòu)及邊界條件,增強邊緣增益,將平均場強提高3dB左右。
圖7為新型增強型及傳統(tǒng)吸頂天線方向圖的對比,新型吸頂天線適合室內(nèi)空曠場景,如地下停車場、大型商場、場館、辦公等空曠區(qū)域的覆蓋。其覆蓋效果對比結(jié)果如表1和2所示:
2.4.2電梯覆蓋
電梯覆蓋對效果的好壞直接影響客戶感知,優(yōu)質(zhì)的覆蓋效果及方案可有效提升客戶滿意度。
傳統(tǒng)的電梯覆蓋方案為在電梯井道布放對數(shù)周期天線,平均每3-4層布放一個對數(shù)周期天線及定向耦合器。
新型的電梯覆蓋方案則更簡單,僅需要在電梯井的底部或頂部安裝一個電梯專用高增益天線即可。天線貼近信源安裝,電纜損耗很小,且施工、維護方便,故障點少。最重要的是在性能更優(yōu)良的同時,更大大減少了建設(shè)投資成本。新型電梯覆蓋方案與傳統(tǒng)電梯覆蓋方案對比如圖8,新型電梯天線覆蓋效果圖如圖9所示。
以浙江寧波江東啟航家園電梯(23F)專用覆蓋天線為例,與傳統(tǒng)的電梯覆蓋方案進行投資成本對比如圖10,投資成本可下降80%。
四、結(jié)束語
本文從移動網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)的必要性,對于提高服務(wù)水平和質(zhì)量,提高運營商的形象和增加語音及數(shù)據(jù)收入具有越來越重要的意義。因此改善移動通信室內(nèi)覆蓋問題具有多重意義,一方面可以擴大信號的覆蓋面積,減少盲區(qū)、增加業(yè)務(wù)量;另一方面可以提高接通率、切換成功率;再者可以提高移動企業(yè)的形象,提高網(wǎng)絡(luò)競爭力,為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。但同時由于室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)環(huán)境的多樣性和復雜性,為達到效果好、成本低,以室內(nèi)外協(xié)同規(guī)劃的總體思路,重點闡述了園區(qū)覆蓋、街道站覆蓋、樓面覆蓋和室內(nèi)覆蓋幾種場景解決方案,重點介紹了室內(nèi)覆蓋中的電梯、停車場、縱深較深區(qū)域的深度覆蓋解決方案。針對本文中闡述的分場景覆蓋方案,以期對相關(guān)工作有一定幫助。
參 考 文 獻
[1]陸健賢.移動通信分布系統(tǒng)原理與工程設(shè)計[M].北京:機械工業(yè)出版,2003.