❶ 无线网络技术论文三篇
以下就是我为大家带来的无线 网络技术 论文三篇。
无线网络 技术论文一
试想一下,在有线网络时代,用户的活动范围受限于网线,无论到哪里必须要拖着长长的缆线,为寻找宽带接口而苦恼。为此,无线网络应运而生。和有线网络相比,虽然无线网络的带宽较小;相对目前的有限网络有较多的等待延迟;稳定性较差;无线接入设备的CPU、内存以及显示屏幕等资源有限等 缺陷。但无线网络可适应复杂的搭建环境,搭建简单,经济性价比强,并且最大的优点是可以让人们摆脱网线的束缚,更便捷,更加自由的沟通。故自开发之初,就迅速抢占着市场。目前无线网络从覆盖范围上可以大致分成以下三大类:(1)系统内部互联/无限个域网(2)无线局域网(3)无限城域网/广域网。故本文就此介绍各类无线网络的的应用现状。
一、无限个域网(WPAN)
无线个域网主要采用IEEE802.15标准。无限个域网可以看成是无线局域网的一个特例。其覆盖半径只有几米。其主要应用范围包括:语音通信网关、数据通信网关、信息电器互联与信息自动交换等。WPAN通常采用微微蜂窝或毫微微蜂窝结构。WPAN是当前发展最迅速的领域之一,相应的新技术也层出不穷,主要包括蓝牙技术、IrDA、Home RF、超宽带技术和ZigBee技术等,具体介绍如下:
(一)蓝牙技术 是一种支持点对点,点对多点语音和数据业务的短距离无线通信技术。其基本网络结构是微微网。其优点在于低功耗、具有很强的可移植性,集成电路简单,易于推广等。蓝牙技术工作在全球通用的2.45GHz ISM频段,消除了国界的限制,可在短距离中互相连接,实现即插即用,在无线电环境非常嘈杂的环境下,其优势更加明显。目前在为3个使用短距离无线连接的通用应用领域提供支持,分别是数据和语音接入点、电缆替代和自组网络。
(二)IrDA技术 是目前几种技术中市场份额最大的,它采用红外线作为通信媒介,支持各种速率的点对点的语音和数据业务,主要应用在嵌入式系统和设备中。
(三) Home RF 用于在家庭区域内,在PC和用户电子设备之间实现无线数字通信的开放式工业标准。
(四)超宽带技术 是一种新技术,其概念类似于雷达,它的高性能和低功耗的优点将使它成为未来市场的强有力的竞争者之一。
(五)ZigBee技术 是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术。它是一种介于无限标记技术和蓝牙之间的技术提案,主要用于近距离无线连接。
二、无线局域网(WLAN)
无线局域网主要采用IEEE802.11标准。通过利用空中的电磁波代替传统的缆线进行信息传输,可以作为有线网络的延伸、补充或代替。相比较而言,无线局域网具有以下优点,
(一)移动性:通信范围不在受环境条件的限制,可以为用户提供实时的无处不在的网络接入 功能,使用户可以很方便地获取信息。
(二)灵活性:无线局域网的组网方式灵活多样,可方便的增减、移动、修改设备。
(三)经济型:无线局域网可用于物理布线困难或不适合进行物理布线的地方,可将网络快速投入使用节省人缘费用。
它是目前发展最热的无线网络类型,具体应用非常广泛,应用方式也很多,但目前还只能用于不移动或慢速移动的用户或业务,可能会在不久的将来开发出适合高速移动的无线局域网。按应用类型分为两大类,一类是有固定基础设施的,一类是无固定基础设施。无固定基础设施无线局域网又叫自组网络(Ad Hoc),其中最突出的是移动Ad Hoc网络,它在军用和民用领域有很好的应用前景,它可在任意通信环境下迅速展开使用、能够对网络拓扑变化做出及时响应。是目前和未来发展前景看好的一种组网技术。
三、无限广域网(WWAN)
无线广域网主要采用IEEE802.20标准。它更强调快速移动性,其连接能力可覆盖相当广泛的地理区域。但其信息速率通常不是很高,只有115kb/s。当前无线广域网多是移动电话及数据服务所使用的数字移动通信网络,常用的有GSM移动通信系统和卫星通信系统,而3G、4G技术也都属于无限广域网技术。该技术是使得 笔记本 计算机或者其他的设备装置在蜂窝网络覆盖范围内可以在任何地方连接到互联网。
四、结束语
基于Wi-Fi技术的无线网络不但在带宽、覆盖范围等技术上均取得了极大提升,同时在应用上,基于Wi-Fi无线应用也已从当初“随时、随地、随心所欲的接入”服务转变成车载无线、无线语音、无线视频、无线校园、无线医疗、无线城市、无线定位等诸多丰富的无线应用。以后,无线网络在学术界、制造业、仓库业、医疗界等扮演着至关重要的角色。但对于无线网络来说,在应优先解决以下问题:(1)加强移动设备管理(MDM)和安全系统;(2)部署大规模语音和视频无线局域网;(3)无线局域网控制器安装在企业内部还是外部? 这些问题是最迫切需要解决的,也是决定未来无线网络所扮演的角色。
无线网络技术论文二
说到无线网络的历史起源,可以追朔到五十年前的第二次世界大战期间,当时美国陆军采用无线电信号做资料的传输。他们研发出了一套无线电传输科技,并且采用相当高强度的加密技术,得到美军和盟军的广泛使用。这项技术让许多学者得到了一些灵感,在1971年时,夏威夷大学的研究员创造了第一个基于封包式技术的无线电通讯网络。这被称作ALOHNET的网络,可以算是相当早期的无线局域网络(WLAN)。它包括了7台计算机,它们采用双向星型拓扑横跨四座夏威夷的岛屿,中心计算机放置在瓦胡岛上。从这时开始,无线网络可说是正式诞生了。
从最早的红外线技术到被给予厚望的蓝牙,乃至今日最热门的IEEE 802.11(WiFi),无线网络技术一步步走向成熟。然而,要论业界影响力,恐怕谁也比不上WiFi。
Wi-Fi (wireless fidelity(无线保真) 的缩写)为IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准(IEEE802.11)。 Wi-Fi第一个版本发表于1997年,其中定义了介质访问接入控制层(MAC层)和物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的两种无线调频方式和一种红外传输的方式,总数据传输速率设计为2Mbits。两个设备之间的通信可以自由直接(ad hoc)的方式进行,也可以在基站(Base Station, BS)或者访问点(Access Point,AP)的协调下进行。
下面介绍一下Wi-Fi联接点网络成员和结构:
站点(Station) ,网络最基本的组成部分。
基本服务单元(Basic Service Set, BSS) 。网络最基本的服务单元。最简单的服务单元可以只由两个站点组成。站点可以动态的联结(associate)到基本服务单元中。
分配系统(Distribution System, DS) 。分配系统用于连接不同的基本服务单元。分配系统使用的媒介(Medium) 逻辑上和基本服务单元使用的媒介是截然分开的,尽管它们物理上可能会是同一个媒介,例如同一个无线频段。
接入点(Acess Point, AP) 。接入点即有普通站点的身份,又有接入到分配系统的功能。
扩展服务单元(Extended Service Set, ESS) 。由分配系统和基本服务单元组合而成。这种组合是逻辑上,并非物理上的--不同的基本服务单元物有可能在地理位置相去甚远。分配系统也可以使用各种各样的技术。
关口(Portal) ,也是一个逻辑成分。用于将无线局域网和有线局域网或 其它 网络联系起来。
这儿有3种媒介,站点使用的无线的媒介,分配系统使用的媒介,以及和无线局域网集成一起的其它局域网使用的媒介。物理上它们可能互相重迭。IEEE802.11只负责在站点使用的无线的媒介上的寻址(Addressing)。分配系统和其它局域网的寻址不属无线局域网的范围。
IEEE802.11没有具体定义分配系统,只是定义了分配系统应该提供的服务(Service) 。整个无线局域网定义了9种服务,5种服务属于分配系统的任务,分别为,联接(Association), 结束联接(Diassociation), 分配(Distribution), 集成(Integration), 再联接(Reassociation) 。4种服务属于站点的任务,分别为,鉴权(Authentication), 结束鉴权(Deauthentication), 隐私(Privacy), MAC数据传输(MSDU delivery) 。
简单而言,WIFI是由AP(Access Point)和无线网卡组成的网络。AP一般称为网络桥接器或接入点,它是当作传统的有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁,也是无线局域网络与无线局域网络之间的桥梁,因此任何一台装有无线网卡的PC均可透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络的资源,其工作原理相当于一个内置无线发射器的hub或者是路由,而无线网卡则是负责接受由AP所发射信号的CLIENT端设备。
虽然WIFI无线技术在前进的路上遇到了很多困难,但是随着产品技术的进步和技术标准的统一,WIFI一定会带给人们更大的便利和更光明的前景,无线网络技术也会向着更主流的方向发展。
无线网络技术论文三
一、引言
在人们即将迈入21世纪的时候,网络不知不觉成为每个人生活当中不可或缺的一部分,每天用它来查询所需的资料、浏览各方面的新闻、甚至查询当天出行的路线等等。 然而人们想要完成所有这些事情,基本上都是通过有线网络。对于慢慢发展起来的无线网络,大多数人都对它很陌生,而且目前在国内,如果你要使用它的话,费用还挺贵,因此,一些客观的原因导致大部分人远离它,甚至都从不过问它。
其实,无线网络是网络时代的一种进步、一种改革。它可以让生活变得更便捷,并且也推动着整个社会的进步;所以,为了让那些不懂它或者不想接近它的人,更多地知道、了解它,让它们去接触、甚至慢慢使用上它,下面就从五个方面简单地介绍一下无线网络。
二、无线网络的诞生
从1969年因特网诞生于美国开始至今,网络的历史并不算长;下面可以通过一个小小的 故事 来说明,故事开始于当年的8月30日,由BBN公司制造的第一台“接口信息处理机”简称IMP1,在预定日期的前两天抵达了加利福尼亚大学。克兰罗克是当时进行这次实验的教授,还有他的40多名工程技术人员和研究生。然而就在10月初的时候,第二台IMP2运到了阿帕网试验的第二节点,即斯坦福研究院(简称:SRI)。
经过数百人一年多时间的紧张研究,阿帕网远程联网试验即将正式实施。那台由IMP1联接的大型主机叫做Sigma-7,已运至加利福尼亚大学,与它通讯的那台SRI大型主机叫作SDS 940的机器,也在同一时间到达,经过一到两个月的准备工作,于10月29日晚上,在全球首次实现两台机器之间的通信实验,克兰罗克教授立即命令他的研究助理、加利褔尼亚大学学生名叫查理·克莱恩(英文名:C. Kline),坐在一台名叫IMP1的终端前面,吩咐他要戴上耳机和麦克风,通过长途电话随时与另外一名负责SRI终端操作的技术员保持密切联系。
实验就这样开始了,据当时克莱恩的回忆,是他的教授让他首先传输5个字母,分别为:L、O、G、I、N。用它们来确认分组交换技术的传输效果。并且教授指导它,只需要键入其中的L、O、G三个字母,使IMP1机器传送出去,再由SRI机器自动产生“IN”,最后合成为前面要实现的五个字母组合,即:LOGIN。经过教授指导及克莱恩与SRI终端操作员的配合,就在22点30分的时候,带着激动的心情,C.Kline就开始在键盘上敲入第一个字母“L",然后对着麦克风喊:“请问您收到‘L’了吗?” 另外一头的回答是:“是的,我收到了‘L’。”
他继续做着同样的工作……
“你收到O吗?
“是的,我收到了‘O’了,
就这样一步接着一步地继续下去,突然出现了一个出乎意料的结果,IMP1仪表显示传输系统崩溃,通讯无法继续进行下去。克兰罗克教授与他的四十名学生在世界上的第一次互联网络的通讯试验宣告结束,当时仅仅传送成功两个字母L、与O、,也就这次字母传送实验真真切切地标志着网络的真正诞生;历史上把这一次事件的发生作为了互联网诞生的见证。
无线网络的诞生呢?那要追溯到第二次世界大战,那时的美国在科技方面领先于其他国家,不管是在通信还是网络方面,因此美国的陆军就采用了无线电信号,利用一套无线电传输技术,此技术具有高强度的加密保护功能,开始了他们在战场上的技术突破。从这一刻起,无线网络也算是正式诞生了。
三、无线网络的概念与安全
(一)概念
所谓无线网络,顾名思义,就是一种不需要通过线缆这种介质来做传输而已,另外用户可以建立远距离无线连接的一种全球语音和数据的网络,它与有线网络的用途十分类似,最大的不同除了传输介质:无线电技术取代网线之外,在分类上和有线网络也稍有区别,分无线个人网、无线局域网、无线城域网。
在一个无线局域网内,常见的设备有:无线网卡、无线网桥、无线天线、和无线路由器等等无线设备。一旦建立起一个局域网之后,无线网络就会存在着一定的辐射危险,甚至可以说比有线网络在时间以及范围上显得更加强烈,所以,为了尽少量地受到辐射,应该把常用的无线路由、无线AP摆放在离我们人体和离卧室远一些的地方,还要注意避免把一些无线产品过分靠近音响、电视等电子产品,防止它们之间互相的干扰产生的其它辐射。总之,只要我们与它保持较远的距离,避免长时间呆在无线网络环境中所产生的累积效应,养成一种良好的习惯,那么无线网络的辅射就对人类构不成多大的威协。
(二)安全
在使用无线网络的时候,安全性固然重要,在安全防范方面,与有线网络存在非常大的区别,无线网络的安全主要可以从以下六个方面进行把握:
1.采用强力的密码。谈到密码,是一个让人非常敏感的东西,足够强大的密码可以让暴力解除成为不可能实现的情况。相反,如果密码强度不够,几乎可以肯定会让你的系统受到损害。所以,不但要设密码,而且还要足够强力才行。
2.严禁广播服务集合标识符(简称:SSID)。SSID其实就是给无线网络的一种重命名,假如不能对它进行保护的话,带来的安全隐患是非常严重的。同时在对无线路由器配置的时候,须禁止服务集合标识符的广播,尽管不能带来真正的安全,但至少可以减轻威胁程度,因为很多初级的恶意攻击者都是采用扫描的方式寻找一些有漏洞的系统作为它们的突破口。一旦隐藏了服务集合标识符这项功能,也就大大降低了破坏程度。
3.采用有效的无线加密方式。相反,另一种动态有线保密方式其实并不算很有效。使用象aircrack等类似的免费工具,就可以在短短的几分钟里找出动态有线等效保密模式加密过的无线网络的漏洞;无线网络保护访问是目前通用的加密标准,当然,你也可以选择使用一些更强大有效的方式。毕竟,加密和解密的斗争是无时无刻不在进行的。
4.采用不同类型的加密。不要仅仅依靠以上谈到的无线加密手段来保证无线网络的整体安全。不同类型的加密可以在系统层面上提高安全的可靠性。例如:OpenSSH就是一个不错的加密选择,它可以在同一网络内的系统提供安全通讯,即使需要经过因特网也没有问题。与采用了SSL加密技术的电子商务网站是有着异曲同工之妙的。实际上,为了达到更安全的效果,建议不要总更换加密方式。
5.控制介质访问控制地址层。即我们所说的MAC地址,单独对其限制是不会提供真正的保护。但是,像隐藏无线网络的服务集合标识符、限制介质访问控制(MAC)地址对网络的访问,是可以确保网络不会被初级的恶意攻击者骚扰的。另外此种 方法 对于整个系统来说,无论是新手的恶意攻击还是专家的强烈破坏,都能起到全面的防护,保证整个系统的安全。
6.监控网络入侵者的活动。众所周知,人类无时无刻不在使用着网络。所以入侵者也随时会攻击到你的网络中来,那么你就需要对攻击的发展趋势以及了解它们是如何连接到你的网络上来的进行一定的跟踪,为了提供更好的安全保护依据,你还需要对日志里扫描到的相关信息进行分析,找出其中更有利的部分,以备在以后出现异常情况的时候给予及时的通知。总之,在随着社会的进步、科技的不断更新,未来,我们更需要对以上十点进行理解性地记忆与灵活性地变通使用。
四、无线网络的技术与应用
目前,在国内无线网络的技术并不算很盛行,与有线网络相比,它还不是很成熟,可是,发展至今,在无线的世界内,新技术层出不穷、新名词是应接不暇。例如:从无线局域网、无线个域网、无线体域网、无线城域网到无线广域网;从移动AdHoc网络到无线传感器网络、无线 Mesh网络;从Wi-Fi到WiMedia、WiMAX;从IEEE802.11、IEEE802.15、IEEE802.16到IEEE802.20;从固定宽带无线接入到移动宽带无线接入;从蓝牙到红外、HomeRF,从UWB到ZigBee;从GSM、GPRS、CDMA到3G、超3G、4G等等。
在应用方面,其中两种主要的方式分为:GPRS手机无线网络和无线局域网。从某种意义上来说,GPRS手机无线网可称作是目前社会上一种真正意义的网络,它主要是通过移动电话网络来接入Internet的,所以只要你所在的区域开通了GPRS业务,那么不管在任何一个角落都可以实现上网;后者呢,主要是与有线网络作比较,突出它的便捷性,因为它是利用射频技术(即:Radio Frequency简称:RF)来实现的一种数据传输系统, RF取代了旧式的那种通过双绞铜线来实现上网的烦索性;另外,除了以上谈到两种主流方式,在当今快速发展的科技形势下,我国通信方面出现了移动的TD-SCDMA和电信的CDMA2000以及联通的WCDMA三种无线网络通信方式,所以,未来只要有3G网络信号存在的地方,便可以实现上网。
五、就业前景
一种新型的产业必定会为社会带来不小的影响,并且推动整个社会走上更稳健的步伐 。例如:在就业方面,它产生了一批新型的就业岗位,比如:3G网络工程师、无线网络优化岗位等等,通信方面,出现堪察、无线网络测试等等,因此而减轻了整个社会在就业上不少的压力,再者,在另外一种无线局域网标准下生产出的产品技术应用逐渐成为无线网络市场主流的情况下,基于Wi-Fi技术的无线网不但在带宽以及覆盖范围等技术上取得了极大突破,而且在应用上,如今的无线网络也不再只是单纯地满足用户随时随地接入网络,甚至已经能更多地参于到行业信息化的服务中来,可想而知,将来出现无线医辽、无线校园、无线城市等其他行业应用成为无线网络市场的主流也不是梦想。
六、结束语
随着科技的不断演进与无线行业的飞速发展,无线网络将成为推动整个网络市场前进的新生力量,并且在不可预见的未来,纷繁多样、永远在线的智能终端技术将会把娱乐、办公、消费、医辽、 文化 教育 、生活服务等多种行业区域的全部功能融会贯通,一起服务于我们的工作和生活,使之变得更轻松、更智能。使智能技术与无线网络更好地密切结合,让越来越多的创新应用和新的生活方式进入到未来的社会当中。最后,让我们迎接一个“网聚万物”、“网随人动”的无线时代。
❷ 4G通信技术的发展及应用探析论文
4G通信技术的发展及应用探析论文
一、4G通信技术发展优势
1.1网络速度更快
4G网络表现出的最大优势在于其具备的无线通信速度,根据研究者预测,未来,4G通信系统中的无线传输速度可以达到10M-20Mbps,如果是起峰值的传输速度则可能达到更高的点,由此为人们应用无线网络提供了较大的便捷。
1.2网络相关频谱更宽
要想实现4G通信技术,达到更快的网线网络速度,就必须对现有的3G通信速度进行改造及升级处理,由此也就使得4G通信技术中的网络频谱宽带要超过3G通信技术,根据研究者表明,对于4G网络通信,每个信道都能够占用仅100Mhz的频谱,而这是3G通信技术无法企及的。
1.3更智能化
随着4G通信技术的推广使用,其所表现出的通信网络及终端智能化也不断升高,这不仅体现在通信终端的设计及操作智能化,同时在体现在网络设备功能的智能化,如根据用户的环境、时间及其他因素不同,可以通过网络设备终端,为用户提供个性化的服务。
1.4通信方式更多样化
4G网络支持的手机已经不再是简单的电话,其能够提供更加可靠的语音数据服务,方便人们的语音通话,而在设计及功能方面则有着更大的突破,也就是能够做成任何可以想象的形状。
二、4G通信技术的应用
2.1软件无线电技术
此种技术又被称为SDR技术,可以对现代化的数字信号技术进行有效利用,结合可编程平台,根据软件定义无线平台的功能。在软件无线电技术中,可以采用的技术包括可编程器件、信号处理技术、数字信号处理等,同时,通过应用软件无线电技术,还能够确保通信系统中各种功能的实现,如软件可编程、硬件设备重复利用等,以减少资源浪费。
2.2OFDM技术
此项技术是4G通信技术中最重要的一项技术,在无线传输中得到了广泛应用,此项技术的应用主要是将通信信道划分成多个子信道,并对子信道的子波进行调制处理,然后进行传输,从而保证信道的频率选择性,而且确保每一个子信道都能够保持平坦。通过子信道实现窄宽的传输,在此过程中能够保证信号带宽比信道带宽小,从而对信号波形之间产生的干扰起到有效的抑制作用。此外,此项技术的应用也在很大程度上客服了数据传输干扰的难题,大大提升了系统传输频率,并简化了硬件结构,有利于网络传输速度的加快。
2.3智能天线技术
此项技术又被称为自适应天线阵列,即AAA,最初,此项技术主要应用在雷达、声钠等军事领域,主要是为了实现空间滤波及定位,在此项技术体系中,通过应用空分多址技术,实现信号传输差别处理,并准确区分系统中的同频率或同码道信号,以对信号覆盖区域产生动态控制,及时将主波束转移至用户的所在方向,确保用户应用网络的可靠性及安全性。通过对信号干扰进行控制,并跟踪用户及其所处环境,能够时刻了解用户所在网络的具体情况,从而为入网用户提供质量较高的链路,以加强对干扰信号的抑制作用,并最大限度的提取可应用信号,确保用户网络的可利用性。
三、4G通信技术的发展趋势
4G通信技术的应用已经表现出了极大的优势,在未来的发展过程中,4G通信技术势必能够完全取代2G、3G通信技术,成为移动通信发展的主导型技术。首先,4G用户市场会不断扩大,实际价值也会不断升高,这主要是由于其所具备的网络优势是传统移动通信技术所不能达到的,因此,未来的4G通信技术发展必然会呈现出多频段、多模式及多业务应用的局面,而且实现完全的智能化,随之而来的是越来越广泛的.用户市场,并带来巨大的经济效益。其次,4G通信技术对于设备需求更高,作为4G通信技术发展的基础性条件,要想达到其网络传输频率,就必须建设更多的基站,以满足4G通信技术的传输需求。最后,各个运营商展开4G通信业务争夺战,由于4G通信技术表现出巨大的优势,其必然能够拥有更加庞大的用户群,而这为各大运营商带来了甜头,因此,对于4G业务的开展势必会有一番较量,而在此过程中也能够进一步完善此项技术,为用户提供更为可靠的服务。
四、结语
4G通信技术的萌芽及广泛应用不仅为人们提供了更快速的网络服务,同时不断拓展应用市场,形成更加庞大的受众群体,其在表现出光明发展前景的同时,也能够创造出更大的市场价值,为人们带来更多的经济效益,因此加强4G通信技术研究具有重要意义,这也是未来我国市场经济发展应当重视的一个版块,以实现移动通信技术的不断进步。
;❸ 网络规化设计论文有没有
CDMA数字蜂窝移动通信网的网络规划
[摘要]:本文先介绍了CDMA网络参考模型。然后介绍了交换网络的规划方法,包括交换网络组织、信令网组织、信令方式、编号计划和同步要求等。最后介绍了无线网络的规划方法,包括频率配置、网络规划步骤等。
1 概 述
目前,基于CDMA(码分多址)技术的数字蜂窝系统由于具有容量大、音质好、升级潜力大等优点,经过两年多的商业化,已在全球(尤其是美国、香港和南朝鲜)取得了令人瞩目的成就。在国内,原邮电部和总参通信部于1995年决定合作发展800MHz的CDMA数字蜂窝移动通信,称为中国电信长城网,从1996年起在北京、上海、广州和西安开始建设试验网。目前,这四个试验网已开通并完成联网漫游测试。北京的试验网已开始免入网费放号。中国联通有限公司也于1996年起在广州、天津和上海建设试验网,预计很快就可开始联网测试。中国电信和中国联通都已发布相关的技术体制和技术规范。相信CDMA作为PLMN的一种制式,在不久的将来即可在我国的移动通信领域崛起。
2 网络参考模型
CDMA网络参考模型定义了网中的功能实体和相互间的接口,CDMA网络参考模型与GSM网相似。
MSC 移动交换中心 HLR 归属位置寄存器
VLR 拜访位置寄存器 AC 鉴权中心
MC 短消息中心 SME 短消息实体
PSTN 公用交换电话网 MS 移动台
EIR 设备识别寄存器 BS 基站系统
OMC 操作维护中心 IWF 互连功能
3 交换网络规划
3.1 交换网络组织
CDMA网采用3级结构,具体为:在大区中心(如北京、上海、广州、沈阳、武汉等)设立一级移动业务汇接中心并网状相连;在各省会或大城市设立二级移动业务汇接中心,并与相应的一级汇接中心相连;在移动业务本地网中设一个或若干个移动端局MSC,也可视业务量由一个MSC覆盖多个移动业务本地网。移动业务本地网原则上以固定电话网的长途编号区编号为2位和3位的区域来划分。
3.2 信令网组织
目前,中国电信和中国联通的移动通信网信令网都是专门组建的,因为不但要传送电话用户部分TUP消息,还要传移动应用部分MAP消息。
CDMA网的信令网与其交换网络结构相对应,也分为三级结构:高级信令转接点HSTP、低级信令转接点LSTP和信令点SP。
HSTP负责转接本大区内及本大区与其他大区间的信令业务。HSTP可兼有LSTP的功能。LSTP负责转接本服务区内及至其上级HSTP的信令业务。SP是信令消息的源点和目的点。
信令转接点STP可采用独立式设备,也可采用与移动汇接中心合设的方式。
信令网中网络节点间采用中国7号信令。
3.3 信令方式
Um接口(也称空中接口)的无线信令规程由《800MHz CDMA数字蜂窝移动通信网空中接口技术规范》规定。中国电信和中国联通均已颁布了此规范。此规范基于TIA/EIA/IS-95A—宽带双模扩频蜂窝系统移动台-基站兼容性标准。
A接口的信令规程由《800MHz CDMA数字蜂窝移动通信网移动业务交换中心与基站子系统间接口信令技术规范》规定。中国电信和中国联通均已颁布了此规范。中国联通颁布的A接口信令规程与EIA/TIA/IS-634的信令规程基本兼容,是其一个子集。
B、C、D、E、N和P接口的信令规程由《800MHz CDMA数字蜂窝移动通信网移动应用部分技术规范》规定。中国电信和中国联通均已颁而了此规范。此规范基于TIA/EIA/IS-41C—蜂窝无线通信系统间操作标准。中国联通颁布的MAP为IS-41C的子集,第一阶段使用IS-41C中51个操作(OPERATION)中的19个,主要为鉴权、切换、登记、路由请求、短消息传送等。
Ai接口的信令规程由《800MHz CDMA数字蜂窝移动通信网与PSTN网接口技术规范》规定。中国电信和中国联通均已颁布了此规范。此信令规程也称MTUP。中国联通颁布的MTUP为与《中国国内电话网No.7信号方式技术规范》所规定的信令规程相兼容的子集,即MTUP不使用NNC、SSB、ANU、CHG、FOT和RAN消息;另外,只接收不发送4个消息:后续地址消息SAM,带一信号后续地址消息的SAO,主叫用户挂机信号CCL和用户本地忙信号SLB。
3.4 编号计划
(1)移动用户号码薄号码DN
为移动用户作被叫时,主叫用户所需拨的号码。DN由国家码、移动接入码、HLR识别码和移动用户号四部分共12位号码组成。中国的国家码为86,国内拨号时可省略。移动接入码采用网号方案,长城网为133,中国联通拟为132。CDMA网与GSM网DN的区别在于移动接入码的不同。
(2)国际移动用户识别码IMSI与移动台识别码MIN
IMSI是在CDMA网中唯一地识别一个移动用户的号码,由移动国家码、移动网络码和移动用户识别码三部分共15位号码。中国的移动国家码为460,长城网各中国联通的移动网络码为03。
MIN码是为了保证CDMA/AMPS双模工作而沿用AMPS标准定义的。长城网和中国联通对MIN的定义有所不同,长城网的定义为3H1H2H3××××××,中国联通的定义为132H1H2H3××××,其中H1H2H3为HLR识别码。
(3)电子序列号ESN
ESN是唯一地识别一个移动台设备的32比特的号码,每个双模移动台分配一个唯一的电子序号,由厂家编号和设备序号构成。空中接口、A接口和MAP的信令消息都使用到ESN。
(4)系统识别码SID和网络识别码NID
SID是CDMA网中唯一识别一个移动业务本地网的号码。SID按省份分配。NID是一个移动业务本地网中唯一识别一个网络的号码,可用于区别不同的MSC。移动台可根据SID和NID判断其漫游状态。
3.5 同步要求
(1)无线同步要求
CDMA系统对无线定时要求十分严格。在IS-95中规定,同一前向CDMA信道的导频PN序列与所有Walsh序列间的时间误差须小于50ns;同一基站的不同CDMA信道的发射时间须在±1μs内;所有基站的导频PN序列的发射时间须在±10μs内,因此,每个基站都需使用GPS作为时间基准参考源。
(2)网络同步要求
网络同步的目的是使网络节点间数字信息流的帧同步,保障话音、信令、网管数据的正常传送。
长城网和中国联通CDMA网的技术体制均规定CDMA网内以GPS系统作为时钟基准,同时以公用数字同步网的同步基准作为备用时钟基准。
一级移动业务汇接中心和二级移动业务汇接中心的同步基准来自二级A类BITS。MSC、VLR、HLR、AC的同步基准来自二级B类BITS。BSC从MSC来的数据流中提取时钟。BTS从BSC来的数据流中提取时钟。
4 无线网络规划
4.1 频率配置
中国联通CDMA网的工作频段为835MHz~839MHz(基站收)、880MHz~884MHz(基站发),即4MHz可用频率,上下行频率间隔为45MHz。CDMA基本频道为AMPS的384号频道(836.52MHz),第二CDMA频道为425号(837.75MHz)。
长城网的工作频段为825MHz~835MHz(基站收)、870MHz~880MHz(基站发),即10MHz可用频率,上下行频率间隔为45MHz。CDMA基本频道为AMPS的283号频道(833.49MHz),第二CDMA频道为242号(832.26MHz)。扩展CDMA频道依次为201号(831.03MHz)、160号(829.80MHz)、119号(828.57MHz)、78号(827.34MHz)和37号(826.11MHz)。长城网共有7个可用CDMA频道。
4.2 无线网络规划步骤
无线网络规划的目标是在满足覆盖要求、容量要求和服务质量要求的前提下经济地设计网络。实际的规划一个复杂的过程。以下介绍一个较为简化的规划过程。
(1)明确覆盖要求、容量要求和服务质量要求
覆盖要求包括所需覆盖的区域。根据地形地貌覆盖区域可划分为高密度城区、一般城区、郊区、乡村和高速公路等。同时需提出需要重点覆盖的旅游景点、机场、繁华商业区等。
服务质量要求包括误帧率FER、无线信道呼损、切换率、小区边缘可靠性、小区区域可靠性等。容量要求可根据已有话务分布数据(如GSM)和增长预测数据提出。
(2)从满足容量要求估算基站数量
一个扇区的极限容量可根据以下经简化的式(1)计算得出。
其中:NMAX为极限容量;W/R为处理增益;Eb/Io为比特能量与干扰功率密度之比;VAF为话音激活因子;f为其它扇区对当前扇区的干扰因子。
典型地,当VAF取0.4,Eb/Io取7dB(对应FER为1%),f取0.85(对三扇区)时,NMAX约为36。
式(1)中的极限容量为移动台与基站塔距离为0时容量。实际容量应考虑扇区负载。扇区负载的典型值为40%~75%。
根据极限容量和扇区负载,既可推算出一个三扇区或全向基站满容量配置时的最大业务信道数。之后,根据无线信道呼损、每用户忙时话务量,可估算出满足给定容量下所需基站数。
(3)从满足覆盖要求估算基站数量
使用链路预算和适当的传播模型估算基站的覆盖半径,即可估算出给定覆盖区域所需的基站数量。表1给出了一个典型的链路预算。
表1 链路预算表 项目 单位 高密度城区 一般城区 郊区 乡村
(a)移动台最大发射功率
(b)移动台天线增益
(c)人体损耗
(d)移动台有效辐射功率EIRP
(e)基站接收天线增益
(f)基站接收馈线损耗
(g)基站接收器噪声系数
(h)基站接收器噪声密度
(i)信息速率(10log9.6k)
(j)Eb/Io
(k)基站接收灵敏度
(l)干扰余量(对应60%小区负载)
(m)软切换增益
(n)基站分集增益
(o)衰落余量
(p)建筑物穿透损耗
最大路径损耗(d-k+e-f-l+m+n-o-p)
dBm
dB
dB
dBm
dBi
dB
dB
dBm/Hz
dBHz
dB
dBm
dB
dB
dB
dB
dB
dB
23
0
3
20
15.5
3
5
-174
39.82
7
-122.2
3.98
3.5
0
5.5
28
120.7
23
0
3
20
15.5
3
5
-174
39.82
7
-122.2
3.98
3.5
0
5.5
20
128.7
23
0
3
20
15.5
3
5
-174
39.82
7
-122.2
3.98
3.5
0
5.5
15
133.7
23
0
3
20
15.5
3
5
-174
39.82
7
-122.2
3.98
3.5
0
5.5
10
138.7
传播模型选用HATA模型时,城区传播损耗见式(2)。
PL城区=69.55+26.16×log(f)-13.82×log(hb)-a(hm)+(44.9-6.55×log(hb))×logR (2)
其中,PL为路径损耗(dB)
f为频率(MHz)
hb为基站天线高度(m)
hm为移动台天线高度(m)
R为基站到移动台的距离(km)
a(hm)为移动台天线高度校正因子
对小到中等城市,a(hm)=(1.1×log(f)-0.7)×hm-(1.56×log(f)-0.8)
对大城市,a(hm)=3.2×(log(11.775×hm))2-4.97
对郊区,传播损耗校正公式为PL郊区=PL城区-2×(log(f/28))2-5.4
对乡村,传播损耗校正公式为PL乡村=PL城区-4.78×(logf)2-18.33×logf-40.94
(4)步骤(2)和(3)可在设计的初步阶段快速地估算基站数量。选取两者中的最大值,并初步确定基站站址。
(5)使用仿真工具针对每个基站进行仿真设计
站址确定后,使用仿真工具(如摩托罗拉的NetPlan,朗讯的CE4,北电的PlaNet)开始模拟。
仿真工具的输入为:
.系统参数。如码片速率、寻呼速率等;
.移动台参数。如噪音系数、所要求的Eb/Io等;
.小区/扇区参数。如导频、同步、寻呼信道的功率,导频PN偏置指数,导频检测门限T-ADD/T-DROP,导频搜索窗口SEARCH-WINDOW,等等。
仿真工具利用数字化地图,经仿真后常用的输出为:
.导频信号强度图。此图为传播损耗的导频信号强度分析图;
.最强导频EC/IO图。此图可分析前向链路覆盖效果;
.移动台发射功率图。移动台为满足目标Eb/Io所需的最小发射功率图,可分析反向链路覆盖效果;
.软切换区图。移动台可进行软切换的区域图,同时可分析导频污染的程度。
根据输出结果,判断设计是否满足覆盖、容量、性能要求,从而可从以下几个方面进行调整:
.增加或减少基站;
.改变基站站址;
.调整基站天线的方位角和倾角;
.调整基站的发射功率;
.调整小区/扇区参数。
5 结束语
数字蜂窝移动通信网的网络规划涉及无线通信、交换、信令、同步、计费、网管等多种通信技术,是一个系统工程。科学的网络规划将为随后的运营、维护和管理打下坚实的基础。
本文对CDMA网工程设计中几个较为重要的方面作了简单的介绍,为今后的工程设计作技术积累。
❹ "4g/lte无线网络规划与优化"和"3g网络无线网络规划与优化"的异同
相同点就是都是为了规划和优化,不同点就是他们规划和优化的网络对象是两个截然不同的网络
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❺ 无线网络优化的优化思路
建立在用户感知度上的网络优化面对的必然是对用户投诉问题的处理,一般有如下几种情况: 信令建立过程
在手机收到经PCH(寻呼信道)发出的pagingrequest(寻呼请求)消息后,因SDCCH拥塞无法将pagingresponse(寻呼响应)消息发回而导致的呼损。
对策:可通过调整SDCCH与TCH的比例,增加载频,调整BCC(基站色码)等措施减少SDCCH的拥塞。
因手机退出服务造成不能分配占用SDCCH而导致的呼损。
对策:对于盲区造成的脱网现象,可通过增加基站功率,增加天线高度来增加基站覆盖;对于BCCH频点受干扰造成的脱网现象,可通过改频、调整网络参数、天线下倾角等参数来排除干扰。
鉴权过程
因MSC与HLR、BSC间的信令问题,或MSC、HLR、BSC、手机在处理时失败等原因造成鉴权失败而导致的呼损。
对策:由于在呼叫过程中鉴权并非必须的环节,且从安全角度考虑也不需要每次呼叫都鉴权,因此可以将经过多少次呼叫后鉴权一次的参数调大。
加密过程
因MSC、BSC或手机在加密处理时失败导致呼损。
对策:目前对呼叫一般不做加密处理。
从手机占上SDCCH后进而分配TCH前
因无线原因(如RadioLinkFailure、硬件故障)使SDCCH掉话而导致的呼损。
对策:通过路测场强分析和实际拨打分析,对于无线原因造成的如信号差、存在干扰等问题,采取相应的措施解决;对于硬件故障,采用更换相应的单元模块来解决。
话音信道分配过程
因无线分配TCH失败(如TCH拥塞,或手机已被MSC分配至某一TCH上,因某种原因占不上TCH而导致链路中断等原因)而导致的呼损。
对策:对于TCH拥塞问题,可采用均衡话务量,调整相关小区服务范围的参数,启用定向重试功能等措施减少TCH的拥塞;对于占不上TCH的情况,一般是硬件故障,可通过拨打测试或分析话务统计中的CALLHOLDINGTIME参数进行故障定位,如某载频CALLHOLDINGTIME值小于10秒,则可断定此载频有故障。另外严重的同频干扰(如其它基站的BCCH与TCH同频)也会造成占不上TCH信道,可通过改频等措施解决。 一般现象是较难占线、占线后很容易掉线等。这种情况首先应排除是否是TCH溢出的原因,如果TCH信道不足,则应增加信道板或通过增加微蜂窝或小区裂变的形式来解决。
排除以上原因后,一般可以考虑是否是有较强的干扰存在。可以是相邻小区的同邻频干扰或其它无线信号干扰源,或是基站本身的时钟同步不稳。这种问题较为隐蔽,需通过仔细分析层三信令和周围基站信息才能得出结论。 掉话的原因几乎涉及网络优化的所有方面内容,尤其是在路测时发生的掉话,需要仔细分析。在路测时,需要对发生掉话的地段做电平和切换参数等诸多方面的分析。如果电平足够,多半是因为切换参数有问题或切入的小区无空闲信道。对话务较忙小区,可以让周围小区分担部分话务量。采用在保证不存在盲区的情况下,调整相关小区服务范围的参数,包括基站发射功率、天线参数(天线高度、方位角、俯仰角)、小区重选参数、切换参数及小区优先级设置的调整,以达到缩小拥塞小区的范围,并扩大周围一些相对较为空闲小区的服务范围。通过启用DirectedRetry(定向重试)功能,缓解小区的拥塞状况。上述措施仍不能满足要求的话,可通过实施紧急扩容载频的方法来解决。
对大多采用空分天线远郊或近郊的基站,如果主、分集天线俯仰角不一致,也极易造成掉话。如果参数设置无误,则可能是有些点信号质量较差。对这些信号质量较差而引起的掉话,应通过硬件调整的方式增加主用频点来解决。 在日常DT测试中,经常发现有很多微小的区域内,话音质量相当差、干扰大,信号弱或不稳定以及频繁切换和不断接入。这些地方往往是很多小区的交叠区、高山或湖面附近、许多高楼之间等。同样这种情况对全网的指标影响不明显,小区的话务统计报告也反映不出。这种现象一方面是由于频带资源有限,基站分布相对集中,频点复用度高,覆盖要求严格,必然不可避免的会产生局部的频率干扰。另一方面是由于在高层建筑林立的市区,手机接收的信号往往是基站发射信号经由不同的反射路径、散射路径、绕射路径的叠加,叠加的结果必然造成无线信号传播中的各种衰落及阴影效应,称之为多径干扰。此外,无线网络参数设置不合理也会造成上述现象。
在测试中RXQUAL的值反映了话音质量的好坏,信号质量实际是指信号误码率, RXQUAL=3(误码率:0.8%至1.6%),RXQUAL=4(误码率:1.6%至3.2%),当网络采用跳频技术时,由于跳频增益的原因,RXQUAL=3时,通话质量尚可,当RXQUAL≥6时,基本无法通话。
根据上述情况,通过对这些小区进行细致的场强覆盖测试和干扰测试,对场强覆盖测试数据进行分析,统计出RXLEV/RXQUAL之间对照表,如果某个小区域RXQUAL为6和7的采样统计数高而RXLEV大于-85dBm的采样数较高,一般可以认为该区域存在干扰。并在Neighbor-List中可分析出同频、邻频干扰频点。 如果直达路径信号(主信号)的接收电平与反射、散射等信号的接收电平差小于15dB,而且反射、散射等信号比主信号的时延超过4~5个GSM比特周期(1个比特周期=3.69μs),则可判断此区域存在较强的多径干扰。
多径干扰造成的衰落与频点及所在位置有关。多径衰落可通过均衡器采用的纠错算法得以改善,但这种算法只在信号衰落时间小于纠错码字在交织中分布占用的时间时有效。
采用跳频技术可以抑制多径干扰,因为跳频技术具有频率分集和干扰分集的特性。频率分集可以避免慢速移动的接收设备长时间处于阴影效应区,改善接收质量;而且可以充分利用均衡器的优点。干扰分集使所有的移动及基站接收设备所受干扰等级平均化。使产生干扰的几率大为减小,从而降低干扰程度。
采用天线分集和智能天线阵,对信号的选择性增强,也能降低多径干扰。
适当调整天线方位角,也可减小多径干扰。
若无线网络参数设置不合理,也会影响通话质量。如在DT测试中常常发现切换前话音质量较差,即RXQUAL较大(如5、6、7),而切换后,话音质量变得很好,RXQUAL很小(如0、1),而反方向行驶通过此区域时话音质量可能很好(RXQUAL为0、1),因为占用的服务小区不同。对于这种情况,是由于基于话音质量切换的门限值设置不合理。减小RXQUAL的切换门限值,如原先从RXQUAL≥4时才切换,改为RXQUAL≥3时就切换,可以提高许多区域的通话质量。因此,根据测试情况,找出最佳的切换地点,设置最佳切换参数,通过调整切换门限参数控制切换次数,通过修改相邻小区的切换关系提高通话质量。总之,根据场强测试可以优化系统参数。
值得一提的是,由于竞争的激烈及各运营商的越来越深化的要求,某些地方的运营商为完成任务,达到所谓的优化指标,随意调整放大一些对网络统计指标有贡献的参数,使网络看起来“质量很高”。然而,用户感觉到的仍是网络质量不好,从而招致更多用户的不满,这是不符合网络优化的宗旨的。
总之,网络优化是一项长期、艰巨的任务,进行网络优化的方法很多,有待于进一步探讨和完善。好在现在国内两大运营商都已充分认识到了这一点,网络质量也得到了迅速的提高,同时网络的经济效益也得到了充分发挥,既符合用户的利益又满足了运营商的要求,毫无疑问将是持续的双赢局面。
无线网络优化的目的就是对投入运行的网络进行参数采集、数据分析,找出影响网络质量的原因,通过技术手段或参数调整使网络达到最佳运行状态的方法,使网络资源获得最佳效益,同时了解网络的增长趋势,为扩容提供依据。
移动通信网络主要包括交换传输系统和无线基站系统两部分,其中无线部分具有诸多不确定因素,它对无线网络的影响很大,其性能优劣常常成为决定移动通信网好坏的决定性因素。当然,无线网络规划阶段考虑不到的问题如无线电波传播的不确定性(障碍物的阻碍等)、基础设施(新商业区、街道、城区的重新安排)变化、取决于地点和时间的话务负荷(如运动场)、话务要求、用户对服务质量的要求的增加,都涉及到网络优化工作。
当网络运营商发现网络中存在诸如覆盖不好、话音质量差、掉话、网络拥塞、切换成功率、未开通某些新功能等问题时,也需要对网络进行优化。通过不断的网络优化工作,使得呼叫建立时间减少、掉话次数减少、通话话音质量不断改善、网络拥有较高可用性和可靠性,改善小区覆盖、降低掉话率和拥塞率、提高接通率和切换率、减少用户投诉。
一、网络优化过程
网络优化是一个长期的过程,它贯穿于网络发展的全过程。只有不断提高网络的质量,才能获得移动用户的满意,吸引和发展更多的用户。 在日常网络优化过程中,可以通过OMC和路测发现问题,当然最通常的还是用户的反映。在网络性能经常性的跟踪检查中发现话统指标达不到要求、网络质量明显下降或来自的用户反映、当用户群改变或发生突发事件并对网络质量造成很大影响时、网络扩容时应对小区频率规划及容量进行核查等情形发生时,都要及时对网络做出优化。
进行网络优化的前提是做好数据的采集和分析工作,数据采集包括话统数据采集和路测数据采集两部分。 优化中评判网络性能的主要指标项包括网络接入性能数据、信道可用率、掉话率、接通率、拥塞率、话务量和切换成功率以及话统报告图表等,这些也是话统数据采集的重点。路测数据的采集主要通过路测设备,定性、定量、定位地测出网络无线下行的覆盖切换、质量现状等,通过对无线资源的地理化普查,确认网络现状与规划的差异,找出网络干扰、盲区地段,掉话和切换失败地段。然后,对路测采集的数据进行分析,如测试路线的地理位置信息、测试路线区域内各个基站的位置及基站间的距离等、各频点的场强分布、覆盖情况、接收信号电平和质量、6个邻小区状况、切换情况及Layer3消息的解码数据等,找出问题的所在从而解决方案。
网络优化的关键是进行网络分析与问题定位,网络问题主要从干扰、掉话、话务均衡和切换四个方面来进行分析。
干扰分析:GSM系统是干扰受限系统,干扰会使误码率增加,降低话音质量甚至发生掉话。一般规定误码率在3%左右,当误码率达8%~10%时话音质量就比较差了,如果误码率超出10%则话音质量不可容忍,无法听清。因此,通常对载波干扰设置了一定的门限,规定同频道载干比C/I≥9dB,邻频道载干比C/A≥-9dB(工程中另加3dB的余量)。 通话干扰的定位手段包括话统数据、话音质量差引起的掉话率、干扰带分布、用户反映、路测 ( RxQual )及CQT呼叫质量拨打测试。
掉话分析:掉话问题的定位主要通过话统数据、用户反映、路测 、无线场强测试、CQT呼叫质量拨打测试等方法,然后通过分析信号场强、信号干扰、参数设置(设置不当,切换参数、话务不均衡)等,找出掉话原因。
话务均衡分析: 话务均衡是指各小区载频应得到充分利用,避免某些小区拥塞,而另一些小区基本无话务的现象。通过话务均衡可以减小拥塞率、提高接通率,减少由于话务不均引起的掉话,使通信质量进一步改善提高。话务均衡问题的定位手段包括话统数据、话务量、接通率、拥塞率、掉话率、切换成功率、路测和用户反映。话务不均衡原因主要表现在:基站天线挂高、俯仰角、发射功率设置不合理,小区覆盖范围较大,导致该小区话务量较高,造成与其它基站话务量不均衡;由于地理原因,小区处于商业中心或繁华地段,手机用户多而造成该小区相对其它小区话务量高:小区参数,如允许接入最小电平等设置不合理而导致话务量不均衡;小区优先级参数设置未综合考虑。
话务均衡方法1:改变定向天线的下倾角、挂高,调整相应小区参数如基站的发射功率等,改变覆盖面的大小,以达到调节话务量的目的;对临时话务量的增加,可通过临时增加载频或增大发射功率,改变信号覆盖范围。
话务均衡方法2:改变小区载频数是话务量调节的常用方法之一。从话务量少的小区抽调载频到话务量高的小区;采用OVERLAY/UNDERLAY层次小区结构或增设微蜂窝基站,降低每信道话务量。
话务均衡方法3:核查允许接入最小电平值ACCMIN,通过小区覆盖范围的变化间接调整话务量。注意此值调整过大可能造成盲区,过小可能造成通话质量下降;根据现场重选测试,调整小区重选参数CRO;调整切换偏移和滞后参数,改变切换边界和切换带来实现话务分流;启用定向重试、负荷切换。
话务均衡方法4:双频网话务调整,在GSM900和GSM1800系统上采用分层小区结构;考虑小区所在层、优先级、层间切换门限、层间切换磁滞等参数的设置,使GSM1800小区能成功吸收双频手机的用户。
二、网络优化分析工具
为了有效解决网络优化问题,各厂家开发出网络优化辅助分析工具,可以作为话统分析和诊断分析的工具。
话统台统计结果是以数据表格的形式输出的,记录每个统计周期的计数点累计值,具有一定的缺陷:表格形式数据离散,数据变化趋势不明显;不提供每天平均指标的计算,手工计算平均指标花费大量工时;不能体现各种指标项间的相关关系,不便于数据分析。话统分析工具的作用就是将用户从繁重的手工工作中解脱出来,对原始话统数据进行自动处理,以满足用户需要、以方便用户分析的形式呈现出来。华为话统分析工具可以实现对异常值的过滤、异常问题的辅助诊断、日常统计项的直观显示、相关统计项的组合显示及完善的报表等功能,是理想的网络优化辅助工具。
网络诊断分析工具可以及时发现网络中隐藏的问题,通过地理化显示小区分布状况、各小区覆盖状况、各小区服务质量和历史数据的回放、网络利用率等,也可以查看小区属性、覆盖范围、利用率等资料,通过动态回放历史数据,掌握服务质量,将存在问题的小区直观地显示出来,以便进一步查看问题的详细报告。诊断分析工具可对小区的覆盖做出计算和评估,计算切换尝试次数(信号质量、时间提前量)、切换尝试次数、小区间切换成功率、切换时接收电平、接收质量、出小区、入小区切换比率、平均接收电平、接收质量等,分析出小区覆盖水平。另外,也可对小区干扰进行计算和评估,包括TCH信道在各干扰带中所占比率、SDCCH占用时无线链路断的次数、TCH占用时无线链路断的次数、未定义邻近小区平均信号强度、定义邻近小区平均信号强度、接收电平与接收质量不匹配、上下行不平衡、掉话时的电平和质量等。
三、应用案例
应用案例一:内蒙伊克昭盟东胜市双频网网络优
网络背景:东胜市全网为华为GSM双频网。
优化项目:话务均衡。
通过普查测试、邻区关系调整、话务均衡调整等优化操作,使得GSM1800有效合理分担GSM900的话务,保证了话务均衡,图1为优化前后网络指标对比图。
应用案例二:福建漳州云霄双频网络优
网络背景: 华为1800MHz与Nokia 900MHz设备共站址异种机型组建的双频网,市区1800MHz与900MHz共同覆盖,形成多层网,平均站距为700m,达到密集连续覆盖,建筑物密集且无规则,无线环境复杂。
优化项目: 调整1800话务吸收、降低掉话率、优化切换指标。
网络优化后,网络质量大大提高,图2为网络优化前后话务吸收情况,切换成功率达到平均97.5%,消除了乒乓效应。优化前忙时平均掉话率为0.60%,全天平均为0.62%。优化后忙时平均掉话率为0.33%,全天平均:0.37%。
❻ 4G通信技术的网络安全问题及对策论文
4G通信技术的网络安全问题及对策论文
一、4G通信技术中存在的网络安全问题
1、由于缺少改造更新通信的基本设施产生的网络安全问题。如果要让4G通信技术真正的运用到日常的生产生活中,就必须更新原有的基本通信设施。但现在3G通信的无线基本设备几乎覆盖着地球的大多数地方,如果要对原有的通信设备进行改造更新,那必然需要消耗大量的人力财力以及漫长的时间。
2、由于4G通信技术的不完善产生的网络安全问题。4G通信技术的不完善主要表现在容量被限制与技术上的缺陷。首先是容量被限制。在理论上,4G通信能够达到的速率不低于20Mbit/s,是3G通信手段能够达到的速率的10倍。但在实际操作中很难将4G通信系统的容量扩大到理想状态。其次就是技术上的缺陷。在4G通信的技术层面进行研究,4G通信将在数据的传输上高出目前的3G通信一个层次,虽然理论上能够达到,但是在实际操作中却存在很大的困难。另外,4G通信系统所需要的网络架构极其复杂,解决这一问题势必需要很长一段时间。
3、由于不断变化的网络攻击手段产生的网络安全问题。随着4G通信系统的逐渐普及,我们将面临更大的安全威胁。相较于以前的网络系统,4G通信系统将具备更大的存储与计算能力,相应的该系统也就更容易感染一些移动终端。正式因为这个原因,导致4G通信网络的安全遭受到很大的威胁,比如来自手机病毒的威胁。一般来说,手机病毒可以分为短信类病毒、炸弹类病毒、蠕虫累病毒以及木马类病毒。
4、由于4G通信技术的相关配套措施不完善产生的网络安全问题。首先是服务区域不完善的问题。虽然用户们都希望自己的终端能够运用无线网络,但是因为终端的天线尺寸或者其自身功率的原因,实现流畅的上网还是存在一些问题的。其次就是4G通信的收费不是太合理。目前,3G无线网络收费的标准是依据用户所使用的流量的多少与实践的'长短进行计费的,如果依旧按照现在的收费标准进行收费,那么绝大多数的4G用户将很难承受如此高昂的上网费用。所以现今必须谨慎认真的研发出一套相对合理的收费标准。
二、关于4G通信技术的网络安全问题的对策
1、构建科学合理的4G通信系统的安全结构的模型。在该模型中,应该能够基本的体现出网络通信系统的各种安全问题,以及相应的解决方案等。
2、转变现行的密码体制。在4G通信系统中,面对各不相同的服务类别以及特征,最好应转变现行的密码体制,即也就是私钥性质的密码体制改变成为混合性质的密码体制,然后创建相应的认证安全的体系。
3、将4G通信系统的安全体系做到透明化。在未来的应用中,4G通信系统的安全核心应该具备相对独立的设备,能够较为独立的完成对终端与网络端的识别与加密,通信系统内部的工作人员应该能够完全看到该过程的进行。
4、应用新兴的密码技术。随着科技的不断发展,相应的终端处理数据的能力将越来越强,因此应该在4G通信网络系统中运用合适的新兴的密码技术。这些新兴的密码技术能够在很大程度上加强系统抵抗恶意攻击的能力。
5、保证用户可以参与到安全措施的制定中来。用户在通过4G通信系统进行上网的过程中,应该有权自行设定安全密码的级别,相应的那些关于安全的参数应该不仅可以由系统进行默认,而且用户也可以自行进行设定。
6、使4G通信网络与互联网能够相互契合。4G网络系统的安全问题大致可以归分为移动方面的安全问题与固网方面的安全问题。在关于安全的概念上,固网与计算机的网络大致相同,所以那些针对计算机的网络问题以亦基本在固网上得到了相应的体现,相应的在固网上遇到的那些网络安全问题可以依照计算机的方式进行解决。
三、结语
虽然目前我们国家的某家通讯公司已经开展4G通信业务,但是我们应该意识到4G通信技术发展的还不够完善,在很多方面还存在缺陷。在实验研究阶段,我们应该对那些可能会出现的或者已经初露端倪的威胁采取相应的保护措施,同时,我们亦应该加强巩固现有的安全防范措施,以此保证网络系统的正常运行。只有这样,才能促进4G通信技术早日应用到人们的日常生活中,为人们的工作生活带来更大的便利。
作者:张雯雯 单位:中国联合网络通信有限公司浙江省分公司
;❼ 互联网接入技术论文(2)
互联网接入技术论文篇二
移动互联网接入 网络技术
摘 要:移动互联网是当前信息技术领域的热门话题之一,而接入网络则是移动互联网的重要基础设施。对目前的接入网络技术:卫星通信网络、无线城域网、无线局域网、无线个域网、蜂窝网络的特点及应用进行了分析,提出了接入网络技术未来的发展趋势是各种网络的融合演进, 报告 了异构 无线网络 融合的特点及应用。
关键词:移动互联网 接入网络技术
中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章 编号:1672-3791(2013)03(b)-0009-02
移动通信技术和互联网技术是信息技术领域中重要的组成部分,这两项技术的发展直接影响着人们的生活和工作方式。移动互联网是一个新型的融合型网络,是移动通信技术和互联网技术充分融合的产物。在移动互联网环境下,人们可以通过智能手机、PDA、车载终端等设备通过移动网访问互联网,随时随地的享受互联网提供的服务。
2011年中国工业和信息化部电信研究院在《移动互联网白皮书》中指出:“移动互联网是以移动网络作为接入网络的互联网及服务,包括三个要素:移动终端、移动网络和应用服务[1]。”简而言之,移动终端是移动互联网的前提,接入网络是移动互联网的基础,而应用服务则成为移动互联网的核心。本文详细描述了接入网络技术的现状及发展趋势。
1 接入网络技术现状
现有的无线接入网络主要有五类:卫星通信网络、无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)、蜂窝网络(2G网络、3G网络等)[2]。它们在带宽、覆盖、移动性支持能力和部署成本等方面各有利弊。
1.1 卫星通信网络
1.1.1 概述
简单来讲,卫星通信就是把卫星作为中继站,在地球上(包括地面和低层大气中)的通信站点间进行通信。卫星和地球站就是卫星通信系统的重要组成部分。卫星通信新技术主要包括VSAT系统,即甚小口径终端;中低轨道的移动卫星通信系统等。
1.1.2 特点及应用
卫星通信具有通信区域大、距离远、频段宽、容量大的特点,即只要是在卫星发射电波覆盖范围内的任意两点间,都可以互相通信。其次,卫星通信的可靠性高、质量好、噪声小、可移动性强,即不容易受自然灾害的影响;但是,卫星通信存在传输时延大、回声大、费用高的问题[3]。
目前,卫星通信主要用于电视广播、远距离的越洋电话、军事通信、应急通信等。卫星通信作为一种特殊的通信技术,其基本定位必然是地面系统的有效支持、补充与延伸[4],对于农村及偏远地区的通信发挥重要的作用,使实现全球通信海陆空一体化的无缝覆盖成为可能。卫星通信的广播与多播等技术优势,结合现代Internet技术,在地面互联网络拥塞的状态下,可充分发挥以IP为基础的多媒体远距离传送与高速连接,将宽带高速数据业务进行有效地传送。伴随着移动互联网的发展,卫星通信与3G、4G技术的相互融合将成为卫星通信发展的必然趋势。
1.2 无线城域网(WMAN)
1.2.1 概述
无线城域网主要用于解决整个城市区域的接入问题,以微波等无线传输为介质,以无线方式为主要接入手段,提供同城数据高速传输,以及 其它 如图像、视频等多媒体通信业务和Internet接入服务[5]。而WiMax是受到较多关注的无线城域网通信技术。WiMax(World Interoperability for Microwave Access)即全球微波互联接入,是一项基于IEEE 802.16标准的无线接入技术[6],它采用有线方式为企业、家庭提供“最后一英里”的无线接入。覆盖范围大于无线局域网,可以覆盖几千米到几十千米的范围。
1.2.2 特点及应用
WiMax具有传输距离远、覆盖面积大、接入速度快等特点。WiMax所能实现的50 km的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的,网络覆盖面积是3G发射塔的10倍[7],最高接入速度70M是3G所能提供的宽带速度的30倍。此外,WiMax具有高效、灵活、经济的组网方式,以及较为完备的Qos机制。支持移动和固定宽带无线接入的特点,使它集成了无线接入技术的移动性与灵活性以及DSL等传统宽带接入技术的高带宽特性,为用户提供了优良的最后一公里网络接入服务及广泛的多媒体通信服务。但是,WiMax技术目前无法支持用户在移动过程中无缝切换。性能与3G的主流标准相比,仍存在差距。
基于WiMax特点,它可以被用于远程医疗卫生、远程 教育 、物流、金融、交通等行业,提供一定条件下的高速数据通信服务。从业务应用来看,WiMax在逐步实现宽带业务的移动化,而3G实现的是移动业务的宽带化。越来越多的多媒体通信服务大量消耗现有的3G网络资源,使网络的建设投资远远超过了收入的增加。WiMAX可以在保证服务质量的基础上,有效降低运营成本。WiMax不可能完全取代3G,但是WiMax在以IP为主的高速数据应用方面的优势使它成为了3G网络的补充手段,两种网络的融合程度会越来越高。
1.3 无线局域网(WLAN)
1.3.1 概述
无线局域网(Wireless Local Area Networks,WLAN)是工作于2.5 GHz或5 GHz频段,以无线、或无线与有线相结合的方式构成的局域网。它利用射频技术及简单的存取架构取代传统电缆线,以提供传统有线局域网的功能,是非常便利的数据传输系统。简而言之,无线局域网仍然是以有线局域网为基础的,它只是在有线局域网的基础上通过无线HUB、无线访问节点(AP)、无线网桥、无线网卡等设备构建了无线通信网络[8],是有线局域网的扩展和替换。
1.3.2 特点及应用
无线局域网具有布网便捷,网络规划调整可操作性强,网络易于扩展的特点。只需要一个或多个接入点设备,就可以搭建覆盖整个区域的网络,搭建网络所需的基础设施也不需要隐藏在地下或墙里,便于网络优化配置、改造和维护。只要在无线信号能够覆盖的范围内,用户都可以在任意位置接入网络,并随时改变位置,具有较强的灵活性和移动性。由于无线局域网多采用无线电波作为传输介质以及其工作在S频段的特点,使其具备良好的抗干扰性和保密性,不会对人体造成辐射伤害。但是任何障碍物都会成为电磁传播的阻碍,任何外部其他电信号都会成为局域网的干扰源。所以,无线局域网在性能、速率、安全性方面还有一定的不足之处。 无线局域网的最大传输速率为54 Mbit/s[9],较适合应用于有限空间、小规模网络等,如机场贵宾厅、股票大厅。其次,对于难以进行有线网络布线的环境、需要暂时使用网络的环境、实时通信要求很高的特殊场合,如人迹罕至的边关、港口等都有较好的应用。无线局域网并不能作为一个完备的全网解决方案,但是随着无线局域网技术的成熟应用,它可以与广域网结合为用户提供移动互联网应用,成为3G网络有益的补充。
1.4 无线个域网(WPAN)
1.4.1 概述
无线个域网(Wireless Personal Area Network,WPAN)是面向特定群体活动半径小、业务种类丰富、无缝连接的新兴无线通信技术,相对于无线广域网、无线城域网、无线局域网,它的覆盖范围更小,进而有效全面解决“最后几米电缆”的问题。目前,蓝牙(Bluetooth)是WPAN应用的主流技术,其它的还有家庭射频(HomeRF)、红外技术(IrDA)、射频识别(RFID)、超带宽(UWB)等。
1.4.2 特点及应用
无线个域网具有低功耗、低成本、体积小等特点。设备与组网都简单方便、易于操作,且支持点对点、点对多点的应用。WPAN所覆盖的范围一般在10 m半径以内,是短距离、个人专用的无线网络。具有代表性的Bluetooth技术,在全球范围内的可操作性都很强,因为其使用了2.4 GHz频段在全球都是可以自由使用的有效频段。通过鉴权、加密等 措施 确保设备识别码在全球的唯一性和设备的安全性。但是WPAN的技术标准多样,都需要不断的完善和创新。
WPAN主要应用于个人、家庭和办公设备的无线通信,它可以在小范围内将各种移动通信设备、固定通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统(例如数字照相机、数字摄像机等)甚至各种家用电器,使用一种廉价的无线 方法 建立它们之间的信息传输[10]。WPAN可以使用户随时随地的进行设备间的无缝通讯,可以通过移动网络、局域网、城域网方便快捷的接入到互联网Internet。未来,WPAN和WLAN一起为用户提供完备的短距离无线通信环境。
1.5 蜂窝网络
1.5.1 概述
蜂窝网络是把移动电话的服务区分为一个个正六边形的小区,每个小区设置一个基站,这样的结构酷似一个个“蜂窝”。 蜂窝技术是移动通信的基础,所以把这种移动通信方式称为蜂窝移动通信。蜂窝移动通信系统由移动站、基站子系统、网络子系统组成,采用蜂窝网络作为无线组网方式,通过无线信道将移动终端和网络设备进行连接,使用户在移动中进行语音、数据通信业务。
1.5.2 特点及应用
宏蜂窝、微蜂窝是蜂窝移动通信系统应用较多的蜂窝技术,宏蜂窝覆盖半径大,多在1~25 km,但是存在盲区,小区半径缩小时会产生干扰。微蜂窝相对于宏蜂窝覆盖范围小,一般覆盖半径为30~300 m,传输功率低、安装方便灵活,主要用于提高覆盖率和容量,作为宏蜂窝的补充和延伸,为用户提供更好的网络覆盖。它的主要特征是终端的可移动性,并具有成熟的切换和漫游方案,频率复用技术、多址技术、移动性管理技术促进了移动通信业务的发展。伴随着网络的发展,蜂窝网络从第一代蜂窝移动通信系统发展到现在的第三代蜂窝移动通信系统(3rd Generation,3G),成为实现网络融合和业务融合的统一平台,也是公认的下一代网络的核心网架构。3G网络把语音通信和多媒体通信巧妙结合,能支持更多的用户,提供更高的数据传输速率。如HSPA的速率已经达到7.2 Mbit/s。但高成本、低带宽的问题越发凸显。
蜂窝系统或许是当今社会最重要的通信媒体。目前,3G网络可以为用户提供丰富的应用服务,除电信业务、承载业务在内的基本业务外,还可以提供如呼叫前转、呼叫等待、多方通话等补充业务。支持的增值服务应用包括网页浏览、图像、音乐、移动游戏、移动冲浪、视频会议、视频点播、各类信息服务等。
2 接入网络技术发展趋势
目前的接入网络技术能为用户提供丰富的通信接入手段以及无处不在的接入网络服务,但是各有利弊。例如,蜂窝网络覆盖的范围大,移动性管理技术成熟,但带宽低、建设成本高;相反,WLAN高带宽、低成本,但其覆盖范围有限。为解决此问题,需要充分利用不同网络技术的互补性,网络的融合将成为促进移动互联网未来发展的关键要素,接入网络正在经历一个动态的转型过程,异构无线网络融合应运而生。
2.1 定义
异构网络是一种网络的类型,是不同的计算机、手持终端等网络设备及相关系统组成,运行在不同的协议上,支持不同的功能和应用。异构无线网络融合是将现有的多种无线接入技术有机的进行结合,符合下一代无线通信网络(4G网络)中多系统融合演进的设计思路和发展方向。
2.2 特点及应用
异构无线网络融合技术具有成本低、风险低的优点,它是现有接入技术的融合,可以充分利用现有网络资源,降低建设运营成本。其次可以增加网络的覆盖范围,利用不同接入技术的特点使网络进行有效地延伸。对于用户来说,可以享受更加全面、丰富、便捷的移动互联网服务,是下一代网络发展的必然趋势。
近年来,业界和学术界不断的在进行异构无线网络融合的应用研究,BARWAN计划提出并实现了多模移动终端在无线局域网和无线广域网之间的垂直切换方案。ETSI和3GPP对3G网络与WLAN之间的互连互通进行了深入的应用研究[2]。MOBYDICK对IPv6网络中WLAN和移动网络的融合应用进行了探讨。国内各运营商为缓解大量数据业务对3G网络的冲击,也开始进行网络的改造,主要是把3G+WLAN方式应用到网络中,例如将WLAN作为3G网络的一个无线接入网,通过网关连接到3G核心网[2],共享核心网络提供的计费认证功能及信令协议,实现WLAN和3G网络的互联互通,以促进移动互联网的发展。但是,异构无线网络融合还存在很多需要解决的问题,比如各种接入网络的互联互通问题、无缝切换等移动性管理问题,网络中各个功能实体的位置及网络架构也直接决定了网络的融合程度及实际应用效果。 3 结语
移动互联网可以提供除传统互联网迷你主页之外的几乎所有业务,在韩国、日本等应用较好的国家,移动互联网的ARPU值可以达到10美元[11]。截至2012年6月底,中国手机网民规模达到3.88亿,相比台式电脑上网的3.80亿,手机首次超越台式电脑成为第一大上网终端。手机视频用户规模激增,已经超过一亿人。手机微博用户涨幅明显,使用率提升5.3个百分点至43.8%[12]。种种数据表明,“无处不在的网络、无所不能的业务”已深入人心。
伴随着用户规模的快速增长,移动互联网产业将飞跃式的发展,必将推进接入网络技术的融合演进,各种无线网络接入形式和应用成为研究和开发的 热点 。相信未来各种独立的无线网络将与整个有线Internet相互联,为用户提供覆盖范围更广,应用更丰富,服务更完善的下一代移动互联网服务。
参考文献
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[2]罗军舟,吴文甲,杨明.移动互联网:终端、网络与服务[J].计算机学报,2011(11):30-51.
[3]张更新.VSAT卫星通信[J].电信科学,1996(7):54-61.
[4]陈如明.卫星通信存在的问题、进展与发展前景[J].世界电信,2001(11):3-7.
[5]王骊波.宽带无线城域网的设计[J].西安邮电学院学报,2000(9):26-29.
[6]曾春亮,张宁,王旭莹.WiMAX/802.16原理与应用[M].北京:机械工业出版社,2007.
[7]孙哲.无线城域网通信技术IEEE802.16协议架构及技术特点[J].计算机光盘软件与应用,2011(22):9-10.
[8]陈锦山.无线局域网的现状及前景展望[J].电子商务,2007(5):53-55.
[9]李妍.无线局域网技术探讨[J].电大理工,2011(6):36-37.
[10]蔡骏.无线个域网(WPAN)协议概述[J].广东通信技术,2002(12):21-23.
[11]杨庆广.3G催熟移动互联网 商业模式 需创新[J].中国电子报,2007(10):5-7.
[12]第30次中国互联网络发展状况统计报告[R].北京:中国互联网络信息中心,2012(7).
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