校园网络规划及设计(精选8篇)
计算机软件水平考试试题
1.对于每个非根网桥/交换机,都需要从它的端口选出一个到达根网桥/交换机路径最短的端口作为根端口。该根端口一般处于()
A.阻塞状态
B.侦听状态
C.学习状态
D.转发状态
参考答案:D
2.入侵防御系统(IPS)能对网络提供主动、实时的.防护。其没有使用到的检测技术是()
A.协议分析技术
B.抗DDOS/DOS技术
C.使用者和设备身份认证技术
D.蜜罐技术
参考答案:C
3.( )不属于将入侵检测系统部署在DMZ中的优点
A.可以查看受保护区域主机被攻击的状态
B.可以检测防火墙系统的策略配置是否合理
C.可以检测DMZ被黑客攻击的重点
D.可以审计来自Internet上对受保护网络的攻击类型
参考答案:D
4.()不属于PKICA认证中心的功能
A.接收并验证最终用户数字证书的申请
B.向申请者颁发或拒绝颁发数字证书
C.产生和发布证书废止列表(CRL),验证证书状态
D.业务受理点RA的全面管理
参考答案:D
5.下列说法中哪个是正确的()
A.网络中的计算机资源主要指服务器、路由器、通信线路与用户计算机
B.网络中的计算机资源主要指计算机操作系统、数据库与应用软件
C.网络中的计算机资源主要指计算机硬件、软件、数据
D.网络中的计算机资源主要指Web服务器、数据库服务器与文件服务器
参考答案:C
6.计算机网络可分为三类,它们是()
A.Internet、Intranet、Extranet
B.广播式网络、移动网络、点--点式网络
C.X.25、ATM、B-ISDN
D.LAN、MAN、WAN
一、学校改扩建工程实例分析
(一) 设计。设计是规划建设的重中之重。设计阶段是建设项目进行全面规划和具体描述实施意图的过程, 是工程建设的灵魂, 是处理技术与经济关系的关键性环节。一个好的校园建设, 首先要有好的设计。税专地势是南高北低、东高西低, 新设计也依地势特点, 保持一定的落差而建, 这样既节省土方量, 又错落有致。
(二) 建筑物的平面布置。校园建筑物的平面布置按功能进行分区, 校园北侧的原有三个宿舍楼 (楼距很近) 不动, 靠原宿舍再建一栋新宿舍楼, 将三栋旧宿舍装修后与新建宿舍用连廊连接起来, 这样所有建筑连通, 既便于管理, 整体效果又好。新建学员餐厅建于宿舍楼区附近, 与宿舍楼区形成北侧校园生活区;校园南侧原办公楼两侧分别是一栋原教学楼和一新教学楼, 原有的教学楼增加外廊并与办公楼相连, 而新教学楼与办公楼用廊道连接 (廊道内设置茶座方便教师及学员临时休息) 。这样两个教学楼和一个办公楼形成了一个互通的教学办公区。在校园西侧的操场上新建体育馆, 在体育馆外侧建一小型运动场, 这样形成了校园西侧的学员活动区。在校园中间位置的旧餐厅拆除, 修建校园中心广场。
(三) 绿化的投入。校园绿化是校园基础建设的重要组成部分, 要因地制宜, 讲究风格和特色, 好的绿化能起到美化、香化和净化校园的效果。中心区以低矮的草坪花卉为主, 保留所有的玉兰花树, 原中心区域的松树及银杏树移植至校园四周。这样校园将更加通透, 视觉宽敞舒适。
(四) 供电电路。校园供电电路采用双回路供电, 防止因停电带来的损失。如条件不允许也配备足够的发电设备以保证备用电源。增加智能化保安监控设施, 结合校园网络建设在校区内设置监控系统。
(五) 建筑物立面。建筑物立面通常作为建筑物主体的主要表现手法之一, 一般情况人们对建筑物的感知都是由立面反映出来, 所以一个建筑物的成与败, 好与坏及人们对建筑物的认同, 通常都是建筑物立面起着决定性作用。建筑外形采取多样化, 多变面多层次。外立面和装饰材料新颖。结合大连地区情况, 以浅色理石和玻璃幕墙相结合。
(六) 消防设施及给水系统。此次规划设计在校园最高建筑物屋顶设置消防水箱, 以保证初期消防系统正常运行。重新维修原消防水池及相应的泵站。给水系统增加井水水源, 维修校园西南角的大井, 重新安装水泵 (按日出水量100吨设计) , 作为学校的另一个水源, 用来作为所有宿舍的冲厕用水及校园绿化, 清洁和洗车等用水。税专总日用水量为300吨, 这样实际用市政自来水水量为200吨。利用大井水, 就近利用了水源, 减少了费用, 操作简单, 并且当市政管网出现问题时, 宿舍照常用水冲厕。排水系统利用学校地势特点, 将污水排入校园西侧市政管网。
二、建筑物功能设计
对每个建筑物功能设计的探讨, 也具有相当的参考价值。学员宿舍:在新建宿舍大厅内设置注册中心, 注册中心设资料室、茶座、商店、商务中心、吧台等。学员报道时在注册中心注册后分配到各宿舍。并在新建的宿舍楼地下室设小型超市、小型健身房、活动室等, 提供学员简单的活动场所。宿舍全部为单人间, 对于改造的单人间, 可考虑衣柜、卫生间、床形成“一”字形排列。对新建的单人间宿舍可考虑设置外阳台来增加面积。单人间内均设厕所 (包括淋浴) 、衣柜、电视、电脑网络接口等。同时可考虑10套左右高标准的专家公寓, 每套为二室、一厅、一卫、一浴一厨。专家公寓装修相对提高标准。教学设施:大教室 (阶梯教室) 可考虑做成“马蹄”形状。在教学楼内应设置茶座。走廊要宽敞明亮, 可考虑做单面教室, 内楼梯。教学楼内设大小会议室、研讨室、多功能厅等。学员餐厅:学员餐厅宽敞明亮, 外围结构用玻璃幕墙, 一层设置一个较大的自助餐大厅, 二、三层要有大、中、小包间。考虑全国各地学员应设特色餐厅。地面考虑以大理石为主。图书馆:一层设阅览室、电子阅览室;二层档案馆;三层设置网络中心。报告厅:报告厅内部可用活动座椅, 不用时可将座椅靠边, 布置成其他功能的活动场所 (羽毛球、乒乓球场等) , 这样报告厅起到了多功能厅的作用。体育馆:培训中心是一个集教育、生活、健身、娱乐、休闲为一体的培训机构。因此要加强体育场馆的建设。体育活动中心设游泳池、蓝球场、形体培训房、羽毛球馆、乒乓球馆、游泳馆、棋牌室、保龄球馆等。
三、结语
校园扩建的考量不仅包括建筑物功能的满足, 还包括文化内涵的展示, 人与环境的融合。校园布局应给主体人群提供一个优良的教育环境和自由, 开放的生活互动空间, 并适当预留可持续发展的余地。新校区老校区的整合, 应在升级老建筑功能的同时, 使新老建筑有机地融合, 使不同年代的建筑浑然一体, 相辅相成。校园基建要尊重教育理念的发展并充分应用现代科学技术。
摘要:随着教育事业的蓬勃发展, 国家和社会对教育基本建设的投入不断增加。教育观念的改革, 校园功能的丰富, 以及信息科技的发展, 都对校园基本建设和管理领域产生了深远的影响。本文通过辽宁高等税务专科学校改扩建工程实例, 分析了校园规划和建筑的设计观念, 以及校园基本建设的管理经验。
关键词:设计单位 档案 管理
0 引言
工程设计档案是一项工程从规划报建至竣工验收全过程中产生的资料、文件、图纸等。由于建设工程施工周期长,专业多、工种复杂,产生的文件材料种类多、数量大,这给设计工程文件的收集、整理、保管、利用带来了一定的困难和很大工作量。
根据规划设计单位工作实践,弄清设计文件形成的特点,找出其规律性,制定管理工作的对策,才有利于实现工程设计档案的完整、准确、系统。
1 规划设计单位工程设计档案的特点
建筑工程设计档案是按照基本建设程序逐渐形成的,有着综合性、成套性、专业性、阶段性、周期长、数量多、
整编量大等特点。
综合性:指一个工程设计形成的材料和载体的多样,设计档案的内容主要是设计过程中的文字、图表、电子数据等文件材料和底图、蓝图、白图等图纸,档案材料除纸质外还有大量的数据交盘等电子文件,这些都是设计过程中形成的,施工的重要依据,应加以长期保存,做为其它设计和施工工作的重要参考。
成套性:工程设计从提出项目建议书开始,经过设计招标、方案设计、初步设计、施工图设计、修改设计、直到竣工图设计,是一个完整的工程设计工作过程,这个过程产生的全部档案都是与工程设计密不可分的,保持工程设计档案的成套性是工程设计档案的要求。
专业性:在工程设计过程中,每阶段形成的设计文件是与各专业直接相关的,是专业活动的,文件材料具有本专业特点又相互紧密相联。如建筑设计、结构设计是设计的主体,而其它设备专业的设计是围绕着这两个设计基本条件展开的,所以它们之间各自独立,又密切相关。
阶段性:根据不同的设计阶段所形成的设计档案,可分为设计依据和设计成果。在设计前期的任务批文、计划任务书、合同、设计条件及要求、地勘报告等文件,这些都是设计依据。设计中形成的方案设计、初步设计、设计计算书、工程概预算书、施工图设计、图纸审查及设计质量记录等是设计成果。设计前期形成的档案是决定设计能否进行的依据性文件,后者形成的设计成果,是设计单位的巨大财富。
周期长:工程设计项目受工程性质、重要性、工程规模大小、建筑技术复杂程序、经济状况、政策导向等因素的影响,其周期长短不同,工期短的很少,而长的要几年,而且工程施工中的修改设计、会审记录、工程洽商、设计变更等也是工程施工中常见的现象。如齐齐哈尔市副食品中市场设计,1.4万平方米,历时一年半,经历了四版施工图设计,小的修改更是不计其数,在这种情况下,设计档案的收集、整编管理就显得很重要。
数量多:这是指产生的工程文件材料数量多。一般设计前期准备的时间较长,但文件的数量少些,而设计阶段产生的材料多,主要是施工图,此阶段的时间不太长,但很集中,工作量也大。一般工程形成的图纸有近百张,大型工程项目形成的图纸有的多达几百张,如齐齐哈尔市副食品中市场设计,应该根据不同的设计阶段,有计划的及时收集、整编设计档案。
整编量大:一个建设工程,有的会有先后不同的设计人员接手,有的为了越工期有外协的临时工作人员参加,这时往往设计档案的收集整编就不正规、及时,管理混乱,常常发生文件丢失,此时,就需要档案管理人员切实负起责任来,应该把档案归档的任务担负起来,保证设计成果的完整。
从几个方面以上可以看到,工程设计档案的特点是由设计单位的性质和设计活动的规律所决定的。认识并掌握设
计档案的这些特点,有利于不断改进管理方法和提高服务质量,以便最大限度地发挥工程设计档案的作用。
2 建设单位档案管理的网络化
工程设计档案是应长期保存的档案,年度跨度大,规格不一,种类多,数量大。随着单位业务的进展,设计档案越来越多,管理与利用都在为一种困难。因此,管理工作必须采用先进的技术和手段,实现信息化、自动化的管理。由于计算机的发展和电子文件档案的日益成熟就把这种目标变成了可能。所以,要提高自身的现代化意识,学习掌握现代化的科学技术方法,以担负起不断变化的工程设计档案的管理工作。
2.1 工程设计档案信息化的必备条件 首先应有符合计算机设备运行要求的工作场地,满足工程设计档案管理要求的计算机及辅助设备(数码相机、数码录像机、打印机、扫描仪、投影仪等)。还必须要有符合工程设计档案信息化管理的软件,符合国家有关安全保密法规与标准,应具备数据管理、图像管理、视频管理、整理编目、检索查询、实体管理、安全保密、系统维护等基本功能,覆盖工程设计档案管理的接收、整理、保管、利用、鉴定、统计等环节。还要充分考虑其实用性,尽量做到操作简单,使用方便;设置档案管理可扩展性,电子化、远程化、协同化、图文一体化的趋势,为电子档案一体化管理,远程管理,数据刻盘迁移管理等其他功能或预留空间。
2.2 工程设计档案信息数据库建设 通过文字信息著录、文件及图纸扫描、声像档案数字化、电子文件转换与装载等多种手段,做好工程设计档案信息基本数据库的建库工作, 构建工程设计档案目录库、工程设计档案基本信息库、工程设计档案原件库、工程设计档案多媒体库等各种基础数据库。
在基础数据库的基础上进行适当挖掘整合,形成各种专题数据库,提高工程设计档案信息有效利用率。专题库建设既要围绕本单位主要职能活动,又要有丰富的档案资料。不仅要保持工程设计档案信息的真实性、完整性与有效性,还要提高其权威性。
数据库中的各种不同类型的工程设计档案数据,其文件格式均应尽量采用通用文件格式。文字型数据推荐采用PDF、TXT格式;扫描图像数据推荐采用JPEG、TIFF格式;视频数据推荐采用MPEG、AVI格式;音频数据推荐采用MP3、WAV等格式。
2.3 工程设计档案信息查询利用 利用是档案管理工作的目的所在,价值所在。专题数字档案库建成后,利用是关键。我们提供了二种路径的利用。一是数字档案室客户端,汇集了综合档案室的所有数据库、数字档案,由档案员专用。二是数字档案室网站。借助数字档案馆平台,建立数字档案室,授权本单位各部门人员,可以随时随地访问这些专题数字档案库。
2.4 工程设计档案信息的主动性和延续性管理 信息时代产生的工程设计档案的管理必须采取主动性管理,以加速工程设计档案信息化进程。
①提前介入工程设计电子文件的管理,尽快制定出各个层面的工程设计电子文件归档。要在第一时间对电子文件的形成、收集、积累、鉴定、归档实行全过程的管理与监控,保证工程设计电子档案的完整性。②做好工程设计项目相关的地下管线档案信息等的分析与整合,使之得到更有效的应用。隐含地下看不见的比显露地面的工程设计档案信息化工作更为重要更为有效,必须引起重视。③做好施工图、竣工图等电子档案信息的收集,实现图纸档案信息化管理,使之得到更有效的应用。④做好后续档案的合并归档工作。工程设计档案竣工后还会有后续相关档案产生,譬如有的项目扩建改建了,都会有相应的档案产生。我们要根据工程设计档案特性进行分类管理,注意他们之间的延续性,归档时要注明相关档案的参见号。
HSPA网络设计规划和网络优化分析
HSPA作为3G制胜利器必将在建设伊始展开大规模网络部署,相对于R99而言,无论是在关键技术、频谱效率还是在网络性能上都有很大不同。这些差异使得我们在HSPA网络设计规划和网络优化方面都需要慎重对待和细致分析。
HSPA和R99网络设计规划的差异和难点
虽然HSPA是由R99演进而来的,但在关键技术上还是存在较大差异。网络特性上的差异导致了两者在网络设计规划上的较大区别,同时也带来HSPA设计规划的技术难点:
HSPA是尽力服务的网络
R99业务通过内外环功控的联合作用,可以确保业务的QoS达到目标要求,因此是一个有QoS保障的系统。而HSPA系统采用的AMC技术,不能保证用户在小区内的任意位置都能获得需求的服务速率。用户能实现的速率主要取决于该位置所能获得的C/I,因此我们说HSPA是一个BestEffort网络。
HSPA是干扰敏感的网络
由于每个用户所能实现的HSPA吞吐速率很大程度上取决于该用户在该小区位置所获得的C/I,而C/I和网络的干扰水平有着密切关系。当我们在设计规划一个网络时,即使采用相同数量的NodeB,但由于网络具体的物理参数设置不同使得整个网络的几何因子不同,导致干扰水平差异,最终使小区平均吞吐速率存在较大区别。因此如何优化网络参数使HSPA性能最佳是网络设计规划的又一难点。
HSPA网络设计方法及步骤
HSPA的网络设计在R99基础上增加了对网络HSPA性能评估以及能否满足用户HSPA业务的需求分析,因此更为复杂。然而设计方法是否准确将直接影响到网络质量、投资成本、运营效果等网络特性,因此需要特别重视。
目前我们经常看到一些简单评估HSPA的方法,如小区边缘速率计算等。通常其仅仅通过一个链路预算算出小区边缘的C/I,再结合链路仿真确定小区的边缘速率。这些方法看似简单,但实际存在许多问题。比如在计算小区边缘的C/I时需要确定干扰水平,通常采用固定负载方式假定为某一数值。首先,这个假定是否合理就很难判断。其次,这种方法还会造成一种错误的观念,即只要缩小小区半径就可以不断提高边缘速率。实际上,如密集市区,由于小区边缘的邻区干扰比已经稳定,再缩小小区半径也无法提高C/I和小区边缘速率。这种方法还有另一个问题就是在混合载波时,无法分析R99和HSPA业务对系统资源的占用以及服务速率。
评估HSPA性能应该采用小区吞吐速率的累积分布以及平均吞吐速率。具体的分析步骤如下:
首先,需要进行链路级仿真,获得各种多径环境下C/I和吞吐速率的对应关系,并要考虑到各种终端
OFweek通信网 – 中国通信行业门户
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类型以及功率和码资源的情况。
其次,通过对网络C/I的分布情况进行仿真和覆盖预测,获得网络C/I分布的统计结果。再结合链路级仿真结果,获得小区吞吐速率的累积分布情况,进而计算出小区平均的吞吐速率。
为了便于在实际的网络设计工作中进行HSPA性能分析,上海贝尔事先进行了大量的链路仿真和系统仿真,将各种小区半径、各种终端类型、各种R99和HSPA的功率码资源分配比例等进行相互组合,获得各种条件下HSPA性能,并形成一个庞大的数据库。这样在实际工作中不再需要进行复杂的仿真推演,只需查询该数据库即可,大大缓解了工作强度。
我们建议在网络建设初期采用R99和HSPA混合载波方式,所以在进行HSPA性能评估的同时必须考虑R99业务对资源的消耗情况。分别从R99和HSPA需求的业务量出发,通过一种迭代算法来平衡R99和HSPA对资源的占用,同时获得了容量和覆盖的平衡。
需要特别指出的是,在迭代过程中,在计算话务需求和网络资源配置时需要使用话务模型。由于3G多业务环境特点,因此以往2G采用的单业务模型如ErlangB模型已不再适用。上海贝尔经过研究总结出一套新的多业务模型——TrafficModel,又称作扩展背包模型。这个模型很好地解决了3G多业务环境下不同业务、不同GoS要求和不同系统资源配置的关系,达到既满足各种业务的质量要求,又实现系统资源配置最低的效果。
如何进行HSPA的网络优化
HSPA优化的核心内容是吞吐量优化和减少对原有R99网络影响,同时兼顾接入、拥塞、移动性管理等。上海贝尔开发并使用功能强大的测试工具,细致入微的计数器,成熟稳定的产品及优化方法,使HSPA网络性能达到最佳。
为优化HSPA吞吐量,上海贝尔在热点地区使用更大比特数据包技术,将以前的336bit提高到656bit;同时对HSDPA中特有的HARQ(快速重传)进行优化,进一步提高重传效率,从而提升吞吐量。为优化HSPA单个用户吞吐能力和整个网络吞吐能力之间的平衡问题,上海贝尔使用了特有的调度算法,在考虑不同用户等级及终端等级的同时,使用户传输数据量和无线质量之间达到平衡。为减少对R99网络的影响,上海贝尔引入了动态码树管理和多载波功放pooling技术,通过对码资源和功放资源的优化,达到减少对R99影响的目的。最后,上海贝尔还将长期积累的CDMA优化经验应用到WCD-MA网络优化工作中,创建多达15个模板用于不同的无线环境优化应用,大幅降低优化工作难度以及对优化工程师经验的依赖,通过专业化的系统集成和客户服务能力,为保证网络质量、业务性能提供坚实的基础。
关键词:校园网络 规划设计 问题
随着信息技术的不断发展和人们对各种数据形式的信息需求和交流的不断增长,使得当今的计算机网络,特别是Internet从传统的数据处理设备(如计算机)和管理工具中驳离出来,担当一个非常重要的角色——信息技术的基础设施与获取、共享和交流信息的主要工具,并成为人们在当今社会生活及工作中不可缺少的组成部分。经过了几年的迅猛发展,计算机网络已经在很多方面改变了人们传统的工作和生活方式„„Web浏览、E-mail、QQ(上网聊天)、VOD(视频点悉播)、文件传输、远程诊断、电子商务、网络大学及虚拟学校等无一不与计算机网络有着千丝万缕的联系。这些基于网络的各种应用,正在以惊人的速度扩展,几乎渗透到了社会生活的各个方面。校园网络(CAN,Campus Area Network)与其它园区局域网络一样,由于它属于单位自有,学校拥有自我建设、自我管理和自我使用的权利,因此,受经费、技术水平及其它方面的影响,校园网络在规划设计、资源建设和应用上很不平衡,差别很大,特别是在IT界目前还未实施网络工程监理的条件下,在建的或已建的校园网络的“豆腐渣”工程为数不少,造成了不少的人力、物力、财力的巨大浪费。
校园网络的规划设计有多种解决方案,依学校的类型规模和性质的不同,以使网络的设计方案有所不同,体现在技术、应用上更是不同。在传统的语音服务(诸如电话、蜂窝移动电话)无法满足人们的各种信息需求的今天,对图形、图像、视频等多媒体信息需求的不断增长,已成为人们依赖计算机网络进行信息共享和交流的重要资源。学校教师的教学、科研工作和学生的学习生活对一个高速的、资源丰富的和应用多方面的校园网络的需求是迫切的、必需的。也是网络规划设计者永远追求的目标。教育部最近实施的“西部大学网络工程”及“关于中小学校园网络建设的指导意见”中,对校园网络的规划、设计及建设提出了明确的要求。那么一个高速、高效而又安全、资源丰富、应用广泛的校园网络在规划设计中应注意哪些问题呢?
1.建立近、中和长期发展规划
依据本校建网资金的安排,在听取校内外专家意见的基础上,结合本校教学科研的内容及其发展的需要,制定一个在未来十年中的近期、中期及长期的建设规划,以保持网络建设的延续性,并保护先前的投资(含各种硬件、软件及信息资源),能融入不断涌现的新技术和新应用。
2.IP地址资源的利用
IP(Internet protocol互联网协议)地址是在Internet上的站点及相关设备的地址,它是由Internet指定数字委员会(IAAA)确定的,确保了它在世界上的唯一性。在IPv4技术应用于互联网的今天,IP地址资源到2010年将近枯竭,在Ipv6技术应用之前,我们要合理使用IP地址资源。当申请到一个建网的IP地址之后,必须合理地划分子网,每个子网中的IP地址要合理使用,既要满足当今的需要,也要预留将来网络扩展时所需,以便有足够的各类服务器连入Internet。
3.建立相关机构,有计划地培养网络管理员及培训部门用户学会使用信息制作,发布的工具。
建网单位应该设有一个“网络信息化领导小组”,对网络的规划实施起指导和决策作用。按照建网单位的网络规模,按不同时期的需要,配置专业的网络管理员。针对网络技术应用的日新月异,加上校园网络信息资源建设的繁重任务,要加强对师生的应用培训,适应网络新技术的应用及安全控制,保证网络的正常运行和安全。
4.注重需求分析
网络的规划设计是一个系统建立和优化的过程,建设网络的根本目的是在Internet上进行资源共享与通信。要充分发挥投资网络的效益,需求分析成了网络规划设计中的重要内容,它提供了网络设计应到达的目标,并有助于设计者更好地理解网络应该具有的性能;结合学校的办学规模、管理需求和师生对教学科研的需要,确立一个性能较高的网络计算平台,如图1。
同时,经过系统的需求分析,网络的设计者还能更好地作出决策,评价现有的网络,提供移植的功能及给所有校内师生更为合适的资源。
5.组网技术的选择
目前,可用于校园LAN(局域网)的技术有Ethernet(以太网)、Fast Ethernet(快速以太网)、Gigabit Ethernet(千兆位以太网)、Token-Ring(令牌环网)、FDDI(光纤分布式数据接口)和ATM(异步传输模式)。从网络应用、维护、安全和扩展方面而言,Fast Ethernet和ATM在实际应用中得到了广泛的采用。同时,Gigabit Ethernet技术已成为大型Fast Ethernet的升级目标。虽然Fast Ethernet和Gigabit Ethernet因采用CSMA/CD的介质访问控制方式而广泛地存在着“广播风暴”的问题,但可以更好的传输介质和交换设备予于克服,其实出的优点是兼容先前的设备投资,师生的网络应用及培训更易进行,网络的可管理性和扩展性也很好。ATM是一种快速分组交换技术,它在WAN(广域网)上体现的强大功能和在LAN上的成功应用,均以事实说明了它的技术的先进性。在ATM中,不同速率的各种数据,如语音、图像、视频都被分成标准的53字节的信元,以光纤作为传输通道,避免了以太网中的“广播风暴”,提升了网络的整体性能。但是ATM不兼容以往的以太网投资,其管理和操作有异于传统的以太网平台,故不适用于以太网的升级改造。
6.校园网络的设计模式
一个良好的设计方案除体现出网络的优越性能之外,还体现在应用的实用性、网络的安全性、易于管理性和未来的可扩展性。因此,设计时要考虑以下问题:
① 要适应未来网络的扩展和拓扑结构的变化。
② 要能为特定的师生用户或用户组提供访问路径。
③ 要保证网络能不间断地运行。
④ 当网络扩大和应用增加时,变化的网络结构要能应付相应的带宽要求。
⑤ 使用频率较高的应用能够支持网上大多数的师生用户。
⑥ 能合理地分配用户对网内、网外的信息流量。
⑦ 能支持较多的网络协议,扩大网络的应用范围。
⑧ 支持IP的单点传送和多点广播数据流。
要达到以上这些设计要求,分层的设计功能及星型、树型和交叉型的拓扑结构应给予足够的重视,如图。
星型拓扑结构图
树型拓扑结构图
混合型拓扑结构图
7.网络硬件的选择
除网络上的工作站使用普通的PC机外,主机的选择应使用专业的高性能服务器。连接介质的选择分两部分,第一部分为各交换机(switch)之间(楼与楼之间,楼层之间)及网络出口干线选择光纤,第二部分为从访问层的交换机到用户的PC桌面选择超五类双绞线。如今,交换机的价格已是很低了,应尽可能选择交换机而不用集线器。网络连接的关键设备是路由器(Router),无论是Internet接入,异地网络连接还是大型网络广播域的划分,都离不开路由器,因此,路由器的性能较为重要,选择Cisco公司和3Com公司的产品,就能体现出极高的性能。数据存储设备,除可选择大容量硬盘外,还可选磁带机、磁盘阵列、光盘阵列,这些外存设备,均可用于储存海量网络数据,如图书资料,多媒体素材及课件学生学籍和成绩管理等。
8.ISP的选择
选择ISP(Internet Service Provider,Internet服务提供商)对不同类型的校园网络至关重要。经过近十年的发展,目前在我国形成了以CSTNET(中科院的科学技术网)、CERNET(国家教育部的教育与科研网)、ChinaNet(中国电信网)和ChinaGBN(中国金桥网)为主的四大网络体系,伴随着IT与通信技术的不断发展和社会的广泛需求,近年来ChinaUNICOM(中国联通)、CRC(铁通)、CNC(中国网通)、JiTong(吉通)的接入服务也快速地增长。由于中国的互联网服务商以各自网络体系的发展为主,不同种类的大网之间缺乏协调机制,故它们之间的网络带宽问题没能较好地解决。对用户而言,在线某类网络时再链接另一类网络,“瓶颈”问题就突现出来,如图3。相信ChinaNet的用户在调用CERNet的网上资源或CERNet用户在调用ChinaNet的网上资源时,就出现过这样的问题。作为校园网络,无论师生有哪些需求,都离不开以教学、科研为主的信息资源,90%的教育资源都集中在CERNet上,故校园网络在选择ISP时,就要重点考虑CERNet。
9.带宽的申请和使用分配
校园网络需要多少带宽呢?别忘了,ISP是以带宽资源作为经营的主要内容之一。作为网络的“流量”,在网上你随时都可能被“断流”或“欠流,“畅流”的时段不会是很多,这是我国大部分地区的基础设施存在的客观原因而造成的。然而,不是没有解决问题的办法,合理地申请接入带宽和在网上作好带宽分配会提高数据传输的速度和效率。网络界曾经有一个争议很多的80/20规则,就是在一个局域网内有80%的通信量在网段内传播,剩下20%沿干线传播,今天,人们对互联网络的需求已大大超过80/20规则,而应成为20/80规则了。如何申请足够带宽而又不至于浪费呢?太大的带宽会意味着要向ISP支付更多的费用。计算的依据就是要考虑校园网的规模,在出口链接Intermet的高峰期约有多少台电脑(一般拥有总量的60~70%),以每台机的带宽为100kb/s(比PPP拨号方式的56kb/s moden快些)计算,总需求在多少MB,再考虑20/80规则,以确定整个校园网的接入带宽,出于数据安全的考虑,一些装有重要而又保密的数据的主机,如财务数据、人事档案数据,只许在网段内使用,不宜链接Internet。
10.网络操作系统的选择
网络操作系统(Net Operation System)的选择关系到网络的应用、安全和管理。目前常用的网络操作系统有:Unix、Linux、Netware、Windows 2000 Server/Advanced Server /Datacenter Server,下面作一简单介绍:
UNIX UNIX操作统是一个多用户、多进程的分时操作系统,在互联网发展的初期,它就被融入了许多网络技术和通信协议,它的可移植性及安全性能极好,被广泛地用于微型机、小型机、超小型机和大型计算机上。今天,它仍然作为Internet上各类服务器主选的网络操作系统,并深得金融、电信、保险行业的青睐。
Linux 它是近年来流行的一种类UNIX操作系统,其功能体系现与UNIX有许多共同点,最新发行的版本包含了文件管理、用户账号管理、网络管理等许多工具,对互联网络的应用有很好的支持。
Netware Netware是Novell公司开发的网络操作系统,自上世纪80年代至今,已发展了十几版本,新版本体现了高度的开放性和安全性,是目前国际上应用最广泛的一类局域网操作系统。
Windows NT 它是一个抢先式多任务的网络操作系统,并具有较高的可靠性和开放性,它具有让企业有多种应用管理的强大功能,如数据库服务、电子邮件,能联合多种网络进行通信。它能支持较多的应用软件,工具,文件共享和网络打印服务,也是一个功能卓越的网络操作系统。
Windows 2000 Windows 2000是Microsoft公司耗费巨资开发的一个产品,其服务器版有Windows 2000 Server、Windows 2000 Advanced server 和Window 2000 Datacenter Server等三个版本。它们是由Windows 98和Windows NT4.0的优良功能融合而成,它们拥有全面的Internet应用软件服务、增强的可靠性和可扩展性及强大的端对端管理等性能。
综合以上这些网络操作系统的特点与对网络应用的支持,你就可选择一个或几个适合于校园网内各子网服务器的操作系统,以适合各类应用、安全控制和管理。
总之,校园网络的规划设计是一项系统工程,不同的规划设计方案,可使网络存在较大的性能差异,它不仅体现在网络本身具备的技术特性和应用特点上,也体现了不同用户的各种需求,从根本上而言更是体现了信息化社会的基础。
参考文献:
[1]网络设计基础,21世纪计算机网络工程丛书编写委员会编,北京希望电子出版社,2000年第一版
[2]Cisco互联网络设计,[美]Matthew H.Birkner编著,潇湘工作室译,人民邮电出版社,2000年第一版。
[3]Internet核心技术精解,[美]John R.Levine 著,管伟等译2001年第一版。
一.总述
目前,大学作为信息人才的培养以及信息的流通、再生的桥头堡,在互联网浪潮中扮演着举足轻重的角色。校园网已成为各学校必备的信息基础设施,其规模和应用水平已成为衡量学校教学与科研综合实力的一个重要标志。我国从1994年开始启动中国教育科研计算机CERNET,现已基本完成了国内绝大部分重点高校的联网。目前,在国家教委211工程的支持下,全国稳中有降大专院校基本上都有了自己的校园网,这些网络或大或小,或先进或落后,在旧网络改造方面的市场空间仍然很大。
校园网是一个宽带、具有交互功能和专业性很强的局域网络。教学管理系统、多媒体教室、教育视频点播系统、电子阅览室以及教学、考试资料库等,都可以通过网络运行工作,校园网应用体系模型如图1所示。概括起来校园网有4个方面的典 型应用。
图1 校园网应用体系模型
大学校园网建设的目标应该既能满足学生即将进入社会、面临网络信息时代激烈的知识竞争的需要,又能满足教师教学活动和研究人员迅速吸收最新知识、进行学术交流和创造的需要,同时还能达到在面积较大、环境较为复杂的校园内,进行行政、生活、教务管理以及开展多种业务活动的目的。这些需求使大学校园网应能适应多种不同的数据传输类型,体现出不同的应用特点。同时,网络设计要尽量简单化、模块化,既可节省资金投入,又便 于网络管理和升级。
二.需求分析
大学是一个小社会,网络应用类型非常复杂,信息媒体类型较多,且具有信息流猝发特点。在大学校园网建设中,应充分兼顾信息资源共享与服务、多媒体教学和教务管理等因素对网络的需求。大学建设校园网,一般经费比较充裕,在网络技 术上应该留有一定的发展空间。校园网设计应该能满足以下条件: 1.网络应具有传递语音、图形、图像等多种信息媒体功能,二级以上交换机应支持组播功能.具备性能优越的资源共享功能,以及校园网中各信息点之间的快速交换功能 3.由于大学校园网规模较大,教学与科研部门众多如查所有信息点在同一冲突域中,网上广播风暴就会使网络性能严重下降,中心系统交换机应支持VLAN和第三层交换技术,支持QoS,对网络用户具有分类控制功能,对网络资源的访问提供完善的权限控制,以提高网络的安全与性能。.校园网与internet网相连后,应具有“防火墙”过滤功能,以防止网络黑客入侵网络系统.能够对接入因特网的各网络用户进行权限控制和计费管理
三.校园网的技术方案设计
(1)网络体系结构的选择
网络体系结构是指计算机通讯系统的整体设计,它为网络软件、硬件及网络通讯协议、数据存取控制和拓扑结构提供标准。因此网络体系结构的选择是实现校园网建设目标的核心环节。在充分了解各种网络的特点、性能、价格的基础上,根据学校的实际应用,考虑学校能够投入的资金及现有的设备、局域网和其它资源情况,进行综合分析,确定符合自己需要、有利于开发利用、有利于发展扩充、性能价格比高的网络方案。
现有的网络技术主要有FDDI、千兆以太交换网、ATM等可供选择。目前,FDDI在100Mbps传输技术上最成熟,但其基于带宽共享的传输技术从本质上限制了大量多体通讯同时进行的可能性,且支持数字化语音、图像的新一代FDDI标准迟迟未能发展出来,FDDI正在被ATM和千兆位以太网技迅速取代。作为一种全新的技术,千兆以太网是快速以太网的延续,是性价比很高的一种主干网技术,但由于千兆以太网所涉及的标准还没有全部确定,各厂家间的兼容性也有待测试,使其不能提供严格服务质量保证。在对传 送视频应用等响应时间不可预测的网络中,千兆以太网将不是最佳选择。ATM技术的出现比千兆以太网早了三年多,而且目前的ATM网络市场相当繁荣,ATM能提供较高的络带宽和服务质量控制,具有适合于语音、视频、数据传输的特点。考虑到多媒体技术的迅速发展和现代学校教学中大量多媒体课件的开发应用,目前一种能满足网上大量多媒体信息传递的需要,比较先进和稳定的方案是采用ATM作主干,局域网和用户端仍采用以太交换网的方案。(2)确定合适的网络拓扑结构 当计算机台数较多或可靠性要求高时,优先考虑采用星型或树型连接;对于少数几台距离较远或可靠性要求不高,共享任务不繁重,可考虑用一根电缆进行总线型连接。实际的拓扑结构常为以上两种方式的综合。
(3)设备的选择与布线系统的设计 选择网络设备,首先要符合CERNet、Internet等国内、国际联网标准;其实要能支持多种网络协议,如TCP/IP、IPX、DECnet等常用网络协议,具有良好的可靠性、可扩充性和可管理性;第三,价格在预算范围内,有良好的性能价格比;第四,应选择信誉高的网络产品公司的优质产品,其国内外有成功的使用 经验,有良好的售后服务。
组成校园网的硬件有以下四类:一是网络服务器;二是网络工作站、三是网络适配器,又称为网卡;四是连接线,学名“传输介质”,主要是电缆或双绞线,还有不常用的光纤。
出于硬件上的专门考虑,有条件最好购置专门的文件服务器。因为服务器的硬盘存速度对网络的影响很大,所以专用的服务器就对数据存储、速度、可靠性都有考虑,诸如硬盘镜像、双工等容错技术一般都会得到应用。不过一般的小型校园网,采用PII级的微机,配备一个或数个的大容量硬盘和一个32位的网卡也可以满足要求。
网卡虽然有16位和32位之分,但一个网络无论用16 位或32位网卡,最好均用同一品牌,以保证良好的兼容性。一般而言,市场上兼容产品的质量还可以,对小型校园网的影响不明显。目前购买网卡应购买即插即用型网卡。
常用的传输介质分为同轴电缆和双绞线两种。同轴电缆又分为粗同轴电缆和细同轴电缆。粗同轴电缆主要用于基干线(Back-bone)的建设。细同轴电缆使用BNC接口,主要用于计算机间的网络连接,但因接头易松,可靠性差,将会逐渐被双绞线取代。双绞线又分屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽又绞线(UTP或电话线)。目前常用的UTP双绞线分五类和三类两种规格,一般小型局域网(10M)用三类。可靠性,速度要求高的大局域网(100M网)用五类,使用RJ-45接口。联网最好优先考虑采用双绞线连接各种设备,因其可靠性较好,价钱也便宜。网络布线系统设计应根据网络技术选型进行布线设计:第一,应符合国际开放式布线标准,并与学校现有楼宇改造布线特点相结合;第二,应选择国际上可靠的PDS设备生产厂家的产品;第三,网络整体布线结构合理,有足够的冗余,便于以后的网络扩展,并有可靠的质量保证。
(4)网络操作系统的选择 目前,网络操作系统有三大阵营:Unix 网络操作系统有较长历史,良好的网管功能,丰富的应用软件支持。Microsoft网络操作系统有代表性的是Windows NT,它是32位多任务处理的操作系统。Novell网络操作系统是占世界局域网主流的操作系统。对有服务器的局域网来说,新建网优先选用NT,“老”网改造采用Netware 4.10或5.0较为合适。在小型的对等网环境中,若只想共享文件和资源,要求成本低、维护简单且对安全性要求不高时,用WIN95/98很合适。
(5)系统集成商的选择
与技术和设备选型相适应的一项重要工作是系统集成商的选择。系统集成商应有雄碍的技术力量;有丰富的网络集成实际经验,有较多承揽大型网络工程的成功范例;在业界有较高的商业信誉和售后服务质量;地理位置尽量靠近,具有快速的响应和解决问题的能力;能提供全面系统的技术培训。
四.校园网层次化方案设计
图2展示了一个高校校园网的通用模型。由于具体情况不同,在实施时要根据很 多因素来重表扩展定义更复杂的网络模型。
图2 大学校园网通用模型
从逻辑设计的角度,大型网络可分为核心层、分布层和接入层,每层都有其特点。核心层为下两层提供优化的数据转移功能,它是一个高速的交换骨干,其作用是尽可能快地交换数包而不应卷入到具体的数据包的运算中(ACL,过滤等),否则会降低数据包的交换速度。分布层提供基于统一策略的互联性,它连接核心层和接入层,对数据包进行复杂的运算。在园区网络环境中,分布层主要提供如下功能:地址的聚集,部门和工作组的接入,广播域/组播传输的定义,VLAN分割,介质转换,安全控制等。接入层的主要功能是为最终用户提供对网络访问的途径。具体包括以下功能:带宽共享,交换带宽,MAC层过滤,网段微分。1. 网络分布层设计
在校园园区内楼宇间连接时,主要楼宇可放置二级交换机,当然也可以是第三层(路由)交换机。分布层交换机和核心层交换机之间均在全双工模式下的GBE宽带连接。保证分支主干的无阻塞交换。
2.网络接入层设计
接入层交换机放置于每幢楼的楼层内可用以直接接入到信息点。应采用可网管、可堆叠的高性能交换机,以便于扩展,交换机应具备扩展槽,以便根据需要加插2口堆叠模块、单口或双口的千兆模块。
3.在接入internet设计
推荐采用局域网(LAN)光纤专线接入方式(最高带宽可达2.048Mbps);此方式通过配备路由器设备,租用电信部门的专线并向CERNET管理部门申请IP地址及注册域名。并通过路由器计费代理进行校园网内学生上网的计费。
4.网络服务器
大学的网络服务器主要包括文件服务器、Internet服务器、以及面向全校使用的小型机等。与企业不同,校园网对应用服务器和数据库服务器的要求不是很高,用高档企业级NT服务器即可;而其E-mail、FTP、Web等Internet服务器却终年忙碌,可考虑采用可靠性/可用性高的UniX服务器。
5. 应用系统
随着全球移动互联网的迅猛发展, 人们逐步习惯于借助智能终端丰富的应用进行即时通讯、微博分享、信息查询、新闻书报阅读、网上购物、视频浏览、在线游戏等活动, 由此引发史无前例的数据洪流, 给运营商的网络带来前所未有的数据压力。
为满足用户需求, 中国移动正积极推进TD-LTE无线宽带网络的试验和规划建设。据TD-LTE产业联盟白皮书预测:2016年全球TD-LTE用户 (除中国外) 有望达到1亿左右, 约占LTE用户总数的10%-20%, 国内用户届时预计将达到1亿~2亿规模。从目前的终端格局来看, TD-LTE网络在国内初生, 将面临着FD-LTE、TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000、GSM等多种移动通信制式切分的终端市场格局。在短期内, 大量手机终端不支持TD-LTE制式;且按照TD-LTE占LTE用户总数的10-20%计算, 新智能终端中, 支持TD-LTE制式的终端比例也不高, 手机设计及制造商将可能优先支持FD-LTE等其他制式。
终端对无线网络制式支持的现状, 将直接影响到TD-LTE用户市场的发展, 在一定时期内, TD-LTE的网络利用率将因此严重受限。要破解TD-LTE市场发展难题, 必须针对终端的现状, 寻求应对之策。
基于IEEE802.11标准的无线局域网WLAN技术, 目前受所有移动终端生产商青睐, 现有终端特别是新的智能终端基本无一例外地支持WLAN, 但受WLAN本身技术特性和建设投资、运营管理难度制约, 目前WLAN网络只是一个个孤岛, 并未连续覆盖。将TD-LTE与WLAN进行融合组网, 兼得两者优点, 在公交、地铁、铁路、客船等移动场景中应用, 将一方面让不同终端用户尽早体验TD-LTE网络, 另一方面可有效提升TD-LTE网络利用率, 实现四网协同数据分流。另外, 可借助融合网络快速、低成本建设易换址的网络AP热点, 便于市场发展和高流量区域探测。
1 TD-LTE及WLAN融合网络要满足的用户需求特性
移动互联网用户上网行为特性主要体现在应用多样性、使用碎片化和聚堆效应。主要如下:
(1) 用户在移动场景中, 主要以即时通讯、微博分享、信息查询、新闻阅读、网上即时购物 (二维码) 为主;在固定场景 (含在公交、地铁的移动环境, 用户位置相对固定) 中, 以视频浏览、在线游戏、信息查询、新闻阅读等业务为主。整体来看, 用户使用多样的应用访问网络, 其对网络时延、带宽的需求不尽相同, 融合网络需要适应相应需求。
(2) 用户的网络使用习惯是碎片化的, 在特定时间、场所使用的业务不确定, 用户不同的应用对网络带宽、网络延迟的敏感程度存在不确定性, 对网络的冲击也不尽相同。尼尔森在线研究调研发现, 78%的用户透过移动设备上网来消磨时间, 72%的用户在独自一人时会使用移动设备上网, 70%的用户会在交通工具上移动上网。Top5应用下载类别的顺序分别为:沟通、信息服务、图片/图书、音乐和游戏。规划时, 可对特定场景的用户使用的高概率业务进行归类分析, 估算总体容量需求。
(3) 用户使用智能终端随时随地上网, 在演唱会或突发事件出现时, 现场用户拍照并微博分享, 同时出现其他用户跟风的聚堆效应。由此产生的数据流量冲击幅度远比语言通信时更大。在出现冲击时, 保证上层网络的稳定, 并尽可能地提供网络服务, 是规划设计需要重点考虑的问题。
2 TD-LTE及WLAN融合网络架构及面向需求的规划设计
融合网络的规划设计, 总体上要满足预定场景用户的上网需求, 并充分利用好TD-LTE网络资源。因此, 在设计上要对预定场景下的用户行为特性进行分析, 重点要考虑用户对有效带宽、端到端时延、业务连续性的需求, 同时, 还要考虑放置在远端的TD-Fi (TD-LTE/TD-SCDMA信号转Wi Fi设备) 可管理性等问题。
2.1 TD-LTE与WLAN融合网络的基本架构和核心业务流程
将TD-LTE与WLAN融合, 有两个层面, 第一层面为终端层的融合, 它主要借助智能终端APP应用的策略动态选择网络制式;第二个层面为网络层融合, 通过TD-Fi等设备进行无线信号的转换, 其上行自动拨号连接TD-LTE网络, 将TD-LTE网络视为无线传输通道, 下行构建WLAN网络, 为用户提供WLAN上网服务。其总体部署方案如图1:
终端层的融合, 取决于用户应用的设置, 业务流程根据应用的设置各不相同。
通过TD-Fi实现网络层面的融合, 核心业务流程如图2。
在TD-Fi设备启动运行时, 其先与TD-LTE网络通信, 作为TD-LTE网络的一个用户进行网络附着和业务鉴权, 当TD-Fi连接上TD-LTE网络后, 其进一步与WLAN网络的AC (Access Controller) 通信, 进行隧道建立, 其就绪后, 即在远端形成了一个以TD-LTE无线网络为北向传输通道的WLAN网络。用户通过TD-Fi上网时, 先在TD-Fi处进行用户关联, 再经由TD-LTE形成的底层通道与AC进行通信, 完成用户认证。之后, 用户经由TD-Fi和TD-LTE网络直达互联网进行使用。
其中, TD-LTE近似扮演了下三层路由及交换的角色, WLAN则以TD-LTE网络为通道, 完成下三层映射及应用层之下的通信。用户应用则直接与互联网交互。
2.2 TD-LTE与WLAN融合网络的规划设计要点
2.2.1 WLAN与TD-LTE网络的智能选择
WLAN与TD-LTE网络的智能选择主要在终端层融合, 它主要借助智能终端APP应用的策略动态选择网络制式。比如, 在移动的MM商城应用中, 如果下载应用商品的文件大小超过一定阀值, 将提示用户优选WLAN网络下载, 达到数据分流的目的, 同时用户可以节约手机上网费。
目前智能选择的方式主要有文件尺寸阀值、网络探测分析、网络制式开关等。在移动各类网站、商城和业务云的智能终端交互场景中, 可以根据需要部署相应的智能选择功能, 优选适应需求的网络。
2.2.2 网络带宽的需求及规划
2.2.2. 1 TD-LTE的带宽需求
TD-LTE接入网络架构与2/3G不同, 因此在带宽的需求规划上有新的特点:
(1) 传输层。业务流向方面, 要保证S1和X2横向流量 (其中S1为e Node B到EPC间的带宽, X2为e Node B之间的带宽) , 且上下行带宽要达到几十Mb~几百Mb。该层的峰值带宽计算需要考虑S1接口带宽、X2接口带宽、包头开销以及OAM预留带宽。包头开销按5%计算, X2数据流量按S1数据流量的5%预留, OAM预留带宽按每站下行预留1Mbps, 上行预留128Kbps。
以S111型的e Node B基站为例, 对根据网络带宽的需求, 其传输带宽的平均需求约80Mbps, 峰值需求约300Mbps。
(2) 无线层。TD-LTE是一个干扰受限网络, 信干噪比RS-SINR≥-3d B, 才能保证一定的网络带宽。可主要通过合理建站改善覆盖、降低干扰和MIMO天线技术应用等措施提升容量。
测试结果表明, 上行8通道增益 (主要来自接收分集增益) MIMO应用后, 小区平均吞吐量是2通道1.24~1.99倍 (平均1.47倍) , 边缘用户吞吐量是2通道1.08~2.44倍 (平均2.02倍) ;下行8通道增益 (主要来自波束赋形增益) MIMO应用后, 小区平均吞吐量:8通道TM7 (单流) 是2通道自适应模式的0.91~1.56倍 (平均1.13倍) , TM8 (双流) 是2通道自适应模式的1.14~1.98倍 (平均1.28倍) 。
(3) 子帧配比。子帧配比调整:上下行子帧配比调整粒度是1ms, 有7种上下行子帧数目配比方式, 以适应不同的上下行业务需求;特殊子帧配比调整:Dw PTS、Gp、Up PTS配比方式有10种 (6:6:2尚在标准化过程中) , 以适应覆盖、容量、干扰等不同场景的需要, 总长度1ms。
2.2.2. 2 TD-Fi的带宽需求
特定场景对TD-FI的带宽需求, 主要影响特定场景TD-Fi设备数量。
一般TD-Fi的设备数量估算公式如下:
Sdev为TD-Fi的设备数量, Pmax为特定场景内的峰值人流量, Up为用户渗透率 (本运营商用户占比) , Uc为用户并发率 (即用户同时上网的概率) , Cap为单AP支持的用户数。
2.2.3 网络时延的需求及规划
融合网络需要考虑端到端的总时延。为降低时延, WLAN一般采用AP数据直传, 不通过AC的CAPWAP隧道。TD-LTE接入网络架构对网络时延的要求较2/3G更严格, 要求S1时延≤10ms, X2时延≤20ms, TD-LTE环境下进行与WLAN的融合, 相对于TD-SCDMA的传统多层架构, 时延小得多, 能更好地承载实时联网互动应用。
2.2.4 移动中业务连续性的需求及规划
业务连续性方面, 主要考虑TD-Fi所在的网络覆盖的连续性, 比如在公交车上, TD-Fi随车移动, 这就需要漫游过程中TD-Fi使用的TD-LTE网络质量能相对平稳, 不引发车内WLAN用户的卡网现象。
2.2.5 远端设备的可管理性
目前可用于融合组网的远端设备主要有TD-Fi和CPE, 但从可管理性来看, 推荐使用TD-Fi设备。表2是TD-Fi与CPE的设备特性比较。
另外, 具体设计上, 要考虑远端设备的安全性, 如车载设备的环境适应、消防、供电、防盗等细节。
3 融合方案应用及测试验证情况
在武汉公交系统上, 湖北移动率先使用了TD-LTE与WLAN融合组网技术。技术方案遵从融合组网的总体部署方案, 使用TD-Fi作为进行制式转换, 实现手机WLAN上网;规划设计上, 重点要考虑用户对有效带宽、端到端时延、业务连续性的需求。
其中, 相应TD-LTE网络规划设计中, 使用TD-SCDMA设备升级, 利用F频段组网策略, 设计上对公交沿线带状区域进行系统仿真, 确保TD-LTE系统的公共参考信号接收功率RSRP、公共参考信号信干噪比SINR达到组网设计要求。
远端TD-Fi系统设计上, 按Cap=20计, 设备数量计算如下:
组网后实测数据显示:公交沿线的FTP下载的平均速度为30mbps左右, 峰值可达60mbps, Web下载速度为4mbps, 峰值达34mbps, 网络总体时延100ms以下, 满足普遍的网络应用需求。
以下是公交沿线单用户定点测试情况。
4 结语
TD-LTE与WLAN融合技术应用, 使得TD-LTE发展期的成长之路更为平坦, 两种通信技术相辅相成, 形成移动性、宽带性、终端普适性的网络, 将有效促进TD-LTE网络的快速应用和良性发展。当然, TD-LTE及WLAN技术都还在不断发展, 在TD-LTE网重载时的服务保障、WLAN下用户总流量过载时的性能保障、融合网络的资费设计问题仍需进一步研究, 融合网络的规划设计工作仍任重道远。
摘要:目前绝大多数智能终端不支持TD-LTE网络制式, 形成了TD-LTE网络发展的瓶颈。TD-LTE与WLAN融合组网技术, 是一种新的通信解决方案, 能有效克服该瓶颈。文章介绍了TD-LTE与WLAN融合组网的总体方案和核心业务流程, 并讨论了在规划设计中, 需重点考虑的有效带宽、端到端时延、业务连续性、远端设备可管理性等技术问题。最后, 本文结合融合组网技术在公共交通系统上的具体应用案例, 介绍了融合组网在规划设计中的具体问题和解决方法。
关键词:TD-LTE,WLAN,端到端时延,有效带宽,公交系统
参考文献
[1]王映民, 等.TD-LTE技术原理与系统设计[M].人民邮电出版社[1]王映民, 等.TD-LTE技术原理与系统设计[M].人民邮电出版社
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[4]TD产业联盟.TD-LTE产业发展白皮书.http://www.tdscdma-alliance.org[4]TD产业联盟.TD-LTE产业发展白皮书.http://www.tdscdma-alliance.org
关键词:ODN网络;规划;设计;应用
中图分类号:TN919.11 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)14-0068-02
1 ODN网络概述
近年来,随着我国的宽带连接网络的不断发展,多数从最初的几十兆到几百兆,现在的网络可以获得百兆以上的资源网络,将会达到新的级别。然后,“这种对宽带网络的业务,可以使得互联网的持续快速发展,电信网络的各种新的需求的可持续发展,同时随着VoIP语音业务的统一要求,能够适应用户,广播视频团队。对于不同的业务,可以租用线路和数据资源;对于不同的用户和业务,不同的QoS等级可以进行分类;因此,ODN网络可以实现密集智能控制网络资源。
互联网ODN光纤系统集成的建设目标,就只剩下在最后 50 m的接入到户。然而,在许多我国的省份城市推进光网络建设,只剩下最后50 m甚至10 m到家庭的距离开始在光纤网络建设中规划立项,并进行初步施工实施。
2 ODN网格化建设方案
光网络网格设计设置区域,就是在建筑物小区内进行科学合理的网络布置。目前存在一部分接入资源网络,但光节点接入还没有达到相当全面的业务模式。对于用户的连接方案,根据不同的模式进行不同设计区分。文章根据城市和农村的不同规划思路来描述这两种环境特点下,ODN网格化建设的不同方案需要特定确认。
2.1 城市区域网格化规划思路
城市中建筑物的分布会受到道路的影响,采用树形结构网络模式即采用主干光节点的分线光节点和建筑物配线光缆。灵活的方案,对驻地网网络建设的规划设计,不仅可以满足综合业务的需求,而且能够覆盖整个下去FTTH的接入,满足用户业务目前和潜在的相关需求。
根据之前的内容形式,是规模和实施有利于保障电网各地区建设项目投资,采用数字的方法。但是,设计,施工,维修等多部门的团队协作工作下,如考虑市场的基础上,需考虑所产生的建设电网的总体规划。
城区区域网格化规划,建设推进的总体思路,如图1所示。
2.2 农村区域网格化规划思路
在农村地区,乡,镇规划区内的几多个规划区域网格区域,来分析目前的情况,可容纳规划年底各交付用户的到达和接入能力的数据网络预期需求的用户在该地区的新建、改建计划,以及互联网的情况和现有资源的需求。乡镇用户,包括密度和互联网资源的状态(管道,杆路,电缆光纤箱及电视机顶盒资源状况)的预期和合理规划新的光节点的共享情况,指定用户围绕结构合理光缆网络的一个基础网络。根据乡镇用户,行政村的具体情况,使用中继光节点和配线光缆分布的接入。
农村区域网格化规划、建设推进总体思路,如图2所示。
3 不同场景下的改造模式
3.1 改造小区
城区开放式老旧小区(无物业管理,施工方案可选性大)老旧小区一般为多层结构,用户密度相对较小。分光分纤箱设置根据楼层高度、每层住户数灵活调整,低层每单元安装一个分线箱。二级分光器端口按总用户的30%配置。当需要业务开通时,只需要通过跳线,就可以连接到用户家里。但是还需要考虑有没有其他运营商已经接入,若没有则需要合理改造分线箱位置,不能影响居民的正常生活,合理的设置光缆路由和设备安装位置。
3.2 封闭小区
市内封闭或半封闭小区(物业管理,设计方案限制较大),市内封闭或半封闭小区一般为高层+多层相间布局,用户密度相对较高,当需要业务开通时,只需要通过跳线,就可以连接到用户家里。低层每单元安装一个分线箱。超过12层的高层建筑根据每层的用户数每隔4~6层安装一个分纤箱,其中分光分纤箱设置根据楼层高度、每层住户数灵活调整,二级分光器端口按总用户的30%配置。
3.3 新建小区
城市新建小区,指国家2013年4月1日以后批准开发的小区,这种小区一般开发商根据国家相关规定已经修好小区内的竖井管道资源。只需要根据在主干光交的位置引接到小区的一级光交接箱,再就是根据二级分线箱引接入户。其他资源或租或买开发商的现有资源,不允许重复建设、再次开挖或者其他方式的引接。当需要业务开通时,只需要通过跳线,就可以连接到用户家里。新建小区对于运营商来说是比较可观的市场,所以更需要周边现有资源的提前完善,一旦达成协议,能够在最短的时间内进入小区。
3.4 乡镇、农村
对于我国的乡镇农村,用户密度较小,农村各户较偏远。村内采用一级分光,集中把分光器1:32放置在交接箱内。交接箱内分光器端口按总用户数的30%配置。原则上30~40户建设一个12芯光缆分纤箱,最远覆盖半径200 m。当需要业务开通时,只需要通过皮线光缆,就可以连接到用户家里。乡村按照需要接入,运营商只需将光缆引接至村口或者主干村街道即可,根据需要,能够在一定范围内覆盖整个村子用户的上网需求。
4 结 语
ODN(光分配网络)将会是下一阶段我国光纤改造的重要控制点,它如何规划设计将会严重影响到投资成本和合理使用,运营商根据自身特点将出具不同的方案和意见指导书,成功运营赢得市场是关键。本文结合光纤到户几种方式和分光模式大概描述了光纤分配网络的设计思路,根据实际设计施工案例方案,对实际工程有一定的指导作用,具有参考价值。
参考文献:
[1] YD/T 1636-2007,光纤到户(FTTH)体系结构和总体要求[S].
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1校园网规划与设计07-27
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中学校园网规划方案05-24
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创建平安校园规划09-22
创建文明校园规划10-21
校园文化建设愿景规划09-17
学校校园文化建设规划06-16
关于校园规划图的说明07-27