无线网络接入解决方案(精选8篇)
网吧的ADSL接入方案
以上网络设计方案主要针对网吧用户,与前两个小型环境有所区别,网吧网络业务流量很大,对在线时间有长时间的要求,而且对带宽和速率要求极高,为了保证高速数据的传输,满足网迷们对交互式视频的需要,该方案同样选用DSL-604+无线ADSL路由器作为ADSL宽带连接,网吧可以根据网络需求和终端设备的情况灵活使用产品提供的四个以太网口,可以采取下连以太网交换机或直接与固定终端相连,固定PC也可以加配无线网卡(可选用DWL-650+、DWL-120+)实现无线上网,摆脱线缆的束缚,
这种方案的特点主要有:可通过USB接口的无线网卡灵活增加网吧计算机台数,并能向D-Link当地服务平台获得优良的应用和售后服务。采用包月制计费方式。
近年来, 随着金融行业业务的拓展, 以往普遍采用的接入网点组网系统逐渐暴露出很多缺点, 金融行业都开始建设接入网系统, 逐步建设覆盖全市的收费营业厅网络。这是激烈社会竞争、网络技术发展、银行业务迅速发展、现有资源最大化有效利用的需要, 也才能提高对用户的服务质量, 实现整体运营成本的降低。随着金融业务的需求和分行的不断增多, 金融行业原有的网络系统, 需要进一步提高稳定性、扩展性、可维护性与互连性如, 各分行连接广域网和连接局域网的核心设备都是单机运行, 需要进一步提高安全性, 同时, 新业务的快速增长对带宽也提出了更高的要求。
为了建立起可持续发展的比较竞争优势, 在与行业用户充分沟通中了解用户的真正需求和迫切需要解决的问题, 制定网络优化解决方案, 从而推动整网的优化, 有效的支持客户业务的综合应用以及线路扩容。
2 网络现状分析
金融系统现有业务网主要是:客户采用PDH接入方式, 各网点电路采用2M数字电路通过传输网SDH汇聚到各银行中心。但是由于原有设备的汇聚性和扩展性较差, 造成中心汇接能力不够, 不能接入太多的E1, 也不能在一套设备上接入多个营业厅, 造成设备投资的巨大浪费, 而且没有好的扩展性。显而易见的是, 此种方式没有一个全面的网管, 不能进行设备的管理、配置和日常的维护, 同时也不利于故障的排除, 所以在银行业务的高速增长、行业竞争日趋激烈的今天, 现有网络模式已经不能适应业务的进一步发展。需要对现有的业务网络进行网络改造, 改造后的网络能够很好地支撑业务, 并具有良好的扩展性和安全性。
3 金融系统接入网络改造优化解决方案描述
金融系统的专网用户, 主要的业务集中在数据的传输和采集上, 并且由于所属行业的特殊性, 必然对其数据专网有极高的要求。a.不会自己铺设自己专有的传输网络, 通常租用运营商的传输通道, E1或光缆;b.要求有自己的专用的传输通道;c.对网络的可靠性和安全性比较高;d.终端通常使用交换机、路由器、或者是ATM、电话等这对整个网络的的改造优化方案提出了较高的要求。3.1总体结构。以金融系统信息网结构为大背景, 我们将金融系统信息专网划分为如下几个层次:省总行到地市分行为第一层, 称为二级网;地市分行到其所辖区县支行为第二层, 称为三级网;县支行到其所辖乡镇网点为第三层, 称为四级网。既然是接入网的优化方案, 所以本方案只涉及到市级范围支行、网点的接入和在市行对这些接入点的汇聚实行。3.2传输网介绍。对于网络规划及实际情况, 计划构建一个稳定、安全的多业务传输平台, 然后利用该平台进行多种业务网的扩展。在二、三级骨干网上, 省到每个地市租用1个155M, 地市到每个区县租用1或2个2M。其中, 省到地市的二级网采用MSTP技术构建多业传输平台;地市到区县的三级网采用SDH+PDH+PCM技术构建多业传输平台, 通过该平台, 地市到每个区县均提供语音接口和数据接口、视频等接口。而县支行到乡镇网点的四级网因为涉及节点众多、各地基础设施不均衡, 因此其线路条件也有较大差别。大部分节点可租用E1数字传输电路, 县支行到每个乡镇网点为1个E1, 带宽为2M。3.3方案设计。银行接入网络都是覆盖到市、县和乡镇, 覆盖面广是其一个重要特点, 这就需要解决方案能保证各网点都能实现接入的前提下, 减少设备、线路成本以保护投资, 实现全面网管以提高网络可维护性、稳定性。首先是县支行、市区范围内接入各营业网点、支行的接入。
方案网络拓扑如图1。
方案说明
综合业务复用设备对银行营业网点进行改造。通过光纤传输线路, 将营业网点接入银行的办公网中, 实现信息、资源共享。每个营业厅采用E1传输, 可提供10BASE-T (速率带宽可调) 接口、V.35 (速率带宽可调) 接口和话音接口;并且可根据业务发展需求任意增加E&M、V35、10BASE-T、话音、RS232等业务接口。
乡镇营业网点。银行营业网点连接综合接入设备提供所需以太网口、V.35口话音通过E1线路和局端交换机中心复用设备相连, 营业网点的综合接入设备通过其以太网接口用于办公终端接入, 各办公终端通过综合接入设备的N*64K以太网接口完成与总行办公经营管理网直接的高速内部网络连接。
同城、县支行网点。银行营业网点连接综合接入设备综合接入设备提供所需以太网口、V.35口话音通过E1线路和局端交换机中心复用设备综合接入设备相连, 营业网点的综合接入设备通过其以太网接口用于办公终端接入, 各办公终端通过综合接入设备的N*64K以太网接口完成与总行办公经营管理网直接的高速内部网络连接。营业网点的综合接入设备通过其环路中继接口用于终端电话接入, 每个分支机构通过模拟语音线路的输出用来将分机连入银行市局端机房中心的PBX上。同时将乡镇网点的数据进行收敛及汇聚通过1个2M的骨干传输与市行相链接。
全网网管解决方案。现存银行系统网络改造项目方案中, 对网管的的要求比较高, 使其网络真正实现可运营、可管理。在设备管理方面提供全网网管, 消除了网管盲区, 真正实现网络的监控和管理功能。即可提供基于业务和管理的网管分域功能。基于业务层面的网络管理。这部分的网络管理主要是针对用户业务的管理, 即对PCM综合业务复用设备的管理。本方案中可实现不同的管理权限级别。维护人员可利用此网管对于各个节点接入设备进行状态监控及配置, 可进行设备和接口的配置更改, 并实时监控网络状况, 进行快速有效排故。
4 方案评述
综合复用技术本身已非常适合于组建专用通信网络, 综合接入设备系列综合复用设备组建金融系统接入网络具体有以下一些特点:4.1提供高速的网络;4.2提供安全性的网络;4.3提供高稳定性的网络;4.4提供良好兼容性的网络;4.5提供灵活性的网络;4.6提供高扩展性的网络;4.7提供可管理可维护的网络。基于以上特点, 综合复用设备组建的系统专用网络解决方案将会有良好的市场发展前景, 目前此类型组网方案在金融领域已得到充分肯定和广泛推广, 随着信息技术不断创新, 信息产业持续发展, 信息网络广泛普及, 综合复用技术必将在教育教学、行政办公、数据传送和远程控制等领域得到广泛的应用。
摘要:根据金融大客户业务的拓展, 采用综合接入设备制定对金融客户的网络优化解决方案, 有效的支持客户业务的综合应用以及线路扩容。
关键词:金融客户网络现状,SDH,综合复用技术,综合接入设备网管解决方案
参考文献
[1]杨世平, 张引发, 邓大鹏, 何渊.SDH光同步数字传输设备与工程应用[M].北京:人民邮电出版社, 2001.
[关键词]传输网 接入技术 铜线接入 同轴电缆接入 光纤接入 无线接入
[中图分类号]TN915.6 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158(2013)06-0209-02
1 概述
传输网又被称为信息传输的公路,主要负责将信号从由A点传输到B点;传输网是电信网的基础,也同时为各种业务网络提供通道。我国目前移动语音业务仍是构成中国移动的收入的主要来源,而数据业务尤其是固定数据业务占中国移动的收入中的份额相对较小。
2 传输网络接入技术
接人技术主要是为解决如何将用户与各种网络相连接的问题;接入技术作为网络中与用户相连接的最后一段线路上的技术如今已成为目前网络技术的一大热点;下面将介绍接入传输网的几大技术,它们分别是铜线接入技术、同轴电缆接入技术、光纤接入技术与无线接入技术。
2.1 铜线接入技术
铜线接入技术是指以电话线为基础作为信号的传输介质,然后再通过各种先进的调制、编码、数字信号处理技术来提高铜线的传输性能,由于铜的金属性质使得其传输的带宽十分有限,另一方面铜线接入方式的传输速率与距离很难达到满足要求越来越高的平衡点,因而铜线接入技术很难适应宽带业务的高速发展。
2.2 同轴电缆接入技术
同轴电缆同样作为传输带宽相对较大的一种传输媒介,同轴电缆从用途上分可分为网络同轴电缆和视频同轴电缆,也称为基带电缆和宽带电缆,其中前者仅仅用于数字传输,数据率可达IOM/S;它们分别为50()和75Ω;而基带电缆又可再细分为细同轴电缆和粗同轴电缆。
同轴电缆即Coaxial;由两个同心导体组成,由于导体层和屏蔽层之间共用一个轴心电缆,因而得名。最常见的同轴电缆可分为四层:中心铜线层、塑料层,网状导电层和电线外皮层;其中中心铜线可与网状导电层形成电流回路。同轴电缆传导的是交流电,中心铜线发射出来的无线电波将会被网状导电层隔离,网状导电层接地来控制发射出的无线电波。
同轴电缆存在的一个问题是一旦电缆中的某一段被挤压或者扭曲变形,则会使得中心电线和网状导电层之间的距离发生变化,这可能会将内部的无线电波反射到信号发送源,这种效应就会大大降低可接收的信号功率;因此需要在中心电线和网状导电层之间加入塑料绝缘层来以保证它们之间的距离保持不变;但这使得同轴电缆僵直、不易弯曲。
2.3 光纤接入技术
光纤接入技术是面向的FTTC和FTTH的宽带网络接人技术;光纤接入网技术即OAN技术是目前电信网中发展最快的接入网技术。光纤接入技术指将交换机与用户之间的馈线段、配线或者及引入线段的全部或部分引入光纤以实现信息传输。
由于光纤具有高频宽、高抗干扰力、低成本以及许多其它传输介质无法达到的优良性能使得光纤成为目前应用最为广泛的传输媒介意;光纤也是目前传输速率最高的传输介质,光纤已大量用于主干网中。用户环路中应用光纤可以满足用户未来对各种宽带业务的需求;宽带接入网的最终形式也是光纤接入技术。
2.4 无线接入技术
无线用户环路是指利用无线技术为固定用户或移动用户提供电信业务,因此无线接入可分为固定无线接入和移动无线接入,采用的无线技术有微波、卫星等。无线接入的优点有:初期投入小,能迅速提供业务,不需要铺设线路,因而可以省去浦县的大量费用和时间;比较灵活,可以随时按照需要进行变更、扩容,抗灾难性比较强。
无线接入技术即RIT,是Radio Interface Technologies的简写;另外,无线接人技术也被称空中接口。无线接人技术通过无线介质将用户终端与网络节点相连以实现用户在网络中与有线技术一样通信的技术。无线信道传输的信号遵循以构成无线接人技术的主要内容作为传输协议,无线接入技术可以向用户提供移动接入业务,而这是有线接入技术无法做到的。
无线接入网就是指全部或部分采用无线电作波为传输媒介以连接用户、交换中心的一种接入技术;无线接人系统的定位作为通信网的一部分,是本地有线网的延伸与补充,也可作为临时应急系统。
3 实际应用
前面介绍目前常见的几种传输网接入技术,下面将对它们的在实际生活中的应用情况以及发展状况与未来前景作详细的说明与介绍。
3.1 铜线接入技术的实际应用
铜线接入网的传输媒介有音频对称电缆、同轴电缆;后者将在3.2节介绍,而前者在电话网的用户环路中应用最为广泛;双绞线是电话网中用户环路的传输介质以传输模拟电话,因为电话所需的传输带宽为4KHz,远远小于双绞线可用宽度,因而所剩的带宽可以用来兼容其他非话务业务如数据、传真等。
3.2 同轴电缆接入技术的实际应用
同轴电缆网络也是网络的基础,同轴电缆的温度特性比较稳定、衰减特性比较低,另外具有屏蔽、抗干扰、抗雷击、抗拉伸和挤压、使用寿命长等特点,同轴电缆接入技术主要用于CATV系统。
短距离的同轴电缆通常应用于家用影音器材或者业余无线电设备中;曾经被广泛应用于以太网的连接中,而后来被双绞线取代。长距离的同轴电缆常被用做电台或电视台的网络上的电视信号线;其后渐渐被其它高科技器材所取代。现在同轴电缆主要的应用于:蜂窝移动通信系统、微波通信系统、短波国防系统、宽带网络、陆地移动无线电系统中。
3.3 光纤接入技术的实际应用
光纤网民网是指局端与网民之间完全以光纤作为传输媒体的接入网。网民网光纤化有好多方案,有光纤到路边(FTTC)、光纤到小区(FTTZ)、光纤到工作的地方(FTTO)、光纤到楼面(FTTF)、光纤到家庭(FTTH)等。
光纤网络采取的光波传输技术,目前常用的光纤传输的复用技术有时分复用技术(TDM)、波分复用技术(WDM)、频分复用技术(FDM)、码分复用技术(CDM)等新型高科技技术,而且光纤网拥有较大的带宽、高速的传输速度、传输距离远、抗干扰能力强等特点,而适合多种综合信息业务的传输,将会成为未来宽带网络的发展方向。但因为光纤接入技术较为复杂、成本相对较高等限制条件的约束,目前仅以主要在骨干网中应用,尚需时日才能广泛应用于光纤到户宽带接入。
3.4 无线接人技术的实际应用
无线接入技术体可以分为二大类:移动式接人技术、固定接入技术,其中已经趋于成熟的无线接入技术为当今的人们的生活方式的发展与改变发挥着巨大作用。如今无线接入技术主要应用于通信行业,如电话网络系统、移动通信网络系统、无绳通信系统、卫星移动通信系统等。
在无线本地环系统中;即可采用固定无线接入方式的网络系统中,这种系统一般有专用的网络数字接口,可用于直接连到公司电话网的本地交换机,用户侧与普通机相连用于进行电话业务。但由于无线本地环系统中可用频带无法得到保证,因而限制了其发展;但无线本地环系统还没有解决漫游问题,因而各系统不必相互兼容就可以充分利用各个频段的间隙。
在蜂窝移动通信系统中;用户移动台与负责射频资源管理和经电话线或微波通道与移动电话交换中心相连的基站通信;移动电话交换局再连接被叫用户。在无线通信系统中;所谓无线通信也是一种无线接人技术,因此不涉及网络。
4 结束语
接入网技术的发展不断影响着人们的生活,给我们直接或间接地带来了极大的便利,本文介绍了四种最常见,也是对我们生活影响最大的几种接入网接技术以及它们在实际生活中应用情况,分析出它们的未来发展情况。
参考文献
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[3]邬贺铨,宽带接入网[J]中国数据通信,2002(1):1-5
[4]李明阳,混合光纤/同轴电缆(HFC)宽带用户接入技术,山东通信技术,1997,(1)
学习目标
1、理解电脑网络的基本概念,了解网络的类型和主要功能。
2、了解网络的组成,能识别一些简单的网络设备。
3、了解互联网的发展过程,知道将电脑接入互联网的主要方式。学习重、难点
了解网络和互联网,以及将电脑接入互联网的方法
主要设想、措施(学法、教法)
先通过课件讲授基础知识点,然后演示操作,最后学生练习。
课时安排及其它
1课时
教学过程
一、导入
1、明确学习目标。
2、通过提问题、看图片引入本课主题。
二、正授课
1、网络的基本概念的学习
2、电脑网络的分类?
教学方法:组织学生先讨论,然后提问,最后老师归纳
3、网络组成及常用的通信设备
(通过图片、实物展示让学生认识相应的设备,同时讲解相应的功能)
4、电脑在网络中的角色(组织学生进行讨论,最后老师归纳)
5、网络相关软件介绍
6、将电脑接入网络的方法
先提问学生在家里曾用过的方法,以及他们知道的方法,然后老师归纳
7、将电脑接入互联的主要途径(1)、通过手机网络接入(2)、通过无线Wi-Fi接入(3)、通过网线将电脑接入
(结合图片,详细讲解几种不同接入方法用到的设备及特点)
7、总结
无线接入技术类型1 GSM接入技术
GSM是一种起源于欧洲的移动通信技术标准,是第二代移动通信技术该技术是目前个人通信的一种常见技术代表它用的是窄带TDMA,允许在一个射频即“蜂窝“同时进行8组通话GSM是1991年开始投入使用的到底,已经在100多个国家运营,成为欧洲和亚洲实际上的标准GSM数字网具有较强的保密性和抗干扰性,音质清晰,通话稳定,并具备容量大,频率资源利用率高,接口开放,功能强大等优点我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准,此前一直是采用蜂窝模拟移动技术,即第一代GSM技术(12月31日我国关闭了模拟移动网络)目前,中国移动中国联通各拥有一个GSM网,GSM手机用户总数在1.4亿以上,为世界最大的移动通信网络
无线接入技术类型2 CDMA接入技术
即code-division multiple access 的缩写,译为“码分多址分组数据传输技术”,被称为第2.5代移动通信技术CDMA手机具有话音清晰不易掉话发射功率低和保密性强等特点,被称为“绿色手机“更为重要的是,基于宽带技术的CDMA使得移动通信中视频应用成为可能CDMA与GSM一样,也是属于一种比较成熟的无线通信技术与使用Time-Division Multiplexing 技术的GSM不同的是,CDMA并不给每一个通话者分配一个确定的频率,而是让每一个频道使用所能提供的全部频谱因此,CDMA数字网具有以下几个优势:高效的频带利用率和更大的网络容量简化的网络规划通话质量高保密性及信号覆盖好,不易掉话等另外,CDMA系统采用编码技术,其编码有4.4亿种数字排列,每部手机的编码还随时变化,这使得盗码只能成为理论上的可能
无线接入技术类型3 GPRS接入技术
相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式,GPRS是分组交换技术由于使用了“分组”的技术,用户上网可以免受断线的痛苦情形大概就跟使用了下载软件NetAnts差不多此外,使用GPRS上网的方法与WAP并不同,用WAP上网就如在家中上网,先“拨号连接“,而上网后便不能同时使用该电话线,但GPRS就较为优越,下载资料和通话是可以同时进行的从技术上来说,如果单纯进行语音通话,不妨继续使用GSM,但如果有数据传送需求时,最好使用GPRS,它把移动电话的应用提升到一个更高的层次同时,发展GPRS技术也十分“经济”,因为它只需对现有的GSM网络进行升级即可GPRS的用途十分广泛,包括通过手机发送及接收电子邮件,在互联网上浏览等
GPRS的最大优势在于:它的数据传输速度非WAP所能比拟目前的GSM移动通信网的数据传输速度为每秒9.6K字节,而GPRS达到了115kbps此速度是常用56K modem 理想速率的两倍除了速度上的优势,GPRS还有“永远在线“的特点,即用户随时与网络保持联系
无线接入技术类型4 CDPD接入技术
CDPD接入技术最大的特点就是传输速度快,最高的通信速度可以达到19.2kbps另外,在数据的安全性方面,由于采用了RC4加密技术,所以安全性相对较高;正反向信道密钥不对称,密钥由交换中心掌握,移动终端登录一次,交换中心自动核对旧密钥更换新的密钥一次,实行动态管理此外,由于CDPD系统是基于TCP/IP的开放系统,因此我们可以很方便地接入Internet,所有基于TCP/IP协议的应用软件都可以无需修改直接使用;应用软件开发简便;移动终端通信编号直接使用IP地址CDPD系统还支持用户越区切换和全网漫游广播和群呼,可与公用有线数据网络互联互通
无线接入技术类型5 固定宽带无线接入(MMDS/LMDS)技术
宽带无线接入系统可以按使用频段的不同划分为MMDS(Multi-channel Multi-point Distribution Service)和LMDS(Local Multi-point Distribution Service)两大系列,中文含义叫本地多点分配业务这是一种微波的宽带技术,又被喻为“无线光纤”技术它可在较近的距离实现双向传输话音数据图像视频会议电视等宽带业务,并支持ATMTCP/IP和MPEG2等标准采用一种类似蜂窝的服务区结构,将一个需要提供业务的地区划分为若干服务区,每个服务区内设基站,基站设备经点到多点无线链路与服务区内的用户端通信每个服务区覆盖范围为几公里至十几公里,并可相互重叠
由于NMDS/LMDS具有更高带宽和双向数据传输的特点,可提供多种宽带交互式数据及多媒体业务,克服传统的本地环路的瓶颈,满足用户对高速数据和图像通信日益增长的需求,因此是解决通信网接入问题的利器
无线接入技术类型6 DBS星接入技术
DBS技术也叫数字直播卫星接入技术,该技术利用位于地球同步轨道的通信卫星将高速广播数据送到用户的接收天线,所以它一般也称为高轨卫星通信其特点是通信距离远,费用与距离无关,覆盖面积大且不受地理条件限制,频带宽,容量大,适用于多业务传输,可为全球用户提供大跨度大范围远距离的漫游和机动灵活的移动通信服务等在DBS系统中,大量的数据通过频分或时分等调制后利用卫星主站的高速上行通道和卫星转发器进行广播,用户通过卫星天线和卫星接收Modem接收数据,接收天线直径一般为0.45m或0.53m
由于数字卫星系统具有高可靠性,不像PSTN网络中采用双绞线的模拟电话需要较多的信号纠错,因此可使下载速率达到400kbps,而实际的DBS广播速率最高可达到12Mbps目前,美国已经可以提供DBS服务,主要用于因特网接入,其中最大的DBS网络是休斯网络系统公司的Direct PCDirect PC的数据传输也是不对称的,在接入因特网时,下载速率为400kbps,上行速率为33.6kbps,这一速率虽然比普通拨号Modem提高不少,但与DSL及Cable Modem 技术仍无法相比
无线接入技术类型7 蓝牙技术
蓝牙的英文名称为“Bluetooth",实际上它是一种实现多种设备之间无线连接的协议通过这种协议能使包括蜂窝电话掌上电脑笔记本电脑相关外设和家庭Hub等包括家庭RF的众多设备之间进行信息交换蓝牙应用于手机与计算机的相连,可节省手机费用,实现数据共享因特网接入无线免提同步资料影像传递等
虽然蓝牙在多向性传输方面上具有较大的优势,但若是设备众多,识别方法和速度也会出现问题;蓝牙具有一对多点的数据交换能力,故它需要安全系统来防止未经授权的访问;蓝牙的基本通信速度为750Kbps,不过现在带4Mbps IR端口的产品已经非常普遍,而且最近16Mbps的扩展也已经被批准
无线接入技术类型8 Home RF技术
Home RF主要为家庭网络设计,旨在降低语音数据成本为了实现对数据包的高效传输,Home RF采用了IEEE802.11标准中的CSMA/CA 模式,它与CSMA/CD类似,以竞争的方式来获取对信道的控制权,在一个时间点上只能有一个接入点在网络中传输数据不像其他的协议,Home RF提供了对流业务(Stream Media)的真正意义上的支持由于对流业务规定了高级别的优先权并采用了带有优先权的重发机制,这样就确保了实时性流业务所需的带宽和低干扰低误码
Home RF工作在2.4GHz频段它采用数字跳频扩频技术,速率为50跳/s 共有75个带宽为1MHz跳频信道调制方式为恒定包络的FSK调制,分为2FSK与4FSK两种采用调频调制可以有效地抑制无线环境下的干扰和衰落在2FSK方式下,最大数据的传输速率为1Mbps;在4FSK方式下,速率可达2Mbps最新版Home RF2.x 中,采用了WBFH wide band frequency hopping 技术来增加跳频带宽,从原来的1MHz增加到3MHz5MHz,跳频的速率也增加到75跳/s,其数据峰值也高达10Mbps,接近IEEE802.11b 标准的11Mbps,基本能满足未来的家庭宽带通信
无线接入技术类型9 WCDMA接入技术
WCDMA技术能为用户带来了最高2Mbps的数据传输速率,在这样的条件下,现在计算机中应用的任何媒体都能通过无线网络轻松的传递WCDMA的优势在于,码片速率高,有效地利用了频率选择性分集和空间的接收和发射分集,可以解决多径问题和衰落问题,采用Turbo信道编解码,提供较高的数据传输速率,FDD制式能够提供广域的全覆盖,下行基站区分采用独有的小区搜索方法,无需基站间严格同步采用连续导频技术,能够支持高速移动终端
相比第二代的移动通信技术,WCDMA具有更大的系统容量更优的话音质量更高的频谱效率更快的数据速率更强的抗衰落能力更好的抗多径性能够应用于高达500km/h的移动终端的技术优势,而且能够从GSM系统进行平滑过渡,保证运营商的投资,为3G运营提供了良好的技术基础WCDMA通过有效的利用宽频带,不仅能顺畅的处理声音图像数据与互联网快速连接;此外WCDMA和MPEG-4技术结合起来还可以处理真实的动态图象
无线接入技术类型10 3G通信技术
该技术又称为国际移动电话,该技术规定,移动终端以车速移动时,其传输数据速率为144kbps,室外静止或步行时速率为384kbps,而室内为2Mbps但这些要求并不意味着用户可用速率就可以达到2Mbps,因为室内速率还将依赖于建筑物内详细的频率规划以及组织与运营商协作的紧密程度然而,由于无线LAN一类的高速业务的速率已可达54Mbps,在3G网络全面铺开时,人们很难预测2Mbps业务的市场需求将会如何
无线接入技术类型11 无线局域网
无线局域网Wireless LAN,简称WLAN是计算机网络与无线通信技术相结合的产物它不受电缆束缚,可移动,能解决因有线网布线困难等带来的问题,并且组网灵活,扩容方便,与多种网络标准兼容,应用广泛等优点WLAN既可满足各类便携机的入网要求,也可实现计算机局域网远端接入图文传真电子邮件等多种功能
无线接入技术类型12 无线光接入系统(FSO)
窄带和中宽带无线接入是基于电路交换的,宽带无线接入是基于分组交换的,可以是点对点拓扑方式,也可以是点对多点拓扑方式。目前,已实用的宽带无线接入技术有数字微波、MVDS、MMDS、LMDS、卫星接入、无线局域网等。正在研制或即将投入实用的宽带无线接入技术有无线光纤、移动卫星系统和3G等。
已实用的宽带无线接入技术
数字微波
微波技术是无线接入网最早用的技术。20世纪70年代第一代无线接入技术就是微波技术。如今,微波技术向数字化、高频率、宽带方向发展,很适用于宽带接入,有点对点结构,也有点对多点结构。点对点的带宽最高为51~622Mb/s,而点对多点结构,是由中心站两颖镜亟换换 、外围站用户站和中继站组成
MVDS
MVDS(微波视频分配系统 由接口网络适配器、前端收发系统、微波传输线路、网络接口单元、用户收发信机、MPEG-2编码器、Internet服务器、电话网关、电话服务器、视频点播(VOD)服务器组成。接口网络适配器由CPU模块、接收机模块和发射机模块组成。网络接口单元由前端盘、处理器盘、电话盘组成。
信号经过接口网络适配器处理后,送到前端收发系统,再由微波传输线路送到用户收发信机,接收信号在网络接口单元处理后送到用户终端欢ズ小PC机、电话机等 。这是下行运行情况,而用户端的信息送出去,经过上行线路,其运行过程是相反的。
MMDS
多路微波分配系统MMDS也称为多频道多点多分配系统、无线电缆或空中电缆等。MMDS使用的频段,国际上有2保保2保常牵龋、2.3-2.5GHz、2.5-2.7GHz,较为常用的是2.5-2.7GHz。也有工作于2G-4G(甚至1G-10GHz 的产品。
早期MMDS用于电视分配,后来发展到传输电视、调频立体声、数据等。数字MMDS出现之后,MMDS也用于宽带接入,如接入Internet。
MMDS由MMDS发射系统、用户端射频系统组成。由CATV前端送来的信号,或接收卫星的信号、摄像机送来的实况转播节目音频与视频信号 、录像凰屠吹男藕诺韧饫葱藕牛送到MMDS发射系统,经过处理馈送到发射塔,再由天线发射,天线可以是全向形36°)、心形18° 、扇形4°,80°,110° 。在一定覆盖范围内,用户端的射频系统接收MMDS信号,经过处理送到用户终端。
数字MMDS传送的信号基于MPEG-2/DVB标准。数字MMDS具有传送节目多在一个8MHF档愦送5-7套节目 、传输质量高、实现数字加密、覆盖范围更广,可传送TCP/IP、VDP/IP数据、实现高速Internet接入等特点,深受青睐。数字MMDS不但能传送电视,而且,提供Internet接入、视频点播、IP电话、网上购物、信息查询、卡拉OK点播等增值业务。
LMDS
被称为“无线光纤”的LMDS为本地多点分配系统。LMDS工作于毫米波,常用频率为10GHz、24GHz、26GHz、28GHz、31GHz、38GHz、和40GHz。约有80%左右的国家分配给LMDS的频段为27保—29保担牵龋。
LMDS属于一点多址固定无线接入系统,其结构类似于蜂窝系统,它把一定范围的覆盖区域划分为若干服务区,每个服务区内设基站,每个基站经一点多址的微波无线链路与服务区的固定用户通信,每个服务区的覆盖范围为几公里至十几公里,并可互相重迭,
一个完善的LMDS系统由骨干网、基站、用户端设备远端站 和吐缭诵兄行或凸芟低场∽槌伞9歉赏可以由光纤或微波传输网、ATM或IP或IPeATM 架构而成的核心平台以及与Internet、公共电话网(PSCN/ISDN)、数据网的互连模块等组成。基站的信号送入骨干网,完成话音交换、ATM交换、IP交换等,并送入国际出口如Internet出口
卫星通信系统
目前,常用的卫星通信技术有DBSDirec Broadcasting Satellite)或DTH(Direct to Home)和VSAT(Very Small Apesture Termina)。
直播卫星DBS或直接到家DTH是属于单方向一点多址接入,涉及电视、视频多媒体广播、数字电视、同清晰度电视、立体声等广播业务。VSAT可以单方向接入,也可以双方向接入,主要用于双向接入,对于不同的应用场合,有不同的结构。对于Internet宽带接入,就有四种基本结构,第一种,是单向卫星系统,工作于Ku波段,上行传输时,用户用传统的调制解调器连接ISP,下行传输时,卫星向VSAT发信息广播式的 。第吨纸峁故撬向卫星系统,也工作于Ku波段,上行线路和下行线路均用卫星链路。第三种结构也是双向卫星系统,只是用点波束传送,卫星工作于ka波段。第四种结构是混合卫星网络,以卫星网和地面网为基础。Internet的迅猛发展给卫星接入提供了应用场所。
无线局域网
有多种技术实现无线局域网WLAN。诸如,OpeAir、HomeRF、Bluetooth、Infrared以及三大论坛ATM#桑牛牛裕BRAN 推出的标准。根据IEEE推出的标准构成的无线局域网,数据速率为2Mb/s至54Mb/s。由BRAN推出的标准构成的无线局域网最大数据速率为54Mb/s,也就是说,上述构成无线局域网的技术,除Bluetooth外,都可用于宽带无线接入。
正在研制的宽带无线接入技术
IMT-2000(简称3G 是现在的热门话题,目前,关于3G作为宽带移动接入,也有不少人讨论。然而,3G用于宽带接入,还有一些年份。因为,目前只是确定3G的五大无线传输标准,3G核心网方案没有确定,3G全球漫游方案没有确定。现在,外界报道的3G实用化,也只是用2G的核心网,2保担堑拇输技术如cdm 2000-1X)构成的系统,就是这种系统的实用化时间表也推迟。就是说,3G作为宽带无线接入,不久的将来会实现。日本已制订4G标准,试用期在2010年,数据速率为100Mb/s。
5GHz宽带无线接入也会发展很快。美国FCC在1997年1月宣布,在5GHz频段分配三个100MHz频段,作为“无须许可证的国家信息基础设施U-NII使用频段”,通常,人们选用5.725-5.825GHz进行社区的宽带无线接入。U-NII频段的分配,给宽带无线接入增加新成员,给研制者提供“自由创意空间”,已有多种方案问世。
移动卫星通信因Iridium的惨败,在一定程度上影响ICO、Globastar等系统的进展,不过问题总会解决,特别是休斯的Space Way和微软的Teledesic等移动卫星通信系统的实用,将为宽带无线接入提供条件。基于静止卫星的宽带接入技术,新的方案将会提出,比方说,把通信路由功能从地面中央设备移到空间卫星上就是一种方案。
Ad hoc网络[1]具有动态变化的网络拓扑,工作于无线环境,采用异步通信技术,多个移动节点共享同一个通信信道。为了提高信道复用率,移动节点发射功率都较低,信号受信道中的噪声、信道衰落和障碍物的影响,因此,通信距离受限,节点发出的信号,其他节点并不一定都能收到,从而产生隐藏/暴露终端问题。当网络负载较大时,该问题会显著降低网络吞吐量。隐藏终端和暴露终端的存在实质上是单一无线信道、网络多跳性和广播传播特性三者共同作用的结果,因此,单信道条件下的MAC(媒体访问控制)协议[2,3,4]是不可能消除隐藏/暴露终端的。双信道条件下已经出现能够有效解决隐藏终端问题的方案(如DBTMA[5]),但很少能够同时有效消除暴露终端的影响。
本文提出了一种利用三信道解决隐藏/暴露终端问题的方案,解决了已有MAC方案中有条件收发的隐藏/暴露终端不能合理收发的问题,提高了空间复用率。通过设立独立的信道传输确认分组,避免了数据分组的重发,提高了信道利用率。
1基于三信道的信道接入方案
1.1设计思想
在Ad hoc网络现有各种MAC解决方案设计的分组发送序列中,我们发现,不仅由DATA分组直接参与的碰撞会造成DATA分组退避重发,即使只是ACK分组碰撞也会造成DATA分组的退避重发。相对于RTS/CTS分组,DATA分组长度较长,退避重发造成的损耗大得多,因此,本文提出的TCMAC(Tri-channel-based MAC)方案,主要考虑避免DATA分组重发。
与采用握手方式的普通双信道相比,TCMAC的主要特点是ACK分组传输独立占用一个信道,以避免ACK分组发生碰撞进而导致DATA分组的重发。通过在以频分复用方式得到的3个信道上进一步实现时分复用,使之能够同时存在2路传输来平衡新增频道的代价。相对于双信道条件产生1路数据传输的情况,三信道条件产生2路数据传输是值得尝试的。
1.2TCMAC方案
假定节点A、B、C、D位置关系见图1。在MAC层接入时,各终端分别使用为F1、F2和F3共3个频道,完成MAC层接入的分组包括:握手信号RTS(ready to send)和CTS(confirm to send),用于争用信道;扩展握手信号RTSX(teady to send extra)和CTSX(confirm to send extra),用于频道功能转移后争用信道;数据分组DATA,用于传输数据;确认信号ACK(acknowledgment),用于数据的正确接收;拒绝分组nCTS(not confirm to send),用于拒绝建立传输的请求。
由频分得到的3个信道的默认功能分别为:F1,传输RTS/CTS分组;F2,传输DATA分组;F3,传输ACK分组。频道功能不固定。在频道功能发生转移时,通过F1进行RTSX/CTSX来握手预留信道,使用F1传输DATA分组,使用F3进行ACK的传输。
传输采用的握手交换序列为RTS-CTS-DATA-ACK- DATA-ACK-…-DATA-ACK,即一次成功的RTS/CTS握手预留信道之后,只存在DATA分组和ACK分组的交互,以节省资源。RTS中包含接收节点的MAC号、发送节点的MAC号以及DATA分组个数。CTS中包含发送节点的MAC号、接收节点的MAC号以及DATA分组个数。(注:这里接收节点和发送节点的定义统一于DATA分组的收发节点定义,即发送节点是指交换过程中发送DATA分组的节点,接收节点是指交换过程中接收DATA分组的节点。)
TCMAC区分“听到”与“收到”的概念,前者指节点接收的分组不以自己为目标,后者指节点所接收的分组正是以自己为目标。比如假定图1中所示节点B发送CTS分组给节点A,节点A“收到”CTS分组,同时节点C“听到”CTS分组。节点判断自己所处状态除了要听RTS/CTS,还要听DATA分组是否存在,以确保判断准确。
节点状态如图2所示,包括常态空闲状态、隐藏状态、暴露状态、退避状态和收发状态(包括隐藏/暴露收发状态)。其中收发状态指建立了收发链路传输数据的状态,进入该状态后不被打断,传输完毕或放弃传输后返回以下某种状态。
如果2个节点均不处于常态,则它们之间不得建立传输;如果一个节点同时满足进入隐藏状态和暴露状态的条件,这个节点不得与任何节点建立传输。nCTS分组用来回应此时收到的请求。
2TCMAC方案适用性分析
2.1典型场景
对于图1所示的4个节点存在的隐藏/暴露终端问题,典型场景如图3所示。
在场景1和2中,节点A和B通过F1进行RTS/CTS分组交换建立了F2上的由A至B的DATA传输,以及F3上的由B至A的ACK传输。此时对于A和B来说,F1已经不再使用。
场景3和4与前面2个场景的区别在于,A和B建立的传输方向相反。
针对场景1的信道时序如图4所示。节点C在F3上听到B的ACK但未听到相应DATA,转入隐藏终端状态。若这时C想要向D发送数据,转入隐藏发送状态。这时隐藏终端状态下的C在F1(已闲置)向D发送 RTSX,D在F1上向C发送CTSX,然后C在F1上向D发送DATA,D在F3上向C发送ACK。因为F2正在用于B的DATA接收,故C不能在F2上进行发送,转至F3进行发送(B在F3上仅进行ACK的发送,D在B的覆盖范围之外,A在C的覆盖范围之外,F3上B和C的发送没有碰撞关系)。
针对场景2的信道时序如图5所示。节点C在F3上听到节点B的ACK分组但未听到相应的DATA分组,转入隐藏终端状态。若这时节点C在F1上收到节点D的RTS分组,就会进入隐藏接收状态,并在F1上回送CTS分组,节点D的DATA分组传送就会在F2上进行了,而节点C就在F3上进行ACK分组的发送。此时的节点B和C同为接收节点,F2、F3对于节点B和C来说功能一致,对象节点A和C分别在节点C和B覆盖范围之外,故互不干扰。
针对场景3的信道时序如图6所示。节点C在 F2上听到节点B的ACK分组但未听到相应的DATA分组,转入暴露终端状态。若此时节点C想要向D发送数据,则进入暴露发送状态,在F1上向D发送RTS分组,并在F1上接收节点D的CTS分组,然后在F2上进行由节点C至D的DATA分组传输,节点C在F3上发送ACK分组。与场景2类似,节点B和C对3个频道的功能配置一致,同为发送节点,且各自对象节点在对方直接覆盖范围之外,故各频道上没有碰撞。
针对场景4的信道时序如图7所示。节点C通过听到节点B在F2上发送的DATA分组但未听到相应ACK分组这样的情况转入了暴露终端状态。若此时节点C收到节点D的RTS分组则转入暴露接收状态,在F1上发送CTSX分组给节点D,并在F1上建立由D至C的DATA分组传输,以及F2上由C至D的ACK分组的传输。
2.2特殊场景
为避免DATA分组的重传,一些特殊场景不允许建立传输,如图8所示。
在图8(a)和(b)中,节点C和D同时处于隐藏和暴露状态,它们之间不得建立传输;图8(c)和(d)描述的是节点E同时具备进入隐藏和暴露状态的条件,它不得与任何节点建立传输。在出现图8所示的特殊场景时,TCMAC使用nCTS来回应连接请求。
3结束语
本文提出的Ad hoc三信道接入方案TCMAC使用握手信号RTS/CTS和RTSX/CTSX预留信道资源,独立信道传输数据分组DATA,另立信道传输确认信号ACK,通过这样的信道配置来避免DATA分组的重发以解决隐藏/暴露终端问题,提高信道利用率。同时,通过频分和时分2种方式的结合使用实现信道的复用,使得3个信道可以同时建立2路数据传输,平衡了新增信道的代价。
摘要:给出一种基于三信道协作的方案TCMAC(Tri-channel-based MAC(媒体访问控制)),解决了已有MAC方案中具备收发条件的隐藏/暴露终端不能合理建立链路的问题,使节点能够相对及时地接入信道。通过专用信道传输确认分组避免了数据分组的重发,以提高信道利用率。通过频分复用和时分复用两种方式的结合,使3个信道能够同时建立2路数据传输,平衡了新增信道的代价。
关键词:Adhoc网络,隐藏/暴露终端,三信道,MAC
参考文献
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使用瘦客户机能减少二氧化碳排放
英国的科学家称,如能用瘦客户机代替PC机,整个英国的商界一年能节省1.54亿美元的电费,减少49.5万吨的二氧化碳排放。这里面包含了服务器的耗电,他们是按每20用户有一部服务器计算的。工作时,一台瘦客户机的耗电为40至50W,而一台PC机平均耗电85W,所以使用瘦客户机能节省50%的电力。按一天8小时、一年220天计算,每个桌面能减少50kg的二氧化碳排放。如果考虑使用瘦客户机还能减轻空调等系统的负担,实际省电的效果更好,减少更多的二氧化碳排放。科学家称,减少二氧化碳的排放没有什么灵丹妙药,要靠所有地球人的自觉。这里节省0.5%、那里节省0.25%,总的下来,就能减少大量的温室气体排放,保护我们自己的家园。
复杂性正在扼杀IT
IT变得越来越复杂,没有一个人能完整地描绘出一个单位的IT系统。随着发展和形势的变化,需要的硬件、软件、应用不断增加,IT系统逐步变得越来越复杂,如有一家银行现有3万台服务器和20万台PC机。同时,不同部门的人都从他们各自的立场出发处理问题,也使问题变得更复杂。已有的解决方案和开发工具没有得到充分使用,使问题一而再、再而三地发生,增加了IT系统的复杂性,处理这些问题的难度也越来越高。随着IT系统越来越复杂,它们的脆弱性也在不断增加,有一天可能会使IT系统崩溃。为此,在最近召开的IBM复杂性会议上,有专家提出,我们需要一種能回答合理要求的对付复杂性的方法,加上良好的软件习惯,也许能减缓IT复杂性。
iPod播放器对公司的安全是个威胁
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