无线网络技术方案篇1
关键词:Wi-Fi技术;网络规划;4G
1.Wi-Fi技术的发展背景
Wi-Fi又叫802.11b标准,是IEEE定义的无线通信的工业标准。它是由美国电工电子技术协会为了解决无线网络设备之间的互联,在1997年7月的标准。这些标准都是802.11x系列标准。所以一般所谓的802.11x系列都属于Wi-Fi。其特性为:速度快,可靠性高,组网成本较低。该技术目前使用2.4GHz附近的频段,是一个免费的频率段,正因为如此,也不需要去缴纳任何的费用,开发商可以免费使用,而因此也成为Wi-Fi无线网络技术发展的必要有利条件。
在现在社会,Wi-Fi这一功能已得到了很多设备商的重视和应用,他们将其应用于更多的终端设备,比如电脑笔记本、汽车、家电等,致使终端设备的发展也越来越快。伴随着人们的需求,Wi-Fi技术的发展也越来越成熟。以智能手机为例,目前约半数智能手机带有Wi-Fi,2014年这一比例将提高到约90%。促使智能手机内置Wi-Fi的因素是可通过Wi-Fi实现文件传输、上网或聊天等功能,从而满足用户的需求,实现上网的随意性。
2.Wi-Fi技术进程与优缺点
2.1Wi-Fi技术发展进程
IEEE802.11是IEEE最初制定的无线局域网标准,工作频段在2.4000~2.4835GHz,传输速率2Mbps,因为传输速率不高,所以它主要用于数据的存取业务。随着用户的需求,IEEE相继制定了其他标准。首先制定的标准是1999年IEEE802.11a,该标准的工作是频段5.15~5.825GHz,其数据的传输率远远大于802.11标准,传输速率可达到54Mbps,甚至72Mbps。同年,802.11b标准批准并制定,它是对802.11标准的一个补充,工作频段2.4~2.4835GHz,数据传输速率达到11Mbps。一个显著地特点是,该标准数据的传输率可在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps之间根据实际的情况进行自动切换,且在2Mbps、1Mbps速率时与802.11兼容。随后,在2007年又了802.11n标准,它是新一代的Wi-Fi标准,数据传输速率非常快,可传输速度高达500Mbps,用户需求进一步满足,从而使无线网络移动性极大提高。
2.2Wi-Fi技术的优势与不足
其一,Wi-Fi的覆盖范围半径约100米左右,而蓝牙15米左右,覆盖范围优于蓝牙技术。
其二,虽传输质量和安全性不及蓝牙技术,但llmbs的传输速度为个人信息化提供保障。
其三,厂商不需耗费资金进行网络布线,只要在指定地点设置好“AP”,接入网络,然后“AP”通过电磁波,发射到距接入点半径10-100米的范围,用户将支持无限网络的设备拿到该区域内,就可高速上网,从而节约了成本。
不过现阶段,Wi-Fi还只能作为特定条件下的应用,相对于有线网络来说,无线网络在其覆盖的范围内,它的信号会随着距离的增加而减弱。同时也会因建筑物的阻碍和雷电天气的影响而造成网络信号的不稳定和速率下降。而且,Wi-Fi网络因为频率的公共性,网络易饱和和被攻击。
3.网络规划
Wi-Fi技术的发展和优势,让更多的运营商投入其市场,并采用更多的技术去发展。作为运营商,了解Wi-Fi网络规划的流程也显得尤为重要。
在无线区域准备进行网络规划时,首先考虑网络规划的基本需求,根据基本需求一步一步的规划设计区域的覆盖方案。满足了基本需求和其他需求。再结合现场勘查需求和工程建筑勘察,就可进行网络规划了。以下是网络规划设计流程图。
图1网络规划设计流程图
了解了网络规划的基本方面,完成网络规划时现场数据的需求,就可进行下一步网络规划方案的设计和规划。
3.1网络规划方案设计
网络规划的设计一般有室内设计和室外设计两种,两种设计区别只在于选择的一些设备和覆盖的地方不是很一致外,其他步骤基本一致,所以本文仅已室内设计为例,室外设计方案不再赘述。
无线网络在室内进行设计的时候,一般从室内金属墙木/塑料、板玻璃、玻璃、天花板管道等建筑物方面造成的损耗干扰考虑。所以“热点AP”发射功率的调整,都是在计算完这些损耗从而进行调整的。(中国移动无线局域网规范对24G覆盖要求:设计目标覆盖区域≥95%,无线网络覆盖接收信号强度≥-75dBm)。
以下从一个例子进行简单说明:f取24GHz,按照规范要求,其接受信号的强度必须≥-75dBm。公式Lbs=324+20lgF(MHz)+20lgD(km)=100+20lgD(km)(Lbs:自由空间的路径传播损耗)。
设“AP”,取天线的发射功率为20dBm,24G覆盖天线增益为3dBi,则天线的输出功率为23dBm,则无线网络信号损耗为:Lbs=100+20lgD(km)+建筑物特性损耗。
现在取距离为10米,查表得10米损耗60dB,由此最小场强为
P20m=23dBm-60dB-30dB-5dB
=-72dBm>-75dBm(仅考虑混凝土墙损耗30dB、天花板损耗5dB)
符合要求,按照公式,即可确定发射功率。
准备完以上工作,初步就可设计网络规划方案了。首先根据建筑物的格局,进行平面设计;其次根据无线网络规范的设计要求,设计“热点”个数和位置,并均匀分布;再进行交换机的确认和安装位置;最后汇总所有相关数据(含记录的数据,现场的照片以及设计结果)进行上报,这样一个基本的网络规划方案就算基本完成了。
4.Wi-Fi网络技术的市场发展
从无线网络的市场现状分析,其一,无线网络Wi-Fi传输速度比较快,网络连接也比较方便,不用进行专门的网络布线就可接入网络,节省了组网成本。其次,Wi-Fi网络它具有移动性,具有灵活多变的组网方式,使用外部环境的能力比加强,从而更为方便和快捷的满足人们对网络的需求。
从网络目前的使用情况来析,无线网路Wi-Fi已经具有了市场化发展的有力和必要条件。因为从用户的需求和应用看,不论是室内的家庭布网,还是公共场所的室外的组网,反应都比较良好。这样的结果,为运营商带来了很大的收入和利益,也引起开发商进一步投入的动力。
综合以上两个方面可看出,Wi-Fi技术将会有很大的发展前景。目前4G网络虽已推出,但由于Wi-Fi的性能和优势,即使移动运营商推出4G网络,Wi-Fi无线技术将仍然在无线网络接入领域占有一席之地。(作者单位:1.西安正建工程咨询有限公司;2.西安交通大学城市学院)
参考文献
[1]赵健敏.浅谈3G与wiFi技术[J].中国电子商务,2011.09
无线网络技术方案篇2
【摘要】在三网融合的之下,有线电视网络的双向改造已经刻不容缓,在双向改造当中EOC技术是一种不错选择,这种技术相对来说比较成熟,改造的成本也比较低,建成以后具有较高的宽带服务能力。但是在运用这样技术进行有线电视双向改造当中,也需要注意一些问题,与网络环境要求等等,这样这样才能保证有线电视双方改造的效果。本文根据现有的研究资料,在概述EOC技术概念和内涵的基础上,详细分析了EOC技术用于用线电视双向改造的方案和要求,希望能够对EOC技术的应用提供一些帮助和启示。
【关键词】EOC;有线电视;双向改造
在三网融合的背景之下,有线电视的双向改造已经成为必然的趋势在,因此由广播电视规划院牵头的“有线电视网络宽带接入技术工作组”制定并颁布了《面向下一代广播电视网电缆接入技术(EOC)需求白皮书》,在白皮书当中明确了EOC运用的具体目标和要求,为EOC技术的有线电视双向改造提供技术标准。本文结合白皮书的内容,以及EOC技术自身的特点论述了其在有线电视双向改造中的应用。
一、EOC技术概述
1.EOC技术简介
EOC技术也是一个舶来概念,最早出现在欧洲,其基本的含义是“EthernetOverCOax”,翻译成中文就是以太网信号在同轴电缆上的一种传输技术。这种技术主要可以分为两类,也就是无源EOC和有源EOC。无源EOC是指在传输的过程中以太网信号的帧格式不发生改变,这种技术已经非常少见,因此不在做过多的介绍。现在的EOC主要是以有源EOC为主,这种技术是将以太网原有的信号进行调制解调等复杂的处理之后,再通过同轴电脑传输的技术和解决方案。因此,我们现在所称的“EthernetOverCOax”实际上也就是有源EOC,这种技术改变了原有的信号传输的帧格式。这类技术主要有以下4种:HOmePNAOverCOax、HOmePlugOverCOax、WiFiOverCOax、MOCA-MultimediaOverCOaxAlliance。
2.EOC技术的特点
EOC技术用于有线电视双向改造就有明显特点:第一,技术比较简便,这是一种即插即用的技术,用户只要连入网络就能享受资源,不需要在客户端再进行专门的、复杂的调试。第二,用户端设备为无源设备,解决了有源设备在使用环境等方面的限制。第三,这种技术充分利用了有线电视现有的网络资源,具有维护简单、建设及维护成本低的特点。第四,带宽高,建成以后能够为用户提供10Mbps全双工带宽。此外,这种技术相对来说比较成熟,在国内外运用的比较广泛。
二、EOC在有线电视双向改造中的应用
EOC技术在有限电视双向改造应用当中,既可以单独应用,也可以与其它技术融合在一起应用。从国内有线电视双向改造的应用实践来看,多数地区在应用的过程中都是与EPON技术融合在一起使用,这样能够最大程度的保证应用的效果。
1.基于EOC+OPEN有线电视双向改造方案
在这种方案当中,融合了EOC和EPON技术的特点,在此基础上充分利用了有线电视原有的光纤资源,将OLT设置在分中心,将ONU设置在小区光接收机或者用户放大器后,最接近用户的点出插入EOC局终端设备,终端用户周知EOC终端设备,实现有线电视网络和宽带网络的双向化,具体系统构成如图1。从图中可以看出该系统使用的是EPON双光纤建设模式,也就是PON1490nm/1310nm光信号和有线电视光信号在两根光纤上分别传输,这样就充分利用了有线电视原有的网络系统,同时建立了一个相对独立的宽带网络。同时,为了保证信号的传输,OLT设置在城域网络的分前端机房,上面为交换机,下面是无源光纤网络,利用分前端光纤连接到小区内机房的分光器上,在通过分光器分光介入到用户的ONU上,再用EOC技术实现信号的下行。通过光纤将有线电视信号传输到光接收机,再传输到分光器,利用分光器传输到各个光接收机。
然后将无源EOC终端设备,设置在同轴电缆集中分配器的前面,将ONU输出的Ethernet
信号与CATV信号合成在同轴电缆中传输,在利用原有的HFC线缆传送到用户侧,利用用户安装的EOC终端设备分别输出宽带网络信号和CATV网络信号。信号通过RJ45端口输出到计算机设备当中,通过RJ45端口输入用户的机顶盒当中,最终实现了有线电视和宽带网络的同时传输。值得注意的是,现在一些地区在建设的过程中是直接上太网数据信号和CATV射频信号的混合信号直接连至双模机顶盒,利用双模机顶盒将信号分离输出的方式,这样也能实现双向传输的目的。但是一般需要在机顶盒上加入以太网RJ45接口,用户宽带信号的输出。
2.方案的可行性分析
EOC+EPON有线电视双向改造模式,是一种双光纤的改造模式,在原有的有线电视光纤当中增加一个住宅小区到楼道的光纤,而且在楼道内需要安装ONU和交换机等设备,但是成本并不高,有线电视运营商基本上都能承受建设成本,先期的投入在一两年内就能收回。同时,这种方法的对于改造条件没有特殊的要去,适应的范围比较广泛。既能用于城市的老城区的HFC网络改造,又适合新小区的双向网络建设,可以说适应性很强。此外,从技术实现的角度来讲,在这种改造当中,有线电视信号依然是通过原有的HFC网络进行传输的,但是宽带网络则是通过EOC和EPON网络传输进行的,能够实现交互电视、互联网接入和VOIP三种网络建设需要,带宽需求分别是2Mbps、1Mbps、128Kbps,基本上都能满足用户的需要。因此,这一方案无论是从具体的建设需要,还是从技术实现角度,都是可行的。
3.基于EOC+OPEN有线电视双向改造方案的特点
基于EOC+OPEN有线电视双向改造方案与传统的有线电视改造方案相比具有明显的特点,这主要表现在以下几个方面:
(1)充分利用了原有的HFC网络
基于EOC+OPEN有线电视双向改造方案是建立在有线电视原有的HFC网络基础上,形成了一个HFC-EPON双光纤系统,在这一系统当中EOC终端处于关键位置,因此在造价上与单光纤EPON系统要低的多,同时能够将HFC网络中的同轴电缆和分支分配器有效的利用起来,提高了现有网络的利用率。此外,EOC和EPON技术都是比较成熟的技术手段,技术改造难度相对来说比较小,减少了改造工作量,节约双向改造的时间。此外,双光纤系统当中,有线电视信号与以太网传输是分开的,避免同轴网络上噪声对信号传输质量的影响。
(2)能够提供稳定的互联网接入服务
利用EOC技术改造以后,每个用户的网速能够达到10M以上,并且全面支持IPTV、VOD、VOIP语音、计算机互连等业务,并且随着系统的升级与改造,当频谱资源丰富以后,每户的网速能够达到100M,从这一方面来讲,这一技术具有良好的应用前景。此外,该方案建成以后的系统比较稳定,采用无源接入的方式,用户家中不需要有源设备,运营的维护费用比较低,能够达到良好的资源节约的效果。同时,EOC技术具有良好的钱荣幸,采用的是标准化程度EEE802.3系列协议,为将来系统的升级与改造做好了技术准备。
总之,EOC技术在有线电视双向改造当中具有良好的应用前景,在具体的应用过程中要与其它技术结合起来,提高双向改造的水平,为用户提供更加便捷、稳定的三网服务。
参考文献
[1]唐明光.有线电视网络双向化改造中的HFC网络[J].中国有线电视,2009(03):231-236.
无线网络技术方案篇3
关键词:有线电视网络;改造;方案
1方案选择
无锡于2001年开始有线电视双向网建设,开展“有线通”宽带上网业务,是率先推进双向网建设的城市。随着技术的不断发展,无锡有线电视双向网络呈现不同的技术模式,大致可分为两类,一类是基于CMTS+CM的双向网络,主要为早期建设和升级改造的网络;另一类是基于EPON+EoC的双向网络,为近期新建或改造网络。南改北有线网络为早期建设并升级改造的城市有线电视双向网,采用CMTS+CM方式双向传输,该部分网络除南侧阳台走线存在着维护不便问题外,还存在着分配网片区过大、线缆接头老化、回传噪声过大,宽带上网、互动点播等双向功能业务满足不了用户需要等问题。就目前双向网络技术而言,无锡有线电视网络南改北技术方案可考虑两种方案,即CMTS+CM技术方案和EPON+EoC技术方案。但是,CMTS+CM与EPON+EoC是完全不同的两种技术模式,网络构建、数据处理等差异性很大。若采用EPON+EoC技术对该网络进行升级改造,因网络构建方式不同,光缆干线部分将增加EPON系统构建,电缆分配网中双向光站、双向放大器将不能再利用,网络升级改造成本增多;而针对数据处理方式不同,为满足宽带、互动点播等双向业务开展,用户家用机顶盒将面临更换。采用CMTS+CM技术,通过增加CMTS配置,延伸光缆,增加光节点,充分利用现有光缆干线系统设备、电缆分配网双向网络设备和家用机顶盒,同样可以增加用户上网带宽,提升用户双向功能体验。考虑网络现状、改网成本、用户端设备等因素,无锡有线电视网络南改北升级改造继续采用CMTS+CM的技术方案。
2网络改造
有线电视网络南改北改造基于CMTS+CM技术方案,通过划小分配网小区,分配网线路南改北升级改造,提升网络双向传输技术指标。2.1分配网片区的重新规划按每个光点覆盖用户数不超过500户,光机至楼幢之间传输线路最多一级放大器的统一标准和要求,划小分配网小区,重新划定光节点位置,布设光节点。有线电视分中心至光点之间传输光纤按三芯配置,其中,一芯用于传输下行信号,一芯用于传输上行信号,一芯用于备份,根据重新布设的光节点和光纤配置要求对光缆干线进行扩容改造。光节点光机选用2路、4路高输出双向光站,光站正向输入光功率按-2dBmW进行规划设计。光站输出电平视具体情况调整,接放大器的光站输出口电平为104dBμV,接楼幢无源网络的光站输出口电平为108dBμV。2.2分配网的升级改造电缆分配网的升级改造包括光站至楼幢之间和楼幢内部的分配网线路改造。光站至楼幢之间分配网线路升级改造考虑现存网络结构、线路路由,尽量与原有线路走向一致,利用好已有的架空钢缆、预埋管道等网络基础设施和QR540电缆、放大器等网络器材。光站至放大器之间一般选用QR540电缆、-9铝管电缆,放大器至楼幢间电缆选用RG11四层屏蔽电缆。采用单路和双路高电平输出的双向放大器进行电平分配,放大器正向增益分别为35dB,典型输入为72dBμV,典型输出为107dBμV。放大器正向输入电平一般按78~89dBμV设计,最小不低于76dBμV。正向传输通道设计完成后,要根据反向传输单位增益要求,验算每台放大器至光站的反向通道损耗,反向通道损耗应小于放大器反向通道增益,对超出反向损耗要求的通道,要调整分支分配器型号,通过使用分配器或低分支量的器材,满足反向通道单位增益的要求。楼幢内部的分配网络线路改造需考虑用户的因素,有线电视进户电缆由南改北需要得到用户的理解支持,不可能在很短时间内要求所有的用户都从南侧阳台进线改为北侧楼洞入户。保留南面阳台进线的老线路、新增北侧门洞进线的新线路,在完成楼幢所有用户由南改北入户后,再拆除南侧阳台分配网线路,实施楼幢分配网线路的改造。南侧入户的楼幢有线电视线路保留,按原有用户电平要求,即南侧阳台面防水箱中分支器输出电平为64~72dBμV(入户电平),网络反向通道(从分支器分支口到放大器端口)损耗范围控制在26~32dB,推算进楼电平,通过RG1电缆、分支分配器与楼外光站或放大器连接,接入分配网。北侧入户的新建楼幢有线电视线路,要以门洞为单元进行规划设计,根据门洞单元电平要求,通过RG1电缆、分支分配器与楼外光站或放大器连接,接入网络。门洞单元内部有线电视线路根据用户终端电平要求规划,北侧门洞分配箱的分支器正向输出电平(用户电平)为70~76dBμV,新建北侧进线网络反向通道(从分支器分支口到放大器端口)损耗范围控制在22~28dB。为部分门洞单元内的有线电视系统图,进楼线路、分配箱之间线路为RG11四屏蔽电缆,分支器至用户之间为RG6四屏蔽电缆。
3实践案例
基于以上改网方案,无锡广电网络实施了风雷新村、塔影一村、春晖新村等一批小区有线电视网络南改北的升级改造。图2为本市某新村有线电视南改北升级改造的局部图,绿色表示部分为新增线路,蓝色表示部分为原来放大器、过电型分支器等设备,红色部分为原有电缆线路。新增光节点设在该新村201号门附近,该光节点覆盖用户176户。光机选用双端口高电平输出光站,其中,一路输出电平为108dBμV,通过两个分配器直接与楼幢线路相接,覆盖用户;另外一路输出电平为104dBμV,通过过电型分支分配器分配,由-9铝管电缆将信号送入放大器。放大器、过电型分支分配器安装在原有位置,减少线路的改动,利用好原有线路设备。楼幢南侧阳台、北侧门洞有线电视线路同时接入有线电视网络,确保楼房北侧进户和南侧进户的用户都能接入网络。所有用户接入由南改北全部完成后,拆除南侧阳台线路。
4结语
无线网络技术方案篇4
关键词:医用无线局域网;技术;方案
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2014)20-4665-02
ComparisonandAnalysisofMedicalWirelessNetworkTechniques
CHENKai,TANGNing
(AffiliatedTumorHospitalofGuangzhouMedicalUniversity,Guangzhou510095,China)
Abstract:Hospitalinformationtechnologyisapatient-centeredclinicalinformationsystem.Theuseofhospitalmanagementinformationsystemforefficientwardrounds,bedsidecare,patientcare,pharmacistsdispensingmedicine,deliveryofmedicalsupplies,equipment,managementandothermedicalworkisincreasinglyimportant.WirelessLocalAreaNetworks(WLAN)technologyhasbecomemoresophisticatedinthehospital,asasupplementtothehospitalwirednetworks,WLANisthebasisfortheconstructionofthehospitalinformationsystemisfullycovered.Inthispaper,thecurrentmainstreamwirelessLANsolutionsforhospitalsareselectedforComparisonandAnalysis.
Keywords:medicalwirelesslocalareanetwork(LAN);Technology;plan
目前,在大多数医院中,信息化应用主要基于有线网络,在医生办公室和护士工作站的墙角安装固定终端,那么从医生办公室和护士工作站到病人床边的最后50米属于信息化的空白区域,成为阻碍医院信息化全面发展的瓶颈[1]。无线局域网(WirelessLocalAreaNetworks,WLAN)以其移动性、灵活性及可扩展性等优势,在医院信息化建设中发挥着越来越重要的作用。医院信息系统依托医用无线局域网可为临床医生查房、床边护理、病人监护、药师配发药、医疗物资运送、设备管理等工作的开展提供更多的便利和更高效的管理[2-5]。随着WLAN技术在医院的应用日益成熟,作为有线网络的补充,建设WLAN是医院信息系统全面覆盖的基础。
1无线局域网及其发展现状
现代网络技术已经与日常生活工作有着十分紧密的联系,根据有关部门的最新调查报告显示,当前我国上网人数已经超过了5亿人,无线网络成为现代社会中经常出现的词语,可以说有关WLAN技术的信息充斥在社会各个角落,它为现代网络、企业办公、外出旅行等给予了极大的便利,甚至远远超越了原有有线网络技术的范畴。当前WLAN技术已经成为一种相对普及的网络技术,并且在多个领域占据了主流位置,其较传统有线网络具有明显的优点。
1.1可移动性
WLAN最突出的优势就是能够提供较大的移动自由度,只要有信号覆盖的区域,无论在任何角落都能接入网络。例如在会议期间,可以随时将自己的设备通过WLAN连接至网络,实现文件共享、资料浏览,减少不必要的麻烦。
1.2可拓展性
WLAN在安装之后不需要额外添加一些基本设施就能够允许新的用户直接连接到无线网络终端,根据不同设备的功率.接入点可支持15到150个用户。而在有线环境下,每个网络设备都必须借助以太网络集线器的终端,如需要额外接入设备,甚至需要重新对建筑物进行综合布线才能实现业务扩展。
1.3易解决故障
有线网络一旦出现物理故障,尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断,往往很难查明,而且检修线路往往需要付出很大的代价。WLAN则很容易定位故障,并且只需更换故障设备即可快速恢复网络连接。
2医用无线局域网的技术要求
医院病区结构复杂,功能区较多,接入设备多种多样,为满足医院日常信息化工作的开展,医用WLAN必须满足以下特点。
2.1全覆盖
在建设无线局域网的整个区域内,要求信号全面的覆盖,不存在盲区,用户在覆盖的区域内可自由移动,实现无缝漫游。
2.2高速度
移动终端连接到无线局域网,在规划的覆盖区内,终端的网络速度要稳定在100M以上,在条件允许的情况下,应按照1000M的标准建设,以保障移动终端调阅医学影像等大文件时的应用。
2.3稳定性
医院临床医疗全年24小时不间断为患者提供服务,无线局域网同样要求全天候稳定运行,以保障临床科室日常业务不受网络因素的影响。
2.4安全性
医疗管理的要求及保障患者隐私的要求,医院无线局域网要具备较高的安全性能,包括用户认证、防窃听、防攻击等。
2.5兼容性
医院无线网络必须采用通用的网络规范,可兼容临床医疗可能用到的台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、PDA等各类电子产品甚至具备网络功能的医疗设备。
2.6可管理
医院无线网络应具备较高的可管理性,网络管理员可监控无线局域网的运行状态,高效管理接入无线局域网的设备,包括设备认证、监控网络设备状态、监控移动终端状态、查阅运行日志等。
3当前主流解决方案
对于医院来说,除了施工问题,它还有其房间结构的特殊性,要实现良好的信号覆盖,保持网络流畅,并非易事。为了能够在医院提供全面高速、稳定可管理的信号覆盖环境,必须合理安排无线接入点(WirelessAccessPoint,WAP)。目前常用的WLAN部署方案有包含楼道安装、天线入室、AP入室、低功率AP入室等4种(如图1所示)。
图1当前主流WLAN方案示意图
3.1楼道安装
在楼道安装AP工程量小,易于实现,非常适合病房在过道两边对称排列的情况。条件理想的情况可以直接安装在门口,可直线覆盖整个病房,保证信号质量。此外,由于AP安装在楼道,移动终端的漫游极大概率都是在病房外完成的,这样基本保证了医护人员在病房内使用终端前漫游已完成,可提升移动医护的使用质量。
3.2天线入室
该方案同样是在楼道安装AP,但是由AP上延伸多根天线进入病房,视病房的信号强度及覆盖率确定伸入每个房间的天线数量,天线可放置在天花板上或贴在墙壁上。该方案可保证病房内信号均匀,需要的AP数量较少,因而终端漫游次数也减少,降低了因漫游而发生故障的概率。
3.3AP入室
该方案以病房为单位,在每个病房内安装AP;或者可以相邻病房为单位,在两个病房交界处安装AP。AP直接入室可保证信号强度不因穿墙而衰减,并且信号能均匀覆盖到每个角落。
3.4低功率AP入室
部分病房在建设时已经预留了网线接口,对于这种情况,可直接将低功率AP安装在病房内。这样就可以大大减少布线工程及成本。
4方案比较
在我院选择以上方案的代表性产品进行实地安装并进行技术测试和应用测试,按照本文第3节的技术要求将每项结果进行评价,详情如表1所示。其中,信号强度是通过测量病房各个位置的信号强度值取平均得到;稳定性为丢包率的统计值。
可以看到,天线入室的信号及稳定性是最好的。除此之外,天线入室的布线工程需要较高的成本,而低功率AP只需要较低的成本。另外,在兼容性方面,这四种方案都能支持目前的主流移动终端(包括笔记本、智能手机、平板电脑、手持PDA等)。
5结束语
全面覆盖的医院信息化是发展的必然趋势,无线局域网技术成熟,是当前情况下建设医院全方位信息化管理的最佳选择。在无线局域网的基础上建设医院信息化管理系统,对提高医院管理水平、提高医疗工作效率、提高医疗质量等具有跨越性的意义。
参考文献:
[1]宫彦婷.无线局域网技术在医院网络系统中的应用研究[J].中国医学装备,2012,9(7):13-16.
[2]王升才,周承仙.无线局域网在医疗系统中的应用[J].沈阳工业大学学报,2005,27(3):317-320.
[3]宫彦婷.无线局域网技术在医院网络系统中的应用研究[J].中国医学装备,2012,9(7):13-16.
无线网络技术方案篇5
关键词:5G通信IPRAN网络C-RAN绿色智能通信CoP
1引言
随着移动互联网及物联网技术的发展,信息通信将成为维持整个社会生态系统正常运转的信息大动脉[1]。移动通信凭借其应用之广和接入之便,其应用将不再局限于人与人的沟通,而可能发展到人与物的沟通,甚至是物与物的通信。4G正在大规模建设,5G通信技术的研发也已迈入了重要阶段。5G通信以以下几方面作为技术发展的基础要求,旨在发展成为一项史上最节能、应用最广泛的通信[1,4-5,7-8]:1)引入新的无线传输技术将资源利用率在4G的基础上提高10倍以上;2)引入新的更灵活、更智能的网络架构和组网技术将整个系统的吞吐率提高25倍左右;3)挖掘新的频率资源(如高频段、毫米波与可见光等),使未来无线移动通信的频率资源扩展4倍左右等。
2无线接入网的现状
对于通信运营商来说,无线接入网(RAN)是企业收入来源最为关键的一部分,网络的服务质量直接关系到用户数量。通过无线接入网可以向用户提供7×24小时不间断、高质量的数据服务[8]。传统的无线接入网具有以下特点:1)每个基站连接若干固定数量的扇区天线并覆盖小片区域,同时所在区域的基站只能处理本小区的收发信号;2)系统的容量使干扰受限,各个基站独立工作已经很难增加频谱效率;3)不同设备厂家基站通常都是基于专有平台开发的,调度不灵活,需要巨额的运营成本;4)基站所在区域环境要求极高,需要配湟欢ǖ闹评湎低场4统架构的无线接入网在移动互联网时代面临着降低成本、提高性能和节能减排的挑战,因此,无线接入网必须重新考虑新的网络构架,得出适合移动互联网的高性能、低费用的绿色环保的无线接入网方案。在2010年4月召开的无线接入网绿色演进国际研讨会上,我国首次提出了无线接入网络架构C-RAN(CloudRadioAccessNetwork)[1,7,9]。C-RAN指的是基于集中化处理(CentralizedProcessing)、协作式无线电(CollaborationRadio)和实时云计算架构(Real-timeCloudInfrastructure)的绿色环保无线接入网络架构(CleanSystem),也称4C通信架构。其本质就是通过减少现有无线接入基站机房数量、降低设备工作能耗,采用协作通信方式及SDN虚拟化技术来实现网络资源共享和动态调度,提高无线基站的频谱利用效率,以实现低成本、高带宽、低时延、高保障和高灵活度的网络运营。
3NGFI技术下的C-RAN系统
架构及目前的承载方案
C-RAN架构是采用分布式天线系统,将集中式基带池(BBU)布置在中心机房,通过光纤骨干网,将远端射频单元(RRU)布置在所需的地理位置,这些位置事先已经经过设计规划好。这样远端射频单元不需再建立机房,只需解调、处理设备和天线,从而可大大降低成本。NGFI(NextGenerationFrontHaulInterface)是指下一代无线网络主设备中基带处理功能与远端射频处理功能之间的前传接口,是前传网和后传网的关键枢纽。不同于传统的CPRI[3-4],NGFI是一个开放性接口,它基于以太网协议,并通过BBU/RRU间功能的重新定义,遵循支持统计复用、载荷相关的自适应带宽变化、多连接的映射关系,尽量支持性能增益高的协作化算法等基本原则。为满足下一代通信技术的要求,催生通信界产生了新的组网架构来实现面向5G及云世界的万物互联通信,因此有必要对无线侧的接入部分实现改造,满足大容量、低能耗、高速率、低时延的通信,如图1所示为基于NGFI的无线C-RAN网络架构。
C-RAN架构强调的是绿色无线接入网,其具体实施方法不一,上述提出的网络架构是基于远端无线单元(RRU)和基带信号单元(BBU)组成,BBU由机房中的机架和基带处理单元等设备组成。前传网是基于以太交换机、PTN、ATN等分组交换设备,无需进行额外的改造,末端设备以模块或板卡的形式,集成在远端或局端无线设备中,以节约机房空间,节省能源。
目前主要存在的C-RAN承载方案有三种,具体如图2所示。
方案1:光纤直连方案
(1)光纤直连方案主要是指基站RRU通过单独的光纤直接接入到集中BBU处理,具体如图2中的(a)图,该方案主要的优点是免承载设备,但同时也存在着严重的不足:光纤消耗严重(如果128个BBU集中,CO节点则需要768裸光纤去承载,如果采用主备保护则光纤数量需要翻倍)。
(2)该方案一般只能用于5~10个节点BBU小集中,无法满足超密集小区结构组网中无线接入云虚拟化集中管理。
方案2:RRU彩光无源WDM方案
(1)方案2的接入方式如图2(b)所示,采用的是彩光作为信号载波,基于无缘波分(WDM)技术来实现RRU和BBU的连接,该方式相对于光纤直连方案的优点是:由于采用彩光作为信号的承载,通过彩光合成器将不同的RRU信号分配不同的彩光,然后接入BBU,这样能大大节省光纤消耗,相对方案1可减少8倍的光纤资源使用。
(2)缺点:承载网无监控管理、无保护,不适合长距离组网;对彩光传输的光模块及光转换要求较高,增加了设备的成本;通常情况下只能用于5~10个节点的BBU小集中场景,无法形成大规模的BBU云池。
方案3:传统波分方案
(1)方案3是传统的波分方案,这种技术是可以在一根光纤上传送多路信号,每路信号都由某种特定波长的光来传送,相对于方案1光纤资源消耗将能减少40倍,可以支持环网保护和时延对称补偿,是传输专业比较认可的一种方案。
(2)缺点:在网络的传输末端都必须是有源设备,因此部署时需要建立专门的机房,对环境要求较高、耗能;价格比较昂贵,很难满足客户对价格的预期要求,大规模部署和推广有一定的难度。
通过上述分析及IMT2022技术场景和愿景看5G对传送网的需求可知[4-6],C-RAN构架迫切需要形成有BBU-RRU之间高速无线信号的高带宽、低延迟、高可靠性、低成本的传输解决方案,现有的技术和技术进步的趋势使可行的解决方案的提出成为可能。其实通信网络的发展归根到底是对网络的传输技术和承载方案选择的问题,因此需要更多地进行技术及方案论证研究。
4Fronthaul承载方案CoP
4.1CoP关键技术及帧结构
随着通信技术的发展,为了规范BBU和RRU之间的接口标准,CPRI(CommonPublicRadioInterface)协议应运而生。CPRI协议由爱立信、华为、NEC、北电和西门子五个厂家联合发起制定,其定义了两个协议层,分别是物理层和数据链路层[3-5]。物理层主要是对上层接入点的数据进行复/分接,并采用特定的编码技术通过光模块串行收发数据;数据链路层定义了同步帧结构,由基本帧和超帧构成,数据在链路层中通过固定的帧结构形式进行相应的封帧和解帧操作。
CPRI协议作为通用开放接口标准,由于其实现上的经济简便性受到了多方厂家的支持,设备供应商相继推出了基于CRPI协议标准的拉远产品,因此也加速了厂商基于CRPI协议的交换机和路由器等设备的成熟和推广[3]。随着通信技术的发展,新一代基站出现了一种崭新的形态――分布式基站,可以把宏基站的部分载波通^标准的CPRI接口拉远实现分布式组网,也就是将传统基站的基带处理部分(BBU)和射频收发信机部分(RRU)设计成单独的模块。分布式基站不仅带来了快速、便捷的网络部署,而且有利于大幅降低运营商建网的成本,逐步成为运营商关注的焦点。由于无线频谱资源的高价格、高频通信技术的使用,使原有的基站覆盖密度越来越大,且无线带宽要求越来越高,这使得无线接入侧的网络必须做相应的调整才能满足无线业务以及未来万物互联的通信要求。因此CoP(CPRIoverPacket)承载技术是研究的重点,新定义的CoP帧结构如图3所示。
CoP承载技术是继承前传承载和后传承载的中心枢纽模块,采用的是高效装载技术,其由于CPRI结构化和非结构化使得数据成帧灵活,便于整个网络调节,采用光承载,继承了原有波分承载的优点,也能进一步节省传输光缆。CPRI封装传输的数据具有高精度时钟同步技术,能实现频率Jitter满足±0.002ppm和空口频率误差满足±0.05ppm的要求,对于通信的单向时延抖动能满足±8.138ns精度要求,是C-RAN承载技术中实现的关键。
CRPI承载方案所采用技术的不同导致各方案所达到的性能指标要求也就不一样,本文所讲述的是CPRIoverPacket的NGFI承载方案,其与现有的CPRIoverWDM、CPRIoverOTN、CPRIoverWDM-PON承载技术指标对比如表1所示。
4.2CoP承载网络架构
为满足未来业务发展的需要及海量基站的承载要求,现有基站都是基于有源技术的。同时根据上文描述的现有承载技术的缺陷,需要选择一种新的承载技术架构来满足云通信的需求,在RRU增加的情况下使其满足免机房需要,新的CoPFO设备能跟RRU供址部署,建设成一个新的前传网络(Fronthaul),通过CoPFO设备(该设备UNI侧支持CPRI2~7接口,覆盖2G/3G/LTE基站;支持12路CPRI接口/ETH,最大省光纤能力12:1)将RRU进行汇聚传给接入侧的A设备。该方式针对现有IPRAN设备基本无需改动,只需要在原有的设备中插入带有CRPI协议的新增板卡就可以工作。前传网络的范围可达到17km,从而可以大大节省传输光纤资源。具体的前传承载网络方案如图4所示。
由图4可知,该承载方案将原来的IPRAN承载网的接入侧又重新进行了定义,在无线侧实现RRU拉远后并不是直接接入到BBU池,而是通过无线侧的CoPFO无源设备(目前已有厂家设备支持)汇聚RRU环,再由Fronthaul网络接入到A设备,原有的IPRAN网络就形成Backhual网络,对无线业务进行统一承载,实现BBU资源池云化管理。
新建承载前传Fronthaul网络继承IP-RAN完备的OAM和保护机制,实现网络端到端的可靠性高。对于Fronthaul接入侧的保护机制有CPRI接口(CPS保护)和ETH接口(LAG保护);网络侧保护机制可以采用线性“1+1”保护或者环网Wrapping、Steering保护。同时可以通过Y.1731或IEEE802.ag实现客户侧业务通道管理及性能检测,当发生故障时合理启动相应层级的保护机制,提供节点和链路级50ms倒换要求。
对于无线侧RRU的接入点模块FO是全室外模式,易部署、省机房,满足大网络容量要求,在客户侧可以支持12路1.25~10Gbps速率SFP+接口,包括CPRI业务和FE/GE/10GEY以太网业务;网络侧支持2路40Gbps速率QSFP+接口,以及可以升级满足未来100G接口的需求。
灵活组网:该承载方案中Fronthaul网络支持星型拓扑、链型拓扑、环型拓扑等组网要求,可以实现RRU任意部署,可以实现接入设备A无源CWDM解决方案。
5结论
C-RAN的目标是适应主流无线网络宏蜂窝基站、微蜂窝基站、微微蜂窝基站等网络部署需求,其它一些有益的基站类型也可作为C-RAN部署的补充。但是NFGI网络架构能够弥补现有C-RAN架构中资源利用不足的问题,实现前传网络和后传网络分开管理的策略,使网络更加扁平化,可分域化进行管理。未来网络将是一张可定义、软硬融合的网络,无论SDN还是NFV都会是其重要的组成部分,势必将在高速宽带、5G、物联网等多个领域大放异彩。传统的基础设施正在快速变革,SDN/NFV将迎来黄金时代,但是作为移动通信大国,随着无线技术的提升,城市智能环境的建设,移动带宽需求越来越明显,5G通信技术使用的频段意味着需要更多的基站来满足单位面积的通信。如何改善移动互联网、物联网、车载网接入而又能满足节能减排,实现系统间无缝通信,构建一个更为安全可靠、性能超前的未来网络,是下一代承载网需要重点考虑的问题,更是迫使承载网络架构改变的关键因素,需要长期跟踪研究。
参考文献:
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无线网络技术方案篇6
关键词:校园无线网;智能无线交换;实施方案;网络管理
引言
近些年,计算机与网络技术高速发展,全球信息通信技术的发展趋势呈现出“宽带化、IP化和无线化”的新特点。其中,无线宽带网技术的突飞猛进尤其受到了各国各个领域和信息化工作者的极大关注并成为当前研究与应用热点,再通过其转发至有线网络并送至目的地,导致交换机要汇聚大流量数据。
针对前两种模式的缺点,通过调研,本文设计了一种“智能无线交换网络”无线架构技术,在此架构中,采用智能无线局域网交换机MX-200进行控制,而智能无线接入点AP可具备根据用户种类、应用类型、VLAN等的不同方式来自动判断数据流量是否需要全部集中由交换机转发。从而既具有了交换机架构的优点,又可以根据网络数据情况自适应的对数据进行分离,将对传送速度要求高、流量大的数据转入有线网络,将公文、试卷等安全要求高的送交智能无线交换机转发,从而避免出现瓶颈。其网络拓扑图如图1所示。采用这种设计后,即使以后通过校园无线网进行无线语音通话、视频仁义和基于IEEE802.11n的高速传输,都足以应对,同时便于日后升级与扩展。
图1校园无线网网络拓扑图
2.校园无线网实施方案
基于“智能无线交换网络”架构技术的校园WLAN无线网络的实施方案设计中主要考虑了两个问题,首先是覆盖区域的状况和设备的选型,以有布局方案的设计;另外就是接入用户的计费及上网方式,下面就这两方面问题具体说明
2.1WLAN的接入设计
构建校园WLAN首先要考虑的问题就是将无线设备接入原有的校园网,方案的设计的基本既要保证原有校园有线网络的体系架构和设备不用大动干戈,又可以保证校园无线网的实现。
根据校园原有的网络架构,本文将智能交换机MX-200分别连接2台核心交换机,并将核心交换机配置为热备份模式。其中MX-200无线控制器作2层透传,与核心交换机之间采用OSPFProtocol进行连接。
另外,本文将无线AP与无线用户分配至不同的VLAN中,从而保证校园无线网的管理与安全。采用学校DHCP服务器对用户地址进行分配,网关做在MX-200的三层交换板上,这样可以根据网络实际情况在核心交换机中定义访问控制列表,做具体的策略控制。
2.2上网方式
无线校园网络主要服务于学校教师和学生,由于覆盖范围广、使用人员不固定,为确保使用人员,采用了基于SAM的Portal认证方式。只有用户申请无线网络服务后才能使用,采用计时收费的方式,用户登录后开始收费,注销后停止计费,以秒为计时单位,采用预缴费模式。
具体步骤为:在无线AC上建立无线VLAN,并启动DHCP服务,以Trunk方式连接与无线AP连接的汇聚层的交换机,所有无线上网都通过Portal发起认证请求,认证成功后计时开始。通过这种方式,确保了没有非法用户使用无线网络,同时保证了校园网内所有无线网络处于同一VLAN内,为管理与维护提供了方便;另外,用户数据库可由集群中各个无线控制器共享,实现了用户穿梭于不同地区时在调整网络区域的过程中的无缝。
无线上网流程如下:1)用户通过DHCP获得IP地址;2)通过Protal进行客户登录;3)获得用户MAC/IP/VID作为用户标识;4)获取上网权限,检验用户数据流;5)用户注销客户端并停止计费。
3.校园无线网管理策略
校园环境聚焦了大批知识精英,也意味着存在大量的掌握了高级网络技术的黑客的可能性,另外由于无线网络没有固定的边界,学校周边以及进入学校的其他人员易通过各种方式非法访问,这就意味着在设计网络架构的同时,也要仔细研究校园无线网的安全设置和管理。
3.1AP点设置与管理
首先我们需要对AP进行基本设置:要对全部AP基站的SSID统一规范命名,如:university为学校名称,5为五号楼,3为三层,4为第四个接入点,命名最多可用32个字符。对于AP基站基本采用用户固定接入的管理模式,所以为了便于普通用户检测网络信号强弱,开放SSID广播,同时打开信道自动扫描以匹配用户信道。
下面设置LAN的参数:根据校园网采用的内部地址分配原则,对每一个AP基站设置不同的IP地址值、网关、DNS等。
3.2安全设计
为保证本文所设计的校园WLAN的安全性,可以从WLAN的数据加密与访问控制两个方面入手。其中可以考虑采用目前较为成熟的WAPI标准对数据进行加密。而访问控制可以构建无线认证系统,本文采用801.1x+EAP的认证方案。
根据目前笔者所在学校的实际,本文在实践中采用802.1x的认证方式。WPA被认为目前相当可靠的无线局域网安全标准,利用WPA技术对访问用户进行认证处理同时进行数据空中加密。
4.无线网络后期优化的系统架构
在高校校园网的建设后期,还需要对无线网络进行部分优化。无线网络优化是对无线网络资源进行重新配置的过程,另外,如何与目前流行的中国移动、中国联通等运营厂商的WLAN校园热点进行整合,达到资源最大化利用,也是新时代高校无线网面临的主要问题。
因此,为加快校园无线网优支撑手段的建设,需要与中国移动等运营商一起合作,将无线网络优化平台的总体建设目标定位为围绕“质量领先、运行高效、支撑有力”的网络工作战略目标,支撑无线网络规划和优化工作,实现“集中化、标准化、信息化”,支撑网优工作流程化、实现网优专家经验IT化,提高优化工作效率,提升校园网络质量。
5.结论
本文设计了一种“智能无线交换网络”的校园无线网络架构,通过智能无线局域网交换机MX-200的控制校园WLAN覆盖络以后,达到自适应分配流量的作用。且用户只需简单的设置就可以登陆校园无线网。本文详细给出了该设计的实施方案,以及基于此方案的校园网管理策略及安全设计,从而完成全校无线网络的统一身份验证,做到无线网络与有线网络的无缝对接,确保校园WLAN的高效、便捷与安全。最后给出了在WLAN热点下的无线网络新形势下的优化体系架构。
参考文献:
[1]苏群,赵宇明,徐晓新.校园无线网的建设和管理[J].工业仪表与自动化装置,2011,5(3):p23-p25.
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