無線網(wǎng)絡技術概述范文

時間:2023-12-09 16:59:46

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無線網(wǎng)絡技術概述

篇1

校園無線網(wǎng)絡覆蓋范圍廣,使用頻繁和通信量大,特別是在某個時間段可能會造成網(wǎng)絡擁堵等情況,傳統(tǒng)解決的方法主要是高密度的安裝AP,盡可能的全方位覆蓋,但是這樣做既加大了成本也浪費資源。綜合當前使用各種技術和選用的設備等方面進行考慮,本次校園無線網(wǎng)絡建設選擇組建無線網(wǎng)狀網(wǎng)的網(wǎng)絡拓撲結構,也稱為無線MESH網(wǎng)絡。這種組網(wǎng)方式易于調配和升級,組網(wǎng)靈活,可以進行自我修復,當一個節(jié)點出現(xiàn)故障時,可以自動連接最近的一個新的節(jié)點形成回路,不影響網(wǎng)絡通信。同時無線MESH網(wǎng)絡擴展性強,實現(xiàn)多點通信,最主要是能兼容802.11ac協(xié)議標準,實現(xiàn)最終的無縫漫游。

2高校無線網(wǎng)絡設計方案

2.1建設目標本方案設計中,根據(jù)學校地理環(huán)境,校區(qū)整體地形為中間高(水塔部分),且灌木叢生,建筑物主要由中間往四周底處修建,同時地勢西高東低,將整個校園分為東、西、南、北、中5個區(qū),無線網(wǎng)絡信號主要覆蓋使用頻率大和通信量大的場所,如學生住宿和活動區(qū)、圖書館等,都需要去構建一個全新校園網(wǎng)絡信息平臺。目前,校園內已經(jīng)開始建立起性能好、應用廣泛的無線校園網(wǎng)絡,在此基礎上,以新的802.11ac技術接入到用戶桌面,提升無線網(wǎng)絡速度,使它可以達到1Gbps甚至以上的速度,并以合理的配置和就近原則安裝調試AP,使無線網(wǎng)絡信號盡可能全方位的覆蓋整個校園。如圖1所示整個校園無線網(wǎng)絡覆蓋情況,通過一定數(shù)量的AP連接到交換機上,由服務器管理無線設備和控制用戶數(shù)據(jù)傳送,并與外界城域網(wǎng)相連,實現(xiàn)有線與無線網(wǎng)絡的無縫安全連接。2.2設計方案學校選用企業(yè)級無線路由設備D-LINKDIR865L,核心網(wǎng)絡層選用華為5200G寬帶接入服務器(BRAS),本次網(wǎng)絡構建還增加一臺無線網(wǎng)絡管理設備NMS1000,運用到校園無線網(wǎng)絡中,使整個學校無線網(wǎng)絡管理更加方便。無線網(wǎng)絡實現(xiàn)無縫覆蓋,室外部分將沿著校園環(huán)形主干道輻射,室內部分根據(jù)場所大小選擇合適的方案,在5個區(qū)的教學樓、宿舍樓、行政樓等主要大型建筑物及室外運動場等地方實現(xiàn)室內室外聯(lián)合覆蓋。無線網(wǎng)絡采用分層設計的思想,由網(wǎng)管設備管理無線路由器,支持各種網(wǎng)管接口,將Radio分配到多條饋線天線系統(tǒng)上,采用定向天線連接室外骨干Mesh設備,實現(xiàn)無線回程。2.3信號覆蓋區(qū)域和方式校園無線網(wǎng)絡對用戶提供無縫漫游的覆蓋,針對接入點較多,無線網(wǎng)絡使用情況不同,AP分布不同,可以采用不同的分布方式,本方案采用有線網(wǎng)絡結合無線網(wǎng)絡的方式,主要分析如下:(1)教學區(qū)域。教室、實驗室、計算機機房和圖書館等師生活動較多的教學活動場所,可以根據(jù)場地面積大小來選擇安裝數(shù)量和地點。例如,在容納50人的普通教室,可以安裝一個AP設備在天花板內就可覆蓋整間教室,既保護設備也不影響信號質量,而在可以容納200人的多媒體教室,為了保證覆蓋范圍能夠包含整間教室,可以選用4個AP安裝在教室中間向四周輻射覆蓋,從而達到最理想的覆蓋效果。(2)辦公區(qū)域。無線網(wǎng)絡覆蓋在行政樓辦公室、會議室等辦公區(qū)域,根據(jù)辦公室的面積大小,內部結構情況,以及各辦公室使用網(wǎng)絡的時間較為集中,在室內架設有千兆級光纖以太網(wǎng),正常每個行政人員都會配備一臺臺式電腦,因此無線網(wǎng)絡密集度不會很大,因此,采用無線接入點AP在室內覆蓋,保證任何人都可以隨時隨地在辦公范圍內連接到無線網(wǎng)絡信號。因此,在辦公區(qū)域無線網(wǎng)路覆蓋主要是以有線網(wǎng)絡為依托,在每個樓層安裝一定數(shù)量的AP,這樣既減少了AP數(shù)量又節(jié)約了成本。(3)宿舍區(qū)域。學校學生宿舍重點是覆蓋每間房間,而建筑樓群基本按照走廊單邊宿舍或是雙邊宿舍建造,墻壁以鋼筋混凝土為主,屏蔽性強,無線信號從走廊穿透宿舍信號會變弱甚至被屏蔽,因此需要室內和室外AP共同作用進行覆蓋配置。室內AP一般安裝在走廊,每兩間房間的距離安裝一個,并增加定向板狀天線加大輻射角度,以防出現(xiàn)死角。室外的設備通過調整天線的傾斜角、方位角的方式覆蓋信號,包括學生宿舍戶外活動場所及學校主干道等地方的信號覆蓋。(4)公共場所。在運動場、體育館等室外活動場所,選擇室外AP進行覆蓋。部署室外AP要考慮場所的面積,以及設備信號在外接增益天線后能覆蓋的最大范圍,還要考慮存在的少量覆蓋的死角,信號衰弱等問題,保證信號達到的距離更遠,信號更強,覆蓋效果更好。

3無線網(wǎng)絡安全

無線網(wǎng)絡雖然能夠提供用戶更便捷的服務,但是同時也不能忽視自身存在一些缺陷,比如容易受到干擾,相對于有線速度比較慢,數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)丟失和泄露等,如何保障信息安全和用戶使用安全已經(jīng)成為無線網(wǎng)絡首要解決的任務,只有保障了無線網(wǎng)絡安全,廣大師生才能放心的使用。對于普通用戶安全,校園內部的認證服務器(Radius)存有無線網(wǎng)絡用戶認證的信息,通過802.1x訪問控制協(xié)議,可以檢驗該用戶是否合法,對接入的無線網(wǎng)絡用戶進行身份和密碼驗證,每個用戶都有各自的用戶名和密碼,具有較高的安全性和保密性,一定程度上保證了用戶使用無線網(wǎng)絡的安全。同時,802.1x應用于IEEE802.11標準中,與EAP聯(lián)合起來使用,也保證了信息的安全。對于裝在室內和室外的AP,采用本地220V供電方式優(yōu)先供電,若受條件限制可以采用-48V的遠供方式,對于數(shù)據(jù)的傳輸也保證了設備安全。對于信息安全,可以測試它是否順暢,是否發(fā)生數(shù)據(jù)丟失等情況,可以采用TCP/IP協(xié)議中最有效簡便的命令Ping。一般是運行Ping192.168.1.100with1000bytesofdata命令后,連續(xù)向IP地址為192.168.1.100的主機發(fā)送1000個數(shù)據(jù)包,進而測出它的丟包率、返回的平均時間、最快時間、最慢時間和返回的平均時間,時間單位用毫秒表示。以學生宿舍樓為例,如圖2所示為測試結果表明,學生宿舍內的數(shù)據(jù)傳輸完整,沒有發(fā)生丟包現(xiàn)象,網(wǎng)絡通信正常。

4無線網(wǎng)絡應用

校園無線網(wǎng)狀網(wǎng)建成后,一定會需要支持各種多媒體融合應用,包括無線管理計費、組播、VOD、IP視頻監(jiān)控和無線數(shù)據(jù)服務等。無線視頻監(jiān)控和無線管理計費是應用較多的兩項業(yè)務服務[2]。4.1無線視頻監(jiān)控根據(jù)無線網(wǎng)絡的布置,就校園的安全問題采用全新的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng),能夠兼容之前使用的傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng),并且使無線監(jiān)控系統(tǒng)的控制變得簡單明了,解決了布線問題。即使在天氣惡劣的條件下,只要供電系統(tǒng)不間斷,都能持續(xù)監(jiān)控,并且能自動連接新安裝的攝像頭,真正實現(xiàn)校園全方位無時限的監(jiān)控。如圖3為無線視頻監(jiān)控圖。4.2網(wǎng)絡管理計費模式無線網(wǎng)絡管理設備NMS1000在核心層管理整個校園無線網(wǎng)絡,安裝專用的管理軟件可以對網(wǎng)絡性能實時監(jiān)控,界面操作簡便,能定時查處故障。在計費管理方面,采用SIPHotSpot計費系統(tǒng),有網(wǎng)關計費和網(wǎng)橋計費兩種方式,如圖4計費服務器網(wǎng)絡拓撲結構,計費服務器充當網(wǎng)關服務器的角色,監(jiān)控和統(tǒng)計每臺上網(wǎng)的電腦數(shù)據(jù)包,實現(xiàn)管理和計費的功能[3]。

5結束語

篇2

【關鍵詞】 移動無線網(wǎng)絡 優(yōu)化技術 網(wǎng)絡覆蓋

無線網(wǎng)絡在發(fā)展過程中,存在一定的技術瓶頸。對設計而言要不斷的探索,對無線網(wǎng)絡技術進行革新。網(wǎng)絡優(yōu)化技g的革新是確保網(wǎng)絡服務質量的基礎,也是網(wǎng)絡正常運行的保證。我國移動通信網(wǎng)絡需求正處于快速增長中,網(wǎng)絡容量與日俱增。做好無線網(wǎng)絡優(yōu)化工作十分必要。

一、移動無線網(wǎng)絡優(yōu)化的概述

1、移動無線網(wǎng)絡優(yōu)化的概念。移動無線網(wǎng)絡優(yōu)化是對電信網(wǎng)整體優(yōu)化策略,其目的是促進我國移動通信網(wǎng)絡的發(fā)展與完善。隨著科技的發(fā)展和人們對于通信網(wǎng)絡需求的增加,當下網(wǎng)絡覆蓋面積逐漸增大,移動無線網(wǎng)絡的優(yōu)化成為一種內在需求,并且迫在眉睫。所謂移動無線網(wǎng)絡優(yōu)化,就是指對目前運行的的移動無線網(wǎng)絡進行觀測與檢查,及時獲得相關數(shù)據(jù),并結合用戶反饋,對移動通信網(wǎng)絡故障問題進行解決,以提高無線網(wǎng)絡服務質量,為客戶提供更大的方便。移動無線網(wǎng)絡優(yōu)化具有復雜性,需要結合我國國情和需求,不斷的進行探究。

2、移動無線網(wǎng)絡優(yōu)化的目的及技術構成。首先,移動無線網(wǎng)絡優(yōu)化的主要目的就是促進移動網(wǎng)絡質量的提升,科學合理的規(guī)劃無線網(wǎng)絡技術,促進電信業(yè)的發(fā)展。要做到這一點,應從技術上入手,掌握無線通信網(wǎng)絡的技術核心。目前,我國移動通信網(wǎng)絡技術主要方向為普及4G,朝著5G方向發(fā)展。主要技術構成為:移動無線網(wǎng)絡拓撲技術、移動無線網(wǎng)絡抗干擾控制技術、無線頻率優(yōu)化技術、網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化技術、切換性能優(yōu)化技術和話務均衡技術等幾個方面。既包括了現(xiàn)有技術的革新,又包括新技術的研究。無線通信網(wǎng)絡的優(yōu)化技術復雜,改善無線通信網(wǎng)絡的質量還需要從技術上入手。

二、移動無線網(wǎng)絡優(yōu)化的具體內容

無線通信網(wǎng)絡優(yōu)化主要是針對當下通信網(wǎng)絡進行日常維護與優(yōu)化,提高其寬帶利用率,為客戶提供更優(yōu)質的網(wǎng)絡服務。按照時間或者程度上,可以將其劃分為三個階段。第一階段為基本的日常維護,要求工作人員每天對移動通信網(wǎng)絡進行維護。第二階段是中短期的維護技術,是針對我國當下移動網(wǎng)絡發(fā)展現(xiàn)狀制定的一種短期內的優(yōu)化目標。最后一階段是必須樹立長期的無線網(wǎng)絡優(yōu)化目標。

1、移動無線網(wǎng)絡的日常優(yōu)化。日常優(yōu)化工作應貫穿于始終,在技術未革新時,進行必要的設備維護,保證其穩(wěn)定運行。無線網(wǎng)絡的日常優(yōu)化是整個優(yōu)化工作的主體,維護和優(yōu)化具體內容包括對數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)配置的提取與保護。觀察網(wǎng)絡運行現(xiàn)狀,及時解決斷站、處理用戶合理申請以及對網(wǎng)絡性能的革新研究等。

2、移動無線網(wǎng)絡的中短期優(yōu)化。中短期的優(yōu)化是在基本維護基礎上制定的稍微長遠的維護計劃。要求維護和優(yōu)化人員及時找到問題的解決方案,定期對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)進行核查,出現(xiàn)新的話務問題要及時解決,適當?shù)恼{整網(wǎng)絡結構中的不合理問題,并對網(wǎng)絡性能做階段性的評估。

3、移動無線網(wǎng)絡的長期優(yōu)化。移動無線網(wǎng)絡的長期優(yōu)化具有系統(tǒng)性和完善性特征,要求企業(yè)制定一個長遠的,具有可行性的無線通信網(wǎng)絡維護和發(fā)展策略。技術人員要隨時關注技術革新,追蹤預測網(wǎng)絡規(guī)模、網(wǎng)絡建設與收益等,為網(wǎng)絡革新決策提供依據(jù)。制定長期的移動無線網(wǎng)絡優(yōu)化策略還包括從不同方面提供有效的建議,網(wǎng)絡優(yōu)化十分復雜,只有制定完善的制度,并且在運行中關注現(xiàn)狀,根據(jù)現(xiàn)狀進行優(yōu)化才能取得良好的效果。另外,網(wǎng)絡的長期優(yōu)化政策包含了日常維護和中短期優(yōu)化,需要對網(wǎng)站斷站、數(shù)據(jù)采集等全部工作做細節(jié)上的規(guī)劃。

三、移動無線網(wǎng)絡優(yōu)化工作的發(fā)展方向

上文我們分析了移動無線網(wǎng)絡優(yōu)化的具體內容,隨著科技的發(fā)展,移動無線網(wǎng)絡技術將進一步革新,以4G為代表的移動通信網(wǎng)絡將占領市場,以5G為代表的移動通信網(wǎng)絡也將進一步發(fā)展,通信網(wǎng)絡的智能化將成為一種趨勢。設計人員會在以往的優(yōu)化方式基礎上增加新的優(yōu)化方式,進一步提高移動通信網(wǎng)絡的有效性和針對性。我國移動寬帶的利用率并不高,未來一段時間內,如何有效的利用網(wǎng)絡寬帶資源就將成為研究的重點。但就目前形勢看,我國移動通信網(wǎng)絡技術還處于發(fā)展階段,數(shù)據(jù)端對端優(yōu)化技術等相關技術還無法完全實現(xiàn)。網(wǎng)絡優(yōu)化應得到更高的重視。網(wǎng)絡優(yōu)化具體更廣泛的發(fā)展空間,應加大資源、資金的投入,順應時展的趨勢,促進我國移動無線網(wǎng)絡技術的發(fā)展。

總結:移動無線網(wǎng)絡的建設與維護是保證網(wǎng)絡質量的基礎。在我國,移動通信業(yè)務的需求量不斷增加,網(wǎng)絡優(yōu)化正在進行。網(wǎng)絡優(yōu)化主要分為三個過程,其中包括移動無線網(wǎng)絡規(guī)劃、移動無線網(wǎng)絡工程建設和移動無線網(wǎng)絡優(yōu)化。三個環(huán)節(jié)之間具有相互制約和影響的作用,網(wǎng)絡優(yōu)化設計要從長遠理念出發(fā),逐步實現(xiàn)移動無線網(wǎng)絡技術的高速化和智能化。

參 考 文 獻

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1.1無線網(wǎng)絡

利用無線網(wǎng)絡技術,可以建立遠距離無線連接全球數(shù)據(jù)與語音網(wǎng)絡,以及近距離無線連接紅外與射頻技術。相比有線網(wǎng)絡來說其在數(shù)據(jù)的傳輸上對電纜傳輸方式進行了改善,以無線電代替?zhèn)鹘y(tǒng)網(wǎng)線,實現(xiàn)了無線通信,解放了地理位置對的限制,同時還與有線網(wǎng)絡形成互為備份的關系。

1.2無線局域網(wǎng)

無線局域網(wǎng)即通過無線數(shù)據(jù)傳送的一種計算機網(wǎng)絡,與無線通信技術以及計算機網(wǎng)絡技術相結合,對有線局域網(wǎng)進行了延伸,實現(xiàn)了利用無線局域網(wǎng)完成數(shù)據(jù)傳輸與接收,達到了不需連線傳輸?shù)哪康摹?/p>

2無線網(wǎng)絡技術在智能樓宇中應用概述

所謂智能樓宇其建設核心即多種系統(tǒng)的集成,想要滿足集成系統(tǒng)的有效運行,必須要建立一個可靠性高的通信網(wǎng)絡。隨著計算機技術與網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展,一個現(xiàn)代化的智能樓宇基本上具備了安防、消防等系統(tǒng)外,還具有復雜的計算機通信網(wǎng)絡,只有當建筑滿足各項基礎通信設備的運行需求,才可以更進一步實現(xiàn)電子郵件、電子數(shù)據(jù)傳輸、視頻電視以及多年媒體通信等功能。而所有系統(tǒng)的實現(xiàn)必須要以無線網(wǎng)絡技術為基礎,將其作為連接各分項系統(tǒng)的橋梁。無線網(wǎng)絡設計在智能樓宇中的應用,可以節(jié)省有線網(wǎng)絡通信所需的電纜線,以更低的建設成本來獲得相應的功能。并且還可以避免電纜線連接可靠性不高帶來的網(wǎng)絡故障問題,滿足了計算機在一定范圍不受位置限制的要求,為整個智能樓宇建立一個重要的技術平臺。以某工程無線網(wǎng)絡系統(tǒng)應用為例,主要由ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡接入部分、以太網(wǎng)TCP/IP傳輸以及電力線載傳輸部分組成,其中ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡可以將整個智能樓宇內有用數(shù)據(jù)收集匯總到ZigBee協(xié)議中規(guī)定中心節(jié)點上,基于此建立的最底層混合網(wǎng)絡與傳統(tǒng)方式相比不需要布線處理,并且具有較高的保密性能,整個施工周期也比較短,在建設完成后傳輸效果高。另外,通過電力線接入處理后,可以將樓層中原本一體的ZigBee網(wǎng)絡劃分為多個功能子網(wǎng),受ZigBee協(xié)議規(guī)定信道頻率影響,可以選擇用頻率復用的方式,將各子網(wǎng)設置為相同頻率,利用本工程鋼筋混凝土結構天然干擾屏蔽作用避免相同頻率之間的相互干擾,可以更好的發(fā)揮出樓宇內各個子網(wǎng)傳輸?shù)膬?yōu)勢。一、三樓確定頻率為1,二、四樓確定頻率為2,可以在保證ZigBee信道數(shù)目的情況下,避免了各樓層之間信道的相互干擾。

3無線網(wǎng)絡技術在智能樓宇中應用要點分析

將無線網(wǎng)絡技術應用到智能樓宇建設中時,為保證無線通信網(wǎng)絡建設效果,需要結合建筑工程結構特點以及無線網(wǎng)絡特點來確定管理要點,避免各類因素對網(wǎng)絡設計的影響。第一,以智能樓宇本身結構類型為依據(jù)來選擇相應的網(wǎng)絡類型,尤其是對于應用對象為移動狀態(tài)時,為避免電纜線傳輸對位置的影響,應選擇用無線網(wǎng)絡。第二,在選擇無線網(wǎng)絡技術建立通信網(wǎng)絡時,應配置相應的基礎性網(wǎng)絡保護措施,采取有效的措施來做好無線網(wǎng)絡密碼的修改與保護,并且為避免通信網(wǎng)絡在應用過程中出現(xiàn)故障,應建立專責管理小組,隨時進行檢測調整。第三,結合建筑內部結構特點確定設計方案的合理性,避免無線信號的流失。

4無線網(wǎng)路技術在智能樓宇中應用措施分析

4.1無線局域網(wǎng)技術應用

第一,IP地址規(guī)劃。如果為AC的IP地址應選擇用靜態(tài)手工配置,如果為AP的IP地址分配如果選擇用靜態(tài)分配方式,因為AP數(shù)量比較多,配置工作量大,在設計與應用過程中容易發(fā)生沖突,因此應盡量選擇用DHCP動態(tài)分配。第二,SSID/VLAN規(guī)劃。在智能樓宇建設中,業(yè)務VLAN主要來區(qū)分不同業(yè)務類型以及用戶群體,SSID在WLAN中也可以起到相同的作用。因此在進行設計時,在業(yè)務VLAN規(guī)劃中需要綜合考慮將VLAN與SSID的映射關系,WLAN管理VLAN與業(yè)務將VLAN分離,并且業(yè)務VLAN根據(jù)實際需求與SSID實現(xiàn)1:1、1:N/N:1/N:N多種匹配映射,AC終結VLAN部署。第三,射頻管理規(guī)劃。無線局域網(wǎng)信道比較少,為提高其應用效果,需要做好對信號的分配,并且通過對信道的調整,確保每個AP都能夠分配到最優(yōu)的信道,避免不同信道之間的相互干擾,提高網(wǎng)絡信息傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

4.2現(xiàn)場執(zhí)行層無線網(wǎng)絡技術應用

在智能樓宇系統(tǒng)中,為了滿足其應用特性以及信息準確快速的傳輸,以及盡可能的與智能樓宇網(wǎng)絡系統(tǒng)相結合,故Infrastructure組網(wǎng)模式在智能樓宇中的應用非常高,智能樓宇中存在很多的數(shù)據(jù)信息需要交換和傳遞,并按照某種通信協(xié)議來完成。BACnet作為智能樓宇中應為最為廣泛的通信協(xié)議,其定義了整個智能樓宇實現(xiàn)設備相互操作、抽象的數(shù)據(jù)共享的對象模型以及信息服務原語。BAC-net通信協(xié)議可以通過網(wǎng)絡映射方式將不同底層協(xié)議映射成BAC-net子網(wǎng)實現(xiàn)不同網(wǎng)絡的傳輸,并支持了多種鏈路層以及物理層的通信模式。故現(xiàn)場執(zhí)行層中選取BACnet為基站無線傳感器網(wǎng)模式。

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篇4

論文關鍵詞數(shù)據(jù)通信無線網(wǎng)絡技術新興領域

論文摘要近年來,隨著個人數(shù)據(jù)通信的發(fā)展,功能強大的便攜式數(shù)據(jù)終端以及多媒體終端得到了廣泛的應用。為了實現(xiàn)使用戶能夠在任何時間、任何地點均能實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的目標,要求傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡由有線向無線、由固定向移動、由單一業(yè)務向多媒體業(yè)務演進,由此無線網(wǎng)絡技術得到了快速的發(fā)展。在互聯(lián)網(wǎng)應用快速普及的今天,無線網(wǎng)絡技術已成為通信發(fā)展的重要新興領域。無線技術使得人們使用品種廣泛的設備在世界任何位置訪問數(shù)據(jù)的愿望成為可能。

一、無線網(wǎng)絡概述

無線網(wǎng)絡技術涵蓋的范圍很廣,既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡,也包括為近距離無線連接進行優(yōu)化的紅外線技術及射頻技術。通常用于無線網(wǎng)絡的設備包括便攜式計算機、臺式計算機、手持計算機、個人數(shù)字助理(PDA)、移動電話、筆式計算機和尋呼機。無線技術用于多種實際用途。例如,手機用戶可以使用移動電話查看電子郵件。使用便攜式計算機的旅客可以通過安裝在機場、火車站和其他公共場所的基站連接到Internet。在家中,用戶可以連接桌面設備來同步數(shù)據(jù)和發(fā)送文件。

二、無線網(wǎng)絡的標準

為了解決各種無線網(wǎng)絡設備互連的問題,美國電機電子工程師協(xié)會(IEEE)推出了IEEE802.11無線協(xié)議標注。目前802.11主要有802.11b、802.11a、802.11g三個標準。最開始推出的是802,11b,它的傳輸速度為lIMB/s,最大距離室外300米,室內約50米。因為它的連接速度比較低,隨后推出了802.11a標準,它的連接速度可達54MB/s。但由于兩者不互相兼容,致使一些早已購買802.11b標準的無線網(wǎng)絡設備在新的802,11a網(wǎng)絡中不能用,所以IEEE又正式推出了完全兼容802.11b標準且與802.11a速率上兼容的802.11g標準,這樣通過802.11g,原有的802.11b和802.11a兩種標準的設備就可以在同一網(wǎng)絡中使用。IEEE802.11g同802.11b一樣,也工作在2.4GHz頻段內,比現(xiàn)在通用的802.11b速度要快出5倍,并且與802,11完全兼容,在選購設備時建議弄清是否支持該協(xié)議標準。選擇適合自己的,802.11g標準現(xiàn)在已經(jīng)開始普及。

三、無線網(wǎng)絡類型

(一)無線廣域網(wǎng)(WWAN)。無限廣域網(wǎng)技術可使用戶通過遠程公用網(wǎng)絡或專用網(wǎng)絡建立無線網(wǎng)絡連接。通過使用由無線服務提供商負責維護的若干天線基站或衛(wèi)星系統(tǒng),這些連接可以覆蓋廣大的地理區(qū)域,例如若干城市或者國家(地區(qū))。目前的WWAN技術被稱為第二代(2G)系統(tǒng)。2G系統(tǒng)主要包括移動通信全球系統(tǒng)(GSM)、蜂窩式數(shù)字分組數(shù)據(jù)(CDPD)和碼分多址(CDMA)。現(xiàn)在正努力從2G網(wǎng)絡向第三代(3G)技術過渡。一些2G網(wǎng)絡限制了漫游功能并且相互不兼容;而第三代(3G)技術將執(zhí)行全球標準,并提供全球漫游功能。ITU正積極促進3G全球標準的指定。

(二)無線局域網(wǎng)(WLAN)。無線局域網(wǎng)技術可以使用戶在本地創(chuàng)建無線連接(例如,在公司或校園的大樓里,或在某個公共場所,如機場)。WLAN可用于臨時辦公室或其他無法大范圍布線的場所,或者用于增強現(xiàn)有的LAN,使用戶可以在不同時間、在辦公樓的不同地方工作。WLAN以兩種不同方式運行。在基礎結構WLAN中,無線站(具有無線電網(wǎng)卡或外置調制解調器的設備)連接到無線接入點,后者在無線站與現(xiàn)有網(wǎng)絡中樞之間起橋梁作用。在點對點(臨時)WLAN中,有限區(qū)域(例如會議室)內的幾個用戶可以在不需要訪問網(wǎng)絡資源時建立臨時網(wǎng)絡,而無需使用接入點。

(三)無線個人網(wǎng)(WPAN)。無線個人網(wǎng)技術使用戶能夠為個人操作空間(POS)設備(如PDA、移動電話和筆記本電腦等)創(chuàng)建臨時無線通訊。POS指的是以個人為中心,最大距離為10米的一個空間范圍。目前,兩個主要的胛AN技術是“Bluetooth”和紅外線?!癇luetooth”是一種電纜替代技術,可以在30英尺以內使用無線電波傳送數(shù)據(jù)。Bluetooth數(shù)據(jù)可以穿過墻壁、口袋和公文包進行傳輸?!癇luetooth專門利益組(SIG)”推動著“Bluetooth”技術的發(fā)展,于1999年了Bluetooth版本1.0規(guī)范。作為替代方案,要近距離(一米以內)連接設備,用戶還可以創(chuàng)建紅外鏈接。

為了規(guī)范無線個人網(wǎng)技術的發(fā)展,IEEE已為無線個人網(wǎng)成立了802.15工作組。該工作組正在發(fā)展基于Bluetooth版本1.0規(guī)范的WPAN標準。該標準草案的主要目標是低復雜性、低能耗、交互性強并且能與802.11網(wǎng)絡共存。無線個人網(wǎng)和無線局域網(wǎng)并不一樣。無線個人網(wǎng)是以個人為中心來使用的無線個人區(qū)域網(wǎng),它實際上就是一個低功率、小范圍、低速度和低價格的電纜替代技術。但無線局域網(wǎng)卻是同時為許多用戶服務的無線網(wǎng)絡,它是一個大功率、中等范圍、高速率的局域網(wǎng)。

最早使用的WPAN是1994年愛立信公司推出的藍牙系統(tǒng),其標準是[EEE802.15.1[w-BLUE]。藍牙的數(shù)據(jù)率為720kb/s,通信范圍在10米左右。為了適應不同用戶的需求,無線個人網(wǎng)還定義了另外兩種低速WPAN和高速WPAN。

(四)無線城域網(wǎng)(WMAN)。無線城域網(wǎng)技術使用戶可以在城區(qū)的多個場所之間創(chuàng)建無線連接(例如,在一個城市或大學校園的多個辦公樓之間),而不必花費高昂的費用鋪設光纜、銅質電纜和租用線路。此外,當有線網(wǎng)絡的主要租賃線路不能使用時,WWAN還可以作備用網(wǎng)絡使用。WWAN使用無線電波或紅外光波傳送數(shù)據(jù)。為用戶提供高速Internet接入的寬帶無線接入網(wǎng)絡的需求量正日益增長。盡管目前正在使用各種不同技術,例如多路多點分布服務(MMDS)和本地多點分布服務(LMDS),但負責制定寬帶無線訪問標準的IEEE802.16工作組仍在開發(fā)規(guī)范以便實現(xiàn)這些技術的標準化。

無線城域網(wǎng)服務范圍可覆蓋一個城市的部分區(qū)域,通信的距離變化較大(遠的可達50公里),因此接收到的信號功率和信噪比等也會有很大的差別。這就要求有多種的調制方法。因此工作在毫米波段的802.16必須有不同的物理層。802.16的基站可能需要多個定向天線,各指向對應的接收點。由于天氣條件(雨、雪、雹、霧等)對毫米波的傳輸?shù)挠绊戄^大,因此與室內工作的無線局域網(wǎng)相比較時,802.16對差錯的處理也更為重要。

四、結語

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關鍵詞:醫(yī)院無線網(wǎng)絡;安全建設;互聯(lián)網(wǎng)技術

現(xiàn)在,隨著網(wǎng)絡的不斷發(fā)達使得我們的生活產生了很大的改變,很大程度上提升了我們的生活質量。隨著無線網(wǎng)絡的普遍,不僅極大程度上的豐富了我們的生活,而且也極大程度上推動了醫(yī)療體系的發(fā)展。和有線網(wǎng)絡相比,無線網(wǎng)絡有著很多的優(yōu)勢,具有安裝方便、信號強等優(yōu)點,通過無線電波進行數(shù)據(jù)傳播,更加的快速有效。

但是,隨之也產生各種各樣安全問題,在無線網(wǎng)絡的安全建設中,還是存在著一定的安全威脅。所以,現(xiàn)在所面臨的最大的挑戰(zhàn)就是安全問題。醫(yī)院當中的工作區(qū)域或者是休息區(qū)域部署無線網(wǎng)絡,更大程度上的方便了醫(yī)療工作者還有來就醫(yī)的患者,從而使醫(yī)療工作更加方便的進行。

1 無線網(wǎng)絡安全建設措施

1.1 概述

現(xiàn)在在我國很多醫(yī)院都已經(jīng)大規(guī)模的實施,無線醫(yī)療技術方面的應用十分活躍,無論是大城市還是一些偏遠城市都很大程度上的普及了這項技術。但是,和其他的醫(yī)療體系發(fā)達的國家相比還是存在著很多的不足之處。所以,我們如何加快的普及和推廣這一項技術成為我們現(xiàn)在所面臨的重要問題,而且,在發(fā)展無線網(wǎng)絡的過程當中,排在第一位的還是安全問題,甚至還是一個社會道德與法律法規(guī)的問題。因此,我們要尋求一個相對合適的手段和采用一種獨特的技術來進行管理,通過無線網(wǎng)絡,利用高科技的設備,在醫(yī)院可以實現(xiàn)現(xiàn)代化的發(fā)展,實現(xiàn)一種高端的醫(yī)療服務,從而能夠提高病人對于本醫(yī)院的滿意程度,提升工作效率,美化病區(qū)環(huán)境。

網(wǎng)絡安全是現(xiàn)在很重要的一個部分,對于整個網(wǎng)絡體系來說,在具有標準的安全體系之外,還要有相對應的安全策略。安全建設措施主要體現(xiàn)在幾個方面,設備安全、連接安全、網(wǎng)絡本身的安全和管理層面的安全。無線網(wǎng)絡的組成由控制層、接入層和管理層三個方面。所以,我們要根據(jù)無線網(wǎng)絡的特點來制定特定的安全建設措施。

1.2 安全策略集中控制

所謂安全策略集中控制就是指將所有的安全策略都集中在統(tǒng)一的控制器上面,來進行數(shù)據(jù)的傳遞,是一種固定的網(wǎng)絡構架。控制主要有幾個方面,登記用戶身份、管控上網(wǎng)的行為、安全加密、制定病毒的對策等。網(wǎng)絡主要的管理員在主控制器上制定與之相匹配的安全策略,進而提升安全系數(shù)。

1.3 病毒入侵防護

在訪問網(wǎng)絡時,病毒是一個需要我們要阻攔的東西,在無線網(wǎng)絡訪問互聯(lián)網(wǎng)的時候,操作系統(tǒng)中可能就會出現(xiàn)病毒軟件。所以,在用戶認證之前,無線網(wǎng)絡的終端就應該制作出相應的防病毒定義碼對其進行檢查。若是檢查的結果并沒有通過,那么就應該考慮到禁止訪問互聯(lián)網(wǎng)。

在訪問網(wǎng)絡之后,可能會產生一些病毒性的網(wǎng)絡殘留,某些用戶很有可能沾染病毒的一些數(shù)據(jù),應該在防病毒設備上對其進行全面檢查。檢查的結果為通過時,就能夠允許通過,若是結果顯示的情況是不允許通過,那么則是要丟棄這些數(shù)據(jù),用來保證系統(tǒng)沒有被病毒入侵。

2 用實踐

2.1 無線網(wǎng)絡的設計與部署

無線網(wǎng)絡在設計的過程中,主要是以太網(wǎng)來進行連接的,無線AP和一些主要的接入點構成了主要的無線網(wǎng)絡。通過POE交換機進行網(wǎng)絡交換,使用千兆以上的網(wǎng)鏈進行交換和傳輸。通過固定的分配器和一些必要的天線進行無線網(wǎng)絡覆蓋。相對來說比較大的室內則是通過放裝的形式進行信號覆蓋。

2.2 非法電磁信號檢測

對于非法電磁信號的檢測主要是通過智能無線AP,那么現(xiàn)在主要有兩種方法來進行檢測:一種就是在一段時間內,通過AP自動進行掃描;第二種就是將AP設定成能夠持續(xù)監(jiān)視的模式來進行不斷的刷新掃描,進行檢測。選擇非法的電磁信號進行屏蔽,并且按照所需要的頻率進行掃描檢測,并且在周圍環(huán)境中進行信號的檢測。通過這樣的方式,自動識別并且檢測非法的電磁信號,用來避免造成網(wǎng)絡的系統(tǒng)崩潰。另外,在相對重點的區(qū)域更是要注重安全檢測,避免潛在的危險。

2.3 雙重認證鑒別

為了保障網(wǎng)絡的安全,需要對對接人的設備進行準入認證。通常包括幾個方法來進行認證,有Web和MAC認證兩個方面。兩個不同的方法也對應著不同的系統(tǒng)問題,系統(tǒng)操作的差異化也會導致結果的不同,所以,對于不同種類的移動終端Web存在著很多的局限性,可以采用MAC雙重鑒定方法來實現(xiàn)。在安裝了相應的證書之后,并且所對應的地址一致,之后能夠接入無線網(wǎng)絡。這種雙重認證鑒別的方式,能夠更加安全的進行身份識別,從而使醫(yī)院系統(tǒng)更加的安全。

3 結束語

綜上所述,很多醫(yī)院的實踐都證明了網(wǎng)絡安全的重要性,無線網(wǎng)絡的實施確實為醫(yī)院工作者和來就醫(yī)的人員帶來了很多的方便,而且讓醫(yī)院的安全系統(tǒng)更加安全。通過無線網(wǎng)絡的技術,醫(yī)療信息系統(tǒng)也大部分都是由無線網(wǎng)絡所支持的。

隨著移動醫(yī)療設備在醫(yī)院的普及,會有包括無線網(wǎng)絡在內的更多更新的技術和理論的出現(xiàn),那么為了保證網(wǎng)絡的安全性,在新的網(wǎng)絡形式之下,我們要做到的就是保障無線網(wǎng)絡的安全問題,適應當下的安全形勢管理需要,讓無線網(wǎng)絡能夠更好的為人民服務。

參考文獻

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[5]朱俊.無線網(wǎng)絡安全問題及其防范措施[J].計算機與網(wǎng)絡,2013(21).

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隨著無線應用的范圍不斷擴展,頻譜資源的稀缺成為無線應用研究領域無法回避的重要問題。1999年Joseph Mitola博士提出的認知無線電(Cognitive Radio,CR)技術從頻譜再利用的思想出發(fā),能夠對頻譜資源達到有效利用并保持可靠通信能力,其核心思想是CR具有學習能力,能與周圍環(huán)境交互信息,以感知和利用在該空間的可用頻譜,并限制和降低沖突的發(fā)生。認知無線網(wǎng)絡是基于認知無線電技術的無線網(wǎng)絡,由于其獨特的頻譜復用性和巨大的覆蓋范圍,呈現(xiàn)出一些不同于傳統(tǒng)網(wǎng)絡的特點,受到廣泛的關注。

本書以具體實例說明了認知無線網(wǎng)絡決策結構、擴展網(wǎng)絡密度的標準以及已達到的擴展水平,闡述了認知無線網(wǎng)絡核心化結構,提供了一種簡單強力的網(wǎng)絡操作模型確保網(wǎng)絡擴展,介紹了網(wǎng)絡運輸操作和認知無線網(wǎng)絡尋求自身信息行為的動態(tài)管理方法,共包括5部分17章。第1部分 概述,含第1-4章:1.介紹;2.理論基礎;3.未來無線操作、環(huán)境和動態(tài)頻譜接入;4.認知無線電和無線系統(tǒng)的一些基本挑戰(zhàn)。第2部分 廣義環(huán)境特性,含第5-8章:5.頻譜和信道環(huán)境;6.傳播模型、表征與控制;7.連通性環(huán)境;8.信息和上下文環(huán)境。第3部分 認知無線系統(tǒng)的系統(tǒng)性能,含第9-13章:9.網(wǎng)絡擴展;10.網(wǎng)絡物理密度限制;11.網(wǎng)絡傳感和信息交換的有效性;12.上下文訪問的有效性;13.降低非線性電路的影響。第4部分 綜合感知與決策, 含第14-16章:14.認知無線系統(tǒng)的認知結構;15.無線網(wǎng)絡中信度的實例化與更新;16.認知無線系統(tǒng)的決策結構。第5部分 總結,含第17章:17.認知無線網(wǎng)絡進一步的研究需求及挑戰(zhàn)。

本書融合信息和決策理論對認知無線電和網(wǎng)絡技術進行協(xié)同處理,使讀者可以洞察網(wǎng)絡所有層之間的關系和所有的無線應用,內容涵蓋了拓撲確定、路由策略,上下文定位以及全面整合無線和有線服務的未來混合架構,對認知無線電技術的三個必不可少的關鍵(可擴展性、密度和決策)進行了詳細的闡述,可作為高等學校通信工程、信息工程、計算機工程、電子工程、系統(tǒng)工程和其他相近專業(yè)的高年級本科生和研究生教材,也可供相關專業(yè)的教師和科研人員參考。

作者Preston Marshall是美國南加州大學電氣工程系研究教授,IEEE通信學會的會員,是發(fā)展動態(tài)頻譜接入網(wǎng)絡框架的長期領導者之一;研究主要集中在先進的無線系統(tǒng)上,目前的研究課題包括無線傳感器,認知無線電和網(wǎng)絡以及新興技術對于頻譜政策的影響等。

杜利東,助理研究員

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間,但目前的校園網(wǎng)基本是基于有線局域網(wǎng)架構的,教學活動常常受到接入點相對固定、某些環(huán)境中接入點較少等限制。而運用無線網(wǎng)絡技術優(yōu)化校園網(wǎng)絡,就是其應用之一。

關鍵詞:無線局域網(wǎng);校園網(wǎng)絡;IEEE802.11協(xié)議;網(wǎng)絡建設

一、無線局域網(wǎng)的出現(xiàn)

隨著計算機技術和通信技術的發(fā)展,有線局域網(wǎng)在高校得到了迅速的發(fā)展。校園局域網(wǎng)的廣泛應用,對學生的學習、教師的教學和科研以及學校的教學管理等方面起到很大的作用。但在實際使用過程中,傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡存在很多不足。

1.網(wǎng)絡接入點較少,無法架設線路環(huán)境。

2.移動辦公的需求隨著計算機技術的迅速發(fā)展,筆記本電腦、平板電腦、手機的續(xù)航能力、運算速度不斷提高,且基本都配備無線網(wǎng)卡,加上成本的降低,市場的普及,使得筆記本電腦、手機等移動設備正逐漸成為移動辦公的高效率平臺。

3.熱點區(qū)域的網(wǎng)絡建設。

4.通常計算機組網(wǎng)的傳輸媒介主要依賴銅纜或光纜,構成有線局域網(wǎng)。

無線局域網(wǎng)就是解決有線網(wǎng)絡以上問題而出現(xiàn)的。

二、無線網(wǎng)絡的概述和IEEE802.11協(xié)議

無線局域網(wǎng)(Wireless local-area network,WLAN)概述所謂無線網(wǎng)絡,是指無需布線即可實現(xiàn)計算機互連的網(wǎng)絡。通俗地講,無線局域網(wǎng)就是在不采用網(wǎng)線的情況下,提供以太網(wǎng)互聯(lián)功能。無線網(wǎng)絡的適用范圍非常廣泛。但由于聯(lián)網(wǎng)方式靈活方便,是一種很有前途的連網(wǎng)方式。

三、無線局域網(wǎng)的特點

1.無線局域網(wǎng)的優(yōu)點

(1)靈活性和移動性

在有線網(wǎng)絡中,網(wǎng)絡設備的安放位置受網(wǎng)絡位置的限制,而無線局域網(wǎng)在無線信號覆蓋區(qū)域內的任何一個位置都可以接入網(wǎng)絡。無線局域網(wǎng)另一個最大的優(yōu)點在于其移動性,連接到無線局域網(wǎng)的用戶可以移動且能同時與網(wǎng)絡保持連接。

(2)安裝便捷

無線局域網(wǎng)可以免去或最大限度地減少網(wǎng)絡布線的工作量,一般只要安裝一個或多個接入點設備,就可建立覆蓋整個區(qū)域的局域網(wǎng)絡。

(3)傳輸速率高,碼分多址能力強

無線網(wǎng)絡的速度可達108M,可支持多用戶連接,且易于擴展,能滿足大量用戶的需求。

除此之外,還包括:易于進行網(wǎng)絡規(guī)劃和調整。故障定位容易。易于擴展。維護成本低等優(yōu)點,由于無線局域網(wǎng)有以上諸多優(yōu)點,因此其發(fā)展十分迅速。

2.無線局域網(wǎng)的不足之處

無線局域網(wǎng)在能夠給網(wǎng)絡用戶帶來便捷和實用的同時,也存在著一些缺陷。無線局域網(wǎng)的不足之處體現(xiàn)在性能、速率、安全性三個方面。

無線路由器的設置安全保密性太差,幾乎是公開的。若是沒有經(jīng)過統(tǒng)一的設置,私自加設無線路由,很容易地址沖突,造成整個無線線路癱瘓。

無線局域網(wǎng)技術雖然在校園網(wǎng)絡建設中有極大的應用前景,但在實際使用中仍應注意以下幾個方面的問題:一是無線局域網(wǎng)不可能完全取代有線局域網(wǎng),只能作為有線網(wǎng)絡的補充和完善,

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關鍵詞:5G無線通信技術;網(wǎng)絡技術;應用前景

15G無線通信技術概述

5G無線通信技術就是第五代移動通信技術,是4G移動網(wǎng)絡的升級和延伸,目前在世界的主要地區(qū)都在大力研發(fā)5G移動網(wǎng)絡技術,我國的5G技術目前正處于關鍵的研發(fā)試驗階段,已經(jīng)確定為未來新一代的主要通信技術。相對于4G移動網(wǎng)絡技術,5G是在其基礎上的全面提升,具備極高的性能、低延遲以及高容量的眾多優(yōu)勢特點,在試驗的過程中,5G擁有更寬的帶寬,這意味著更高的速率,用戶將享受到更高的網(wǎng)速體驗,5G移動網(wǎng)絡能夠適應一些特殊行業(yè)對網(wǎng)速的超高要求,還具備更好的安全性和可靠性,為多種智能制造產業(yè)提供大力支持。雖然,我國的5G技術還處于研發(fā)階段,但是以目前的進展相信很快就會問世,下面我們就著重介紹5G技術的特點以及一些關鍵技術的內容。

25G技術特點分析

(1)5G技術是對舊有的無線網(wǎng)絡技術的全面升級,不僅體現(xiàn)在網(wǎng)速方面,而且無線信號的覆蓋是全方位的,無處不在的,用戶不管在什么方位和區(qū)域內,都可以利用5G技術實現(xiàn)無縫連接并體驗高速網(wǎng)絡帶來的實惠和便利,信號覆蓋范圍的擴大,是5G技術最大的突破和技術創(chuàng)新,使更多的用戶和偏遠地區(qū)的民眾可以享受到高質量以及高速率的網(wǎng)絡服務,也為發(fā)展經(jīng)濟注入了新活力。(2)目前的各種移動端電子設備都存在較大的耗電量問題,無論是智能手機、手環(huán)還是智能平板電腦,一旦在無線網(wǎng)絡運行環(huán)境下,耗電量會迅速增大,用戶不得不頻繁充電,而很多情況下只能暫停一些網(wǎng)絡服務,給用戶的體驗感受帶來不良影響。5G技術有望實現(xiàn)最低限度的能耗目標,在享受高質量網(wǎng)絡服務的同時,還能保持較低的耗電量。(3)網(wǎng)絡速率也就是網(wǎng)絡流量的分配是重要的無線網(wǎng)絡技術指標之一,在用戶使用現(xiàn)有的移動網(wǎng)絡技術時,如果出現(xiàn)大量用戶同時使用的情況,就會發(fā)生較大的延遲和卡頓現(xiàn)象,網(wǎng)速會急速下降,影響了用戶的使用感受,5G技術能夠很好的分配網(wǎng)絡流量,防止延遲和長時間緩沖的情況發(fā)生。

35G無線通信的關鍵技術分析

3.1毫米波技術

目前,我們的網(wǎng)速還受到帶寬和其頻譜資源的限制,在眾多的用戶同時使用網(wǎng)絡服務時,在帶寬不斷的情況下,就必須共享和分配有限的頻譜資源來保證網(wǎng)絡服務的提供,但是隨著越來越多用戶的加入,我們享受的資源被均化,網(wǎng)速也會愈加遲緩,因此5G技術能夠利用毫米波技術增加頻譜的帶寬,也就擴大了可用的寶貴的頻譜資源,與提高頻譜利用率的技術相結合,網(wǎng)速自然大幅提高,毫米波技術是首次將頻譜帶寬的資源擴大的應用技術,而且其突破了自身的技術壁壘,改變了以往只能在衛(wèi)星、雷達等關鍵設備上使用的情形,很多的移動網(wǎng)絡運營商也逐漸將毫米波技術應用在無線網(wǎng)絡的頻譜帶寬中。但是該技術存在被障礙物干擾,不適應遠距離信號的傳輸?shù)葐栴}。

3.2波束成形技術

信號的強弱在于其傳播的過程中能夠抵御各種干擾,將信號變強以更快的速度發(fā)射出去,是5G技術的關鍵組成部分,也是其由于其他技術的重要特征之一。以往的天線和基站的信號傳播都以全方向發(fā)射的方式向外傳送信號,不僅分散了信號的力量,而且在遠距離的傳送距離中,很容易受到各種障礙物的阻攔和干擾,以及其他信號的削弱,而5G技術能夠將信號按照特定的方向并且集結成束的形式高速發(fā)射出去,能夠運用精密的算法精確的定位用戶移動端位置,將信號準確的發(fā)送到用戶位置,大大提升了信號也就是頻譜資源的合理使用率,降低了在遠距離傳送過程中的消耗和浪費,而且由于信號成形后增強,能夠抵御各種障礙物或者其他信號的干擾。

3.3密集網(wǎng)絡技術

隨著用戶對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的要求越來越高,網(wǎng)絡技術也要不斷更新。其中一種比較好的技術就是應用更加密集化小區(qū)網(wǎng)絡部署,這個技術是一種有效提升5G無線通信技術中網(wǎng)絡總體性能的方法,但是依靠現(xiàn)在的技術應用好密集網(wǎng)絡技術,有一個難點問題,就是干擾問題,提高無線網(wǎng)絡通信信號的抗干擾能力,重點是對邊緣用戶的網(wǎng)絡性能的提高。在這密集網(wǎng)絡技術的支持下,在未來的5G無線通信網(wǎng)絡將會成為“宏蜂窩+長期微蜂窩+臨時微蜂窩”的網(wǎng)絡架構。這種架構會降低用戶端網(wǎng)絡端口對于網(wǎng)絡前期規(guī)劃的依賴性,增強了5G無線通信的靈活性。

45G未來發(fā)展趨勢

經(jīng)過幾年的不斷探索,華為于2016年4月已宣布在成都完成了IMT-20205G技術推進組第一階段關鍵空口技術驗證以及性能測試,其結果完全符合預期。同時,工信部十分重視有關于5G的技術研發(fā)以及標準研制,其研發(fā)組已計劃在2016到2018年分三個階段實施有關于5G的研發(fā)實驗:分別為5G關鍵技術實驗、5G技術方案驗證及5G系統(tǒng)驗證。縱觀國內外有關于5G的發(fā)展趨勢,2020年5G的遍布全球已是勢在必行,而誰能在未來的競爭市場中占得先機,誰就能影響未來的移動通信走向。

5結語

總而言之,處在5G無線通信快要到來的時間段里,必須抓緊對該技術的研究,增強無線通信方面的技術實力和理論基礎。5G無線通信技術的快速發(fā)展進步,是促進全球經(jīng)濟一體化的助力之一。

作者:趙春燕 郝 勇 單位:中國移動通信集團設計院有限公司黑龍江分公司

參考文獻:

篇9

關鍵詞:無線網(wǎng)絡技術;智能交通系統(tǒng);設計;利用效率

引言

由于近年來我國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展,機動車數(shù)量飛速增加,造成了各城市交通流量的持續(xù)增加,以至于發(fā)生事故的頻率不斷上升。從上世紀八十年代以來,隨著計算機與電子通信技術的不斷發(fā)展,運用新技術將機動車、城市道路、駕駛員及乘坐人員、交通管理人員進行密切聯(lián)系,以建立一種更加及時、快速、便捷的智能交通系統(tǒng)來解決上述問題。智能交通系統(tǒng)融合了計算機、無線通信技術以及全球衛(wèi)星定位等技術,能在更大程度上發(fā)揮出智能交通的積極作用,讓決策更富有時效性,使圖像的傳輸更加穩(wěn)定,為減緩擁擠的交通做出新的貢獻。

1無線網(wǎng)絡技術的運行模式

無線移動網(wǎng)絡結構可以分成數(shù)據(jù)層、服務層、用戶層。每一層都有其獨特的功能,下面分別對其運行模式加以闡述:(1)數(shù)據(jù)層的運行模式。數(shù)據(jù)層主要包含了各類交通信息的獲得、數(shù)據(jù)分析和發(fā)掘。數(shù)據(jù)層要確保所得到的交通信息能夠準確及時,可使通信網(wǎng)絡能夠更加精準地傳達各類交通信息;(2)服務層的運行模式。服務層為交通系統(tǒng)的中心層,同時它也是系統(tǒng)和用戶層、數(shù)據(jù)層實施交互的重要接口。智能交通系統(tǒng)運用服務層為道路控制設施設備提供各類控制辦法,為用戶層提供各類信息,并且向數(shù)據(jù)層請求相關數(shù)據(jù)。與此同時,服務層還負責從用戶層以及數(shù)據(jù)層之中接收相關信息;(3)用戶層的運行模式。用戶層一般需要配置一個無線終端接收類設備。以上三個層次的智能交通系統(tǒng)設備以服務層為核心,并通過無線網(wǎng)絡為用戶層提供各類數(shù)據(jù),可及時快速地向廣大用戶提供所需信息,同時還能拓展各類與查詢有關的服務,從而較好地解決了當前我國各城市中出現(xiàn)的各類交通問題。

2基于無線網(wǎng)絡技術的智能交通系統(tǒng)設計方法

2.1設計的主要目的

近年來各國學者對智能交通系統(tǒng)進行了大量研究,并取得了很大的成果。但我國國內的研究成果主要集中于公交車輛管理領域中,只能及時提供關于公交信息的和控制等內容,在智能分流、控制以及干預方面略顯不足。事實上,我國城市的交通網(wǎng)絡主要以安裝于路口的高清攝像頭以及設于監(jiān)控中心的監(jiān)控設備為基礎來收集各類路況信息,之后進行堵情分析。其不足之處在于人力、物力等諸多方面的開支相對較大,對系統(tǒng)進行分析的成本相對較高。為此,筆者試圖設計一個依靠目前已經(jīng)存在的公交網(wǎng)絡,利用無線網(wǎng)絡技術提供實時路況信息、公交預報,并采用交通信號燈進行實時控制、路線推薦以及大屏顯示等功能的現(xiàn)代智能交通系統(tǒng)。

2.2整體設計方法

智能交通系統(tǒng)整體設計如圖1所示。智能交通系統(tǒng)以ITS主控中心為核心,運用各線路的公交車來收集所在城市各公交車輛的具置和速度等相關信息,并結合GIS的地圖數(shù)據(jù)提供最新的路況信息。依據(jù)全路網(wǎng)的負載狀況圖分別得出各具體路段的擁堵狀況級別,并采用優(yōu)化算法實施智能化分流。主控中心應當把分流解堵的信號發(fā)送至交警所持有的設備之中,并且指導交警及時排堵。還可依據(jù)道路優(yōu)化辦法直接控制本地的交通信號燈,以有效疏導交通狀況。同時,還可運用短消息模塊把實時路況信息發(fā)送至各駕駛員的手機上、顯示在本市各主要路段的顯示屏中,并把相關服務發(fā)送至網(wǎng)絡,以指導社會公眾更好地選擇行車路線,提升路網(wǎng)的利用效率。

2.3硬件設計方法

2.3.1公交車模塊的設計方法公交車的模塊應當依據(jù)GPS測量出具體的位置以及速度等信息,并采用無線方式發(fā)送至ITS主控中心。公交車模塊是主控中心最為重要的數(shù)據(jù)來源之一。因為公交車系統(tǒng)覆蓋了城市中最為重要的交通網(wǎng)絡,同時線路極為穩(wěn)定,因此利用公交車來收集數(shù)據(jù)較為經(jīng)濟可靠,與高清攝像頭的定點方式相比,該方法具備成本偏低、容易安裝以及覆蓋面較廣等特點,其硬件結構圖如圖2所示。嵌入式微控制器是公交車模塊中的中心設備,不僅需要對GPS接收模塊所接收的GPS定位測速信息進行實時處理并打包,還應當把位置和速度等相關數(shù)據(jù)應用無線網(wǎng)絡模塊發(fā)送至主控中心。同時,對無線網(wǎng)絡模塊從主控中心所接收到的信息進行處理后再交由LED顯示模塊以及語音提示模塊使用。無線通信網(wǎng)絡主要負責公交車模塊和主控中心之間的彼此通信。其位置、速度以及路況信息等均通過無線通信模塊進行發(fā)送與接收。這樣就能實現(xiàn)公交車輛和主控中心之間的交互。因為使用GPRS方式需要一定的帶寬,而由于帶寬有限,且國家在無線網(wǎng)絡以及無線寬帶上的投入持續(xù)增加,因此無線網(wǎng)絡因其高效、經(jīng)濟、實用、安全的特點將成為今后網(wǎng)絡產業(yè)發(fā)展的重中之重。筆者使用了無線網(wǎng)絡技術進行接入通信,這樣不僅能夠有效降低投入,還能適應今后的發(fā)展所需。同時,LED顯示以及語音提示模塊被用以顯示從主控中心得到的相關路況類信息,將“下一輛車進站所需時間、公交車前方的路況”等信息顯示給駕駛人。圖2公交車模塊設計圖2.3.2公交站牌模塊設計方法公交站牌模塊一般使用于公交車站點,主要運用LED顯示本站信息及各條線路公交車的預計時間和到站時間等。公交站牌的硬件結構圖如圖3所示。無線通信技術能夠接收到ITS主控中心所發(fā)的實時路況信息以及本線路公交車輛的運營信息等。輸入模塊能夠對本站點的站牌信息、站點等進行初始化。因為站牌的位置一般都不會變動,所以完全可通過輸入的方式獲得,大大減少了GPS的開支。依據(jù)嵌入式微控制器所接收的具體路況信息、公交車的實時運行狀況信息以及本站的位置信息等內容,可以分析并處理本站全部線路公交車輛的預計到站狀況,并應用LED顯示模塊進行顯示。LED顯示模塊不斷滾動以顯示出本站點中各線路最近所要到達的具體車況信息,從而顯示出ITS主控中心所發(fā)來的各類路況信息以及新聞等。例如,某路公交車正行駛在A路上,線路暢通,約5分鐘后可抵達本站:某路公交車正行駛在B路上,該線路擁堵十分嚴重,大約20分鐘后才能抵達本站。2.3.3顯示大屏模塊顯示大屏模塊的設計類似于之前所述的公交站牌模塊,其差別之處在于顯示大屏并非安裝于公交車站之中,而是設置于本市的各個主要路段以供社會公眾了解當前本市的主要路況信息,并公布該大屏所處位置附近的具體路況信息,從而實現(xiàn)運用其指導與疏導交通的目的。2.3.4其他設備接入該部分包含交警手持設備的接入與交通信號燈的接入。(1)交警手持設備的接入。當前我國諸多地區(qū)的交警干警配備有專用的手持設備或通信設備。智能交通系統(tǒng)可以充分利用這些現(xiàn)有設備,并在此基礎上實現(xiàn)功能的拓展設計。交警所使用的手持設備可以和ITS主控中心聯(lián)結,而ITS主控中心可依據(jù)交警所處的位置把具體路況信息、疏導優(yōu)化的方案等呈現(xiàn)在交警面前,從而幫助其更好地指揮交通。(2)交通信號燈的接入。城市中每一個交通信號燈的具體時間設置情況均會影響車流的急緩狀況,進而影響到道路交通是否保持暢通。

2.4軟件設計方法

ITS主控中心是智能交通系統(tǒng)的核心,主要負責接收來自公交車模塊的各項信息,并依據(jù)GIS地圖所提供的信息,經(jīng)分析和處理后掌握實際路況信息,找到最佳行車路線,并確定路線優(yōu)化及排堵辦法等。ITS主控中心使用了經(jīng)典的三層架構設計,即表示層、邏輯層以及數(shù)據(jù)層。其主要功能結構如圖4所示。

3結語

篇10

關鍵詞: 遺傳算法;無線傳感器網(wǎng)絡;優(yōu)化設計

中圖分類號:TN92 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2012)1210152-02

藍牙的無線網(wǎng)絡技術使機械以及工業(yè)控制實現(xiàn)了自動化,但是由于藍牙的價格比較昂貴,所以一些企業(yè)不愿意使用這種無線網(wǎng)絡。隨著無線網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展,研制出ZigBee的無線網(wǎng)絡技術,具有低功耗、低數(shù)據(jù)速率以及低成本的傳輸,屬于無線標記技術與藍牙技術的結合,而且在實際的使用當中傳輸?shù)男史浅5母撸允盏搅吮姸嗥髽I(yè)的追捧,目前ZigBee

主要用于汽車自動化、工業(yè)控制以及醫(yī)用設備控制等領域當中,具有很高的使用價值。

1 無線網(wǎng)絡概述

無線傳感器網(wǎng)絡是由在檢測區(qū)內很多的微型傳感器節(jié)點通過無線通信方式組成的集成網(wǎng)絡,對于網(wǎng)絡所覆蓋的地區(qū)能夠實現(xiàn)信息的感知、采集、處理等形式。通過這種技術的實現(xiàn),可以讓觀察者通過無線傳感器網(wǎng)絡感知客觀世界,擴展了網(wǎng)絡功為人類認知世界提供良好的工具。

1.1 無線傳感器網(wǎng)絡體系結構

如圖所示傳感器網(wǎng)絡結構圖,主要構成包括匯聚節(jié)點、互聯(lián)網(wǎng)或衛(wèi)星、任務節(jié)點以及傳感器節(jié)點等。無線傳感器網(wǎng)絡中的節(jié)點可以感知被網(wǎng)路覆蓋地區(qū)的信息,可以不受時間地點的限制,任意時間都可以對任意地點進行信息的采集和處理,傳感器之間的節(jié)點能夠把信息逐層的傳遞,然后通過節(jié)點將所采集的信息處理,經(jīng)過多次處理到匯聚節(jié)點,最后到達互聯(lián)網(wǎng)或衛(wèi)星的管理節(jié)點。用戶可以根據(jù)管理節(jié)點中的數(shù)據(jù)進行管理,可以監(jiān)測信息或收集數(shù)據(jù)。

1.2 無線傳感器網(wǎng)絡的特點

無線傳感器網(wǎng)絡通過微型傳感器節(jié)點來獲得所測地區(qū)的數(shù)據(jù)信息,主要是以無線通信方式進行網(wǎng)絡工作。它與傳統(tǒng)的傳感器相比,具有以下加點優(yōu)勢:① 精度高。在檢測區(qū)域內通過低價的傳感器節(jié)點在空間內進行密集抽樣或對近距離的目標實行密集監(jiān)測,可以將信息準確的感知,所采集的數(shù)據(jù)具有非常高的精度,這是傳統(tǒng)單一的傳感器不具備的。② 可靠性高。無線傳感器中的監(jiān)測區(qū)域內的節(jié)點如果在工作中出現(xiàn)了故障,其他節(jié)點能夠代替壞節(jié)點繼續(xù)工作,所以無線傳感器網(wǎng)絡在監(jiān)測中能夠有很高的可靠性。③ 性價比高。隨著科技的不斷進步,科技產品更新?lián)Q代隨度加快,微型傳感器節(jié)點的性價比越來越高,同時無線傳感器網(wǎng)絡在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的時候不需要線纜,所以節(jié)省了很多物質資源,降低了系統(tǒng)的成本,提高了使用效率。④ 靈活性高。無線傳感器網(wǎng)絡在形式以及節(jié)點的排列上是非常自由的,隨時適應網(wǎng)絡的拓撲,調整網(wǎng)絡布局,也能夠在監(jiān)測網(wǎng)絡區(qū)域加減節(jié)點。在網(wǎng)絡布局設定好后,不需要人為的操控,無線傳感器網(wǎng)絡能夠及時的調整狀態(tài)展開工作,還能適用于環(huán)境復雜的地段,其靈活性遠高于傳統(tǒng)的傳感器。

2 基于ZigBee無線網(wǎng)絡的技術組成

ZigBee是一種低速率的短距離的無線通訊技術。具有成本低、消耗低、數(shù)據(jù)低等特點,它的體系結構主要有物理層、媒體介入控制層、網(wǎng)絡層以及應用框架層構成的。這種設計廣泛應用與建筑系統(tǒng)、自動化網(wǎng)絡、工業(yè)控制網(wǎng)絡系統(tǒng)等領域。作為一種新型的通訊無線網(wǎng)絡技術,提供了低復雜性以及縮減的資源要求,所占有的資源豐富,而且儲存能力很強。

ZigBee無線網(wǎng)絡技術是在IEEE批準通過的802.15.4無線標準研制出來的,具備了高度的安全、可靠的傳輸性能。IEEE負責處理PHY物理層協(xié)議,在ZigBee聯(lián)盟的作用下開發(fā)出了安全層,可以保證信息不被外部信號干擾或者泄露等,在這種傳輸?shù)臓顟B(tài)下其他的節(jié)點不能夠獲得信息,在ZigBee無線網(wǎng)絡的組成中最重要的就是網(wǎng)絡層,主要的功能包括了:① 通用網(wǎng)絡層功能:主要負責地址、路由和安全的作用,具備通用的拓撲結構。② 成本低:在網(wǎng)絡層中具有很好的組織及維護的功能,可以減少企業(yè)使用該種技術的開支,同時在ZigBee協(xié)議的套件上比較緊湊,所以很容易實現(xiàn)系統(tǒng)的要求。③ 省電:網(wǎng)絡層在IEEE802.15.4的標準協(xié)議上完成,可以節(jié)省很多的電能。同時對于ZigBee協(xié)議的套件有如下的要求:在協(xié)議套餐的軟件上最少需要32kbtes的ROM、具備8位處理器以及在網(wǎng)絡主節(jié)點上設置更過的RAM。這樣才能夠保證所有的節(jié)點信息以及數(shù)據(jù)的傳送和密鑰存儲等正常進行。

3 在實際當中的應用

3.1 定位系統(tǒng)的設計

定位系統(tǒng)的設計包括硬件設計和軟件設計。硬件設備的中心節(jié)點主要是由無線射頻發(fā)射器、可調傳感器以及電壓穩(wěn)壓器共同組成。采用ZigBee技術,符合設計中的IEEE802.15.4使用標準,采用效率高的CMOS設計的同時不需要其他的零件,就可以達到抵抗干擾能力、超低頻率的運行模式。在系統(tǒng)運行中的工作頻率調為2.4GHzISM頻段,使信號能夠準確無誤的傳輸。

在軟件方面的設計的無線網(wǎng)絡通信系統(tǒng)主要包括無線模塊、微控制器模塊、存儲器等構成。IEEE802.15.4無線通訊模塊主要是由射頻和基帶組成,主要負責信號的無線接收和發(fā)送。射頻能夠在通訊過程中提供接口,基帶能夠將信號進行處理分組。當接收的信號被傳感器處理后,經(jīng)過A/D的轉換暫存于緩存之中,這樣就可以將數(shù)據(jù)保存。如果提取數(shù)據(jù)可以由IEEE802.15.4無線通訊模塊發(fā)送到主節(jié)點上,就可以進行信息提取、融合等。

3.2 家庭防盜報警系統(tǒng)的應用

一個基站與多個監(jiān)測節(jié)點構成了系統(tǒng),基站與節(jié)點間采用無線通信,該無線通信基于ZigBee技術?;居形鍌€組成部分,分別是微控制器MSP430,ZigBee設備,DTMF自動撥號,聲光報警設備及RS-232接口。各個監(jiān)測傳感器的節(jié)點都是由一個窗上的紅外線對射節(jié)點和一個或者多個室內監(jiān)測節(jié)點構成。星狀網(wǎng)絡就是窗上節(jié)點與室內節(jié)點結合或者基站與床上節(jié)點結合構成的。

基站硬件結構很重要,其中使用單片機MSP430F149,電話接口電路和MT888型DTMF收發(fā)機構成的電話報警模塊以及ISD1420語音模塊。經(jīng)由電話接口電路和外界連接才能實現(xiàn)語音電路與DTMF收發(fā)電路。當遭遇險情的時候,通過單片機控制,使DTMF撥出預先完成設定的電話號碼,檢測收到振鈴信號,然后用語音方式告知用戶險情狀況。用CC2430的ZigBee作為無線通信模塊,通過串口,ZigBee模塊可與單片機進行信息溝通,前提是要將兩個CC2430的I/O與兩個端口進行連接。紅外線對射傳感器節(jié)點和室內無線傳感器節(jié)點以及基站構成了系統(tǒng)。該系統(tǒng)應用2006年TI公司發(fā)表的TI ZigBee Stack 1.42版本協(xié)議棧到ZigBee模塊中,該協(xié)議棧是以802.15.4bC語言的開放式標準為依據(jù)的,我們目前所有應用設備都可以采用此堆棧。各個紅外線對射傳感器的節(jié)點與基站同時組成一級結構,室內各個節(jié)點與紅外線對射傳感器節(jié)點結合又組成了二級結構,兩種結構都為星型網(wǎng)絡結構。所以得出紅外線對射傳感器節(jié)點即為路由節(jié)點。在某個網(wǎng)絡正處于形成過程中,基站會分配網(wǎng)絡地址給每一個紅外線對射傳感器。

總而言之,隨著科技與數(shù)字產品不斷向前發(fā)展,利用無線傳感器的網(wǎng)絡技術實踐應用到企業(yè)自動化、家居安防產品中是可行性方式。該系統(tǒng)成本低廉、無需布線、節(jié)省空間且功耗極低,且系統(tǒng)組建網(wǎng)絡利用了ZigBee,該網(wǎng)絡容量大、成本低、省電而且安全可靠,方便新節(jié)點增加與新功能擴展,適合現(xiàn)代企業(yè)和的發(fā)展方式,基于無線傳感器技術的報警系統(tǒng)應用越來越廣泛,但是無論是利用門磁感應傳感器還是溫度傳感器甚至是紅外對射傳感器的報警系統(tǒng),都存在著或是施工周期長或是可擴展性較差等弊端。使用了ZigBee的無線網(wǎng)絡技術符合了數(shù)字化潮流,所以應用前景良好。

參考文獻:

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