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无线网络技术方案十篇

发布时间:2024-04-25 22:41:58

无线网络技术方案篇1

关键词:无线网络;现代化医院;应用

中图分类号:R197.324文献标识码:a文章编号:1671-7597(2012)0220146-01

0前言

作为本市惟一一所三甲医院,肩负起整个城市的医疗护理、预防保健和康复服务等责任,同时还承担着教学科研的任务,所以医院不但要在医疗技术上处于领先地位,在信息化建设上也要起领头作用,及时应用无线网络技术成为数字化建设中的重要一环。

1无线网络技术的定义

一般来讲,所谓无线,顾名思义就是利用无线电波来作为资料的传导,而就应用层面来讲,它与有线网络的用途完全相似,两者最大不同的地方是在于传输资料的媒介不同。除此之外,正因它是无线,因此无论是在硬件架设或使用之机动性均比有线网络要优势许多。

2为什么医院要应用无线网络

对于现代化医院而言,原本的有线网络在一定程度上满足了其信息系统化的需求,让曾经的纸张办公时代一去不复返,取而代之的是计算机记录与存储时代,大数据库的产生和四通八达的网络传输,让数据贯穿整个医院的每个部门。相比过去,的确大大提高了我们的办事效率和工作便捷性,但是,有线网络有着其固有的局限性。医生查房询问病人和护士在病房发药对应数目等,在进行这些工作的时候,就需要有一台移动信息终端,给予他们及时的数据查询,而固定的网络就无法胜任这一功能了。无线网络不仅能让工作变得更便捷,更是以后信息化发展的必然趋势。

3临床怎样应用无线网络

无线局域网(wLan)有着有线网络没有的优势。当医生查房、在病人床边进行资料查阅和录入的时候,当护士进行床边护理、发药和记录体温的时候,可以移动的笔记本电脑配上高速高效的无线网络就能很好地为其服务。同时,无线局域网技术还可以进行语音通话、心电监控、药品配送以及病人标识码扫描等,大大提高了工作的效率,增加医院的竞争力。具体表现如下:

3.1医生移动查房用

建立无线网络后,网络能保证医生和护士在其覆盖的范围内无中断地、高速地使用笔记本电脑使用HiS等系统。医生能通过笔记本电脑,快速了解病人的住院基本信息、既往病史、检查、检验结果以及其他信息,使得与病人的交流变得更加有效和有针对性,也让护士的床边护理变得更高质量和降低出错率。医生还可以在查房的同事,把关键的信息录入HiS系统中,并根据实时的病情变化开出相关的检验、检查、治疗和其他医嘱。

3.2利用无线网络搭建呼叫系统

建立无线网络后,医院可以利用此网络来搭建ip语音(Voip)系统,医生和护士都可以通过特定的手持设备来和病人进行双向通话,及时了解病人的需求,医生和护士等工作人员之间也可以通过此设备进行沟通。因为,只要在此网络覆盖的范围内,相互间的语音信号都能进行无阻碍通信。

3.3利用无线网络管理药库

有了无线网络,要对药品进行盘点,可以直接带上笔记本电脑,一对一地进行实地清点核对,这样就变得更加准确、高效了。

3.4利用无线网络在无线条码标识带系统的应用

在我们医院,每个住院病人都会有一条条码标识带,以此来辨别病人的身份,条码标识带包括病人的住院号等重要信息,只要通过条码扫描机识别后,把住院号读入HiS系统,就能了解病人的一切信息。而通过无线网络,可以让护士在床边对病人条码标识带进行扫描,从而直接读取病人需要的用药、需做的护理以及其他信息。

4我医院无线网络的实施方案

我院的无线网络由以下部分构成:一个信号发射端和多个无源设备,以及无线网络控制器和无线网络管理软件。通过特定的技术进行连接,构成一个覆盖面广,信号稳定和网络速度高地无线局域网。其有如下优点:

4.1具有较高的安全性

wLan安全标准wpa包含的安全协议,由ap和安全认证/接入服务器来一起承当,这就保证了网络更加的安全,数据也不容易被窃取和擅改,无线网络比有线网络更容易被破坏,所以这个安全性是非常重要的。

4.2具有稳定的信号和较高的数据传输速度

无论是HiS、LiS还是paCS系统,对数据传输速度都有比较严格的要求,所以我们的信号发射端都均衡分布在病区的每个区域,通过信号感测器,尽量做到信号覆盖的地方信号强度都能有所保证,并且能覆盖整个病区。

4.3保证ap的摆放不被破坏

所有的ap都被安置在天花板上,人是碰不到的,所以不容易被破坏,但是如果出问题了,其指示灯会有所变化,所以方便我们管理人员对无线网络出现的故障源的查找。

4.4具有更耐用更可靠的特点

由于这些设备都经过品质测定,并且大部分是低压的设备,所以对天气的变化以及空气的湿度都有比较强的抵抗力。

4.5具有网络自动补求的特点

在无线网络覆盖的地方,都是由两个ap同时覆盖的,这样好处是,在两个ap都正常的时候,网络速度增加一倍,但当其中一个ap坏了,另一个还能继续工作,以保证无线网络不会出现空白区,从而保证医生的工作不会中断。

5结束语

在国外,无线网络技术已经得到普及的应用,其优越性是有目共睹的,作为发展中的中国,我们医院的发展趋势势必也是要做到无线网络的普及化。新技术的应用,不仅能提高工作效率,减低人力成本,还能提高医院总体的竞争力,是我们必须认真对待的一门课题。

参考文献:

[1]陈恒年、范水平、王景明、翟树悦、李华才,构建数字化医院促进可持续发展[J].医院管理杂志,2009年,02期.

[2]马辉、李贺武、李星,大规模无线局域网的设计与实现[J].计算机工程与应用,2008年,03期.

[3]李卓、蒋杰、吴玲达,无线医疗pDa系统中数据交换中间层的设计与实现[J].计算机工程与应用,2009年,28期.

无线网络技术方案篇2

在万物互联的时代,移动互联网、物联网、车联网等都已经充斥每个人的生活。无处不在的网络、连接、计算、数据汇聚为“云管端”这一新信息架构,而移动互联网作为管道中的关键一环,愈发显出其重要性。移动互联网发展的历史,已经从2G语音通信时代进入到4G畅享高速网络时代。目前,pre-5G的商用和5G的研究已经开始,其中,4GLte技术带来的变革尤其具有革命性意义,oFDm调制技术的引入、高效的传输编码技术、更加简化的网络架构,产生了带宽、灵活度、传输效率等性能的巨大提升,造就了人们对无线通信的更多依赖。而5G技术一方面沿着4GLte的方向继续演进,不断地通过引入新的调制、天线、组网技术来提升频谱利用率和单位面积内的数据吞吐量;另一方面更把目标投入了高频段新的广阔频谱和应用场景汇总,基本上是要囊括一切无线接入应用场景,这必将催生一大批新的移动应用和生产生活模式。

采用Lte技术的无线覆盖方案是未来趋势

在移动互联网技术发展的同时,传统无线局域网的发展势头同样迅猛。相比传统有线接入网络,无线局域网具有无需布线安装便捷,用户接入方便并使用灵活,经济节能,在一定范围内可以自由移动,传输速率高等优点。由于无线局域网的多方面优点,使其在无论是覆盖小至几个用户的局域网,还是大至上千用户的大型网络上都有应用。在医院、商店和学校等公共场合,都有无线局域网的身影。但该技术仍然存在一些弊端,譬如客户端经常不能连上网络,经常掉线;可能无法获得ip地址;可能在多用户使用同个ap产生速度极慢的现象;若一个ap出现故障,将会大面积的使信号处于盲区等诸多问题。由于无线局域网技术发展上本身是作为以太网络的无线接入扩展,因此在空口上对于多用户缺少统一的调度协调,对于多个ap之间也不存在统一的调度协调,再加之过分追求速度和低成本而牺牲了很多移动速度、可靠性等方面的技术保证,因此在应用到具有大带宽、多用户、移动特性的公共场所时,难免弊端频现。

目前,大部分企业专用网络领域均采用无线局域网覆盖方式,而企业专用网络不同于社会公共无线热点,它对于带宽、可靠性、多用户、移动性等方面可能存在一定的需求。只是长期受限于频谱、网络规模、设备成本等各方面因素,企业专用网络大多只能采用无线局域网的解决方案。不过,随着万物互联急速发展时代的到来,移动通信技术和相关硬件平台都有了长足的进步,同时有大量新的频谱资源进行释放。采用Lte技术来改进现有的以无线局域网标准为主的企业专用网络必将是未来的一个趋势。针对企业的需求有针对性地提供Lte技术的无线覆盖方案,提供具有传输距离、移动性、并发用户数和可靠性优势的无线接入设备将会获得市场的青睐。不过,对于广大芯片解决方案提供商而言,这不仅是一个机会,更是一次挑战,如果没有无线通信领域的长期积累,也将无法在这个广阔的市场中分一杯羹。

中兴无线通讯芯片:高移动性的定制化解决方案

纵观国内的芯片企业,中兴微电子可能会是这个市场中的一匹黑马。中兴微电子于2003年注册成立,前身是中兴通讯于1996年成立的iC设计部,已拥有19年的iC研发历史。根据官方消息,中兴微电子现有研发人员约2000人,在深圳、西安、南京、上海、美国均设有研发机构,截至目前,共申请iC专利超过2000件。公司每年将营收的30%用于研发投入,2015年销售规模已跻身国内集成电路行业前三。

中兴微电子多年来为中兴通讯供应通信芯片,在无线通讯芯片领域有着长期的积累,从而使得其可以将标准商用网络的服务经验拿来为广大企业客户所用,为他们提供长距离、大带宽、高移动性的定制化的芯片解决方案,将无线最前沿技术应用于专用网络。

无线网络技术方案篇3

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imt2020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:

[1]雷秋燕,张治中,程方,等.基于C-Ran的5G无线接入网架构[J].电信科学,2015(1):106-115.

[2]赵慧玲,冯明,史凡.SDn――未来网络演进的重要趋势[J].电信科学,2012,28(11):1-5.

[3]霍晓莉,荆瑞泉.BBU集中部署时CpRi链路承载方案[J].电信科学,2015(8):161-165.

[4]王昌廷,韩冬梅.C-Ran传输解决的新思路[J].通信世界,2015(6):8-10.

[5]尤肖虎,潘志文,高西奇,等.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国科学,2014,44(5):551-563.

[6]何宏智,刘占军,李云鹏,等.一种C-Ran架构无线网络中的干扰抑制方法[J].重庆邮电大学学报:自然科学版,2015(4):493-498.

[7]王栽疲黄宇红,崔春风,等.C-Ran:面向绿色的未来无线接入网演进[J].中国通信,2010(3):107-112.

无线网络技术方案篇4

【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5

【关键词】电力通信;无线通信;组网技术

1 前言

目前,电力通信专网大量的使用了光纤这种方式组网,一旦出现自然灾害,将对光缆的正常运行造成严重的威胁,很可能出现光缆大面积中断的情况,而光缆的抢修又要在条件满足的情况下进行,需要的时间比较长,这将对电网的安全运行造成严重影响。

2 无线通信组网技术

无线通信一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成,目前基于该技术的无线通信技术主要有;wean、wimax、wmn、3G等4种技术。

2.1wLan技术

2.1.1wLan是利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的网络,是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,它以无线多址信道作为传输媒介,提供传统有线局域网Lan的功能,能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接人。wLan技术也称为wi-Fi技术,目前有三个ieee标准。wi-Fi的覆盖范围可达90m左右,传输速度快,802.11b的带宽可以达到11mbit/s,而802.11a及802.11g更可达54mbit/s。该技术可以组建无线局域网,特别在同一层楼内的办公室可以使用无线办公,其传输速率可以有效的满足宽带联网的需求。

2.1.2wian组网方案,即由aC(接人控制点)+ap(接入点)+无线网卡+网络管理组成。

2.1.3尽管wi-Fi技术已经在应用非常广泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隐患,wi-Fi采用的是射频(RF)技术发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号,所以非常容易受到来自外界的攻击。

2.2wimax技术

2.2.1wimax技术简介

wimax使用的标准有802.16d和802.16e两个标准,无线信号传输距离最远可达50公里。wimax是一项新兴的无线通信技术,能提供面向互联网的高速连接,适用于静止和半静止状态访问网络,其传输速率可达10m―70m左右,能完全满足宽带上网的需求。802.16e标准定义了空中的物理层与maC层,802.16e接入ip核心网,也可以提供Vip业务,支持一点对多点的结构。

wimax是提供最后一英里的无线宽带接入技术,可以替代现有的有线和DSL连接方式来。wimax将提供固定、移动、便携形式的无线宽带连接,并最终能够在不需要直接视距基站的情况下提供无线宽带连接。

2.2.2wimax组网方案

wimax系统的网络结构包括wimax终端、wimax无线接入网和wimax核心网3部分,如图1所示。根据所采用的标准以及应用场景不同,wimax终端包括固定(802.16-2004)、便携和移动(802.16e)三种类型。而wimax接入网主要指基站,需要支持无线资源管理等功能,有时为方便和其他网络互联互通,还需要包含认证和业务授权(aSa)服务器。而核心网主要用于解决用户认证、漫游等功能及作为与其他网络之间的接口。

2.2.3wimax优势和劣势

从安全性看,wimax提供了加密机制,它在介质访问层(maC)中定义了一个加密子层,支持128位、192位及256位加密系统,通过使用数字证书的认证方式,确保了无线网络内传输的信息得到安全保护。

从成熟度看,wimax是一个先进的技术,推出相对较晚,存在频率复用性小、利用率低的问题,但由于最近才完成标准化,该技术的大规模推广还需要实践考验。

从应用前景看,该技术可以在较大范围内满足上网要求,覆盖可以包括室外和室内,可以进行大面积的信号覆盖,甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。wimax由于其技术的先进性和超远的传输距离,一直被业界看好是未来移动技术的发展方向,提供优良的最后一公里网络接入服务。

2.3wmn技术分析

2.3.1wmn技术简介

wmn即无线网状网技术,是移动adHoc网络的一种特殊形态,它的早期研究均源于移动adHoc网络的研究与开发。它是一种高容量高速率的分布式网络,不同于传统的无线网络,可以看成是一种wean和adHoc网络的融合,且发挥了两者的优势,作为一种可以解决“最后一公里”瓶颈问题的新型网络结构。wmn具有宽带无线汇聚连接功能、有效的路由及故障发现特性、无需有线网络资源等独特的优势。在实际网络发展中,它可以与多种宽带无线接入技术如802.11、802.16、802.20以及3G移动通信等相结合,组成一个多跳无线链路的无线网状网络。这种无线网状网络可以有效减少故障干扰、降低发射器功率、延长电池使用寿命、极大的提高频率复用度,从而提高网络容量、无线网络的覆盖范围,并有效的提高通信可靠性。

2.3.2wmn组网方案

在使用无线网格网技术建设的网络中,其拓扑结构呈格栅状,整个网络由下列组成部分构成:智能接入点(iap/ap);无线路由器(wR);终端用户/设备(client)。

2.3.3wmn优势和劣势

无线网络技术方案篇6

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7

【关键词】智能家居;网络控制系统;有线和无;线方式组网;解决方案

1智能家居网络系统的构成

电气控制系统、消防报警系统、照明控制系统和安防门禁系统是完整智能家居网络系统的重要构成部分,而网络层、应用层和物理层是系统总体的机构,其中数据网络、控制网络和音频视频网络是网络层中所包括的,而应用层中则包括安全系统、家用电器和灯光系统等,物理层包括无线、电力线、电话线和双绞线等传输媒介。系统总体包括的三个机构可以将信息的集中控制和输入输出等完美实现。

2智能家居网络控制系统的解决方案

2.1基于单片机架构系统基于单片机架构系统是智能家居网络控制系统三种解决方案中的一种,其处理单元是以单片机作为核心,并且共同组成控制系统的还要定制的硬件和软件。基于单片机架构系统相较于普通系统有很大程度的提升,尤其是在易用性、专业性和适用性方面。不过,由于智能家居网络控制系统在不断地更新,其性能和功能都在增加,一片单片已经无法将其完全控制,所以在联合控制的时候就会出现扩展能力不强、电路设计复杂和系统稳定性不高等问题,需要我们进一步解决。2.2基于pC机架构系统家居网络的核心就是智能家居主控制器,并且家居网络指的是将一定的传输介质和家庭内部联系起来,实现资源共享。而pC机架构系统将家用电脑视为主控制器,将电脑作为处理器,通过太网和一些设备的连接,对家居设备进行规范和管理,这是一种十分先进的系统,将现代计算机的功能应用其中,并利用现代计算机的普及优势将其不断开发,但是pC机架构系统会使得智能家居控制系统的适用性有所下降,与此同时其成本也相对提高。并且pC机架构系统需要电脑24小时开机,对于电能损耗也是十分大的。2.3基于嵌入式架构系统所以嵌入式架构系统指的是以专门设计的嵌入式主控制器来作为智能家居网络控制平台,并且其核心是嵌入式系统,此系统可以将外部网络和家居内部的连接实现,同时也可以将内部网络中设备和信息家电的控制实现,其对比较复杂的应用十分适合,并且耗能也比较少,结构也相对简单,这使得嵌入式架构系统成为家居控制器的首选。但是嵌入式架构系统也存在标准不统一、开发周期长等缺点,并且其应用面也相对来说窄一点,市场价格也偏高。嵌入式系统的智能家居网络控制系统应该将其成本不断降低,这样才能在未来迎来更加广阔的市场。

3智能家居网络拓扑方案

3.1总线型结构智能家居网络拓扑方案在抛开网络物理连接的前提之下,对网络系统的连接形式进行探讨,也是网络中各个站点连接的形式和方式。总线型结构是智能家居网络中用的比较多的一种,其是指个节点传感器和家电在一条总线上,没有中心节点控制的时候,公用电线上的信息的传递方向是从发送信息的节点向两端扩散的。并且,总线型结构中的每一个节点都会在接受到信息的时候,对地址进行检查,并且总线型结构的扩充性较好,安装也相对来说更容易,可靠性也很高。3.2星型结构智能家居网络中应用比较多的另一个结构就是星型结构,其将传感器和家中电气以星型的方式连接起来,形成网,网络的中央节点是主控制器,而家用电器和其他节点传感器则是直接连接在主控制器上,这样最大的优点就是便于建网,因为其结构十分简单,并且这样也可以将传输误差、网络延迟等现象大大减小。

4智能家居网络组网方案

4.1有线传输方式有线传输方式是智能家居网络控制系统内部传输接口的两种传输途径之一,并且有线传输方式主要包括电话线联网、电力线联网、以太网联网和总线联网。其中电话线联网是通过电话线实现信息的传递,可以使家庭内部数据传输和电话业务互不干扰,并且其价格较低。而电力线联网不光可以为家中所以电气设备传输电能,另一方面还可以通过家庭内部电力线进行对外传输,在使用时不需要繁杂的布线。以太网联网的优势主要在于技术的成熟,并且其实现的成本比较小,不过家庭用户不愿意使用以太网联网,因为需要的费用太高。总线联网的优点是技术较为成熟,并且其抗干扰能力也很强。4.2无线传输方式无线传输方式主要有蓝牙技术联网、irDa红外线技术联网和ZigBee技术联网。其中蓝牙技术联网可以组建相应的无线网络,并且完全智能家居系统的需求,不过其通信距离比较短。而irDa红外线技术联网是利用红外线进行点对点通信,成本不高,设备也很简单,传输速度也很高,不过其没有标准的通信协议,对于家庭组网来说不太合适。ZigBee技术联网是一种无线通信技术,并且适用于自动化系统。在近距离低速率无线通信协议方面较为完善,其主要优点在于成本较低,复杂度也不高,并且还可以双向传输。4.3有线和无线方式组网比较有线方式组网在行业中已经有了一定的通用性,并且其技术也相较成熟。但是有线方式中的电话线、电力线等组网技术都存在一定问题,移动性比较低,在布线方面普遍都很麻烦,并且其扩展性也不高。而无线方式组网的移动性比较好,其扩展性也高,并且在安装时还能省很多电缆连线,但是无线方式组网的质量不如有线方式组网,并且其传输信息也容易受到干扰。

5结束语

随着我国综合国力的不断提升,国民生活水平不断提高,其对于家庭网络构建的安装和使用有了更高的要求,但是我国如今还面临着技术成熟度不够、基础设施不足等问题。智能家居网络中最为领先的就是无线移动,其较强的移动性和扩展性受广大群众的喜爱,但是无线移动网络依旧存在一些现实问题,需要我们不断的优化。利用对几种智能家居网络控制系统的比较和分析,对其未来优化做出一定贡献,为我国实现强国梦献出一份力。

参考文献

[1]李鸿.几种智能家居网络控制系统方案的分析与比较[J].现代电子技术,2010,33(03):143-146.

[2]严建亮.基于嵌入式的智能家居网络控制系统的研究与实现[D].南京邮电大学,2012.

[3]邱恬.智能家居网络控制系统的主要方案分析[J].科技创新与应用,2016(20):80.

无线网络技术方案篇8

关键词:多媒体教室;无线投屏;实践与研究

一、无线投屏应用的概述

近些年,随着无线移动技术的普及和快速发展,人们对于传统台式计算机的应用正在逐步减少,取而代之的是更加便捷的智能移动设备,如手机、paD、笔记本等。此类设备为了保证便于携带及使用,其硬件更加集成化和小型化,显示屏幕及音频模块相对较小,而缺少了分享性,视听觉效果不佳,不利于展示。由此,出现了以无线投屏技术或多屏互动技术为核心的应用方案,以解决上述困境。无线投屏技术是指通过无线网络连接,基于DLna、miracast、airplay等协议,使智能移动设备(如手机、paD、笔记本等)与大屏显示设备(如电视、投影等)实现屏幕共享和操作的一项技术。随着无线投屏技术的不断完善和发展,近两年,其适用性、兼容性及功能性大大加强,目前已广泛应用于商业、教育等行业的展示活动。

二、无线投屏应用方案的研究

无线投屏技术的应用对于以展示及示范为主的传统教学来说,无疑其的作用及效果更加突出。它的应用解决了传统多媒体教室移动设备无法展示以及计算机视频信号输出端口不统一、连接烦琐等问题,不仅使老师的教学更加便捷和丰富,更加促进了学生的参与和教学模式的改革。基于上述,作为教育教学信息化发展前沿的高等院校,也逐步将此应用投入于其智慧教室建设中,作为其中一个重要环节,进行局部的试用和推广。目前其在高校的应用范围较为有限,缺乏大规模使用的案例。无线投屏技术发展至今,其应用趋势越来越普及化和多样化。纵观目前市场,不同无线投屏应用的产品定位各不相同,主要区分为“消费级无线投屏产品”和“专业级无线投屏产品”这两大类,两类产品无论从价格、功能和性能上都存在较大的差别。针对于教育行业,此类应用主要是面对的用户是众多的教学人员和学生,因此,其应用方案都应当满足便捷、稳定、功能等的同时还需兼顾整体化、规模化的实施要求。经过市场和部分高校调研,用于教学的无线投屏应用的方案主要有三种:第一种是以无线投屏器为核心的应用方案,即智能移动设备通过无线投屏设备与大屏幕显示设备共享屏幕,此种方案普及化程度较高,市场应用较多,技术成熟度较高;第二种是采用集控方式的应用方案,即智能移动设备利用无线网络通过集控服务器与大屏显示设备图像输入端相连的计算机联系的共享屏幕方案,此种方案应用较少,具有整体化和规模化的特点,适合大规模的集中管控;第三种是以教育类app为核心的应用方案。即通过综合性教育app中的无线投屏功能来实现投屏,此类方式都采用的是基于云端的架构,因此,它的使用需要通过展示计算机在连接互联网的状态下才能来实现。三种方案各有各自特点,比较如无线投屏应用方案比较表所示:

三、无线投屏的方案的设计与实践

随着智慧化教育概念的逐步深化,北京联合大学近些年将无线投屏技术首先应用到了5间智慧教室的建设中,经过一段时间的使用,其带来的网络化教学的方便与支撑得到了使用人员的肯定。在总结经验的同时,在学校北四环校区2号楼37间多媒体教室实施了无线投屏应用的推广和功能实现。本次实践主要以使用广泛、成熟度较高的无线投屏器方案为核心,从网络改造、多媒体设施改造和无线投屏应用设计与实现三个方面使无线投屏应用与多媒体教室进行了融合。

(一)网络改造实践

无线投屏技术的应用都是以无线网络作为其两端设备(智能移动设备和大屏显示设备)的连接桥梁,因此其效果的呈现在很大程度上都需要网络作为支撑和保障。为此,我们网络改造的目标是使用者提供更便捷的网络接入方式的同时兼顾信号稳定性的保持,实现移动设备连接到校园统一的无线网络时(无须二次连接)即可准确搜索到所在教学区域无线投屏设备。实施区域原有无线网络设备均部署于教室外楼道位置,虽然信号可以覆盖整个教学区域,但无法保障教室内部各个角落的信号强度与均衡,随着大批量的无线设备的接入很容易造成信号的不稳定和网速延迟等显现,进而影响到无线投屏的使用效果。因此,本次网络改造主要对实施区域作出了三个方面的变化。第一,无线ap部署改造。本次改造将无线ap部署于每间教室内部前后两端,并对其覆盖强度进行局部调整,使教室内部无线网络强度更加均衡化,同时,关闭原楼道位置的无线ap,尽可能保证在移动设备连接到其所在教室的无线ap。通过对信号覆盖、pHY物理端口速率等测试,均显示网络条件良好。如图1无线SSiD信号覆盖热图所示,此图为实施区域二层校园无线SSiD信号覆盖热图信号覆盖情况,图上蓝色线条为行走测试路径。第二,对无线网络进行区域划分。由于无线投屏器的使用数量较大,对于使用者来说,设备列表将会很长,不利于很快找到所需使用的无线投屏设备,为此,本次网络改造根据教室物理分布情况将网络划分为两个区域,即实现在a区域连接到校园网络时只能搜索到此区域的无线投屏设备,同样,在B区域也如此。第三,经前期无线投屏器方案的使用发现,其在5.0GHz无线网络频段中使用效果明显高于2.4GHz频段,但2.4GHz频段使用范围更为广泛,适用设备更多。为此,为保障无线投屏应用效果的同时,兼顾更多移动应用的普遍情况,本次无线网络同时开启了无线网络5.0GHz频段和2.4GHz频段,并将5.0GHz频段的无线网络隐藏,只供无线投屏设备连接使用,从而既保障了更多的移动设备可接入校园无线网络,又提高无线投屏的使用效果。

(二)与多媒体设施的融合

传统多媒体教室系统早已趋于稳定,且使用者对其操作较为熟悉,无线投屏功能应在不改变原有系统和使用习惯的同时融入其中,这也是我们此次无线投屏应用建设的目标之一。为此,我们进行了以下设计,首先是对多媒体中控面板的改造,将中控面板上的一个按键作为无线投屏信号源的选择键,其次是音视频信号的整合,通过音视频矩阵的程序策略实现音视频信号同时跟随选择发生变化,既当在中控面板中选择无线投屏设备作为信号源时,大屏显示无线投屏设备画面,音箱发出同源的声音,同样,其他信号源也如此。由于前期多媒体教室的建设一般多采用的是VGa端口作为图像输入输出端口,因此需要将图像信号与音频信号独立接入音视频矩阵。

(三)无线投屏应用方案的设计

无线投屏设备一般默认情况下其应用的规则和方式并不能符合实际教学使用需求,在小规模的使用中可以根据需要进行自由和灵活的调整,但对于批量性的建设和使用并不适用,需要提前进行统一化的设计和规范。根据前期使用经验总结及广泛的调研,本次建设做出以下设计。首先是登录界面的设计,它是进入无线投屏应用的必经之路,如同计算机的桌面,在这里我们采用了以最直观和简单方式将设备使用步骤、注意事项、动态密码等予以展现,方便使用者能够最快得到使用指导;其次是登录方式的设计,我们使用了通过动态密码的方式进行登录方式,将这个动态密码设置为40分钟进行更新一次,最大限度地保证只有在和无线设备处在同一教室的情况下,才能实现投屏应用。此外,为使在有设备处于投屏状态下仍可以看到动态密码,我们将此应用设计为当移动设备处于连接状态时,动态密码将显示于屏幕下方;最后是占用模式的设计,本次统一设定为独占模式,即只有处于投屏状态下的移动设备推出投屏状态时,其他的移动设备才能进行投屏应用。

四、总结与展望

通过此次实践实现了在原有多媒体教室中不大批量更换现有核心设备的前提下实现当下流行多系统、多种类型接口设备的演示投屏功能,既解决了原有多媒体教室布线接口单一、故障率高的问题,又丰富了教学资源的来源与操控、保障全员联入网络教学平台,实现师生的演示互动,有利于研讨型等新型课堂的探索。当然,在应用过程中也发现了其很多不足,主要有以下三个方面:第一,对于不同系统的设备由于采用的传输协议不同存在应用方式的不统一;第二,音频信号如果借助蓝牙的方式传输,受环境的影响较大,容易出现中断或连接异常的情况;第三,现有无线投屏的应用作为智慧教学系统的一部分,它们之间融合得不够紧密,并且缺乏完整、全面的管理功能。无线投屏技术的应用使智能移动设备与教育教学进行了融合,大大丰富了教学手段,不仅为教师提供更加便捷展示的分享方式,更推动了以学生为中心的教学模式的变革,成为重要的教学信息化技术之一。但该技术应用的方案存在着环境依赖、设备和系统兼容、功能等方面的问题。随着网络、信息和多媒体等无线投屏相关技术的不断发展和其应用的深度挖掘,作为智慧教学环境下的重要环节之一,无线投屏技术的应用方案将更加全面和稳定,在更多领域、更多教学场景下发挥出巨大的作用。

参考文献:

[1]吴乙雨,李鑫,杨晨,钱文轩.基于有线网络的多屏互动融合新业态方案设计[J].广播与电视技术,2018(9):66-70.

[2]胡沛然,王宜之.智慧学习环境的设计、构建和管理研究———以上海交通大学“智慧教室”为例[J].实验室研究与探索,2018(7):286-290.

[3]李琨,耿新.实时投屏技术在初中科学实验教学中的应用[J].实验教学与仪器,2019(10):48-51.

无线网络技术方案篇9

【关键词】战术互联网动态路由协议转换分组话音

1引言

目前,世界各军事大国对现代化战争提出了新的战术思想和战争策略,为满足这些新的战术需求,需要考虑建立一种可互操作、一体化、安全、灵活的指挥、控制、通信和计算机等基础信息平台。围绕当前军用战术互联网技术及军事应用的迫切需求,针对无线网络对多跳自组织、快速组网、机动组网、链路动态感知、无线网络自适应配置、网络动态部署与控制等需求,需突破无线自组网协议技术、无线分组话音传输技术、无线链路参数自动适配、无线子网融合技术、无线资源按需调配与接纳控制等一系列关键技术,紧密结合ip动态路由、路由策略自适应控制等技术,设计基于ip网络架构的无线网关设备,支持多种无线接入技术,实现无线自组网与有线网络融合,构建强壮的战术通信网络,支持话音、数据和图像等业务。

2无线ip网关设备功能和定位

无线ip网关设备利用ip网关路由技术,将本地用户局域网与区域内混合无线自组网,以及ip固定、移动广域网连接成为一个整体的战术互联网,实现区域内的移动通信单兵、机动作战武器单元、机动指挥所和广域范围的ip用户(固定指挥所)紧密结合成一个整体的战术机动作战网络。无线ip网关设备采用全ip网络架构,话音和数据一体化设计,支持动态ip路由协议,能够实现本地无线局域网与区域内无线自组网、(固定)广域网络的无缝ip连接。

在战术机动作战网络内部,可同时通过多个无线ip网关设备与ip广域网互联。在编队机动作战过程中,只需保证其中某个无线ip网关设备接入ip广域网,即可保障作战网络内的所有指挥作战单元、移动用户与固定ip广域网的不间断连接。当指挥阵地的转移或某连接节点被摧毁时,会导致无线ip网关设备与ip广域网中断,此时移动作战网络内无线ip网关设备会选择邻近的网关设备与固定ip广域网连接。如图1所示,下方模拟某集团军移动作战网络(intranet),上方模拟ip广域网(internet)或者总部指挥网络。无线ip网关设备与广域网路由器(Route)连接,通过动态路由协议完成网络互联。

无线ip网关设备与互联网路由器(Route)连接后,通过动态路由协议交互,可获得上级指挥网络的路由信息,并在移动作战网络内部各节点间进行路由重分布。因此,移动作战网络内部各节点设备可找到邻近的网络出口,从而获取达到上级指挥网络内部用户的最优路径。当某出口网关设备与外网路由器断开(或无线ip网关设备失效)时,移动作战网络内部其他各节点会进行路由重新收敛,亦可重新获得最佳网络出口,从而实现移动作战网内用户与上级指挥网络的无中断连接。

3无线ip网关设备总体设计

无线ip网关设备的协议体系可分为五层,从上至下分别是:应用层、服务层、网络层、链路层、物理层。设备协议体系架构如图2所示:

协议体系各层功能分工明确、清晰,具体如下:

(1)应用层:主要完成本地ip用户接入,包括话音用户、移动用户和数据用户等,需实现网关设备与用户信息、身份、状态交互;

(2)服务层:主要完成指挥调度协议、报文优先级控制、服务资源分配等功能,并为应用层提供了统一的服务接口;

(3)网络层:主要实现自主动态路由协议、oSpF(openShortestpathFirst,开放式最短路径优先)路由协议和标准ip接口适配等功能,同时为服务层提供了路由寻址功能,从而实现各种异构网络的有机融合和互联互通;

(4)链路层:主要包括无线CSma(CarrierSensemultipleaccess,载波监听多路访问)组网、无线tDma(timeDivisionmultipleaccess,时分多址)组网、卫星链路控制以及各种传输设备的协议匹配等功能,完成无线ip网关设备对各种传输设备的综合接入和组网控制功能,并为网络层提供链路控制功能;

(5)物理层:主要实现无线ip网关设备与各种不同物理接口、不同传输特性的各种信道的物理连接,实现业务在不同物理媒介的传输。

无线ip网关设备主要由控制处理单元、ip交换平台、信道处理单元和电源模块四部分组成,其内部连接关系如图3所示。无线ip网关设备使用通信处理器来运行路由协议,处理器只完成控制面的路由功能而不参与数据面的转发,使得数据实现了线速转发。

4无线ip网关设备技术方案

随着ip技术的迅速发展,众多通信设备厂商将致力于全ip交换的产品开发,通过构建ip开放通信体系架构,可以很好地将核心网和无线网协同考虑,打造模块化、接口统一化的全新一体化集成通信平台。ip交换平台为用户提供交换功能,可以完成多端口的网络层数据包转换与转发。同时,提供网络层接入,向用户提供高带宽(1000mbps)的网络接口。

4.1控制处理单元技术方案

控制处理单元是无线ip网关设备的核心处理单元,也是ip业务QoS(QualityofService,服务质量)保证的核心。其主要由处理器模块、FpGa模块、低速声码话音模块、显示和键盘模块四部分组成。控制处理单元主要完成设备初始化、人机交互界面、设备工作参数输入和配置、信道参数管理、路由协议、分组协议处理、数据/话音用户接入和管理等功能,并通过pCi(外部器件互连)总线实现对交换平台的访问和控制。控制处理单元设计框图如图4所示:

无线ip网关设备控制处理单元采用mpC8548处理器模块、powerQUiCCiiie500内核,主频高达1.5GHz,集成了powerpC核和新一代的powerQUiCC通信处理器模块,具有强大的网络性能和运算处理能力。其主要性能指标如下:

CpU:1333mHzmpC8548(e)

外部总线:33mHz/32bitCpCi总线

内存:512mBDDR2

存储:64mBnoRFLaSH

接口:千兆以太网、RS-232串口、USB

1xLocalBus接口,8位数据16位地址

1个i2C接口,2个Gpio接口

XmC接口,支持x4pCiexpress+4xserialRapidio

功耗:13.5w@5V

工作温度:-10℃~+50℃

存储温度:-50℃~+85℃

4.2信道处理单元技术方案

信道处理单元主要由处理器模块、DSp、FpGa、调制解调、K接口电路、e1接口电路和RS232接口电路组成。其主要完成信道接入和组网控制功能,包括无线CSma组网、无线tDma组网、卫星链路控制以及各种传输设备接口协议的匹配等功能,为网关设备提供统一的链路承载;同时,具备信道的链路状况检测和监测功能。信道处理单元原理框图如图5所示。

在物理接口方面,信道处理单元提供标准e1接口,其物理特性和电特性符合G.703标准,帧结构符合G.704标准。e1接口可通过配置,支持多种时隙分配策略,分别适用于连接不同传输设备,满足话音业务交换和数据业务交换要求。其典型时隙分配方案如图6所示。

信道处理单元提供K接口,可同时提供64kpCm话音业务接入和HDLC数据业务接入。

信道处理单元提供多路RS232串口,接口速率可配置,可接入卫星、短波、超短波电台等信道传输设备。

通过信道处理单元的基带匹配电路,可完成传统超短波电台基带信号的输入、输出。基带信号经调制解调后,转换为ttL同步串行数据流,通过FpGa完成串行数据流的同步及数据提取。DSp处理器则主要完成信道编解码和maC层的组网控制。

4.3结构技术方案

无线ip网关设备机箱由前面板、后面板和主体机箱三部分组成。前面板和后面板采用专业接插件与主体机箱连接,从而实现了网关设备内部单元板与外面板的有机连接。无线ip网关设备采用标准19英寸机柜安装,前面板主要包括显示屏、键盘、指示灯、电源接口、电源开关和把手等;后面板主要包括各种用户接口、调试接口和信道接口等。

4.4软件技术方案

无线ip网关设备的软件主要分为两类:一类是嵌入式软件,主要实现协议转换、动态路由、指挥调度、服务、网络管理、人机界面等功能,需实现的功能相对复杂,涉及协议比较全面,其运行平台为嵌入式处理器mpC8548,采用主流嵌入式操作系统Vxworks6.8,涉及编程语音C/C++;另一类是各种信道接口处理软件,主要实现编解码、数据同步、数据采集、时序等,运行平台为FpGa和DSp等。

无线ip网关设备嵌入式软件采用风河公司Vxworks6.8操作系统,其具备增强系统性能、占用更小的空间和更高的硬件平台灵活性的优势;同时,提供多种灵活的多核架构供设计师选择,以便客户根据需求选用最适合的解决方案。此外,Vxworks6.8还提供了改进的操作系统原语(oSprimitive)、USB支持和文件系统性能等,可以更加有效地帮助设计师提高产品软件质量、改善产品软件兼容性、提升产品软件性能。对应的交叉编译和调试环境为windRiverworkbench,其特点和优势主要体现在以下方面:

(1)以开放的eclipse平台为框架;

(2)单一的全功能平台,涉及到产品的整个开发周期;

(3)广泛的适用性,特别适合复杂的目标系统;

(4)丰富易用的调试手段。

4.5人机交互界面设计

无线ip网关设备的人机交互界面运行于控制处理单元,主要基于Vxworks6.8系统进行设计,为操作员提供直观、简易、清晰的人机交互接口,通过界面提供设备运行状态监控、工作参数配置、软件版本查询、设备模式切换、信道工作状态监控等功能。界面主要包含菜单栏、实时监控窗口和状态栏三部分。如图7所示。

5结束语

本文通过研究无线ip网关设备在军事战术通信网络中的定位和作用,详细阐述了网关设备的总体设计、整机设计、单元技术方案、结构技术方案和软件技术方案,可用于指导设备设计实施方案编写和工程设计。

参考文献:

[1]谢希仁.计算机网络[m].北京:电子工业出版社,2003.

[2]卢昊.无线移动自组织网的路由技术研究[D].成都:电子科技大学,2004.

[3]米志超,郑少仁.无线战术互联网控制器通信协议的设计与实现[J].理工大学学报:自然科学版,2000(6):24-29.

[4]康宇峰.从tornado到workbench――风河公司的新一代嵌入式软件集成开发环境[J].单片机与嵌入式系统应用,2005(8):80-83.

无线网络技术方案篇10

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