1、现代网络新技术论文作业 现代无线网络技术及工程领域应用摘要:无线网络技术很早就已经出现，但近期引起了人们特别的关注，这和整个电信市场的发展有着密切的关系。一方面，随着互联网的普及应用，其潜在用户正在不断增长；另一方面，人们对数据业务的重视程度也在不断增加。话音和数据这两大业务始终是电信运营业发展的关键业务，目前电信运营商的业务收入主要靠话音业务来获得，而未来的发展又离不开数据业务，话音与数据，现实与未来，正在成为运营商们积极探索的两大领域。Abstract ：Wireless network technology has been very early, but recently attrac
2、ted special attention, which has a close relationship with the development of the entire telecommunications market. On the one hand, with the popularization and application of the Internet, its potential users are growing; on the other hand, the importance of data services is also increasing. Voice
3、and data of the two big business has always been to telecom business development of key business, current business income to telecom operators mainly rely on voice service to obtain, and future development is inseparable from the business data, voice and data, reality and future, is becoming product
4、 operators explore the two major areas. 引 言随着3G时代无线应用的日渐丰富，以及无线终端设备的层出不穷，对于无线网络，尤其是基于802.11技术标准的Wi-Fi无线网络，在802.11n产品技术应用逐渐成为市场主流应用的当下，基于Wi-Fi技术的无线网络不但在带宽、覆盖范围等技术上均取得了极大提升，同时在应用上，基于Wi-Fi无线应用也已从当初“随时、随地、随心所欲的接入”服务转变成车载无线、无线语音、无线视频、无线校园、无线医疗、无线城市、无线定位等诸多丰富的无线应用。在某种意义上，Wi-Fi无线网络已不再仅仅只是2000年左右所承担“作为有线网络的
5、一种延伸”，“取代有线”已不再只是梦想。一、802.11n推动无线网络市场迅猛发展作为目前市场主流的Wi-Fi无线网络技术，802.11n标准采用多入多出(MIMO)与正交频分复用(OFDM)技术，使得网络传输速率得到了极大提升。相比802.11a/b/g的25Mbps、11Mbps、54Mbps，802.11n可将WLAN的传输速率提高到300Mbps甚至600Mbps。同时，在覆盖范围方面，802.11n接入点发射的信号虽然并不比传统硬件发射的信号传输得更远，但802.11n采用智能天线技术，通过多组独立天线组成的天线阵列，动态调整波束，保证WLAN用户接收到稳定的信号，并可减少其他信号的
6、干扰，使Wi-Fi无线网络移动性极大提高。此外，在兼容性方面，802.11n采用了一种软件无线电技术，从而成为一个完全可编程的硬件平台，不同系统的基站和终端都可以通过这一平台的不同软件实现互通和兼容，这使无线网络的兼容性得到极大改善。用户可以通过使用基于802.11n的产品实现高质量语音通话、高清视频传输以及更大范围的移动上网。而在制约市场发展的最大问题产品价格，随着802.11n正式标准的颁布，以及各个企业纷纷调低802.11n无线产品价格，目前，802.11n已逐渐取代802.11a/b/g设备成为市场主流。在ABI近日发布的最新研究报告，目前几乎所有笔记本电脑、上网本、移动互联网设备（M
7、ID）与智能手机都开始内建Wi-Fi芯片，预期未来此趋势可望延续，而由于802.11n的功能强大，加上芯片价格也一路下滑，所以在新产品均陆续选用802.11n标准后，2010年802.11n出货量将超越802.11g成为市场主流。 中国联通设计院无线传输部一室主任冯毅表示，支持802.11n标准的WLAN网络代表了无线宽带网络未来的发展方向。中国联通将在未来网络建设的招标中引入802.11n设备，并在部分数据热点地区进行建设，提高空口传输速率，以满足用户需求。动讯网数据显示，截止到2009年底，中国电信将在全国铺设的Wi-Fi热点将超过10万个；中国移动在2009年底进行了大规模WLAN采购，
8、计划在2010年底之前完成超过11万个Wi-Fi热点，预计到2010年年底，中国将会部署大约28.5万个Wi-Fi热点。同时，由于用户的需求，预计2010年中国Wi-Fi手机的总出货量会超过2800万台。ABI的数据显示，2009年无线医疗市场普及率增长60%，2010年预计将增长70%，而2010年Wi-Fi芯片出货量将达7.7亿单位。Juniper数据显示，在2010-2015年期间，基于Wi-Fi的移动电视流量的将增加25倍，将促使移动电视产业在2015年前达到近70亿美元的预期收入。四大行业是市场的主流与之前无线网络延伸有线网络、满足用户随时、随地、随心所欲的接入互联网不同，如今的无线
9、网络已不再只是单纯的满足用户的接入服务，更多的参与到企业信息化业务当中。Fluke认为，与传统的Wi-Fi无线接入市场主体不同，未来，Wi-Fi服务提供商、无线学校、无线医疗和无线酒店等四大行业将成为Wi-Fi无线网络市场的主流。二、各不同地点Wi-Fi无线网络部署1、Wi-Fi服务提供商无线网络部署：公众场所的无线网络建设必要性更是无可否认的，目前全国各地的无线城市建设就是一个最为有力的例证。作为电信运营商来说，这是一个扩展业务范围，实现应用性创新的战略手段；作为政府机构，这是便民服务的新体现；作为机场等场所，则是提高工作效率、加强业务竞争力的基础设施建设。新建成的首都国际机场T3航站楼，为
10、了实现全面提升机场运转效率，方便商旅人士移动办公、提高机场工作人员工作效率等目标，早已将无线局域网建设纳入规划，并已实施完成。现在就连一些居民小区，也开始部署无线网络。2、无线校园Wi-Fi网络部署： 以无线客户端的高速增长为前提，现在校园学子拥有笔记本和具有Wi-Fi功能的手机越来越多，同时作为建设周期较长的建筑群体，很多校园内的建筑无法架设或不适于架设有线网络，更者，校园占地面积大，空旷场所较多等特性也决定了有线网络有不少盲点，因此，架设一个复杂强大的无线网络能极大地提高校园信息化的建设，提高学生和教职工的学习、工作效率。同时，还可以分为免费的校园网内接入和付费的广域网运营两个部分来实现双
11、赢。3、无线酒店Wi-Fi网络部署： 越来越多的酒店开始配备无线上网服务，对于酒店行业而言这是提升酒店竞争力的一个小手段，如果是免费提供无线上网，就这便是在酒店业务商品化下采取的客户亲近战略了，如果是付费的话，那也是创造了新的增值服务。4、无线医疗Wi-Fi网络部署： 无线技术在医疗上的新应用对于提高医护人员的工作效率，提高救治生命质量，推动数字化医院建设必将发挥着越来越重要的作用。作为医院有线网络的补充，Wi-Fi网络有效地克服了有线网络的弊端，利用PDA、笔记本电脑或移动诊疗设备随时随地进行生命体征数据，医护数据的查询与录入，医生查房，床边护理，呼叫通信，护理监控，药物配送和病人标识码识别
12、，语音通讯应用等等，无线技术将会发挥难以替代的效用。现在甚至能实现EFMC，即无论医生在哪里，都可以通过一个号码来找到他，同时能够实现Wi-Fi与广域无线网络的无缝漫游。医院和医疗中心能够以更低的成本更有效的采集及管理信息，这不仅节省了时间，而且在特殊情况下还挽救了生命。此外，对于企业办公环境来说，架设无线网络，则是从实现移动办公，提高工作效率出发的，虽然其并不能给你带来利润的直接增长，反而会增加你的IT建设成本，如果再加上维护管理，TCO可能会增加不少。但其带来的便携移动性是无可比拟的，像公司内部的会议、网络电话，都将会方便很多，如果是实现了FMC，那对于跨地区或跨国公司来说，算下来通信成本
13、是反而减少的。三、解惑企业级Wi-Fi网络部署四大难题在过去几年中，企业级Wi-Fi无线网络得到规模化发展。然而，由于规划设计和认知的缺失，导致企业级无线网络的诸多缺陷。相关数据显示，仅就在规划设计Wi-Fi无线网络因为缺乏足够的网络安全防护意识一方面，由于安全问题给企业所带来的严重的损失由2008年的660万美元快速上升到2009年的1000万美元。目前，专家认为，在部署企业级Wi-Fi网络时用户认识主要存在四方面不足。1、信号强度： 很多人都认为无线强度越大越好，但这个观点实际是不对的。因为很多设备和AP都是同一频段，所以功率很大的时候会有互相干扰的情况发生，国家无委会针对室内无线产品的功
14、率也做了不超过100毫瓦的规定。针对这种情况，专家建议在搭建无线网络的时候，不要把AP的功率调到最大，而是应该调整到中等程度，这样即避免了相同频段设备间的干扰，同时当有AP损坏的时候，周围的AP可以自动向上调整功率来覆盖已损坏AP的覆盖范围。2、安全性： 专家认为无线网络的安全性并不是那么脆弱，而是“用户的管理”脆弱了，大部分安全问题可能都是由于用户的架设、使用不当造成的。安全性分两方面，一是网络安全，主要表现在加密、认证等方面，通过无线控制器可以做到多种加密认证方式，完全可以解决内部网络不被非法终端接入所产生的危险。二是应用安全，主要表现在对其它周边设备的影响方面，可以通过对AP进行功率调整
15、或使用不同频段来避免这个问题。3、无缝漫游： 无缝漫游是企业级Wi-Fi网络部署第一个要解决的问题，以医疗为例，只要在所有基于移动诊疗车、PDA、笔记本电脑等设备运行的应用系统，如电子病历、移动护理系统、移动查房系统等在无线信号覆盖下能够进行随意移动，而不会出现需要重新登陆、丢失数据的问题，网络传输速度正常即可满足医院的基本要求。成本问题：部署企业无线网络第一个要解决的就是你的思维定势，架设企业无线网络并不是拉条线，插个无线路由这么简单，同时，也不要被其相对SOHO级产品来说高昂的价格吓退。相比产品价格而言，构建一个高品质、可运营的企业无线网络应是首要选择。四、Fluke助力构建高品质可运营W
16、i-Fi无线网络Fluke针对企业级Wi-Fi网络部署提出了帮助用户梳理在无线网络应用中存在的问题和障碍。在技术上，2009年8月，Fluke收购AirMagnet公司，针对企业级Wi-Fi网络提供无线环境优化、抗干扰优化、覆盖环境优化、网络硬件架构和数据优化、核心网络性能优化、网络相关数据优化以及接入用户相关数据优化等，从而帮助构建高品质可运营Wi-Fi无线网络。1、无线环境优化： 针对无线干扰、覆盖效果进行，使各种干扰的影响可以降到较低的水平，同时提升覆盖效果。 2、抗干扰优化： 针对无线干扰严重的情况，无线环境的优化可以通过优化工作信道、优化发射功率，有效降低同频、邻频干扰。 覆盖环境优
17、化：在初期规划设计时考虑到薄覆盖，针对覆盖信号较差的区域，通过适当提升AP发射功率、增加新AP的方式解决覆盖效果不佳的问题。 3、网络硬件架构和数据优化： 针对网络带宽瓶颈、网络数据等方面展开，以实现提升网络性能、优化网络环境的目的。 4、核心网络性能优化： 对Wi-Fi网络所涉及的相关网络设备的业务性能监控，来判断核心网是否健康，是否需要扩容。扩容传输设备上行带宽、扩容核心交换机与IP城域网带宽等措施的实施，有效地解决了带宽不足带来的业务发展瓶颈。 5、数据优化： 针对中网络相关数据规划的不合理性诸如IP地址分配、用户认证等可能出现问题的环节，根据实际情况调整相关数据。 6、用户相关数据优化
18、： 针对用户业务的特殊性，通过对用户速率、AP负载、二层隔离设置等方面数据设置进行优化调整，有效保证每用户的上网质量、网络运行稳定性。 在产品技术上，2009年，AirMagnet推出了新版本的语音监控工具VoFi Analyzer，用户可通过AirMagnet VOFI Analyzer直接监测到每一个基于Wi-Fi的通话质量，自动探测语音来源的问题，从所有的电话线路到有线呼叫管理器进行故障问题检修。VoFi内置的专家系统考虑到无线语音传输的所有方面，用来诊断设备相关问题、QOS问题、RF问题、WLAN问题、甚至是和VoFi相关的有线网络问题。该产品经获得INTERNET TELEPHONY
19、（互联网电话技术）杂志评选的INTERNET TELEPHONY 2009年度产品奖。2009年，AirMagnet还推出了802.11n网络规划解决方案,新的解决方案将帮助网络实施人员对802.11n网络部署关键阶段进行设计，包括从现有的传统网络、无线局域网迁移至802.11n网络。在部署与迁移至802.11n网络时，AirMagnet公司的解决方案能够预先对无线局域网进行规划，从而确定802.11n网络部署策略。新的解决方案具备从现有传统网络自动迁移至802.11n网络的能力，其中包括分阶段对802.11n设备进行部署或者从现有传统基础设施分阶段的进行替换。此外，新的解决方案内置智能分析软
20、件，能够帮助用户在网络规划过程中，发现新的802.11n设备与旧设备共存时，存在哪些的缺陷。同时，AirMagnet网络规划工具可以轻松模拟无线网络部署后的性能情况，并提供每个AP的具体位置以及吞吐量的多少。通过对整个网络的规划，AirMagnet新的解决方案将拟定出每个AP具体的安装位置，为用户提供最佳802.11n网络的部署方案，包括操作模式、通道带宽、单个用户的最大传输速率。而用户可以通过这一工具，优化AP数量，并在网络部署前预测新网络所达到的最大性能与吞吐量。此外，AirMagnet Enterprise 8.5还通过了Common Criteria EAL2认证（包括服务器系统、传感
21、器和控制台）。2010年，AirMagnet Spectrum XT荣获网络产品指南杂志评选的2010年Wi-Fi产品创新奖，其AirMagnet Enterprise解决方案已经被信息安全产品指南（Info Security Products Guide）评选为2010年全球产品优胜奖。来判断网络软硬件是否健康，是否需要扩容等。 IEEE802.11技术的繁荣是最近一段时间无线领域的重大事件之一，从起初的2.4GHz频段1Mbit/s直接序列的系统，到现在发展成为复杂的5GHz正交频分复用系统，容量已经能够达到54Mbit/s、108Mbit/s甚至更高，其应用范围从一开始的以有限因特网连接
22、共享为主，过渡到今天已扩展为有线网络、音频/视频分配和移动通讯的广泛应用。本期对话将通过运营商和制造商的交流，探索无线网络的未来发展之路。无线网络技术很早就已经有了，但近期引起了人们特别的关注，这和整个电信市场的发展有着密切的关系。一方面，随着互联网的普及应用，其潜在用户正在不断增长；另一方面，人们对数据业务的重视程度也在不断增加。话音和数据这两大业务始终是电信运营业发展的关键业务，目前电信运营商的业务收入主要靠话音业务来获得，而未来的发展又离不开数据业务，话音与数据，现实与未来，正在成为运营商们积极探索的两大领域。此外，3G的发展也给电信来带来了新的机遇。从大的电信环境来分析，这种关注是必然
23、的。有专家预测，未来宽带接入市场的全球规模正在不断增长，2011年到2013年是无线宽带市场发展的大好时机，也是通信企业发展的转折点。虽然目前话音的业务量在不断增长，但其收入却并不增长，无线接入恰好是一个很好的补充手段。目前的无线宽带市场存在着多种接入方式和手段，LMDH等无线接入技术正在成为整个市场的主要技术。以10Gbit/s作为区分的界线，无线接入分为两个部分，一个部分在10Gbit/s以下，一个部分在10Gbit/s以上，主要是由于两者的带宽、覆盖等方面是一个互补的过程。10Gbit/s以下和10Gbit/s以上是两种不同的市场领域。这里面最突出的一个问题，是视距的问题，频率一高，视距
24、就会影响覆盖。从另一个方面看，无线宽带接入市场刚刚起步，技术也在不断摸索之中，而国际上已出现好几代针对数据业务的无线接入技术，这些可以简单概括为第一代、第二代和后二代，后二代还处在技术演进过程当中。最早的第一代技术受视距限制比较大，大部分使用的是单载波的无线调制技术，频谱利用率等方面都显得不足，宽带有限、扩展性也比较差；在第二代经过一些调制技术的改进，尤其是多载波等技术的发展解决了视距的问题，通过智能天线的应用扩大了覆盖，甚至使用了一些动态的调制技术，在不同的情况下，达到了最佳的频谱资源和效果。后二代技术将进一步针对特殊的固定用户群，解决好如何提供包括未来的IP接入、包交换接入等技术，支持话音
25、、视频业务，使得成本降低，这是后二代要解决的问题。应该说中国市场正在跨越式地向前发展，以后有可能会使用第二代以后的无线接入技术。在中国发展宽带无线市场，将给我们带来更好的发展机会。中国网通对无线宽带方面一直非常重视，我们对各种接入手段均进行了深入的分析。中国网通从去年开始进行新一代OFDMA固定无线网的试验，这个试验主要是利用先进的新一代无线接入技术，我们称之为OFDMA。这是一种正交频分多址技术，频率、时空方面都能够得到最好的利用，特点是可抗多径干扰和衰落，这就使得这项技术可以在一些复杂的电磁反应下能够很好地提供无视距约束的手段，并且具有高频谱利用率，用户接入速度范围宽，实测结果下行可达到6
26、.6Mbit/s，下行可达到100Kbit/s。网通之所以会使用这样的技术，主要是考虑到它的拓展性和未来的发展前景。目前，网通已经做了许多业务承载试验，包括互联网、动态IP、VoIP、视频点播、会议电视等，为未来拓展包括话音在内的综合无线接入技术提供了广阔的发展空间。在无线局域网方面，网通推出了无限伴侣业务，无限伴侣是网通在原来的基础设施之上构造的，目前发展势头良好。 应该说无线宽带是技术与市场共同驱动的结果，网通第一期所应用的技术标准是802.11b，在802.11b的基础上推动802.11a的发展，使得网通的带宽能够更广，覆盖能够更大。无线宽带互联网市场是中国市场上的一个新生事物，随着技术
27、的发展和用户需求的增长，必将会形成一个健康、有序、快速发展的无线接入无线接入技术根据接入距离的远近可以分为个人网络、局域网络、城域网络和广域网。目前，无线局域网一般占用的是免费频段，应用主要包括4个方面，一是室内；二是无线网桥；三是公共热点接入，包括机场、宾馆等；四是家庭网络用户。目前无线局域网的标准已相对成熟，主要标准有801.11b、801.11g、801.11a等，801.11b采用DSSS/CCK的调制方法，技术难度低，但传输速度较慢，发展已相对成熟，在国外市场应用较为广泛，比如欧洲，美国，亚洲，尤其是芬兰的Sonera公司在无线局域网领域应用较早，使用范围也较为广泛，已经能够实现跨国
28、漫游。目前正在研制和开发之中的801.11a和801.11g，由于采用了OFDM技术，传输速率相对较高。在无线局域网方面，中国网通是目前国内做得比较好的一家运营公司，其无限伴侣业务已在全国很多地方发展起来。此外，中国电信推出了天翼通服务，中国移动也推出了商务干线，把无线局域网与GPRS很好地结合起来，中国联通在海南博鳌论坛举办的时候，就已经提供了无线局域网的服务，目前联通正在积极进行试验，探索无线局域网与现有CDMA网络结合的解决方案。无线局域网已经发展了很长时间了，很多电信运营商也都在积极地予以推动，但是无线局域网的发展势头却并不看好，这是因为运营商在推动其发展的过程中，遇到了很多困难。首先
29、，无线局域网的覆盖区域比较小而且是不连续的，如何把无线局域网与其它服务结合起来，使其能够形成一个广泛的舞台，是运营商必须考虑的问题，而且无线局域网所提供的是二层接入能力，签权认证机制还不够完善，尤其是计费系统不够完善，不同的运营商之间以及不同标准之间的异种网络的切换以及漫游问题不能很好地得到解决。此外，还有客户端的软件和硬件的支撑系统也非常重要。无线局域网需要具备提供分级网络管理的功能，需要提供可靠的安全保证，要有负载均衡策略、较高的性能价格比和良好的经营策略，要可管理、可扩展，并且能够提供良好的QoS保证。无线局域网的发展既要加强应用的扩展，同时也要提供必不可少的安全保证，此外还要注意与其它
30、技术的有机结合，比如蓝牙技术、CDMA技术的结合等。 无线局域网与CDMA的结合，目前主要是与窄带CDMA的结合，在韩国已经生产出了具有这种结合功能的卡，主要支持802.11b标准，卡里内置有CDMA的芯片，可同时支持话音和数据两种业务，联通目前正在与韩国加强这方面的合作。联通前不久已经开始了CDMA 1X系统的建设，CDMA 1X的数据是通过分组式的IP网络进行传输的，接下来所要做的网络，数据将通过IP网络进行传输。CDMA 1X数据系统的性能和特点包括，其标准是基于国际标准的，各厂家的产品可以进行互联互通，采用的是分步式结构，能够按要求提供不同的服务。目前联通的CDMA网络已经能够支持简单
31、IP和移动IP，能够进行网元管理，所提供的用户认证和计费系统也是电信级的。另外，还可支持加密机制和VPN隧道机能，并可提供理想的信令控制机制。 由于CDMA 1X网络里面已经有了3A认证和成熟的计费系统，这样，无线局域网接入进去就会非常简便，但同时也存在一个问题，就是终端的网卡目前没有厂家提供，因为CDMA网络刚刚起步，终端厂商还没能生产出真正成熟的产品。如果将无线局域网与CDMA1X相结合，就可以真正实现无缝的链接，可以使用户享受到无处不在的数据业务。目前已经商用的CDMA数据网络在世界上已经有一些国家使用，如果中国拥有了这种将两者结合起来的解决方案，未来就能够实现国际漫游。联通是全业务的公
32、司，有覆盖全国的G网和C网，有统一的计费系统，作为一家全业务的公司，目前联通所拥有的网络资源包括PSTN、TDM193，其统一的智能网平台能够在全国范围内提供智能网络服务，联通的IP/ATM165也是一个覆盖全国的网络，VoIP已经能够和其它的网络相结合，以及覆盖全国的GSM和CDMA网络。目前联通正在探索无线局域网与CDMA 1X的业务模式，探索与互联网业务相融合的可行性，目前在海南已经有了一些实验。联通的目标是能够将这些现有资源整合起来，与无线局域网真正有机地结合起来，这样就能够真正实现综合业务的服务，这是联通未来努力的方向。 2002年是IT业发展有深远意义的一年，也是网络通讯和电信通讯相融合的一年。随着IEEE 802.11x标准协议的成熟和确立，无线网络系统深受全球IT业、电信业和电信运营商的关注和期待，人们称之为宽带年。随着无线宽带技术的发展，给移动铺设了周边的网络环境。如今，中国电信已经推出了天翼通系统，中国网通建立了无线宽带实验网络，在广州的白云机场、北京的嘉里中心、上海的国际会展中心和上海浦东的香格里拉饭店等重要场所，都建立了无线宽带的试验网络。全球兴起无线宽带热，无线与宽带成为人们的梦想。与有线组网相比较，无线组网具有下列特点。一是安
