無線局域網(wǎng)技術(shù)要點(diǎn)范文

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無線局域網(wǎng)技術(shù)要點(diǎn)

篇1

關(guān)鍵詞:家庭無線局域網(wǎng);組建;安全

中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)20-4670-02

Construction and Safety of Home Wireless LAN

CHENG Yong-bing, Qi Ge

(Xinxiang Career Technical College Electronic Information Department of Henan, Xinxiang 453000,China)

Abstract: Wireless local area network is formed by the wireless communication technology and wireless router, wireless network card, wireless hub, computer and other equipment of the computer network, it has the flexibility and mobility, the laying of low cost, convenient use and other advantages, has been widely used in ordinary families. In a family of wireless local area network, wireless network card, should first choose the appropriate wireless router, and then apply for broadband into people's homes, the line received a wireless router, determine the location of the wireless router, wireless network card is installed, should also strengthen the management of wireless access point. In addition, but also through the security settings, open the firewall and other ways to strengthen network security management.

Key words: home wireless LAN; construction; safety

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入了千家萬戶,上網(wǎng)成了人們?nèi)粘I畹闹匾獌?nèi)容。當(dāng)筆記本電腦、網(wǎng)絡(luò)電視、智能手機(jī)等電子產(chǎn)品出現(xiàn)后,有線局域網(wǎng)絡(luò)的局限性日漸凸顯,于是無線局域網(wǎng)開始誕生。所謂無線局域網(wǎng)是以無線電波、紅外線等無線媒介代替局域網(wǎng)中的部分傳輸功能而形成的局域網(wǎng)。無線局域網(wǎng)有著靈活性強(qiáng)、可移動、投資成本低等優(yōu)點(diǎn),能夠給家庭用戶帶來許多便利,但也存在許多網(wǎng)絡(luò)安全問題。

1 簡述無線局域網(wǎng)特點(diǎn)

無線局域網(wǎng)是由無線通訊技術(shù)和無線路由器、無線網(wǎng)卡、無線集線器、計算機(jī)等設(shè)備組建的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò),無線局域網(wǎng)通訊不受環(huán)境限制,只要安裝接入點(diǎn)設(shè)備,就可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息覆蓋,從而實(shí)現(xiàn)無線共享上網(wǎng)。

1.1 無線局域網(wǎng)的優(yōu)勢

首先,無線網(wǎng)絡(luò)有著較強(qiáng)的靈活性與移動性。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備放置易受網(wǎng)絡(luò)位置限制,而無線局域網(wǎng)有著移動性強(qiáng)的特點(diǎn),可以在無線信號覆蓋范圍內(nèi)的任何位置接入網(wǎng)絡(luò),方便于用戶使用智能手機(jī)、筆記本等移動性強(qiáng)的上網(wǎng)設(shè)備。其次,無線網(wǎng)絡(luò)便于安裝與檢修。傳統(tǒng)局域網(wǎng)絡(luò)的鋪設(shè)、檢查電纜耗費(fèi)時間且麻煩,還給網(wǎng)絡(luò)使用帶來了許多不便,而無線局域網(wǎng)的安裝非常方便,可以減少了昂貴、繁瑣、費(fèi)時的布線與線路規(guī)劃。在有線局域網(wǎng)中,若系統(tǒng)出現(xiàn)物理故障,尤其是出現(xiàn)線路接觸不良的故障時,線路檢修非常困難,往往需要付出很大代價,而無線局域網(wǎng)的故障排查較為簡單,故障維修只要更換故障設(shè)備即可。

此外,無線局域網(wǎng)有著易擴(kuò)展的優(yōu)點(diǎn),能夠很快將小型局域網(wǎng)擴(kuò)展成為上千用戶的大型局域網(wǎng),有助于解決大型會議、辦公室、公共場所難以布線的問題。[1]例如,當(dāng)企業(yè)及應(yīng)用環(huán)境的更新,原有的網(wǎng)絡(luò)需要重新布局,而架設(shè)無線局域網(wǎng)絡(luò)能夠降低成本,提高工作效率。

1.2 無線局域網(wǎng)的不足之處

無線局域網(wǎng)給用戶上網(wǎng)帶來了許多方便,但也存在許多不足之處,例如,無線局域網(wǎng)通過無線發(fā)射裝置發(fā)射的無線信號,這些信號很容易受到建筑物、墻壁、車輛等障礙物的阻擋,從而影響無線局域網(wǎng)的性能;無線信道傳輸速率較低,只適用于小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)使用與個人終端;無線局域網(wǎng)使用的不是物理連接通道,而是發(fā)散的無線信號,這很容易導(dǎo)致通信信息泄露,帶來各種網(wǎng)絡(luò)安全問題。

2 家庭無線局域網(wǎng)的組建

2.1 無線設(shè)備選購

家庭無線局域網(wǎng)由無線網(wǎng)卡、無線接入點(diǎn)、計算機(jī)設(shè)備等設(shè)備組成,要組建家庭無線局域網(wǎng)首先就是選購無線網(wǎng)卡。無線網(wǎng)卡的種類、性能繁多,在選購無線網(wǎng)卡時應(yīng)注意以下幾方面內(nèi)容。從接口類型上看,無線網(wǎng)卡可分為USB、PCI、PCMCIA三種類別,不同類型的無線網(wǎng)卡適用于不同的計算機(jī)之上,USB接口可以用于臺式機(jī)和筆記本之上,PIC接口多用于臺式機(jī),PCMCIA接口多用于筆記本。從傳輸速率上看,大多數(shù)無線網(wǎng)卡最大傳輸速率在54Mbps左右,有些廠家的產(chǎn)品的速率達(dá)到了 108Mbps,通常情況下54Mbps的速率就可以滿足普通家庭用戶,因而,家庭用戶可以選用54Mbps傳輸速率的網(wǎng)卡。從網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)上看,無線網(wǎng)卡多有IEEE802.11g、IEEE802.11b和IEEE 802.11a 幾種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),分別支持54Mbps、11Mbps和20Mbps的傳輸速率,這幾種產(chǎn)品的兼容性也各不相同,IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品可以兼容IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)的,IEEE 802.11a標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品與其他兩種產(chǎn)品互不兼容。[2]

此外,在選購無線網(wǎng)卡時,應(yīng)當(dāng)看清楚產(chǎn)品是否支持wifi認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)橹挥型ㄟ^認(rèn)證的產(chǎn)品,才能用于家庭無線局域網(wǎng)建設(shè);應(yīng)注意無線網(wǎng)卡的兼容性,最好選用IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,以免出現(xiàn)產(chǎn)品不兼容的問題;還應(yīng)注意無線網(wǎng)卡的安全性,應(yīng)選用WAP和WEP加密技術(shù)的產(chǎn)品。傳輸距離也是判斷無線網(wǎng)卡性能的重要標(biāo)準(zhǔn),傳輸距離越大,信號穩(wěn)定性越好,使用起來也越方便,通常選用室內(nèi)傳輸30米至100米的無線網(wǎng)卡,即可滿足家庭需要。

家庭無線局域網(wǎng)的無線接入設(shè)備多為無線路由器,無線路由器是帶有路由器功能的無線接入點(diǎn),可以直接連接到ADSL寬帶線路上,組成一個獨(dú)立的家庭無線局域網(wǎng)。在選用無線路由器時,應(yīng)注意以下事項(xiàng):一是網(wǎng)絡(luò)接入方式。移動、聯(lián)通、電信等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商的網(wǎng)絡(luò)接入方式各不相同,主要有PSTN、ISDN、ADSL、CableModem、無源光網(wǎng)絡(luò)幾種接入方式,在選購無線路由器時,一定要弄清楚自己使用的接入方式以及無線路由器所支持的接入方式。二是無線路由器的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。無線路由器的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)與無線網(wǎng)卡一樣,有IEEE802.11g、IEEE802.11b和IEEE 802.11a 幾種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),在選用無線路由器時,應(yīng)選用和無線網(wǎng)卡網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)一致的設(shè)備,最好選用兼容性強(qiáng)的IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)。此外,選用無線路由器時,最好選用有內(nèi)置防火墻功能的設(shè)備,以保證網(wǎng)絡(luò)傳輸安全。

2.2 家庭無線局域網(wǎng)的組建

第一,申請入戶寬帶線路。在組建家庭無線局域網(wǎng)之前,應(yīng)向移動、電信等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商申請寬帶業(yè)務(wù),在開通寬帶業(yè)務(wù)之后,服務(wù)商會將線路鋪設(shè)入戶,并為用戶提供上網(wǎng)賬號與密碼,這時用戶就可以架設(shè)無線局域網(wǎng)了。第二,把線路接到無線路由器上。在連接無線路由器時,需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商提供的接入方式進(jìn)行恰當(dāng)處理。電話線入戶的用戶要用“貓”處理信號,以便網(wǎng)絡(luò)信號傳輸,然后用戶要將“貓”的網(wǎng)絡(luò)端口與無線路由器的WAN口連接起來;光纖入戶的用戶只要將無線路由器的WAN端口與網(wǎng)線連接起來,就可以進(jìn)行無線上網(wǎng)。[3]第三,確定無線路由器的位置。無線路由器可以將網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)變?yōu)闊o線信號,無線信號的傳播以無線接入點(diǎn)為中心,距離越近信號越強(qiáng),信號傳輸質(zhì)量越高。因而,應(yīng)將無線路由器放置到不易受阻擋的位置,還應(yīng)避開金屬物體和強(qiáng)磁場的干擾,使網(wǎng)絡(luò)信號能夠覆蓋到室內(nèi)的每個角落。第四,安裝無線網(wǎng)卡。電腦要無線上網(wǎng)就必須安裝無線網(wǎng)卡,臺式機(jī)可以用PCI或USB無線網(wǎng)卡,筆記本可以用PIC或USB網(wǎng)卡。在安裝網(wǎng)卡時,可以按照無線網(wǎng)卡說明書的提示,將無線網(wǎng)卡安裝于計算機(jī)上,并運(yùn)行無線網(wǎng)卡驅(qū)動程序,這樣無線網(wǎng)卡就可以在計算機(jī)上正常使用了。此外,還應(yīng)查看無線接入點(diǎn)說明書,確保無線接入點(diǎn)與無線網(wǎng)卡的網(wǎng)段是否一致。第五,加強(qiáng)無線接入點(diǎn)的管理。初次接入系統(tǒng)時,系統(tǒng)會提示是否接入不安全的無線網(wǎng)絡(luò),用戶只要點(diǎn)擊確認(rèn)連接即可。在正常連接之后,網(wǎng)絡(luò)屬性中會顯示信號強(qiáng)度,用戶應(yīng)將IP地址和用戶密碼輸入電腦之中,之后就可以進(jìn)行無線接入點(diǎn)界面管理。根據(jù)寬帶網(wǎng)絡(luò)接入方式的區(qū)別,用戶可以將WAN口的IP地址分別設(shè)置為動態(tài)、靜態(tài)或PPPOE,各種設(shè)置完成后,就可以進(jìn)行無線上網(wǎng)了。[4]

3 家庭無線局域網(wǎng)的安全措施

3.1 無線局域網(wǎng)的安全設(shè)置

無線局域網(wǎng)給家庭上網(wǎng)帶來了很大的方便,也可能會帶來許多安全問題,因?yàn)闊o線信號是發(fā)散的,只要在無線接入點(diǎn)的信號范圍內(nèi),都可以獲取無線電波信號,這可能會帶來網(wǎng)絡(luò)安全問題。為此,應(yīng)通過IE瀏覽器登陸無線接入點(diǎn),在“安全”選項(xiàng)中選擇WEP加密功能,然后輸入16進(jìn)制的10位字符的密碼,保存設(shè)置之后重新啟動無線接入點(diǎn)。然后打開自己的電腦,在“控制面板”中選擇“網(wǎng)絡(luò)和internet”一欄下的“網(wǎng)絡(luò)和共享中心”,找到“管理無線網(wǎng)絡(luò)”并右擊它,找到自己的無線接入點(diǎn),點(diǎn)擊“屬性”,激活“數(shù)據(jù)加密”,在“網(wǎng)絡(luò)密鑰”、“確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)密鑰”中填寫密碼,點(diǎn)擊“確認(rèn)”即可。[5]

3.2 開啟防火墻功能

防火墻是軟件與硬件設(shè)備組合的、內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)之間的保護(hù)屏障,也是internet和intranet之間的安全網(wǎng)關(guān)。防火墻保護(hù)內(nèi)網(wǎng)免受非授權(quán)主體侵入,保證有價值的資源不會流出。通過無線接入點(diǎn)接入internet時,可能會遭遇到黑客入侵,從而產(chǎn)生無線網(wǎng)絡(luò)安全問題。為此,可以開啟防火墻功能,確保無線網(wǎng)絡(luò)安全。家用無線路由器的防火墻功能較為簡單,僅具有IP地址過濾、域名過濾等功能,

3.3 加強(qiáng)計算機(jī)安全管理

在家庭無線局域網(wǎng)中,計算機(jī)可能會遭遇病毒侵蝕、人為竊取、黑客攻擊、垃圾信息侵?jǐn)_等網(wǎng)絡(luò)安全問題,為此,用戶可以在計算機(jī)上安裝360殺毒軟件、毒霸殺毒軟件、支付網(wǎng)關(guān)軟件、瀏覽器軟件等,卸載用處不大的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,加強(qiáng)計算機(jī)安全管理。[6]

無線局域網(wǎng)技術(shù)有著組網(wǎng)靈活、便于安裝、接入速率高等有著獨(dú)特優(yōu)勢,受到了用戶的青睞,如今已被廣泛應(yīng)用于家庭局域網(wǎng)建設(shè)之中,特別是在難以布線的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,無線局域網(wǎng)的應(yīng)用更為普遍,但是無線局域網(wǎng)也有著安全性差、傳輸速率低等缺陷。因而,我們應(yīng)該根據(jù)家庭上網(wǎng)的實(shí)際需要,選擇合適的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè),建立滿足家庭需要的無線局域網(wǎng)。

參考文獻(xiàn):

[1] 祝承武,.家庭無線局域網(wǎng)管理系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì),2007(36).

[2] 單紀(jì)文,張秉權(quán),徐濤.WLAN的一種分層管理結(jié)構(gòu)設(shè)計及實(shí)現(xiàn)[J].計算機(jī)工程,2005,31(3).

[3] 閆俊伢.家庭無線局域網(wǎng)的組建與安全策略分析[J].計算機(jī)安全,2010(9).

[4] 梁嘉亮,龔家舉.家庭使用的無線局域網(wǎng)的信息安全問題淺析[J].福建電腦,2009(8).

篇2

關(guān)鍵詞:城市軌道交通;車—地?zé)o線通信網(wǎng)絡(luò);TD—LTE技術(shù)

0引言

當(dāng)前國內(nèi)軌道交通通信系統(tǒng)一般采用WALN(無線局域網(wǎng)技術(shù)),但實(shí)際應(yīng)用時很難適用于快速移動的環(huán)境,而且在信號切換過程中,數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性比較差。而TD—LTE技術(shù)采用專用頻段傳輸,數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性和安全性均比較高,逐漸被應(yīng)用于軌道交通通信建設(shè)中,因此,對該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)探究至關(guān)重要。

1TD—LTE技術(shù)概述

TD—LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要是由CN(核心網(wǎng))以及U—TRAN(無線接入網(wǎng))所組成的,其無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通過分組交換的具體運(yùn)行模式,突破了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的架構(gòu)模式,大大提升了傳輸速度。在此變化過程中,LTE無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不僅在無線數(shù)據(jù)結(jié)口方面得到了良好的改進(jìn)與完善,而且在整個網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行系統(tǒng)中通過EPC這一分組交換的核心網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建了科學(xué)的EPS演進(jìn)分組系統(tǒng)。與此同時,分組交換核心網(wǎng)EPC與E—UTRAN一同結(jié)合實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)有效釋放IP承載數(shù)據(jù)流以及建立用戶的請求架構(gòu)。3G以及2G網(wǎng)絡(luò)都屬于分層架構(gòu)的部署形式,因此這一網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)較多,準(zhǔn)備發(fā)送或從天線發(fā)射的網(wǎng)絡(luò)信號解調(diào)主要依靠BTS和NodeB,然后經(jīng)過解調(diào)處理的射頻信息進(jìn)行重傳或糾錯處理。在此結(jié)構(gòu)中,很多不同的BTS或NodeB都受到BSC和RNC的控制,這兩大結(jié)構(gòu)的主要任務(wù)是負(fù)責(zé)及控制BTS、NodeB基站中的數(shù)據(jù)交換以及信令傳輸,并通過對無線網(wǎng)絡(luò)資源的管理,從而將其與CN相連接。同時,TD—LTE無線網(wǎng)絡(luò)主要采用了扁平化以及單節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),能夠有效減少數(shù)據(jù)和信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸路徑,縮短數(shù)據(jù)信息的傳輸周期[1]。將TD—LTE技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中,其優(yōu)勢是:①TD—LTE技術(shù)采用蜂窩同頻組網(wǎng)技術(shù),根據(jù)這項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn),即使在網(wǎng)絡(luò)覆蓋是處于滿負(fù)荷還是空載的情況,僅受到鄰近地區(qū)的同頻信號干擾,而GSM終端僅受到相鄰小區(qū)的同頻干擾,這樣干擾信號不容易被高層建筑物遮擋。②TD—LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃需要基站的布局結(jié)構(gòu)與業(yè)務(wù)的需求,相匹配才能發(fā)揮最大的作用。如果基站與業(yè)務(wù)的實(shí)際不相匹配,則會導(dǎo)致小區(qū)信號吞吐不均勻信號受到影響。

2軌道交通信號系統(tǒng)現(xiàn)狀

在軌道交通通信工程建設(shè)中,主要采用以下幾種系統(tǒng):基于通信業(yè)的自動控制系統(tǒng);列車的自動監(jiān)控子系統(tǒng);列車自動防護(hù)子系統(tǒng);列車自動運(yùn)行子系統(tǒng)等。在無線通信系統(tǒng)方面,主要采用免費(fèi)開放的無線局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù),通過應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù),能夠有效滿足很多城市軌道通信需要,但是其缺陷是:①易擾。②信號的不穩(wěn)定性[2]。

3TD—LTE技術(shù)在城市軌道交通車—地?zé)o線通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

3.1漏纜設(shè)置

漏纜設(shè)置TD—LTE應(yīng)用MIMO技術(shù),可以對空間資源進(jìn)行有效利用,從而有效提升通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性。城市軌道的運(yùn)行環(huán)境比較特殊,因此,為了保證系統(tǒng)可靠性,一個隧道區(qū)間應(yīng)設(shè)置2條漏纜實(shí)現(xiàn)區(qū)間覆蓋,每條漏纜同時承載A、B網(wǎng)信息,當(dāng)一根漏纜出現(xiàn)問題時,另外一根漏纜還可以繼續(xù)發(fā)揮作用。通常情況下,雙漏纜覆蓋區(qū)間既可以新設(shè)2條漏纜,也可共享其他系統(tǒng)漏纜,以降低投資成本、節(jié)約空間資源。但在城市軌道交通線路中,出于管理及使用機(jī)制方面的考慮,基本不采用與移動運(yùn)營商共用漏纜,而與專用無線TETRA系統(tǒng)共用漏纜存在以下問題:專用無線TETRA系統(tǒng)的工作頻段為800MHz,該系統(tǒng)漏纜已經(jīng)于公安350MHz無線通信系統(tǒng)共用,因此,若再與1800MHz頻段合用,頻點(diǎn)跨度較大,會降低漏纜傳輸性能;同時信號頻率越高,傳輸距離越短,每個RRU的小區(qū)覆蓋半徑約為600M,專用無線TETRA基站小區(qū)覆蓋半徑約為1300M,與1800MHz合用漏纜,中繼斷點(diǎn)增多,增加專用無線TETRA系統(tǒng)信號合路及接頭等損耗[3]。

3.2區(qū)間覆蓋網(wǎng)絡(luò)冗余方案

對于區(qū)間覆蓋網(wǎng)絡(luò)冗余方案,采用A、B網(wǎng)2套無線子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)同址設(shè)置方法。其中。A網(wǎng)中的BBU和RRU設(shè)置位置以及二者之間的關(guān)系保持不變,另外,對于B網(wǎng)RRU,采用交織配置方式,

3.3干擾分析

(1)同頻小區(qū)間干擾。由于城市軌道交通中上、下行線路間隔較小,尤其是在高架單橋雙線、側(cè)式站軌行區(qū)等區(qū)域,兩側(cè)線路小區(qū)若不滿足隔離度要求,無線鏈路質(zhì)量將受到極為嚴(yán)重的同頻干擾影響。為解決兩側(cè)線路間小區(qū)干擾,主要采用小區(qū)合并的方式,即使用同一小區(qū)信號覆蓋兩側(cè)線路。而由此可能造成無線帶寬不足的情況,需要通過控制小區(qū)內(nèi)的用戶數(shù)量來加以解決。加大列車間隔和控制RRU發(fā)射功率、減小小區(qū)覆蓋范圍均能達(dá)到較少小區(qū)內(nèi)用戶數(shù)量的目的,比較而言,后者更易實(shí)現(xiàn)。(2)系統(tǒng)間干擾。由很多干擾類型所組成的,包括接收機(jī)互調(diào)干擾、各移動運(yùn)營商系統(tǒng)間的鄰頻干擾等,對此,為了盡量減少系統(tǒng)間干擾,在各個系統(tǒng)之間,應(yīng)該注意保持一定的隔離度。通過理論計算,并綜合考慮各廠家設(shè)備的性能指標(biāo),一般80DB的隔離度即可滿足要求。同時,TD—LTE系統(tǒng)頻段處于1785~1805MHz之間,與中國移動通信的DCS1800下行1805~1830MHz鄰頻,這樣就可能會出現(xiàn)鄰頻干擾問題,對此,在各個系統(tǒng)之間,可以設(shè)置5MHz的保護(hù)間隔。

3.4TD—LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化策略

在TD—LTE網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中,SINR的運(yùn)行受到重疊覆蓋高低的影響,而影響重疊覆蓋的主要因素為天線的夾角,也就是對基站的設(shè)計是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)之一。基站以及天線夾角對于網(wǎng)絡(luò)的影響較大,在外界環(huán)境不發(fā)生巨大變化的情況下,合理設(shè)計天線的夾角可以有效增加移動無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積。在這一基礎(chǔ)上,實(shí)施對劣化小區(qū)的治理,針對性的設(shè)計基站,改善劣化小區(qū)的用戶感知,提高移動網(wǎng)絡(luò)覆蓋的整體效率。此外,在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中,網(wǎng)絡(luò)信號受到來自外界因素的影響,減少網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷是降低網(wǎng)絡(luò)信號干擾的重要手段,也是TD—LTE無線網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)之一。尤其是針對4G網(wǎng)用戶流量,熱點(diǎn)小區(qū)的負(fù)荷不斷升高,要盡量保持小區(qū)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)分布合理。

4結(jié)語

綜上所述,TD—LTE是一種先進(jìn)的通信技術(shù),TD—LTE系統(tǒng)的安全性和可靠性比較高,現(xiàn)如今已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于城市軌道交通通信建設(shè)中。根據(jù)本文分析,在城市軌道交通車—地?zé)o線通信施工中應(yīng)用TD—LTE技術(shù),能夠有效提升城市軌道交通車—地?zé)o線通信的網(wǎng)絡(luò)水平,合理利用頻率、空間、漏纜等資源,保證通信系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn):

[1]賈萍,徐淑鵬.TDD-LTE技術(shù)在城市軌道交通CBTC系統(tǒng)中應(yīng)用[J].城市軌道交通研究,2015(12):113-116.

[2]莫宏波,朱新寧,果敢,等.LTETDD與LTEFDD的關(guān)鍵過程差異分析[J].電信科學(xué),2010(2):74-79.

篇3

關(guān)鍵詞:計算機(jī)網(wǎng)絡(luò);教學(xué)改革;實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2007)06-11769-01

1 引言

隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在社會應(yīng)用的日益廣泛深入,社會各行各業(yè)對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不同層次人才的需求也日益增加,對從事計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的人員也提出了新的要求。為了適應(yīng)社會的發(fā)展,充分發(fā)揮計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在國計民生中的作用,必須培養(yǎng)一批具有一定理論水平和高素質(zhì)的實(shí)踐應(yīng)用型人才。本文從理論、實(shí)訓(xùn)、對任課教師的要求、教學(xué)方法與手段、考評模式等幾個方面,談?wù)劯咝!队嬎銠C(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)改革的探索。

2 現(xiàn)狀分析

《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》是計算機(jī)專業(yè)最早開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課之一。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》已經(jīng)列為計算機(jī)、信息和通信等相關(guān)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課。但多年來,該課程一直延續(xù)著傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式:以網(wǎng)絡(luò)的工作原理為綱、以O(shè)SI/RM為主線進(jìn)行理論教學(xué)。教學(xué)內(nèi)容理論多實(shí)踐少,知識點(diǎn)相對陳舊;教學(xué)方法單一,幾乎不涉及工程和應(yīng)用技術(shù),適應(yīng)面窄,很難跟上專業(yè)課教學(xué)的發(fā)展,達(dá)不到學(xué)以致用的目的。這也不符合高職高專以應(yīng)用能力為主的人才培養(yǎng)的模式。因此,《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程要以實(shí)用為目標(biāo)、以就業(yè)為導(dǎo)向,進(jìn)行教學(xué)改革,不苛求其系統(tǒng)性、嚴(yán)密性,而突出其實(shí)用性、寬廣性。

3 課程概述

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,以數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ),有自己獨(dú)立的理論體系和知識架構(gòu)。該課程的教學(xué)目標(biāo):通過本課程的教與學(xué),使學(xué)生熟悉計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu),熟悉通信協(xié)議、路由協(xié)議的機(jī)理和常見網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作原理;具備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安裝、調(diào)試和基本維護(hù)的能力,能夠根據(jù)需要進(jìn)行中小型網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、設(shè)計、組裝和維護(hù),掌握一定的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)和管理知識,具備應(yīng)用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)解決實(shí)際問題的能力。根據(jù)該目標(biāo),本課程在知識體系的構(gòu)架設(shè)計上,以針對性和實(shí)用性為出發(fā)點(diǎn),以于解決實(shí)際問題為目的,將教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)定位在對學(xué)生網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安裝與調(diào)試、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計等應(yīng)用能力的培養(yǎng)上;在原理的深度上,本著“必需、夠用”的基本原則,使學(xué)生能對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有較全面的和系統(tǒng)的了解,掌握計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通信的基礎(chǔ)知識和基本理論;在教學(xué)方法上,側(cè)重于對實(shí)際問題的分析,以實(shí)際問題為藍(lán)圖建立教學(xué)模型;在教學(xué)效果上,以掌握中小型網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計以及交換機(jī)、路由器的配置為核心,力爭讓學(xué)生擺脫復(fù)雜的理論概念,重點(diǎn)培養(yǎng)和訓(xùn)練他們解決實(shí)際問題的意識和能力。

4 對教師綜合素質(zhì)的要求

根據(jù)該課程的教學(xué)目標(biāo)的剖析以及社會對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才的技能需求,要求任課教師除應(yīng)具有較扎實(shí)的理論基礎(chǔ)知識外,還應(yīng)具備較為豐富的網(wǎng)絡(luò)工程和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)。理論基礎(chǔ)知識應(yīng)包括:(1)計算機(jī)軟硬件技術(shù)和通信技術(shù)基礎(chǔ);(2)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的原理、體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)安全;(3)常用的通信協(xié)議和路由協(xié)議的數(shù)學(xué)模型、工作原理。通過教與學(xué),有助于學(xué)生快速形成對網(wǎng)絡(luò)的初步認(rèn)識,了解網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作的機(jī)制,了解網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和路由協(xié)議的實(shí)現(xiàn)。

網(wǎng)絡(luò)工程和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)包括:(1)了解市場上主流網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和產(chǎn)品,掌握網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的理論和網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù),具有局域網(wǎng)、校園網(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)計以及現(xiàn)場施工的經(jīng)歷,有助于培養(yǎng)學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與施工技能;(2)熟悉網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理,熟悉常用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的配置和管理,掌握主流網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),能夠診斷常見的網(wǎng)絡(luò)故障,具有局域網(wǎng)、校園網(wǎng)的管理和維護(hù)經(jīng)驗(yàn),有助于培養(yǎng)學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)管理技能;(3)能夠緊跟計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展前沿,有從事計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)和科研項(xiàng)目的研究,有助于學(xué)生了解網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的最新動態(tài),接觸到比較先進(jìn)、主流和實(shí)用的技術(shù)。如果教師缺乏計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論和實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn),沒有計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、應(yīng)用經(jīng)歷,將無法把握所講知識要點(diǎn),只能照本宣科。所講內(nèi)容模糊、粗放,激發(fā)不了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

5 教學(xué)內(nèi)容

5.1 教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃

在內(nèi)容設(shè)置上,淘汰傳統(tǒng)教學(xué)中的陳舊內(nèi)容,以TCP/IP體系為重點(diǎn),兼顧理論和工程技術(shù),有選擇地加入思科等知名網(wǎng)絡(luò)廠商的最新培訓(xùn)內(nèi)容和行業(yè)前沿技術(shù)。主要內(nèi)容為:(1)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)論;(2)TCP/IP協(xié)議體系;(3)傳輸介質(zhì)與通信基礎(chǔ);(4) 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,局域網(wǎng)和廣域網(wǎng);(5)IP尋址和路由,路由選擇協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)互連,Ipv6;(6)交換機(jī)的工作原理與配置;(7)以太網(wǎng)技術(shù)、以太網(wǎng)的多層交換、無線局域網(wǎng)等;(8)路由器工作原理與配置;(9)用戶接入;(10)局域網(wǎng)、校園網(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)計、管理和維護(hù)等。

5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計規(guī)劃

實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)是加深理解、驗(yàn)證、鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容的最有效的方法,是本課程建設(shè)中重要組成部分,實(shí)踐部分實(shí)施效果直接影響到整體教學(xué)效果。通過對企事業(yè)單位所需人才技能的需求調(diào)查分析,圍繞服務(wù)器的配置和管理、交換機(jī)的配置和管理、路由器的配置和管理、網(wǎng)絡(luò)綜合布線和局域網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計等幾個方面,精心設(shè)置了25個必做基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與12個選做實(shí)驗(yàn)。對于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),可提供模擬仿真軟件或虛擬機(jī)讓學(xué)生利用課后在宿舍中完成;對于選做實(shí)驗(yàn),限制學(xué)生必須在實(shí)驗(yàn)室中完成??蓪?shí)施半放式實(shí)驗(yàn)教學(xué),規(guī)定學(xué)生實(shí)驗(yàn)的時間與次數(shù)。在實(shí)驗(yàn)過程中,教師可以給予指導(dǎo),以促進(jìn)學(xué)生認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn),真正掌握教學(xué)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)完成后,要求學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)報告并講評。通過實(shí)驗(yàn),特別是綜合實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計,能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力,讓學(xué)生對理論中的網(wǎng)絡(luò)真實(shí)化,極大地提高了學(xué)習(xí)效果,提高了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

6 教學(xué)方法和教學(xué)手段

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的原理比較抽象,針對難以理解的概念或較為復(fù)雜的過程,參考思科等知名廠商的培訓(xùn)資料和網(wǎng)上資源,精心組織和設(shè)計了多媒體教學(xué)課件以及FLASH動畫。通過多種模式教學(xué),使抽象的理論形象化,復(fù)雜的過程簡單化。提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,深化了對教學(xué)內(nèi)容的理解。

針對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識更新快,新技術(shù)發(fā)展迅速的特點(diǎn), 依托校園網(wǎng),專門開發(fā)了課程教學(xué)網(wǎng)站。通過該網(wǎng)站,可以很方便地為學(xué)生提供新知識、新技術(shù)和各種相關(guān)模擬軟件等多種教學(xué)資源。通過設(shè)置的討論區(qū),方便了師生之間的及時溝通、交流,便于教師答疑。通過設(shè)置練習(xí)區(qū),促進(jìn)了學(xué)生課后對內(nèi)容的及時消化,加深了對內(nèi)容的理解。同時,教師也能及時了解學(xué)生對重點(diǎn)難點(diǎn)的掌握,可動態(tài)調(diào)整教學(xué)過程,提高教學(xué)效果。

7 考評制度

考評制度,在很大程度上左右著學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度,特點(diǎn)是那些自控能力較差的學(xué)生。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,本課程一般都采用期末閉卷理論化筆試,總評成績以期末考試成績?yōu)橹?。這容易導(dǎo)致學(xué)生平時不認(rèn)真學(xué)習(xí),不認(rèn)真做實(shí)驗(yàn),期末死記硬背搞突擊。針對以上缺點(diǎn),進(jìn)行了以下考評制度改革:1.平時上課考勤,課后作業(yè)練習(xí)等都登記評分,老師最終根據(jù)學(xué)生出勤率以及作業(yè)完成情況給平時成績,平時成績按10%記入總評成績;2.對于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和選做實(shí)驗(yàn),指導(dǎo)老師都要寫評語、打分,實(shí)驗(yàn)平均成績按15%計入總評成績;3.對于綜合實(shí)驗(yàn)或課程設(shè)計,則按30%記入總評成績;4.期末考試成績按45%計入總評成績。實(shí)踐表明,以上制度促進(jìn)了學(xué)生平時學(xué)習(xí)的積極性,提高了參與實(shí)踐環(huán)節(jié)的主動性。

8 小結(jié)

幾年的教學(xué)實(shí)踐證明,新的教學(xué)方案,端正了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、提高了他們的學(xué)習(xí)積極性、主動性,也充分訓(xùn)練了他們解決實(shí)際問題的能力。良好的教學(xué)效果也得到了學(xué)生和學(xué)院的廣泛認(rèn)可。本院開展的《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)改革與實(shí)踐的探索,對于非網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程的建設(shè),也有一定的參考價值。

參考文獻(xiàn):

篇4

【關(guān)鍵詞】核心網(wǎng) 無線接入網(wǎng) LTE-Hi 3D MIMO MTC 多接入技術(shù)

1 引言

根據(jù)2013年1月8日GSA(全球移動供應(yīng)商協(xié)會)的統(tǒng)計數(shù)據(jù),已有145個LTE商用網(wǎng)在66個國家開通,114個國家的381家運(yùn)營商正在投資和建設(shè)LTE網(wǎng)絡(luò),預(yù)計在2013年底商用網(wǎng)數(shù)將達(dá)到234個;2012年中LTE全球用戶約2760萬。3G網(wǎng)絡(luò)方面,截至2012年11月,開通的HSPA+和HSPA網(wǎng)絡(luò)分別達(dá)到254和482個;2012年年中,含HSPA在內(nèi)的WCDMA用戶達(dá)到了10.1億。

在我國,歷經(jīng)4年的TD-LTE技術(shù)測試和大規(guī)模試驗(yàn)已告一段落,6家運(yùn)營商和研究機(jī)構(gòu)、10家設(shè)備廠商、13家芯片廠商、10家測試廠商及高校等參與了公網(wǎng)測試,形成了93項(xiàng)技術(shù)規(guī)范;2012年第2季度開始已先后在13個城市部署試商用網(wǎng)絡(luò)。2012年11月底,全國移動電話用戶超過了11億,普及率超過了80%;3G用戶達(dá)到了2.2億,占到移動用戶的1/5;移動互聯(lián)網(wǎng)用戶達(dá)到7.46億,較年中的3.88億增長了近1倍。

由以上數(shù)據(jù)可見,進(jìn)入3G時代以后,移動網(wǎng)演進(jìn)明顯加速,移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)增長迅速,運(yùn)營壓力增大,成為技術(shù)演進(jìn)更新的重要驅(qū)動。由于近年移動寬帶業(yè)務(wù)量和頻譜占用需求的增大,ITU自2011年起建立了頻率需求的評估方法和規(guī)則以輔助頻譜規(guī)劃,據(jù)此方法初步評估的中國區(qū)頻譜需求2015年將達(dá)到580~760MHz,2020年達(dá)到1600~1960MHz。前不久工信部將2570~2620MHz共計190MHz的頻譜分配給TD-LTE試驗(yàn)網(wǎng),1.8GHz/1.9GHz/2.1GHz中已指配的2G和3G頻譜后續(xù)則可通過重組用于LTE、4G等新業(yè)務(wù),但這些資源與預(yù)測需求之間還存在很大差距。移動通信發(fā)展在頻譜需求上面臨的瓶頸,也亟待新的頻譜使用技術(shù)來合理、有效地分配頻譜資源。

3GPP作為國際移動通信主流制式的標(biāo)準(zhǔn)化組織,對無線接入網(wǎng)已啟動第12版本的制定(R12)。我國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會CCSA也持續(xù)為國內(nèi)HSPA、HRPD和LTE等演進(jìn)技術(shù)制定本國的通信標(biāo)準(zhǔn),其中LTE的eNodeB和EPC(Evolved Packet Core)部分基于3GPP R9,終端兼容R8和R9。以下將逐一介紹近期移動網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定和研發(fā)中的新熱點(diǎn)和焦點(diǎn)問題,及其相應(yīng)的進(jìn)展。

2 移動網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定和研發(fā)中的新熱點(diǎn)

2.1 LTE-Hi/小小區(qū)增強(qiáng)技術(shù)

移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展以來,熱點(diǎn)和室內(nèi)的業(yè)務(wù)量增長明顯,預(yù)計熱點(diǎn)和室內(nèi)覆蓋解決方案將成為未來技術(shù)重心之一。經(jīng)3GPP討論議定將在R12(LTE-A增強(qiáng)版之后的版本)制定和研究提升熱點(diǎn)(Hotspot)/室內(nèi)(indoor)場景性能的優(yōu)化設(shè)計方案,以應(yīng)對移動寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的爆炸性增長,即基于LTE/LTE-A的熱點(diǎn)和室內(nèi)增強(qiáng)技術(shù)(LTE-Hi)或小小區(qū)覆蓋增強(qiáng)技術(shù)(Small Cell Enhancements)。

該技術(shù)特點(diǎn)是面向短距離覆蓋,以簡化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在高頻段獲得大帶寬、更高吞吐量和更好的傳輸性能。高頻譜計劃定位于3.4~4.2GHz,采用200MHz及以上的載波帶寬,從而能利用其小范圍覆蓋、低移動性、復(fù)用度強(qiáng)的場景適應(yīng)性,與宏蜂窩實(shí)現(xiàn)異頻組網(wǎng)。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作中需要解決的問題包括干擾協(xié)調(diào)與管理、動態(tài)TDD技術(shù)、增強(qiáng)的發(fā)現(xiàn)和移動性技術(shù)、與宏站的頻譜隔離、站間載波聚合/宏小區(qū)輔助的小小區(qū)、無線回傳等。在我國的TD-LTE研究中,這方面的專題包括基于業(yè)務(wù)變化的TDD上下行業(yè)務(wù)時隙動態(tài)分配、TDD多小區(qū)環(huán)境下的干擾管理控制、256QAM高階調(diào)制的應(yīng)用、減少信令冗余開銷、接入節(jié)點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)和接入機(jī)制選擇、尋呼過程優(yōu)化設(shè)計、本地IP接入(LIPA)移動性增強(qiáng)等。

小小區(qū)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、空口技術(shù)和頻段使用上可能的變化為后續(xù)移動網(wǎng)發(fā)展帶來革新因素,也引入了與宏小區(qū)后向兼容的命題,異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中密集部署低功率節(jié)點(diǎn)場景下優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能也將是重要的研究方向。

再之后的無線網(wǎng)架構(gòu)演進(jìn),業(yè)界提出中心控制下的無線云架構(gòu),納入感知無線電和全面自組織(SON)化——在宏站、小小區(qū)、微微蜂窩Pico、中繼站Relay等多種站型架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)自規(guī)劃、自配置、自優(yōu)化、自維護(hù)和自恢復(fù),以更易于部署、智能維護(hù)和降低網(wǎng)絡(luò)成本。

2.2 3D MIMO

另一個研究方向是有源天線形態(tài)下的3D MIMO波束賦形和增強(qiáng)的多點(diǎn)傳輸CoMP/MIMO。3D MIMO允許在水平和垂直兩維方向上做賦形控制(圖1),通過終端專用的天線下傾聚焦有效地提升接收信號的信噪比,進(jìn)一步減少小區(qū)內(nèi)和小區(qū)間干擾。在TDD系統(tǒng)中的初步性能評估顯示(基站4發(fā)、終端2收),小區(qū)平均頻譜效率可提升11%~18%(單用戶和多用戶MIMO),小區(qū)邊緣頻譜效率可提升30%~36%。3D MIMO為用戶重用空間資源提供了新的提升維度。

2.3 機(jī)器間通信和接近服務(wù)

最初的3GPP工作重點(diǎn)是區(qū)分機(jī)器設(shè)備類型,從而使運(yùn)營商可以在過載狀態(tài)下選擇性地處理這些設(shè)備——如在終端到網(wǎng)絡(luò)的交互流程中添加低優(yōu)先級的標(biāo)識,使核心網(wǎng)和無線接入網(wǎng)可以根據(jù)標(biāo)識進(jìn)行過載與擁塞控制。

后續(xù)機(jī)器間通信(MTC)技術(shù)增強(qiáng)方面,將致力于基于LTE的低成本、低傳輸速率的MTC終端研究及其覆蓋增強(qiáng)技術(shù)研究;針對MTC應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計方面將研究設(shè)備觸發(fā)、小數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸增強(qiáng)、終端功耗降低設(shè)計、組呼方案設(shè)計、設(shè)備監(jiān)控技術(shù)、過載和擁塞控制功能的改進(jìn)、MME下的SMS支持等。由于直接的機(jī)器間通信對公共安全服務(wù)也具有重要意義,在R12和R13中將添加LTE支持公共安全的增強(qiáng)功能,同時也需要各地區(qū)的管理者推進(jìn)頻譜的使用安排。

與機(jī)器間通信密切相關(guān)的是接近服務(wù)(Proximity Services),即識別位置接近的兩臺設(shè)備或用戶,提供基于接近位置的通信應(yīng)用和服務(wù),如兩臺在3GPP網(wǎng)絡(luò)覆蓋下相互接近的設(shè)備間可實(shí)現(xiàn)由網(wǎng)絡(luò)控制的發(fā)現(xiàn)和通信。由于設(shè)備間直接通信通過靈活的網(wǎng)狀網(wǎng)構(gòu)造達(dá)成,有助于降低系統(tǒng)功耗和減少系統(tǒng)開銷,MTC和接近服務(wù)技術(shù)都將是后續(xù)研究與標(biāo)準(zhǔn)制定的熱點(diǎn)。

2.4 LTE-WLAN的互操作增強(qiáng)技術(shù)

由于預(yù)測的移動數(shù)據(jù)流量的增長將超過系統(tǒng)容量可擴(kuò)展的比例,在很多市場中頻譜可用性也有限,業(yè)界在不斷優(yōu)化移動網(wǎng)無線技術(shù)、提升移動網(wǎng)系統(tǒng)的管理控制水平之外,都需要充分使用免授權(quán)的無線技術(shù)。

我國CCSA在2010年了“無線局域網(wǎng)(WLAN)與CDMA2000系統(tǒng)互通技術(shù)要求”的“緊耦合”和“松耦合”兩種實(shí)現(xiàn)方式的標(biāo)準(zhǔn),緊耦合場景中包括支持通過WLAN系統(tǒng)接入CDMA2000分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和會話連續(xù)兩類,松耦合包括普通計費(fèi)和基于CDMA2000的接入控制與計費(fèi)、通過WLAN系統(tǒng)接到Internet兩類。CCSA目前也正致力于3GPP技術(shù)與WLAN的融合標(biāo)準(zhǔn)研究。國際組織層面未來的方向還包括支持Hotspot 2.0在內(nèi)的融合接入、統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)選擇、安全和漫游機(jī)制、智能分流機(jī)制等。

2.5 LTE覆蓋、帶寬容量和智能化增強(qiáng)技術(shù)

LTE覆蓋增強(qiáng)技術(shù)方面將開展針對PUSH信道中等傳輸速率和VoIP業(yè)務(wù)的上行覆蓋增強(qiáng)解決方案的標(biāo)準(zhǔn)化制定、高速移動場景下的網(wǎng)絡(luò)性能增強(qiáng)等。

在頻域上聚合更多的載波提升帶寬能力,如預(yù)計5CC時達(dá)到838Mbps。

網(wǎng)絡(luò)智能化的增強(qiáng)技術(shù)包括基于異構(gòu)組網(wǎng)的SON增強(qiáng)技術(shù)、最小化路測增強(qiáng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)能技術(shù)、與LTE的互操作等HSPA增強(qiáng)技術(shù),LTE支持更多業(yè)務(wù)類型的信令簡化、新流程和新功能等。

在設(shè)備實(shí)現(xiàn)方面,主流廠家提出基于SDR的統(tǒng)一的無線接入網(wǎng)技術(shù)——共機(jī)柜、多模BBU、多模RRU、支持900/1800/2100/2600可擴(kuò)展頻譜等。

2.6 基于LTE的公共安全通信

目標(biāo)是采用LTE技術(shù)提供重要任務(wù)所需的寬帶數(shù)據(jù)覆蓋,最終使用LTE語音代替現(xiàn)有的MC語音。在研的主要的增強(qiáng)功能包括大功率的UE類型、直接的設(shè)備間通信、群組通信、優(yōu)先級服務(wù)機(jī)制、PS域上的緊急接入支持等。其中優(yōu)先級服務(wù)機(jī)制允許在災(zāi)難狀態(tài)時為政府機(jī)構(gòu)等提供各類業(yè)務(wù)的優(yōu)先接入服務(wù),包括語音呼叫、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、多媒體呼叫等。PS域上的緊急接入支持即是在IMS系統(tǒng)中支持緊急語音、視頻和信息通信。

目前已提出公共警告系統(tǒng)(PWS,Public Warning System)的實(shí)現(xiàn)架構(gòu),向設(shè)備發(fā)送告警信息,該系統(tǒng)的日本版在2011年的日本海嘯中已有成功應(yīng)用。

2.7 網(wǎng)間協(xié)作

用戶數(shù)據(jù)庫和策略控制設(shè)施在固網(wǎng)與移動網(wǎng)間的協(xié)作,可為雙網(wǎng)運(yùn)營者節(jié)約成本。這也是業(yè)界長期探討的運(yùn)營和維護(hù)的協(xié)同問題,即網(wǎng)絡(luò)資源模型的協(xié)同、故障管理的協(xié)同等。

2.8 核心網(wǎng)對多接入技術(shù)的支持

在圖2所示的核心網(wǎng)EPS(Evolved Packet System)架構(gòu)中,多接入技術(shù)包括了GSM/EDGE/UTRAN/LTE等多3GPP技術(shù)接入和非3GPP技術(shù)接入(如3GPP2、WLAN和WiMAX)。EPC對多種接入技術(shù)的支持、多接入技術(shù)之間的移動性管理、多重漫游模型等將是后續(xù)核心網(wǎng)演進(jìn)研究的重點(diǎn)。

2.9 分組業(yè)務(wù)優(yōu)化與服務(wù)增強(qiáng)

LTE階段針對IP流量服務(wù)和核心網(wǎng)功能優(yōu)化的需求,主要包括運(yùn)營商可控的多接入功能、兼容IPv4/v6雙協(xié)議棧的連接功能、網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起的QoS調(diào)控和PCC、合并或劃分網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部流量的功能等。其中代表性的實(shí)現(xiàn)技術(shù)有LIPA、SIPTO和WLAN卸載。

本地IP接入(LIPA)是指允許通過3GPP設(shè)備訪問本地家庭或企業(yè)網(wǎng)絡(luò)(每個APN)、訪問其中擁有IP的UE設(shè)備。例如可以通過H(e)NB子系統(tǒng)連接到同一家庭/企業(yè)IP網(wǎng)絡(luò)中的其他擁有IP的設(shè)備,即支持使用UE設(shè)備同時連接到移動運(yùn)營商的核心網(wǎng)絡(luò)和本地IP網(wǎng)絡(luò)。

選擇性的IP流量負(fù)荷卸載(SIPTO)是運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)中的特定路由方案,它允許選擇性卸載每個APN分組網(wǎng)絡(luò)的流量負(fù)荷,是一種Internet流量的成本優(yōu)化處理手段。為此需要引入和選擇本地網(wǎng)關(guān)GW。

WLAN負(fù)荷卸載適用于雙無線方案,一種方案通過WLAN接入的流量留在EPC中,如無縫卸載;另一種方案流量不在EPC駐留,如非無縫卸載。這其中需要接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)和選擇功能(ANDSF),以便為UE設(shè)備提供接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)信息和使用網(wǎng)絡(luò)的策略,如每個APN、每個IP流的最佳路由。

2.10 統(tǒng)一/融合的多接入分組域技術(shù)

為綜合接入2G、3G、LTE和Wi-Fi無線網(wǎng),華為公司主導(dǎo)了四個層面的網(wǎng)元和功能融合:數(shù)據(jù)平面GGSN、SAE和ePDG的融合;控制平面SGSN和MME的融合;用戶數(shù)據(jù)單元HLR、EPC HSS和IMS HSS的融合;策略控制單元移動網(wǎng)各系統(tǒng)PCRF的融合。該技術(shù)預(yù)期的優(yōu)點(diǎn)是充分共享寬帶數(shù)據(jù)資源、節(jié)約硬件成本、降低系統(tǒng)功耗;移動網(wǎng)的融合分組域設(shè)計使得分組域間的切換轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)內(nèi)的切換,有利于提高切換成功率、降低延遲,同時也使網(wǎng)絡(luò)升級更為簡易——如在融合HLR/HSS設(shè)置中,系統(tǒng)升級后手機(jī)號碼和SIM卡無須更換。多系統(tǒng)融合設(shè)置更容易提供統(tǒng)一計費(fèi)、服務(wù)提供和管理,融合HLR/HSS也有助于更好地解決VoLTE。

下一步,核心網(wǎng)演進(jìn)考慮了建立向云系統(tǒng)演進(jìn)的移動網(wǎng)集中控制中心、設(shè)置用于部署優(yōu)化的專用網(wǎng)關(guān)、增強(qiáng)存儲和服務(wù)以提升用戶體驗(yàn)、提供支持業(yè)務(wù)創(chuàng)新的開放式網(wǎng)絡(luò)能力等。

2.11 GERAN的演進(jìn)和協(xié)同支持

針對GSM/EDGE無線接入網(wǎng)的技術(shù)演進(jìn),在3GPP GERAN Release 7中制訂了一系列EDGE服務(wù)性能增強(qiáng)技術(shù),包括延遲降低、下行雙載波、高階調(diào)制——Turbo編碼和符號速率提升、移動臺接收分集(MSRD)等。

為適應(yīng)智能終端和移動互聯(lián)網(wǎng)時期多無線接入系統(tǒng)間業(yè)務(wù)的無縫體驗(yàn),提供GSM/EDGE與HSPA、LTE等系統(tǒng)間的業(yè)務(wù)連續(xù)性,TR 25.913制定了3GPP現(xiàn)有技術(shù)與LTE共存和互操作的協(xié)議,其要點(diǎn)包括如支持GERAN的E-UTRAN終端需支持GERAN的測量和切換、盡可能降低這些協(xié)同功能實(shí)現(xiàn)對終端復(fù)雜度和網(wǎng)絡(luò)性能的影響。GERAN的這些功能實(shí)現(xiàn)需要考慮以下方面因素:BCCH系統(tǒng)信息、MS功能、分組域切換、會話連續(xù)性、RAT間網(wǎng)絡(luò)輔助的小區(qū)重選(NACC)、閑置模式測量和小區(qū)(重)選擇、LTE上已連接和GPRS模式的移動臺測量以及測量報告、RAT選擇的移動臺計時特性等。

在網(wǎng)絡(luò)容量性能方面,頻譜供LTE使用的同時需支持原有規(guī)模的GERAN用戶,為此單時隙自適應(yīng)多用戶信道語音技術(shù)(VAMOS)得以提出,使在上下行話音信道上實(shí)現(xiàn)兩個用戶的話路復(fù)用并保持GMSK終端品質(zhì)。此外,在參考靈敏度和干擾受限場景下,通過緊湊化單天線終端下行功能從而實(shí)現(xiàn)單天線終端的鏈路級性能控制,以此達(dá)到提升網(wǎng)絡(luò)容量的效果。

在覆蓋方面為使LTE共享GSM網(wǎng)絡(luò)能力,需要實(shí)現(xiàn)多運(yùn)營商核心網(wǎng)架構(gòu)。GERAN正在統(tǒng)一公共PLMN網(wǎng)絡(luò)方面制定相關(guān)規(guī)則,在多PLMN架構(gòu)下則要求網(wǎng)絡(luò)提供給終端不同運(yùn)營商的PLMN ID信息。此外要保障多系統(tǒng)環(huán)境下語音和數(shù)據(jù)服務(wù)的連續(xù)性,如提供緊急呼叫功能的CSFB的支持、SRVCC和rSRVCC的支持、業(yè)務(wù)量切割等。

在移動數(shù)據(jù)應(yīng)用方面,TSG GERAN在R10引入了機(jī)器類通信功能的需求,如智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)。同時開展的研究還有通過多功能移動臺開展移動數(shù)據(jù)的擴(kuò)展應(yīng)用,需要從GERAN角度定義相關(guān)流量配置、評估系統(tǒng)影響、給出不影響CS業(yè)務(wù)下降低影響的方法。