无线网络规划

无线网络规划（共12篇）

无线网络规划 篇1

摘要：在通信网络运行之前进行科学合理的网络规划是十分必要的, 通过规划的通信网络更能够使用户满意, 此外, 还可以节省网络运营前的投资成本和运营中的经营成本。因此网络规划越来越受到人们的重视。笔者根据相关数据对GSM系统和WCDMA系统的无线网络规划进行了比较, 并归纳二者之间的差异。

关键词：无线网络规划,GSM系统,WCDMA系统

所谓通信网络即借助不同形式的通信手段以及相关方式, 连接终端设备、传输系统、交换系统等的一整套通信过程。

一个科学合理的移动通信网络的系统建设囊括前期可行性研究、网络规划、工程实施和网络优化等阶段。

一个移动通信网络在建设之前要进行相关的可行性评估, 经过分析认为可行后才继续进行, 否则取消建设。移动通信的网络的建设第二步骤是进行网络规划。依据市场调查和数据分析对整个网络的规模, 框架和质量进行总体的规划, 起到方向性指导的作用。

前面我们已经提到在移动通信网络中网络规划是必不可少的。一方面可以节约资本, 创造经济效益, 另一方面又能提高客户的满意程度。下面将对网络规划进行具体的分析。

1 含义与特点

目前比较认可的对网络规划的定义可以简单阐释为:为了达到一种预期的要求, 满足客户的服务需求, 在对的时间、地点、费用的基础上建设对的设备。具体的网络规划主要体现在以下六个方面:时间、空间、目标、步骤、设备和费用。通过以上六个方面的审核以及评估给移动网络的合理运行提供保障。

无线网络规划用通俗的语言来阐释就是在经营商追逐利益的基础上, 尽可能的以最小的资金消耗换取最大的经济利益。而大的经济利益的获得就要求无线网络可容性大、覆盖面广、服务质量高, 达到客户的各个方面的要求, 换取客户的满意度, 最终在众多的客户中获取经济利益。它要在投资与服务质量、覆盖、容量和成本之间找到均衡点。

这样一个以最小的投资换取最大的经济利益的网络规划需要最先进的技术、大量的计算、丰富的经验等为依托。只有这些方面都达到了才能创造条件来进行优良的网络规划。

2 GSM网络技术主要特点

作为第二代移动通信技术的GSM系统, 区分不同用户的手段是依据他们各自不同的频率。所以, 频率是影响其容量的主要因素。

在GSM系统中, 容量、覆盖和质量三者没有必然的关系, 允许分开研究和数据分析。目前每个国家采用的频段是不尽相同的, 我国采用的两个主要频段是900MHz和1800MHz。

相邻频点间隔为200KHz, 可以采用增加一倍的半速率信道的手段, 来增加整个系统的容量, 但是这种做法历来不被人们所推崇, 因为相伴而来的是语音质量的下降。

那么这就出现了一个新的问题:有限的频点内, 为了拓展系统的容量就会使用重复的频点, 重复使用之后必然造成临频之间的干扰加剧, 通常情况下, 为了减少这种干扰规定:同频干扰比C/I>9d B;工程中一般增加3d B的余量, 即要求C/I>12d B。

3 WCDMA网络技术主要特点

GSM之后新生的技术就是WCDMA。WCDMA较之GSM最大的不同点就是全网使用相同频率。所以它的网络规划的重点就自然而然的落在了对覆盖率的规划上。呼吸效应是这个系统中存在普遍现象。

WCDMA另外的一个特点就是远近效应, 在所有用户使用相同的频率下, 以最小的功率发射信号及其重要。远近的距离差异对信号质量有很大影响。

除了以上几点不同的特点之外, WCDMA系统较GSM来讲, 业务更加的复杂。传统的GSM的业务只有两项即语音和短信。即使后来又发展了比较实用的GPRS系统, 但是它对于整个网络系统的流量和速度影响几乎可以说为零。但是随着技术的不断发展和业务能力的不断提高, 现在比较实用的业务又衍生出视频、HSDPA和HSUPA等业务。这几项都严重的干扰到整个网络的速度和频率。

4 WCDMA网络与GSM网络规划的比较

4.1 覆盖和容量的规划

由于GSM的覆盖和容量无直接关系, 完全可以分开考虑。所以在频率规划合理的情况下, 是可以顺利的实现整个系统的扩容的目标的, 难度不大, 操作可行性高。

但是WCDMA系统却有很大的差异, 它本身采用的是用同频率来区分用户特性, 导致容量和覆盖密切相关。在考虑扩容的问题时必须把覆盖率也纳入到考虑范围之内。

因为两个系统的覆盖率与容量之间的关系差异很大, 所以具体的计算办法也就有很大的区别, 传统的GSM系统比较简单, 考虑的因素比较少, 计算比较单一。GSM系统的覆盖规划是通过预测无线信号的路径损耗结合最小接入电平来完成的。WCDMA系统则是先确定上下行链路的容量负载, 然后再根据传播模型预测无线信号的路径损耗。在这个基础上还必须对功率控制等问题进行数据分析, 适当参考结合, 因此它的计算考虑因素多, 涉及面广, 计算起来相对复杂, 变化比较大。

单就覆盖来看, GSM系统由于采用的是不同频率, 所以对于越区覆盖这个问题, 只要进行合理的规划和适当地监测监管等, 就不会产生太大的影响, 是允许的。而越区覆盖对于WCDMA系统来讲则是一个致命的缺陷, 通常情况下会带来两个方面的负面影响。其一是污染导频, 其二是临区添加困难。这两个问题的存在通常会引起掉话现象的产生。而事实也证明在网络运行的初期, 由于规划不合理会时常出现掉话问题, 最终的原因都可以归结到越区覆盖。所以在WCDMA的系统中网络的规划要做好每个小区的独自覆盖, 尽量的避免发生越区覆盖。从以上的分析来看, 两个系统的覆盖和容量是不相同的, 要针对每一个系统的特点进行具体的分析, 不能以偏概全。

4.2 频率的规划

GSM系统因为采用时分多址的技术, 频率的规划成为其网络规划的重点, 因为频率的质量直接关系到整个网络系统的质量, 影响整个网络系统的用户满意度。随着抗干扰技术的不断进步和发展, 频率的复用方式也随之发展进步, 比如说分层紧密复用方法的引进。

而WCDMA系统是使用同一频率的自干扰系统, 它的频率规划相比较而然就没有那么困难。通常情况下采用不同的扰码来区分不同的小区, 这就较之第二代系统减少了频率相同的困扰。

那么对于WCDMA系统来说, 其重要的网络规划就从前者的频率规划发展到扰码规划。重点在于确定扰码的适当距离, 过近过远都是会带来负面影响的。

4.3 邻区的规划

GSM系统的每个移动台最多只能与1个小区保持联系。要想与目标小区建立联系就必须要先切断与原来小区的联系。针对这个问题网络规划时必须要纳进临区的规划。做到这一点才能保证整个通信系统的连续不间断运作。随着新的WCDMA系统的出现, 给原本正常运作的GSM系统带来了一些问题, 需要二者紧密合作来进行异系统重选。

WCDMA系统在第二代GSM系统的基础上有所发展, 每个移动台可以增加到同时与三个小区进行联系。

5 总结

WCDMA系统是在GSM系统的基础上发展而来的, 是一个自干扰系统。因为这个原因把原本不相互影响的覆盖、容量和质量三者之间建立了联系, 进而导致极易出现干扰问题。所以针对它的网络规划重点在于减少干扰, 这是一项复杂而系统的工作, 只有在网络规划初期就进行科学数据分析, 才能达到小干扰的既定目标。

参考文献

[1]张传福, 彭灿, 苑闻京, 林屹峰.WCDMA通信网络规划与设计[M].人民邮电出版社, 2007.[1]张传福, 彭灿, 苑闻京, 林屹峰.WCDMA通信网络规划与设计[M].人民邮电出版社, 2007.

[2]韩斌杰, 杜新颜, 张建斌.GSM原理及其网络优化[M].机械工业出版社, 2009.[2]韩斌杰, 杜新颜, 张建斌.GSM原理及其网络优化[M].机械工业出版社, 2009.

无线网络规划 篇2

作者：张健明杨大成

0概述

205月，在土耳其伊斯坦布尔举行的WARC会议上，正式确立了FDDWCDMA、cdma2000和TD-SCDMA为国际公认的第三代移动通信(3G)3大主流标准，从而进入3G的高速发展阶段。

目前，国内3G市场的启动已经成为业界关注的焦点，由我国主导提出的3G标准――TD-SCDMA的商用化进程，更是吸引了众多业内人士的眼球。

为了推动TD-SCDMA技术标准在即将到来的3G商业化高潮中的广泛应用，急需建立一个能够与其他2个3G技术标准抗衡的完整的TD-SCDMA产业链。TD-SCDMA产业链应该包括上、中、下游3个部分,上游的基本内容为技术标准的确立和基础技术内容的研究，中游的基本内容为网络及终端设备的研究开发和生产制造，下游的基本内容为网络的建设和业务的运营。经过几年的发展，TD-SCDMA在产业化方面取得了令人鼓舞的重大进展，从芯片、终端到网络设备等各方面均达到了商用化的要求。网络建设的各个环节已经成为必须考虑的问题。由信产部相关研究院负责的在全国范围内进行的外场测试表明，3G网络设计规划和优化将作为未来3G的第一挑战，网络规划、系统仿真和网络优化在3G的发展中具有十分重要的意义。

移动通信系统的基础设施的成本非常巨大，尤其是无线接入网部分。3G网络规划要以竞争优势和效益为导向，其中成本是一个非常重要的要素。未来围绕3G的竞争非常激烈，设法降低成本应该成为保持竞争优势的一个重要目标。TD-SCDMA成为国际标准的时间还不长，目前还没有真正的商用网，任何规划技术仍然是纸上谈兵，把它从基本的技术原理上升为可以支持实际应用的实用技术还有待实践检验。从无线接入的特点来看，TD-SCDMA的组网和规划技术将在以下几个方面发生重要改变。

1传播模型

在无线网络规划中，无线传播损耗是一个非常关键的参数，它决定着规划结果的正确性。由于实际应用中的无线传播环境是非常复杂的，需要通过理论研究与实际测试的方法归纳出无线传播损耗与频率、距离、天线高度等参量的数学关系式，称之为传播模型。常用的传播模型可分为3类：经验模型、半经验(或半确定性)模型、确定性模型。其中，经验模型是根据大量的测量结果统计分析后归纳导出的公式;确定性模型则是对具体现场环境直接应用电磁理论计算的方法得到的公式;半经验(或半确定性)模型是基于把确定性方法应用于一般的市区或室内环境中导出的公式。鉴于无线网络规划的复杂性，目前，仍然只能使用经验或半经验模型。

然而，经验模型和半经验模型通常具有预测误差大、适应性差的缺点。为了提高预测的准确性，通常采用分段传播模型和进行传播模型的校准的方法来减小预测的误差。

1)分段传播模型

对于不同的传播距离，电磁波在空中传播的特性也是不同的。企图用单一的传播模型进行大范围的预测将会造成很大的误差。为此，对不同的传播距离应调整不同的模型系数或采用不同的模型，这对于WCDMA和cdma2000来说尤其重要。因为FDD模式的CDMA系统是一个自干扰系统，网络的覆盖、容量和服务质量主要受系统内的干扰限制。一个用户受到的干扰可以来自距离几百米到几公里不等的基站。为了对干扰进行准确的预测，必须对8～10km以内的传播损耗进行准确预测，因此必须采用分段模型。

对于TD-SCDMA系统来说，它的时分特性和智能天线带来的空分特性，使得干扰源与有用信号在时间上或空间上错开。干扰在TD-SCDMA系统中显得并不太重要，更重要的是对有用信号的预测。而有用信号通常来自距离很近的宿主基站，因此，在TD-SCDMA系统中，短距传播模型对规划结果的正确性影响将更为重要。

2)传播模型的校准

传播模型的校准是提高预测准确度的另一个重要手段。由于每个地方的传播环境是不一样的，需要对传播模型进行本地校准，然后再进行无线传播损耗的预测。然而，在实际工程中，每对一个地区进行规划，就进行大量的CW测试是不可行的。这样不仅使规划成本提高了很多，而且耽误了工程进度。为了减少校准的工作量，在工程中，常常在某些地方进行校准，得到1～2个传播模型，然后应用于几乎所有的地区和基站。这样的规划模式仍然给规划带来了很大的误差。

一般来说，模型的准确性和适用范围是一对矛盾，模型越准确，其适用范围就越小。可以选取若干典型区域进行校准，得到一系列适用于这些区域的传播模型。这些传播模型对于各自的典型区域来说，是比较准确的。但因为准确度提高了，其适用范围就变小了。如果应用的传播环境不匹配，就会带来很大的误差。因此，在实际使用时，应该以小区为单位，通过数字电子地图，依据小区的传播环境选择相匹配的传播模型，从而提高预测的准确度。

2业务模型

第一代和第二代移动通信系统是为话音业务设计的，而3G系统则是为多媒体通信而设计的，通过该系统提供的高质量图像和视频，使人与人之间的通信能力进一步增强。目前TD-SCDMA所支持的最高传输速率为384kit/s，3GPP在R5引入了HSDPA技术，单载波的峰值速率可以达到2.8Mbit/s。这样高的传输速率使得业务的接入能力大大增强了，支持更为广泛的业务类型，包括各种视频和音频业务。因此，业务模型的预测将是3G网络规划的一个重点和难点。

众所周知，TD-SCDMA系统的一个很大特点是它的时分双工模式。它的优点是可以为上下行时隙分配不同的比例，从而更好地支持不对称业务。这个优点使得TD-SCDMA更适合承载非对称的数据业务。然而，如果组网和规划不合理，这一优点非但不能够得到体现，相反还可能出现反作用。

首先，上下行时隙比例的规划必须建立在一个准确的业务模型的基础上。这在现阶段仍然很困难。由于经济水平和技术水平的制约，用户还不习惯于利用无线接入的方式上网，目前还没有现成的无线数据网络可供统计分析，许多无线数据业务模型是参考互联网的数据模型而建立的，

这样，很难得到准确的无线数据业务模型。随着经济水平的提高和TD-SCDMA商用网的建立，用户的行为习惯可能会发生改变。我们应该对无线数据业务始终进行跟踪分析，及时修正时隙比例规划。

其次，目前的时隙比例规划大多依据上下行的业务流量来制定。仅仅这样是不够的，必须考虑业务的优先级。如一个话音业务的流量为12.2kbit/s，一个视频点播业务的流量为几十或几百kbit/s。话音业务是上下行对称的，而视频点播业务则是以下行业务为主的。如果完全按照流量进行规划，则视频点播业务的大流量会导致时隙比例规划的不平衡，从而使许多话音业务没有足够的信道资源。由于话音业务的容量必须首先保证，建议在建网初期先采用对称的时隙比例，同时跟踪业务流量变化，逐步调整上下行时隙。

另外，在依据业务模型制定时隙方案时，要同时考虑系统的干扰。数据业务在地理上分布的不均匀性容易使我们倾向于不同的小区采用不同的时隙方案。但是，相邻小区的上下行时隙不一致会产生干扰，而如果所有小区都采用统一的时隙方案则会牺牲容量。相应的也有一些方法来解决这个问题，比如牺牲某些边缘小区的交叉时隙。这些方法有待在应用中验证。

3干扰分析

基于CDMA的系统有一个典型的特征，就是网络容量和服务质量由干扰水平决定。在已经得到广泛应用的cdma20001x网络中，常常可以看到这样的现象：某些区域的无线信号电平值比较高，掉话仍有可能发生;而某些地区的电平值比较低，通话质量却很好。可见，码分多址的无线网络的服务质量主要取决于干扰水平。无线网络规划的重要任务就是预测网络的干扰，并尽可能控制干扰，使网络的性能得到充分发挥。

TD-SCDMA系统由于具有时分和空分的特点，在干扰方面与其他2种3G系统(WCDMA和cdma2000)并不完全相同。在TDD模式下，通过空分(智能天线的波束赋形)和时分(在不同的时隙分配信道)方式，可以使系统的自干扰非常轻，系统容量不再受限于干扰，而是主要受限于码字。另外，对于FDD系统来说，当用户数增加时，干扰加大，小区半径收缩，小区边缘的用户可能处于覆盖盲区或弱区，小区呼吸现象非常明显。在TDD模式下，新增的用户通过智能天线赋形和发射时隙的分隔，减轻对已激活用户的干扰，小区呼吸作用不明显。这样，TD-SCDMA的小区覆盖范围比较稳定，切换区域不易受系统负荷影响。因此，在TD-SCDMA的网络规划中，干扰比较容易估计，可以认为接近于0，只在某些特殊情况下需要考虑。

4扰码规划

依据协议规定，cdma2000的导频相位共有512个，相邻2个导频相位相差64chip。WCDMA有8192个扰码，分为512个集合，每个集合包含1个主扰码和15个辅扰码。可以看到，cdma2000和WCDMA的扰码资源是比较丰富的。另外，cdma2000和WCDMA的导频/扰码之间具有比较好的相关性，需要产生很大的位移才会发生混淆。而产生足够大的位移需要信号在空中传播很长的距离，这时，信号的电平通常已经弱到不足以产生混淆。因此，cdma2000和WCDMA的导频/扰码规划是相对比较容易的。

TD-SCDMA系统共有128个长16chip的基本扰码序列，这128个基本扰码按编号顺序分为32个组，每组4个，每个基本扰码用于下行UE区分不同的小区。TD-SCDMA的扰码是PN码，具有很好的相关性。但是由于码序列比较短，当码经过位移后，码之间的相关性会随之不同。实验可得，扰码移位后，码字之间的相关性会发生变化，并且不同的码，其变化的程度也不同。

可以看到，TD-SCDMA系统中的扰码具有扰码资源少、码长度短、经过位移后码之间的互相关性变差等特点。这些特点在很大程度上增加了系统扰码分配的难度。在规划时，应该考虑位移导致相关性能恶化的影响，在邻近的小区中应该尽量选用相关性比较好的扰码，并且应为新小区预留一定的扰码。

5规划工具

目前，在规划工具市场上，还没有出现公认的比较成熟的TD-SCDMA规划工具。而对于TD-SCDMA这样一个技术性很强的通信系统，没有一个好的计算机软件来辅助设计是无法做好的。与WCDMA和cdma2000相比，TD-SCDMA的规划软件工具的开发和选择要更困难。

首先，规划工具必须贯穿整个规划设计过程的始终。在前期准备阶段，规划工具提供传播模型校正、业务预测等功能;在预规划阶段，提供链路预算和容量估算等功能;在详细规划阶段，提供仿真分析等功能。另外，TD-SCDMA规划工具还要提供上下行时隙规划和扰码规划等功能。

其次，规划工具必须适应大计算量的要求。在现实的网络中，基站和模拟用户的数目是非常大的，这使得仿真分析的计算量很大，同时，输出高精度分析图也使得规划软件必须面对海量计算的要求。另外，TD-SCDMA的智能天线赋形和分时隙规划，也给规划软件的计算带来了非常大的负担。庞大的计算量对TD-SCDMA规划工具的开发是一个巨大的挑战。

天线模型的建立也是TD-SCDMA规划工具的一个难点。传统的天线只需给出360°的水平增益和垂直增益，即可近似算出空间任意一点的增益。天线模型比较简单，不同厂家的天线只要给出水平增益图和垂直增益图即可为其建立天线模型。而智能天线是一种自适应的天线，其空间的增益与用户的具体位置、天线的自适应调整算法等有关，是一个动态模型。不同厂家的实现方法可能会不一样，规划软件应该建立一个智能天线的备品库和算法库。当一种新的智能天线生产出来时，还必须能以某种手段录入到规划软件中。

关于业务模型，根据QoS要求和数据流特征，目前标准里建议分为4类，即会话类、浏览类、流类和后台类。TD-SCDMA的一个优势在于对数据业务的支持非常灵活。随着应用的深入，新兴的业务会不断涌现。规划工具除了支持目前划分的4类业务模型外，对业务建模还应提出如下要求：

a)良好的扩展性，使用户在无需修改代码的基础上简单快捷地加入新的业务模型;

b)灵活的配置性，提供方便的修改和定制新的业务模型的途径;

c)准确地反映具体业务的特征，要求对每个具体业务都能够定义与实际情况符合的该业务的QoS和GoS需求及具体业务特征。

另外，对规划软件的另一个重要要求是要有友好的操作界面。规划软件的使用贯穿整个规划过程，使用者众多，水平不等，友好的操作界面是规划软件得以推广的重要条件。目前，开发规划软件的厂家比较多，不同规划软件的使用方法也不一样。规划是一个复杂的过程，规划软件的操作流程通常也比较复杂，没有友好的操作界面和操作规范，很容易导致软件操作不当，从而产生不正确的规划结果。

无线网络规划 篇3

[摘要]随着第三代移动通信网络的发展，无线网络规划领域对于地理信息系统的需求显得越来越迫切。地理信息系统（GIS）作为对地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的新技术，逐步突显出在无线网络规划中不可替代的位置。其中，数字地图为网络规划提供了基础的平台，地理信息系统中的空间分析功能则为链路预算、覆盖预测提供了有效的方法和手段。本文讨论了无线网规中GIS数据的来源与处理方法，对数据处理进行了综述以及无线网络规划中GIS数据的可视化管理。

[关键词]GIS 数据基础 无线网络规划 可视化 三维模拟

[中图分类号]C931.6 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0115-02

引言

地理信息系统是建立在地球科学、信息科学和计算机科学等基础上的边缘学科，它是一个通过描述地理环境信息的地理坐标及信息进行采集、存储、管理、查询、分析、显示和成图的计算机软硬件相结合的综合性技术系统。由于GIS具有反映地理空间关系，综合、统计、分析各种空间和属性信息能力的特性，而通信业的各种资源（如：管道网、电缆网、光缆网、传输网、无线通信网、客户信息、地址信息等）与地理信息紧密相联、不可分割。实质上，它本身就属于地理信息的一个独立而最为复杂的层面。因此，GIS必然要与通信领域发生关系。G1S技术在无线网络规划领域的应用可归纳为五个范畴：可视化管理、模型化预测、定量化分析、智能化诊断、科学化决策。

1 无线网络规划中的GIS数据基础

1.1 数据要求

表现地表环境的地理信息无线网络规划所使用GIS数据的分辨率，应该能够满足2G（GSM）、2.5G（GPRS&EDGE;）、CDMA、3G（TD-SCDMA、WCDMA）和4G（OFDM，全IP，WLAN）及小灵通等网络规划的要求，根据无线电波传播模型的数据要求，以及移动通信网络规划和优化的实际需要，用于移动通信网络规划和优化的专题数字地图主要可分为以下几类

1.2 数据组织与处理

依据无线网络规划中对数据的要求，对GIS地理数据的处理流程包括：几何处理、多源数据合并、文件格式转换、相关文件生成、质量控制校核等。

2 无线网络规划中的可视化管理

2.1 传播模型的校正

传播模型是移动通信网小区规划的基础，传播模型的准确与否关系到小区规划是否合理，运营商是否以比较经济合理的投资满足了用户的需求。无线电波在传播过程中的损耗与传播距离和电波频率有关系，在实际传播环境中，还要考虑环境因子n，简化公式为L=38.45+10*n*log（dm）。n一般根据环境可取2～5之间。因此，需要根据基站类型、地形地貌数据等，结合路测数据，校正传播模型，建立合适有效的传播模型，并直观地显示给网优人员。

2.2 基于地理信息的通信网场强覆盖分析

基于GIS技术的通信规划软件所使用的地图数据是数据地图，把影响到电磁波传播的地形地貌地物等转化为可视化属性，将必要的信息通过地图显示出来，如基站、天线类型及天线方向等，通过传播模式计算不同边界场强的覆盖半径，并用不同的颜色来充色不同场强的覆盖区域，直观演示场强覆盖的优劣。

2.3 基于地物地貌性质和电磁波传播特性的仿真分析

移动通信是以电磁波传播的方式进行通信的。电磁波的传播特性是移动通信的基础。由发射机发射的电磁波在到达接收机（手机等）之前不仅存在和其它大气层传播所遇到的相当严重的传播路径损耗，而且还受到地面传播路径损耗的影响。地面传播路径损耗受地形地貌、建筑物、水域、移动物体和植被等环境因素的影响，从而产生多径衰落和时延扩散等。仿真分析还设计到了传播模型的设计，对于特定的环境要选定适合自己的传播模型。

2.4 无线网络规划中的三维模拟

利用已有GIS数据，建立一个具有真实的野外地理三维环境的平台，在此平台上进行3G预规划，得出机站半径R。根据预规划的结果，得出基本站距，在候选站址中进行选择3G基站，确定基站工程参数，进行初步仿真（静态分析），通过静态分析调整天线高度、指向、下倾的参数，以满足覆盖的需要；进行基站容量配置，以满足容量的需要。3G的规划重点在于控制干扰，控制干扰的关键在于控制覆盖，基站站址的选择为理想地控制干扰创造条件。因此，基站站址的确定，很大程度上影响着3G无线网的网络质量。

3 结束语

近年来，地理信息系统技术发展迅速，另一方面，计算机科学的飞速发展为地理信息系统提供了先进的工具和手段都为地理信息系统的发展提供了良好的契机。实践证明，GIS在各行各业中的应用，都带来了不同的社会效益和经济效益，在信息通信行业也不会例外。数字地图为网络规划提供了基础的平台，地理信息系统中的空间分析功能则为链路预算、覆盖预测提供了有效的方法和手段。未来的信息通信领域，GIS都将成为一种有效的管理手段，尤其随着第三代移动通信网络的发展，无线网络规划对于地理信息系统的需求会越来越迫切。相信很快，GIS将会成为人们办公和社会生活中不可缺少的一种手段。

参考文献

[1]雷红艳，由军强，宋俊德地理信息系统在移动通信网络优化中的应用，测绘出版社，2000年3月P224-226

[2]薛永备，廖安平，王鹏，严荣华，刘丽芬，苏文英，基于地理信息技术的移动通信网络规划和优化，邮电设计技术第10期，2005年10月

[5]姜文波，李熠星等，CMMB发展规划[J]广播电视技术，2008，7

[4] Aronoff，Stanley Geographic information systems：amanagement perspective Ottawa WgL Publications April. 1989 P21——67

[5] H.Campbell，I.Masser GIS and organization：how effective are GISinpractice London Taylor&Francis; Publications Oct. 1995 P20——221

LTE无线网络规划 篇4

1 LTE网络规划流程

LTE无线网络规划需要通过网络测试阶段、试商用阶段和商用阶段, 以得到追求覆盖、容量、服务质量、设备利用率和经济性之间的平衡, 主要包括网络规划数据准备、无线网络建模、站址选择、参数规划、系统仿真等几个主要流程。

2 LTE网络规划步骤

在LTE系统中, 空中接口采用了正交频分复用 (OFDM) 、多输入多输出 (MIMO) 、高级编码调制方式 (AMC) 、混合自动重传 (HARQ) 等先进的无线链路技术, 并通过动态调度、小区间干扰消除技术 (ICIC) 、功率控制等无线资源管理算法提高空口资源配置的效率和灵活性。从LTE的网络设计来看, 上述无线技术在提升网络性能的同时, 也大大增加了系统分析的复杂度。要实现高效、可靠的LTE网络覆盖规划方案, 需要通过系统化的理论、仿真、测试等, 从而对系统的技术特征进行全面的研究和分析。与2G、3G网络相比, LTE网络在资源共享方式、系统干扰特征等影响网络覆盖性能的核心因素方面有着根本性的不同, 传统的覆盖规划及链路预算思路和方案已远不能满足LTE实际建网的需要。

LTE网络规划主要步骤如下:

(1) 需求分析。需求分析的目的是为网络规划提供规划依据。根据运营商的要求, 确定规划区的覆盖区域划分, 以及与之相对应的用户 (数) 密度分布, 确定业务区域划分, 以及规划设计所要达到的容量目标、质量目标。了解规划区的地物、地貌, 研究话务量的分布, 提出满足客户提出的覆盖、容量等要求的规划策略。

(2) 传播模型测试和校正。无线传播模型测试与校正是移动通信网络建设的重要步骤, 在无线网络规划过程中, 无线传播模型帮助设计者了解预选站址在实际环境下的传播效果。设计者可以通过将传播模型运用在规划仿真软件中的方法来预测出所规划的基站的各种系统性能指标。

对于LTE来说, 传播模型的测试与校正的基本过程与2/3G没有实质性的区别。

传播模型测试流程如图1:

(3) 规模估算。在规划阶段, 需要达到的目标是给出预测的基站数量和配置。通常的做法是从覆盖与容量两方面进行综合考虑。首先通过无线链路预算结合传播模型, 得到每种待规划业务的覆盖半径, 再由待覆盖面积计算所需站点数;然后根据语音与数据业务的等效处理模型, 结合各自的业务模型, 将各种业务折合成某种虚拟的等效业务, 从而得出为了支持所给业务容量所需的站点数。取覆盖与容量两方面需求的最大者, 即可对网络的规模有初步的认知。网络估算过程中, 关键步骤是覆盖规划和容量规划。其中覆盖规划流程如图2

容量规划的流程如图3:

LTE容量规划的方法不能按照2G和3G业务容量规划的方法进行, 由于影响容量规划的因素太多, 因此不能利用公式计算, 传统的Cambell、Erlang方法也已经不再适用。通过仿真和实测经验, 可以得到各种配置、各种路损情况下的吞吐量, 在实际规划时, 根据规划地的具体情况, 查表确定LTE的容量。

(4) 网络仿真。为了进一步确认和分析预规划阶段给出的基站数目和相应配置的无线性能, 需要通过网络规划仿真工具对规划结果进行评估。通过仿真工具, 可以有效地模拟现实网络的性能, 对于规模估算的结论加以映证, 通过物理调整和参数调整, 使得网络性能最优化, 并输出仿真报告, 指导后期的网络建设和优化。

(5) 站点勘测。在完成了仿真工具设计之后, 需要对规划的站址进行现场勘测, 选择合适的建筑物作为最终的实施站址。基站站址选择是将工具设计的结果应用于具体的无线环境, 同时还需要对站点进行天馈选则和站点设计, 以满足实际的覆盖需求。选站的过程可以通过人工或者工具来完成, 这些结果都可以返回工具重新仿真、预测、调整, 直到满足要求。

(6) 频率规划。LTE的主要工作频段是2300~2400MHz, 2570~2620MHz。3GPP规范定义了6种信道带宽:1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz。根据不同的覆盖目标和需求, 可采用异频组网和同频组网的方式。

在频率资源较丰富, 或频带不连续而不能使用单频点组网的情况下, 建议采用异频组网 (频率复用方式为1×3×3) 的频率规划方式。该方式系统干扰较小, 同一基站的小区可以实现邻区间无子载波碰撞、干扰易控制, 且对调度算法的复杂度要求较低、实现简单、建网快、覆盖能力强;异频组网需要进行合理的频率规划, 确保网络的干扰最小。

在频率资源较少, 同时有优秀的调度机制支持的情况下, 可采用LTE 1×3×1+ICIC (SFR、FFR) 的频率规划方式。该方式通过干扰协调技术和小区间功控来降低干扰, 频谱利用率较高, 可以有效提高边缘用户速率。

3 LTE网络规划特点

总体来看, LTE的网络规划流程和2G、3G规划流程基本保持一致, 包含需求收集和分析、覆盖和容量设计、站点选择、规划仿真、报告撰写五大部分。其中, 覆盖和容量设计是整个网络规划的核心要素, 需要根据用户的具体需求, 结合对网络特征的深入分析, 对网络规模进行全面估算。

LTE与UMTS网络规划的差异主要体现在以下几个方面:

(1) 由于以下技术的运用, LTE链路预算的复杂性更高。 (1) 与UMTS固定为5MHz带宽不同, LTE的带宽是可变的。根据3GPP协议, LTE包含1.4MHz/3.0MHz/5MHz/10MHz/15MHz/20MHz 6种带宽。 (2) 多载波:12个子载波组成一个RB, 多个RB承载业务;开销与业务都在RB上承载发送。 (3) 更复杂的多天线技术:Tx diversity、Rx diversity, 4天线或8天线;Beam Forming, 以及MIMO SCM技术。

(2) 容量规划的差异。由于LTE容量估算的复杂性, 只能采用使用仿真结果的方式进行容量估算, 而不能采用传统的话务量计算方法。

参考文献

网络规划开题报告 篇5

题目：CDMA无线网络规划与优化

一、文献综述

CDMA又称码分多址，是在无线通讯上使用的技术，更是第三代移动通信的核心技术，随着我国移动用户数量的迅猛增长，移动通信网络的建设显得尤为重要，因此网络规划与优化是移动通信网络建设中的一个非常重要的过程，其目的就是要改善网络的通信质量。采用快速有效的网络优化方法，改善网络的性能和服务质量成为移动通信网络运营商所关注的重要问题之一。

网络规划作为网络建设的前期工作，主要涵盖了两方面，无线网络规划和网络计算。CDMA无线网络规划的一般方法主要考虑在网络选址，天线选择，地理环境等问题。 无线网络规划一般划分为三个阶段，分别为准备阶段、小区估算和详细的网络规划。准备阶段，我们主要需建立覆盖和容量目标，因为覆盖和容量目标是所需质量和整个网络成本之间的一个权衡;小区估算阶段，主要依据对小区容量的预测、小区覆盖范围的预测及覆盖区域的业务需求预测，估算出所需小区数;详细的网络规划阶段主要包括站点规划、PN规划、扇区信道载波配置、以及在此基础上进行的.网络覆盖、话务模型生成等。

CDMA无线网络优化是对前期网络规划的补充，对前期规划存在的问题一步修正网络优化是移动通信网络建设中的一个非常重要的过程，其目的就是要改善网络的通信质量。采用快速有效的网络优化方法，改善网络的性能和服务质量成为移动通信网络运营商所关注的重要问题之一。网络优化即通过对频率设计、基站参数、网络结构等一系列调整措施，来建设一个覆盖良好、话音清晰、接通率高的优质蜂窝移动通信系统。

对于CDMA移动通信系统，网络优化更为重要，因为CDMA移动通信系统是干扰受限的通信系统。系统的容量是软容量，网络优化不仅能改善网络的性能和服务质量，还能增加系统的容量。

加强网络优化，提高网络的运行效率，实现服务水平、服务质量、经营效率

以及竞争能力的提高，已成为发展的必然。

移动网络优化的目标是尽可能利用系统资源，如系统基础结构和频谱，使系统性能达到最佳。为了测量通信系统的性能，需要一些可以量化的指标对网络进行评估。指标的选择依赖评估者对不同网络性能的侧重。无线网络的性能通常由话音质量、无线覆盖、掉话率、起呼失败率、止呼失败率、系统容量和建筑物穿透率等确定。而CDMA网络还包括误帧率、软切换比率。优化过程的结果是寻找一系列系统变量的最佳值，优化有关性能指标参数，提高网络质量是无线网络前期建设的重要成部分，对无线网络建设具有重要意义。

二、课题背景现状及主要内容

随着第三代移动通信的发展与在我过的快速普及，在3G网络建设与维护方面存在一系列需要解决的问题，由于CDMA是3G的主要技术又因为CDMA系统是一个自扰系统如网络容量的曾加与话务质量成为主要矛盾使得前期的网络规划与优化变得非常重要

本论文重点对CDMA无线网络的规划与优化方法做了重点介绍。

三、课题研究的目的与意义

随着移动用户的基层，移动网络的规划与优化的重要行不言而喻，本文通过对无线网络建设存在的问题，提出一般性方法。通过大量资料研究解决CDMA无线网络建设存在的多址干扰，系统容量与系统自扰的矛盾等问题。

本文对网络前期建设具有指导作用，对网络规划不合理提出解决方案。

四、课题的主要研究方法与手段

无线网络规划 篇6

【关键词】数据挖掘 无线网络 规划应用 优化举措

前言：

涉及以往无线网络规划工作，因为数据搜集实效性不足，使得工作人员不得不利用路测数据、不完整地理信息等进行研究，最终获得结果必然不够精确且难以迎合更高服务需求。由此看来，陈旧无线网络规划早已不能适应愈加复杂的网络环境，针对其加以改进调试已然是势在必行。

一、数据挖掘的基础性内涵机理和发展背景

所谓数据挖掘，亦被称作是资料探勘和数据采矿，实质上就是利用算法搜索透过海量数据中获得关键信息的行为流程，至于这部分关键信息通常是指一些未知且具备深远开发价值的规律，或是知识。实际上，自从我国步入信息经济时代之后，计算机技术飞跃性革新拓展，尤其是在信息和数据存储模式上，显得愈加便利和快捷灵活。不过随着社会不同企业数据搜集的需求日渐扩张，一时间令这部分数据和信息数量持续性增长，不同类型的信息广泛分布，着实难以进行统一管制，特别是在真假信息混淆环境下，信息安全性着实难以保障。

而到底怎样有效地应用大量数据之后掩藏的重要信息，已经社会各方领域全面关注的时代性话题。不过相信经过数据挖掘技术全方位贯穿之后，相信无线网络规划事务中遭遇的一切挑战问题都将迎刃而解。数据挖掘的工序流程主要细化为四类。

首先，就是对业务内容加以详细的认知理解，就是说主动站在业务层面上去调查掌握项目最终需求和目标，就是说将项目的目标和需求转化为一个问题，之后制定实施富有针对性的初步计划，保证以上诸多目标得以逐个贯彻。

二、数据挖掘技术的主要功能特性

正如上述内容阐述，数据挖掘实质上就是透过海量数据内部进行关键性知识挖掘和提取的行为过程，在该类理念指导作用下，数据挖掘技术能够同步发挥出以下功能特性：

第一，分类。快速将事先收集整合的数据依照特定属性进行分类和定义处理，保证组别建设划分的清晰性。

第二，推算估计。结合估计对象实际变量和其余变量，以及既有数据，完成其具体的未来值推算任务。

第三，预测。依照对象实际特征，进行其过去观察值推算，保证日后未来值预测的精准性。

第四，关联验证解析。就是说将一起相关对象依照特征进行有关类型划分，之后予以重组。

第五，聚类分析。则将最终各类成分形成的总体架构科学地划分为多个性质相同的群。

三、数据挖掘在无线网络规划中的应用细节

无线网络规划实质上就是配合网络建设的整体规范诉求，进行无线网络目标的设计，并做好相关网络配置工作。

第一，网络统计分析。经过无线组网规划之后，数据信息还量化现象显著，使得以往简易形式的数据处理器具越来越不适用，严重情况下更会掩盖多业务类型相爱诸多有用信息内容。经过数据挖掘工具贯穿之后，便能够快速提取因为传统分析手段实效不高而被长期忽略的高价值信息，进一步辅助运营主体进行诸多科学性决策。

第二，网络关联分析。在四网融合的大环境下，不同制式网络间彰显出一类潜在的关联特性，如无线网利用率等。经过数据挖掘技术完成特定关联分析任务之后，便可以在第一时间内检索到四网协调工作下的一系列重要信息，为后续市场、业务、网络建设机构协同工作妥善处理，提供丰富的指导依据，并从中释放最大社会和经济效益，顺利完成四网的精确化定位任务。

第三，网络预测分析。在开展现代无线网络规划事务期间，必然要针对有关业务量趋势加以精确化预测，而数据挖掘工具明显对该类工作有着较强的适用性。至于业务预测分析，大多数情况下凭借时间这类基础单位，进行过往特定时间范围内系统数据校验分析，保证未来特定时间内一切可能滋生的结果得到完整化预测，进一步辅助网络扩容和市场发展。

四、结语

浅析高校无线网络部署规划 篇7

一、高校部署无线的网络需求

网速的快慢决定着无线网络的性能, 无线网的速度取决于其接入点之间的距离以及接入点与工作站之间障碍物的多少, 要建一个高吞吐量的网络, 首先要解决的问题就是如何缩短学校机房到学校楼宇之间的距离, 因为有些复杂一些的房屋结构会对无线电波造成一定的影响, 所以需要相当数量的接入点才可以完整覆盖。

二、高校无线网络设计拓扑图

按照学校的规模和需求, 将在楼层通过AP实施无缝隙覆盖。各楼层通过网线连接到二层交换机。然后二层交换机连接到三层交换机通过路由器连接外网。同时我们通过三层交换机上通过MAC、VLAN技术把公司内部每台电脑的MAC地址与VLA想绑定为每个部门划分就属于自己的部门VLAN。同时采用DHCP服务为公司不同部门的员工电脑进行的IP的划分。为了考虑学校的IP地址的限制数量, 安全性用可NAT转换方式提供了内网人实现上网功能。

三、高校无线网络性能需求

对高校的学生用户, 教师用户的网络而言, 必须在覆盖范围与服务质量间作出取舍。只要配合高增长的外接天线, 就可以使用比较少的接入点, 但是宽带就必须在较大的范围来共享。基本上, 扩大覆盖范围的做法并无对错可言, 特别是用户密度较低的时候。有些部署会使用单一接入点配合外界天线来覆盖更广的区域, 因为这对网络的容量需求并不高。覆盖范围小, 接入点就可以服务较少的用户。每个接入点只需要服务较少的工作站, 每个工作站的吞吐量也因此提高。

四、高校无线网络设计

为高校的无线网络服务的最终目的, 其实就是为学校提供安全的、高效的、先进的、适用的、经济的、能够满足教师学生办公需求的覆盖校区信息网络, 保证整个校区在信息管理系统的基础上健康, 高速, 有效, 稳步地向前发展。因此采取下面的设计规划:1.先进性。采用先进的设计思想, 选用的网络设备, 使网络在今后一定时期内保持技术上的先进性。2.开放性。网络设计及网络设备选型遵从国际标准及工业标准, 使网络具有高度的开发性和所提供设备在技术上兼容性。3.可伸展性。4.安全性。5.可靠性。网络系统的设计必须贯彻可靠性原则, 使网络系统具有非常高的可用性。选用技术先进、成熟高可靠性的网络设备。6.可管理性。

五、结束语

如今, wifi的蔓延已经势不可挡, 无线wifi也已经从一种有趣的玩意变成不可或缺的技术。无线局域网利用了无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信, 并为通信达移动化、个性化和多媒体应用提供了可能,

在当前的网络建设中, 如何建设安全可靠、经济适用、可持续发展的网络, 如何成为未来数字化发展培养信息化人才, 以成为所有人关注的焦点。无线网络是新兴的技术标准转化为生产力的典型代表, 其发展是竞争形势发展的需求。

随着人们对无线宽带上网的需求增加, 高校的需求也日益增加, 无线区域网标准也不断完善, 相信无线网络在未来的几年会有更广阔的发展。

摘要：本文通过对高校校园网建设情况的分析, 并在综合勘测无线网络的应用状况后, 简单地介绍了学校无线网络的规划与设计。涉及到高校对无线网络建设的要求, 拓扑结构, 以及实施的必要性、可行性等方案。

关键词：无线网络,规划,设计

参考文献

[1]金枫, 郑辑光, 曹建福, 孙东旭一种高吞吐量的无线传感器网络多信道MAC协议[J].西安交通大学学报, 2010 (12) .

[2]曹沛先.传真存储转发技术设计与实现[J].无线电通信技术, 2011 (02) .

[3]周慧茹.TD-LTE无线网络链路预算分析[J].铁路通信信号工程技术, 2012 (01) .

WCDMA无线网络的规划方法 篇8

WCDMA (第二代无线通信技术) 无线网络同2G (GSM, 全球移动通信系统, 以下简称2G) 无线网络在本质上就是有区别的, 2G无线网络主要的业务范围是语音服务, 所承担的数据形式单一, 提供的服务项目有限, 所以2G无线网络的规划方法相比WCDMA网络规划要简单得多;WCDMA无线网络所提供的内容不仅包含语音数据还包括更加丰富多样的数据种类和业务, 这也为我们提供了更加丰富多彩的生活。即WCDMA无线网络要比2G无线网络更加精彩, 其规划也比2G无线网络复杂很多。

一般在2G无线网络系统的无线规划中, 主要考虑的是通话语音业务范围、业务数量和少量的数据业务, 譬如SMS业务等, 经过规划可以确定分配给定信道的数量多少, 通常在小区的通信容量是一个定数。所以, 在2G无线网络的无线规划中, 网络的覆盖和数据的容量规划可以独立地进行规划。

WCDMA无线网络系统中, 不仅仅是有语音数据的规划, 还包含了多种不同速率、不同Qo S (Quality of Service) 服务质量需求的业务、多种业务联合的环境和WCDMA无线网络系统本身的特点, 这都表现了WCDMA无线网络系统的规划内容要相比2G无线网络系统规划内容丰富得多。在这里要特别注意的是, 在规划WCDMA无线网络系统的时候, 小区的网络覆盖和数据容量需求需要相互结合起来考虑规划。WCDMA无线系统覆盖的能力同网络系统负载情况相互关联, 当网络系统负载增加时就会导致无线网络覆盖范围缩小, WCDMA无线网络每载波的容量同其所处自然环境、使用用户和业务情况一同发生变化, 网络使用也相继发生相应的变化, 临区干扰等因素也是相互关联的, 所以它具有小区呼吸效应, 即“软”特性。所以在WCDMA网络系统中, 功率控制 (TPC) 、软切换和更软切换产生的增益、上下行链路的功率预算等因素都是在进行WCDMA无线网络规划时需要认真分析和考虑的。

2G无线网络系统的无线网络规划是在小区的数据容量和覆盖范围两者间求得最佳平衡点, 然而WCDMA无线网络系统的无线网络规划主要是在数据容量、覆盖范围、服务质量之间寻求最佳平衡点。

二、WCDMA无线网络规划方案设计步骤及原则

WCDMA无线网络规划的具体要求是可以根据规划出的方法使得WCDMA无线网络的使用特性和网络覆盖规划满足规划需求, 同时设定相应的工程参数和无线资源参数, 并要求可以满足信号覆盖面积、系统数据容量和服务质量需求的业务, 使无线网络的工程造价成本最低, 满足设计需求。

1. WCDMA无线网络规划方案设计步骤。

(1) 就需要根据无线网络自身特点进行分析, 譬如WCDMA无线网络具有的小区呼吸效应 (使用用户和业务情况发生变化, 网络使用也相继发生相应的变化) , 随着小区网络负载的增加, 覆盖面积会逐渐缩小。

(2) 需要了解网络运营商对无线网络运行环境、无线业务的需求等要求, 在不同的网络运行环境下, 不同的业务需求就决定了不同的网络所需要达到的性能指标。

(3) 再对以上两个条件进行分析, 把其纳入无线网络规划中。

2. WCDMA无线网络系统规划原则如下。

(1) WCDMA无线网络建设采用全国统一规划, 分步实施的网络规划建议方案, 即确保网络规模可持续发展的规划原则。

(2) 规划前对所规划环境进行分析, 根据覆盖范围的广度和深度, 覆盖区域的基础设施状况实现全覆盖 (重要城市和中等发达地区, 人口稠密的地级市和县级市地区等) 、部分覆盖 (地区面积广、人口稀少地区等) 。随着网络覆盖面积的不断扩大和发展, 网络覆盖从现在的经济发达省市到经济中等发达地区大乡镇村屯的网络覆盖, 再到经济欠发达地区部分乡镇的网络覆盖, 最终实现全国范围内的网络覆盖。

(3) 无线网络规划中要对所覆盖网络现有的通信基础设施, 包含通信信号塔、通信传送线路、通信机房、通信站等进行调查与了解, 并运用合理的工程施工技术, 对其加以利用, 从而避免重复建设浪费资源, 这也为网络建设降低了建设成本。

(4) 无线网络规划内容要对所建设的网络数据容量、覆盖范围、网络质量和投资效益进行综合分析, 通过合理的技术手段使其可以相互协调工作, 从而达到优化的无线网络服务。

(5) 网络的规划要确保其可持续发展性能可以满足用户的数量增长需求, 网络可升级扩充, 可达到远期预计发展目标的扩展性。

(6) 无线网络规划要将网络覆盖与所提供的业务范围规划结合起来, 根据所需设计规划网络使用功能, 对于外围网络和内部网络并重的建设进行充分考虑, 使得无线网络规划和实际应用相互协调。

(7) WCDMA无线网络规划需要做好无线支撑系统的规划建设, 可以使所提供的服务满足不同用户的Qo S服务质量等级要求。

三、WCDMA无线网络规划的流程

WCDMA无线网络规划流程包括:规划目标 (现网资源分析、市场调研、运营商需求分析、业务模型分析) 、预规划 (CW测试、模型校正、链路运算、基站勘察、网络估算) 、初始布局 (基站规则、站址调整, 传输、电源、配套需求、预测仿真) 、满足需求、做出最终规划。WCDMA无线网络规划流程见图1。

通过对所覆盖的小区进行市场调研, 了解现在已有网络资源、通信信号塔、通信传送线路、通信机房、通信站等和小区内每个区域所需业务支持的类型和流量。另外还要收集各种区域所需业务种类数量的密度分布图、区域地形状况地貌特征数据资料、运营商所初步确定站址数据信息和无线网络可持续发展使用的长期规划等信息。规划方法的目标确定要从综合性能考虑其市场氛围的需求和造价成本的因素。

预规划进程是把规划目标前所收集到的信息资料进行综合考虑, 对网络的覆盖、网络的容量、服务的质量等加以分析、归纳和总结, 得到理论上的网络覆盖、网络容量规划和服务质量、业务范围的初步设计方案。其中包括建立传播模型、创建链路预算表、对站点的评估、新站点的建立, 并进行计算机辅助模拟的网络覆盖和周围环境所带来的干扰分析等。初步布局按照各区域的具体情况分析制订出相应的基站勘察、业务量、网络估算和链路预算, 分别从网络容量和网络覆盖的方面估算出需要基站的数量, 权衡网络容量和网络覆盖的搭配, 结合初选站址的目标信息, 做出基站建设的初始布局。对站址进行实地勘测 (站址周围环境、通信基础设施、信号塔、通信传送线路、通信机房、通信站等) 综合研究, 并且对站址进行可行性研究、结构核算, 估算出站址成本。其中需要各方面规划人员的协调配合, 涉及无线规划、传输规划、施工、土建工程等。通过实际勘测, 多次调整初始布局的站址信息, 使其成为最终站址, 并整理最终站址的地理环境、建筑物、坐标系、天线的位置、天线的倾斜角度、方位角、高度、基站数量、基站位置等信息, 做出详细的站址信息报告。确定好站址, 进行码字和频率的系统分配, 做出最终的规划方案。其规划内容包括网络覆盖规划、网络容量评估、环境干扰规划、站址分布、码字规划、频率规划、计算功率预算、参数集规划等多种部分综合的整体的设计方案。

四、WCDMA无线网络规划的内容

WCDMA无线网络规划内容可被分为网络覆盖规划、网络容量规划、码片和频率规划、无线资源规划、切换规划、功控规划、计算功率预算、参数集规划、频率规划等多方面, 其中挽留过覆盖规划和网络容量规划是核心内容。在WCDMA无线网络系统中该区域的所有用户都是在空中接入共享接口, 所以具有相同环境下的相互干扰资源, 每个用户影响其他用户的同时, 引起用户的使用发射功率发生变化, 所以在进行WCDMA无线网络规划时, 网络覆盖和网络容量是息息相关的, 相互联系, 相互制约, 所以规划中必须进行迭代计算。下面是CDMA无线网络规划的几点规划内容。

1. WCDMA无线网络覆盖的方式取决于所覆盖的区域、区域类型和传播条件。WCDMA无线网络覆盖范围的计算通过对链路预算和实地勘测所获得的无线网络传播模型校正。WCDMA无线网络链路预算中包含干扰余量、快衰落余量、软切换增益等参数, 这些参数是在GSM链路预算中不采用的新参数。WCDMA无线网络链路预算的主要目的是预算出在各种环境情况下所覆盖的网络半径, 这需要对当前系统模型参数合理取值, 并分析小区的最大允许的路径损耗等。WCDMA无线网络系统的链路预算不是一个单纯的线性过程, 它需要和小区的负荷估算相结合进行综合预算。首先, 必须根据在不同移动台速度下每种业务的质量要求, 获得相应的上、下行的Eb/N0指标值, 由此计算出各种业务的参考接收的灵敏度。参考接收灵敏度与系统热噪声、业务速率和Eb/N0有关。然后, 在设定或者已知小区负荷的情况下, 上行最大允许路径损耗的计算就变成一个简单地与GSM系统上行链路预算相似的计算过程。而下行链路的预算问题要复杂些, 面对的是如何把有限的总发射功率分配给各个活动终端的问题。鉴于终端位置分布、终端软切换状态等不确定性, 必须建立一个模型, 做一些简化性的假设, 然后才能计算出一个统计性的结果。

2. WCDMA无线网络容量与GSM无线网络相比, WCDMA无线挽留过系统容量规划更依赖于覆盖, 容量直接和功率预算有关。功率预算针对的是一种典型的业务, 然而WCDMA无线网络在实际中可能同时存在着多种不同的业务类型, 包括通话语音业务和数据传送业务。这就需要使不同的使用用户、无线网络系统的容量在上行链路和下行链路不相同。通过理论上的分析和结合仿真效果分析可以看出来, 上行链路的网络容量是下行链路网络容量的2~2.5倍。由于WCDMA无线网络系统是干扰受限网络系统, 网络容量的规划本质上是要对环境干扰量的估计要充分地考虑。对于下行负荷载量的估计, 主要是通过对网络基站发射功率进行估计。按照每个用户所需求的最小功率, 以基站到移动台平均衰耗及移动台灵敏度来确定。频率干扰所引起的噪声提升使得移动台所需最小功率比原来有所提高, 最后会导致网络系统能接入的用户数量减少, 所以基站需要具有一定的抗干扰能力。

3. 码片和频率。从网络规划的角度看, WCDMA无线网络系统中的码片和频率规划相对比较简单, 其主要任务是为下行链路分配扰码。扰码组的码序列限制在512个, 扰码在网络规划中被分配给扇区, 因为扰码的数目太多, 扰码分配这一繁琐的工作通常由网络规划工具自动完成。WCDMA无线网络系统的频率复用因子为1, 是典型的空中接口干扰受限系统。如果运营商有两个或三个以上的载频, 那么WCDMA无线网络系统频率规划时要考虑到这些载频分别用于宏蜂窝、微蜂窝、室内覆盖等, 同时还要考虑到本运营商内部宽带系统和窄带系统间的干扰和运营商运营网络之间的干扰。

五、WCDMA无线网络规划方法

WCDMA无线网络的网络覆盖、网络容量和网络性能之间的关系之间是相互影响、相互制约的。网络用户的分布、用户的移动速度和用户所使用的业务模型都直接影响到无线网络的覆盖、网络的容量和网络的性能。所以要准确地描述出未来网络规划的实际情况, 不仅需要通过链路预算、网络容量推算等方法估算出WCDMA无线网络的大概建设规模以及基本建设方案, 而且还需要采用专用的网络规划和仿真工具, 采集准确的地理环境、建筑物、坐标系、天线位置、天线倾斜角度、方位角、高度、基站数量、基站位置等信息, 做出详细的站址信息报告, 制订规划方案。

六、结论

校园无线网络规划与建设探讨 篇9

关键词：校园网,WLAN

作为校园网的管理者和无线网络的设计者,面对如何构建成熟、稳定、高效、安全的高速校园无线网络,常会遇到一些问题和困难,本文通过阐述规划和建设中的实际问题和过程,探讨如何合理规划、设计和使用无线校园网。

1 无线网络实施方案

无线网络的实施方案设计中主要考虑了两个问题,首先是覆盖区域的状况和设备的选型;另外就是接入用户的计费及上网方式,下面就这两方面问题具体说明。

1.1 覆盖区域和设备

经过对使用对象的调研走访,对校园各处的现场详细勘查,确定分为室内和室外两种覆盖区域;室外需要覆盖的区域主要是广场、花园和停车场,兼顾一些通道和附属区域;室内需要无线覆盖的区域有会议室、多个阶梯教室、食堂、图书馆阅览室等地。无线网络选型考虑到兼容性,集中采购、统一配置等优势,选择了与原校园有线网络相同品牌的无线产品。

室外无线AP采用室外型大功率无线接入点产品,工作在2.4GHz频段,支持IEEE802.11g标准,采用了内置500 m W双向功率放大器,可根据不同的室外环境和覆盖需求,配合相应的外接天线,在室外形成饱满的信号覆盖体验。

室内AP,提供了两路共600 Mbs接入带宽,支持IEEE802.11g标准,可为每个用户提供不低于10Mbps的无线联接速率,既能满足了现有校园网应用的带宽要求,又为学院的视音频点播提供了网络基础,满足了学院未来信息化发展的要求。

无线AC采用可以高效地处理学生网络视音频、在线游戏等小包的数据流。同时其提供了双万兆的上联接口,为日后的无线应用扩展预留了带宽。

1.2 上网方式

无线校园网络主要服务于学校教师和学生,由于覆盖范围的广泛性、使用人员的不确定性,为防止非法用户使用,采用了基于SAM的Portal认证方式,只有申请了无线网络服务的用户才能使用;使用者按照使用时长计费,预先缴费余额不足拒绝登录网络,认证成功开始计费,下线停止计费,计费精确到秒。

具体做法是,在无线AC上建立无线VLAN,并启动DHCP服务,与无线AP连接的汇聚层的交换机以Trunk方式连接,所有无线上网都通过Portal发起认证请求,认证成功后计时开始。这样,即保证了合法用户使用,也保证了校园网内所有无线网络处于同一VLAN内,方便无线网络管理维护;集群中的多台无线控制器可共享用户数据库,实现无线用户在跨越整个网络不同区域的过程中无缝漫游。

无线上网流程:1)用户通过DHCP获得IP地址;2)通过Protal输入用户名密码;3)获得用户MAC/IP/VID作为用户标识;4)分配用户上网权限,检验用户数据流是否满足权限;5)用户下线自动注销并停止计费。

2 无线网络安全和管理

网络安全包括用户安全、设备安全、信息安全等几个方面。

用户安全,使用Wi-Fi保护接入(WPA)技术和WPA-PSK(预共享密钥模式),解决了WEP认证强度不够,易被攻破的缺点,提供了包括身份验证、加密算法、完整性算法在内的一整套安全解决方案。

对于设备,室内无线网络,将AP放置在室内离地较高处,再加上红外探头等防盗系统,保证了设备的安全;室外设备放于楼顶或外墙,采用以太网供电(Po E)方式,符合标准的802.3af协议,可通过网线同时传输数据与供电,降低部署成本的同时提高了安全稳定性。

信息安全方面,支持完整的数据安全保障机制,支持WEP、TKIP和AES加密技术,可以依据不同情况进行选择;启用射频探针扫描机制,能实时发现非法接入点或其它射频干扰源,并向网管系统提供相应的告警。

3 问题和改进

无线局域网还不能做到对全校范围内的无缝覆盖,因此反应最多的问题是某处收不到信号;或是收得到信号但无法连接等问题。前一个问题多由设备覆盖区域的设计或AP数量不足引起,后一问题则应检查是否存在干扰或用户数量过多等情况。此类问题可以通过后期对网络的扩建和优化加以解决。

还有一棘手的问题,为使学生能有节制的娱乐,学校对Internet的连接是有所限制的,有些学生为绕开学校的善意监管,采用CDMA或GPRS等无线方式上网,这个问题不能一味禁止,而应通过教育和正向诱导来改进,相关方式方法及分寸的拿捏是需要技术和艺术的,作者另著文加以研讨。

参考文献

[1]徐莹.GSM/WLAN一体化校园网深度覆盖的实现[J].电脑知识与技术,2009,(1).

[2]余智.无线网络在校园网中的应用[J].计算机时代,2007,(3).

[3]杨泽洲.无线局域网在高校数字图书馆中的应用[J].电脑知识与技术,2007,(7).

城市无线Mesh网络规划 篇10

未来"无线城市"需要具备综合信息化支撑能力,提供综合服务,所以网络基础必须具备高可靠性、高性能、安全性、可扩展性等特点。因此,我们建议可以把下面几点作为网络设计的原则。

(1)高可用性和可靠性。城市无线宽带网络担负着整个范围的信息传输和服务的重任,其可用性和可靠性至关重要。网络的有效性和可靠性,即它的可连续运行性,是网络主干建设必须考虑的首要原则。

(2)实用性。遵循面向应用,注重实效,急用先上,逐步完善的原则,充分保护已有投资,不设计成华而不实的网络,也不设计成利用率低下的网络,以实用性的原则为依据,建设具有最低的TCO(拥有的总成本最低),有最高的性价比的城市的无线网络。

(3)先进性。采用先进成熟的网络概念、技术、方法与设备,反映当今先进水平,又给未来的发展留有余地;充分采用目前国际、国内流行和成熟的技术,保证网络能适应技术的快速发展。

(4)开放性。整体规划应符合开放性原则,有利于科教研发、产品制造、软件开发等各方面的机构利用无线城市信息化平台开展有关领域的创新和产业培育。

选择的产品应具有好的互操作性和可移植性,并符合相关的国际标准和工业标准;

(5)高性能。由于今后基于IP技术的多媒体应用越来越丰富,不同的应用对网络的传输速度、延迟等有着不同的需求,因而对网络的带宽性能以及对接入用户的服务质量性能的需求极高。这些务必对网络设备的性能提出很高的要求。

(6)灵活、统一性。在组网方式上,城市无线Mesh网络应该可以灵活、统一地集成基于室内无线接入设备、室外无线接入设备、基于Mesh技术的无线接入设备。并且可以方便地增加、扩充网络,网络可以通过自身的能力自动进行组网。网络设备需要支持多种协议,并可便捷、灵活地根据需求进行变换。

(7)安全性。安全性是任何一个网络所必须具备的重要特性,信息安全目前已受到越来越多的重视。对于城市整体部署无线这样一个重要的政府应用来说,信息安全更是重中之重。因此,网络结构、网络设备应提供相应的安全控制机制。

(8)可扩充性。随着城市无线Mesh网络规模的发展以及今后应用的日益普及和进步,对网络系统的可伸缩性要求成为网络设计的一个重要考虑。

一个设计良好的网络系统应能方便地对其规模或技术进行扩充。用户对网络资源的需求经常随着应用而发生变化,系统应具有一定的灵活性,为满足用户的不同需求而作灵活的系统配置和资源的再分配。网络将会是一个不断增长的网络,包括它的规模,它的应用范围和服务内容将随着计算机应用的不断普及而不断增加。

(9)可管理性。网络管理系统应该具备集中式的管理功能,有效地对全网的设备、利用方式进行控制,此外可对整个网络的使用性能、使用效果进行分析,以便管理人员有效地对网络资源进行分配,充分发挥网络的利用率。

(10)采用面向应用QoS的网络设计。城市无线网络的建设必须符合当前应用的需求,并且能有效推动网络应用的开发和利用。随着Internet的不断发展,基于Interne的网络应用日新月异,这些新应用不仅意味着流量的增加,而且流量的特征发生了变化,尤其是许多新型多媒体应用。这些应用网络的带宽、延迟等有着不同的要求,网络系统需要具备为各种应用分配优先级、带宽的能力。

2 城市无线Mesh网部署

通常大规模的无线Mesh网采用分区域建设或者全区域分期建设两种方式。分区域建设遵循分片规划、分片勘测和分片实施的原则,按地理区域进行项目建设。分期建设采用部署热点由疏到密的原则,从城区中心等业务量需求较大区域开始,从以专网建设为主的前期逐步过渡到为企业、商户和居民提供接入服务的公共网络建设,逐步实现对整个新城的无线覆盖。城市无线Mesh网的建设,我们采用分期分片建设、建设与应用同步推进的总体思路。

2.1 组网技术

"安全可靠、应用广泛"是我们选择何种无线宽带技术的出发点,主要采用WiFi(802.11b和802.11g)标准,并使用MESH自动组网方式,同时采用WiMax(802.16d)标准,实现无线回传。随着技术的进一步发展,将分别逐步演进到802.11n和802.16e。

鉴于城市现有网络的建设基础,传输网络尽量采用现有的光纤资源,整个城市"无线城市"网以有线与无线,WiFi与WiMax技术相结合的方式组建,如图1所示。

2.2 网络架构

图2中涉及无线Mesh网的各种网元:

(1)无线接入点AP(Access Point)是集成了智能天线阵列、集成路由器、自适应路由选择和安全认证机制的智能化的无线AP。

(2)网络接入点路由器NAP-R(Network Access PointRouter)具有可伸缩性,实现弹性覆盖,可构成任意规模的信号覆盖。

(3)网络接入点NAP(Network Access Point)是结合IP路由功能(路由器或交换机)与无线AP的逻辑功能节点。每个住宅区接入网可以拥有一个或多个NAP,当采用多个NAP连接宽带骨干网时,可避免单个NAP失效对网络的影响,同时可增加社区接入网到宽带骨干网的业务吞吐量。

(4)网络运行支持系统NOSS(NetworkOperation Support System),无线Mesh网中提供整套NOSS方案,包括用户管理服务系统和一系列运行支持服务器系统(如FTP服务器、DHCP服务器、AAA服务器、OAM&P服务器等),实现对网络的运营与管理。

图2基于Mesh结构的骨干接入网(参见右栏)

2.3 IP核心网络设计

城市无线城市IP核心网络的设计目标是建立一个覆盖整个城区承载Wireless Mesh AP设备接入,以无所不在的无线信息网络平台支撑公共安全、物流应用、园区管理、应急联动、公共服务、商务旅游、生活学习等信息化应用形式,并可以支持VPN、视频监控、电子商务、Internet浏览、远程教育、在线影视和音乐、网络游戏等多种应用,它将是一个可以通过无线、有线的一体化网络系统为政府部门、商业用户、广大市民及游客提供多种服务的网络平台,城市无线城市IP核心网络将建成电信级的IP城域网,以其高可靠性、高带宽、高安全性、QoS保证等多个方面更好地从满足不同层次的用户对无线接入业务的需求。通过一个可靠、高性能的IP骨干网支撑的无线网络将使在城市工作、生活、旅游的人都能通过无线方式宽带上网,体会到无处不在、随时随地的信息服务,以高品位的商务、办公、生活和旅游环境吸引一流的企业和高素质的人才;政府社会管理和公共服务功能也将充分利用这个无线网络平台,实现普遍、灵活、快速的部署,为提升政府管理效率和服务水平、打造"平安城市"奠定基础。

城市无线城市的网络平台划分为三个逻辑功能区块:"政府用户服务平台"、"城市信息应用平台"、"个人用户服务平台",城市无线网络平台的三个逻辑功能区块可以如图3所示。

按照城市无线Mesh网路的总体规划,我们在第一期IP网的结构可按下述方案进行设计。

第一期IP骨干网的拓扑如图4所示。

网络分为5个部分,核心承载区、网管控制区、办公区、Internet区和服务器区。

2.4 频率规划

任何无线网络在规划设计时均需要进行频率规划,结合城市"无线城市"的业务需求和网络整体架构,在规划设计时要充分考虑信道间的干扰,可以采取以下的频率规划。

(1)分层覆盖。地面道路采用2.4GHz覆盖,实现WiF终端的接入;楼顶设置3.5GHz基站,对大范围的区域覆盖,实现视距和非视距的无线宽带接入和Mesh WiFi网络的骨干连接。

(2)综合组网。单个基站可装入多个频段的板卡,同时利用2.4GHz/5.8GHz(4.9GHz)/3.5GHz进行综合组网,节省建设成本;用户按需使用不同的频段,保证各类用户的安全性、服务质量(QoS)和方便性。

(3)公众业务。对安全性和服务质量的要求相对较低,方便性更重要,2.4GHz的Mesh WiFi网络是提供服务的最佳选择。如上网、收发邮件、观看视频、通话等等。

(4)政府业务。安全性要求高、服务质量要求一般的业务,使用5.8GHz(4.9GHz)的Mesh WiFi网络,实现专网专频段使用。如城市应急、网上政务、道路监控、城市管理等。安全性要求高、服务质量要求高的业务,使用3.5GHz的网络传送。如重要的政务内网、重要机构或事件的监控、重要专线、等等。

(5)AP频率规划。城市"无线城市"的无线宽带Mesh网络中,终端用户只要有支持802.11b/g的WLAN网卡或无线转换器,就可以使用2.4GHz的频段,通过802.11b/g协议与无线接入点AP连接。WLAN终端可以是最终用户自行购买的、支持INTEL公司迅驰标准的笔记本电脑;或者是普通的WLAN网卡;用户也可以购买无线转换器设备,在沿街道住宅内通过无线转换器所提供的高灵敏度接收装置来接收在街道上部署的无线AP信号。

3 结束语

以上总结了城市无线Mesh网络的规划方案,对城市无线Mesh网络建设具有一定的指导意义。

无线Mesh网的特有优势注定它有着美好的应用前景,"无线城市"概念及其实际应用,正在为现代化城市带来新的经济效益和社会效益,因而也越来越受到全球各城市管理者、技术界人士、投资方和市民各个阶层的关注。

摘要：本文对城市无线Mesh网络的规划进行了研究。围绕"无线城市,无限服务"的理念,借鉴国际各无线城市先行者的成功经验,在深入调研、科学分析、严格论证的基础上,对"无线城市"无线Mesh网络的规划原则、网络部署等方面进行深入的研究和分析,将如何构建一个健全、高效的无线Mesh网络为研究重点。

网络机房建设与规划的探讨 篇11

关键词 网络机房；建设；规划

中图分类号 TP308 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）011-0143-01

1 网络机房科学建设

为实现网络机房的优质、科学规划，应组建专项机构，强化各领域交流合作，集成建筑、网络、设计装饰、电工电子、弱电、安全环保防护等学科领域，做好机房工程系统良好设计规划。可在设计施工阶段中优选供配电模式、做好空气净化、制定预防事故安全措施，完善静电、电磁辐射预防以及干扰影响。同时应提升防雷防火重视力度，保证网络机房系统的持续安全可靠运行。该类工作并不能依靠单一的部门实施，因此应做好多方协调，基于全局视角完善综合管控。另外，应严格遵循设计要求规范，吸引全员积极实施网络机房的图纸设计规划，完善机房地址选择，实施科学安全防护，优选施工设计技术，营造优质机房网络环境。同时，应树立战略化目标，为扩容及机房管理维护提供便利，令设计规划整体面积、具体线路、管、槽、相关仪器设备均具有一定冗余。在预埋各个管路阶段中，应综合考量后续具体实施与良好位置布设。明确方案阶段中应体现各类合理规范要求，确保维护管理科学权威性。还应尽量令机房应用人员与管控部门积极参与到工程项目建设施工阶段中，尤其应吸引网络控制管理机构人员，令其明确细化了解机房之中各类设施的布设、具体线路的走向、设计布局事项，进而全面明确图纸规划设计与实践施工状况，进而快速满足应用需求，便于后续的维护应用管理。

2 网络机房优质规划设计

2.1 优选网络机房布设方位，做好整体规划装修

网络机房应布设选址在建筑二层以及六层位置，全面靠近系统总体线路中位，并同弱电竖井缩短距离，进而便于各类干线的良好引入。同时应远离卫生间、食堂、储备具有粉尘物质、或散发毒害气体的储物室，进而令机房避免受到潮湿、污染、腐蚀影响。还应避免强振动与噪声源的不良影响，降低电磁场干扰。机房选址应考量具体层高，基于机柜的高度标准与整体机房的通风需求，完成装修建设的机房净高度应控制在两米五至三米范围。再者应做好良好的平面功能规划布局。网络机房应具体涵盖配电设施、电话系统、ups电源、保安、电视监控与网络系统等设施，应依据具体功能及其相互联系，做好主体设备区域、外围设施、监控管理系统区域的优质划分，确保各区域良好有秩序的衔接。同时可自成体系，应确保流线合理清晰、畅通便捷。网络机房应设计单独的进出口，进而抑制无关人员自由的进出。网络机房整体装修应制定严格要求，做好墙壁、吊顶、活动区域、空间地面、隔断等的科学布设装饰，并做好保温防护、防潮隔热的优质规划。可利用性能优越、不产生尘埃、易于维护清洁、稳固耐用的节能环保材料做好饰面设计，并符合相应防火标准。应依据设计安装方位做好严格合理的放线，并实施防锈涂层施工。各类灯具设施、风口位置、防火喷头、电路箱盒应做好相互协调设计，并同机房龙骨以及吊顶做到优质配合与紧凑的垂直装设。

2.2 电气系统与防雷接地科学设计

网络机房之中电气系统尤为重要，因此设计阶段中应确保线路的具体负载水平与功率标准保持良好平衡。应采用耐火及阻燃铜芯进行线缆的屏蔽设置，并应考量接通设备阶段中的瞬间峰值，做好负载平衡，预防偏相引发供电体系的不良瘫痪。布线设计阶段中应确保其具备良好的安全密度，应与信号线保持足够距离，不应进行并排敷设。应用配电材料应确保具有一定冗余，进而有效预防电气火灾事故的发生。针对雷击对网络机房的不良危害影响，应明确感应雷的防护重点，做好电源、信号、接地连接系统与等电位的科学防雷设计。另外，机房之中各类电气设施、金属材质管路、吊顶、隔断均应做好安全综合接地设计。接地电阻应依据最小值明确。直流接地适宜应用截面积35 m2通信绝缘线路连接引入弱电设备。

2.3 预防停电及屏蔽电磁体系规范设计

网络机房电源系统应保持持续不间断的安全稳定供电，倘若电源中断，各类设施仪器骤然暂停运行，将引发信息数据的不良丢失，造成重大影响。为此应做好预防停电系统的科学设计，可引入ups系统，做好功率水平、供电、接入方式的科学规划，并优选电池总体容量。还应考量系统的后期优化管理维护，配设必要的维修应用独立UPS系统插座，提升安全管理效益。网络机房各类计算机仪器设施服务运行阶段中包含显著的电磁影响辐射与泄露问题，对于相关工作人员身体健康、各类仪器运行可靠性与信息系统安全均形成了一定威胁。因此规划设计阶段中，应做好电磁屏蔽设计，预防泄露辐射影响。应优化屏蔽层布设，做好接地规划。屏蔽材料应优选具备高水平导电率的金属，天花可应用铝合金做吊顶板材，而机房地板可应用金属屏蔽预防静电安全层，四壁可应用内设镀锌铁网做好安全屏蔽。接地设计应利用焊接实现良好连接，确保等电位。在间隔三米位置则应布设接地引线，确保同屏蔽网体系实现紧密的焊接。另外应避免同防雷接地互联，进而预防雷电不良入侵，对各类重要设施仪器产生不良

影响。

3 结束语

总之，网络机房科学建设规划尤为重要，我们只有针对网络机房建设应用需求，制定科学规划设计策略，优选布设方位、做好整体装修规划、实施电气与防雷接地系统科学设计、布设预防停电以及屏蔽电磁体系，方能提升网络机房安全、高效、有序应用水平，令其发挥核心价值优势。

参考文献

[1]李成章.UPS应用与供电系统设计技术探讨[J].电气应用，2009，23.

无线校园网络设计与规划 篇12

搭建无线校园网络具有重要的意义, 一方面, 无线校园网具有灵活性, 它可以不再受网线的限制, 使广大师生在校园网所都覆盖的角落通过PC机和移动终端上网。另一方面, 无线校园网具有经济性, 组建无线网络无需进行网络线路的铺设, 或者进行物理的连接, 因此其建设周期比有线校园网络较短, 同时可以节约大量的线缆费用、有线设备费用工费、材料费等。最后, 无线网络可扩展性强, 可能过现有的有线主干网络扩展成无线校园网络, 设置也很简便[1]。

目前, 国外的无线网络技术基础较好, 应用也比较广泛, 在师生群体中使用笔记本、IPAD等便携设备的用户居多, 因此, 在国外的高校中, 采用无线校园网络比较普遍。无线校园网络应用较成功的例子在国外有很多, 如加拿大的NAIT、哈佛医学院、美国的美洲大学等。在现阶段, 国外大多数的高等院校已经把无线网络作为一种必须的技术, 已经超过75%的高校进行了无线校园网络的建设及试验[2]。在我国, 大多数的无线网络工程尚未起步, 虽然有极个别学校已经采用WLAN进行无线传输, 但对于整体的校园局域网, 只有个别大学已经投入无线校园网络的构建工程。虽然现阶段数字化校园越来越得到相关部门的重视, 也已经迈出了相关的步代, 然而, 无线校园网络工程通常局限在科研方面, 适用范围相对狭小。现阶段信息化群体正热衷于无线网格标准和建设和硬件设备的推广, 而这些举动无疑将进一步满足学校信息化交流的需求。

2 无线校园网络的需求分析

校园网建设是我校数字化校园的建设的重要支撑和保障, 学院在国内同类职业学院的群体中, 其校园网具有领先水平, 学校的有线校园网络已经非常成熟, 基本能满足师生们的教学需求, 项目现从便利性和经济性方面进行需求分析。

在便利性方面, 现有的校园网络通常已铺设好有线网络, 并且均会覆盖了图书馆、电教课堂、学生公寓和教学楼等主要区域, 但未必到达每一个校园角落, 有线网络的局限性往往不能满足师生的网络需求, 如学生晨昏阅读的绿化场所、自修及交流的小型课室等。即使除电教平台外的课室基本上已经铺设了有线网络设备, 但如果每位学生需要同时上网的话也很困难。

在经济性方面, 有线上网方式将产生大量的管理耗费和线路耗费, 同时也不利于降低全校师生的网络资费。有线上网需在网络信息中心开户并由网络中心分配IP地址和绑定MAC地址, 有时甚至需要根据人员性质的不同实行不同的资费方式。

根据对学校校园网情况的调研和分析可知, 无线网络的建设具有必要性, 同时, 现阶段无线网络技术的成熟水平也意味着无线校园网络具有可行性, 因此, 本文根据学校实际情况进行无线校园网络规划, 提高校园网络的便利性和经济性, 进一步促进数字化校园的信息化水平。

3 无线校园网络构建技术

3.1 技术规范设计原则

进行无线网络的规划时遵循了以下原则:

(1) 保护原有资源。现有的校园网络通常具备较好的有线网络设备, 在开展无线网络的搭建时, 应充分保护已有的上网资源, 有计划地在原有的有线网络中进行扩大网络设备及升级网络带宽等操作, 以保障现有的建设成果。

(2) 易管理性。网络划分能力、访问控制等都应该是WLAN建设时需要考虑的管理问题, 通过管理将网络进行统一规划和分级管理。

(3) 安全性。防火墙过滤功能无论在有线校园网络还是无线网络中都是必不可少的, 除此以外, 还应该有强硬的防病毒功能和入侵检测功能以保证网络的安全。

(4) 易扩展性。为具有良好的易护展性, 使网络在后续的扩容扩充中能够顺利升级, 此次的建设需选用符合各类常用标准的接口, 才能使网络在后继开放中得到性能的保障, 以支持日后用户量的上涨和一些业务需求。

3.2 WLAN合路设计原则

WLAN合路设计遵循以下原则:

(1) 现阶段的无线网络实施经验, 通常情况下WLAN信在室内分布式系统中天线口的信号功能应>=5d Bm, 最佳为10d Bm左右;一般要求WLAN接入点 (AP, Wireless AccessPoint) 合路点的发射功率至少不低于3G/GSM/CDMA信号功率。

(2) AP合路点的放置由于有源设备不能通过无线信号因此必须放置在有源设备的后面, 但在AP的后面一般不采用通过增加WLAN的功放的形式以提高WLAN功率, AP不仅需要支持无线接入, 还需要具有一些管理功能如接入和用户的信息查看等。

(3) 在无线网络中所采用的常用无源器件通常需要支持2.4GHz~2.4835GHz的频段, 同时要控制无源品件的衰减不能过高。

(4) AP安装位置首先要证在没有POE交换机的情况下可以进行本地供电并且与接入交换机在百米之内应保证以太网线可以送达。

3.3 无线校园网络组网方式及设备选型

无线校园网络通常采用了无线控制器与接入点AP相结合的组网方式, 有线校园网和运营商的互联网公网将通过无线控制器AC进行联接至校园网的汇聚交换机, 通过2 芯千兆光纤将网络送至每个楼宇的交换机, 通过超五类线连接至以太口下行、光口上行, 并由楼宇交换机POE远程供电, 然后连接至无线接入点AP, 其AP可设置于各楼宇的楼道或者专用控制室, 并可以通过架设防护箱体的形式在校园的各种室外场所设置无线接入点AP。

对于WLAN控制器, 可采用锐捷万兆无线控制器RGWS5708, 该产品在现阶段已得到较广泛的应用, 它采用MIP64 多核处理器架构, 与AP的通信可以突破2 层网张及3层网络, 因此该产口可以无需通过网络架构的改动和现有硬件设备的变更安置在校园网的现有网络结构中。对于用户数量, 该产品最大可以支持七百多个无线接入点的管理同时也提供了多个复用端口 (包括多个千兆端口和多个万兆端口) , 这些指标都表现该产品具有无线网络技术的先进性。对于安全方面, 它具有增强的安全技术, 在提供网络服务的时候均需要进行基于身分的组网, 通过在网络集群中多台WLAN共享用户数据库的方式实现用户对整体网络跨不同区域的无缝网络访问[3]。

对于无线接入点AP可选择采用最新标准的RG—AP220 E, 该产品的优势在于与传统的802.11a/b/g无线网络相比, 其单路射频可提高至6倍接入带宽。通常情况下与锐捷无线控制器相结合使用, 具有良好的管理功能, 无论从无线用户数据的转发安全方面, 还是从射频控制方面都能实现良好的体验。该产品安装便捷, 既可装于室内墙壁, 也可以安装于室外的保护箱体中。

4 无线校园网络的总体设计

4.1 方案设计概述

无线校园网络方案的架构设计分为核心层、分布层 (又称为汇聚层) 和接入层三大部分。

(1) 核心层:该层是选用千兆光纤的高速主干网, 其主要功能是实现骨干网络之前的良了优化转输。核心层在正常情况下占据了网络中百分之五十左右的信息流量, 为分布层和接入层提供良好的数据传输基础。由于需要较高的路由转发速率, 因此该部分的硬件设备主要包括路由器和交换机, 也需要设置较高的转输介质。

(2) 分布层:分布层也称之为汇聚层, 它与中心交换机类似, 主要负责中转接入层和核心层的信息, 实现上层和下层的数据的汇聚以及本层次之前的数据交换。

(3) 接入层:接入层是最接近终端用户的一层, 通常情况下连接的是用户计算机或移动终端, 在该层中, 交换机需要有满足用户的数据的传输率以及良好的稳定性, 由于该层面向的终端用户最多。

4.2 网络拓扑结构

该无线校园网络方案设计从功能上可分四部份, 分别为网络中心、各学院网络中心、管理部门网络中心和生活园区。为满足广大师生的教学需求和生活质量, 学校无线校园网络规划中集成联通、移动和电信三通信运营商的服务。具体网络拓扑结构如图1所示:

本文的设计方案通过建立AP和AC之间的无线数据帧传送通道实现无线数据的传送, 并在AC处通过转换为标准格式的以太网数据帧的方式与有线网络连接。

无线网络接入点主要安装在热点建筑及一些需要用到网络的室外区域, 当在室外区域安装接入点时, 需要设置防护箱体, 对于室外接入点供电方式可采用楼宇交换机POE远程供电, 室内接入点可采用本地供电或远程供电均可。根据实际需要, 对于接入密较较大的地方, 如生活园区及管理部门主楼, 采用802.11n的无线接入协议, 并直接在核心交换机中通过多层交换机联接;对于管理部门中的图书馆, 档案馆及继续教育学院等部门, 由于处理事务经常具有紧迫性, 同时图书馆等又是数字化校园建设的重点示范场所, 因此, 采用直接核心交换机连接楼宇无线设备的方式;而对于各学院的网络及办公场所, 则采用802.11a的无线接入协议, 并在核心交换机中通过普通多层交换机的方式进行。

4.3 无线网络管理

4.3.1 基础管理平台

从无线校园网络的方案设计和网络拓扑结构可知, 该规划具有的网络设备数量较多, 加之校园面积较大, 网络应用类型多样, 因此, 需要寻找一种能够进行大规模管理的和多负载分配的管理平台, 才能实现网络的良性管理。在无线网络管理中, 管理员分级与其它信息系统的管理员分级类似, 主要对安体等级进行分权限管理。

本次规划建议采用由H3C公司研发的具有网络分级管理和分权、负载管理的IMC管理平台, 即H3C智能管理中心 (Intelligence Management Center, IMC) [4]。一方面, IMC管理平台的业务处理能力也极为丰富, 主要表现在网络的拓扑和性能的监控, 以及故障的监测各方面;另一方面, 平台使用简单明了, 具有流程向导, 在管理过程中可以提供精细化和形象化的处理。

4.3.2 无线管理组件

无线校园网络仅采用基础的网络管理平台是不够的, 还需要增加专门的管理途径, 通常情况下现有的校园有线网络均有良好的运行基础, 因此, 也没有必要完全替换全新的管理平台, 只需要新安装无线管理组件, 在现有的管理平台上同时兼顾有线与无线管理的功能即可。

此次规划选择无线运营管理组 (VSM) 来进行无线网络的管理, 该组件能够在IMC智能管理平台上进行安装, 使网络管理员能够将有线网络与无线网络进行统一的管理和部署。为了满足不断扩大的用户量需求, 该运营管理组件采用了现阶段主流的SOA技术架构, 因此具有良了的扩展性和兼容性。

5 无线校园网络的安全的设计规划

虽然现阶段, 大多数的网络设备在设计的时候已经包含了基本的安全性功能, 但校园网作为整体的局域网, 对整个校园的信息传输安全与稳定具有重要的决定性作用, 因此更需要采取一系列的安全措施。

5.1 入侵检测系统

针对边界防护, 通过防火墙实现了基本的访问控制, 但由于防火墙的一些功能限制, 使得那些伪装类的攻击仍然可以穿越防火墙而进入互联网与专网接入区域区的信息网络内, 因此也有必要引入入侵检测系统。

网络入侵检测的实现需要网络扫描仪以及相应的防入侵软件。一方面, 在网络建立初期通过扫描网络和系统上的安全漏洞的方式解决好安全问题;另一方面, 通过监控数据流的方式在网络运行时快速发现黑客或者其它不良行为的入侵。

无线校园网的入侵检测流程与防黑客入侵服务器类似。在每个重要的网络入口都安放一个探测器, 目的在于跟踪检测进出此网段的数据流, 一旦发现某个数据流有异常即刻对其截获, 同时向防入侵软件的管理层发送入侵信息, 并由管理层做出相应的对策。

5.2 准入认证

无线校园网络的环境部署的入网证证方式通常采用了现阶段常用的基于Web的认证和基于802.1x的认证相结合的方式。本文推荐采用应用安全域解决方案, 该方案具备终端网络安全准入 (身份认证、补丁更新等功能) 、终端安全审计 (桌面管理) 、网络通信防护体系。

基于802.1X协议和Radius协议的身份验证体系常用于现阶段无线网络的应用安全域中, 对于接入网络的用户, 需要进行身份控制, 该应用安全域采用与网络交换机联动, 并且严格控制IP地址、MAC地址、交换机IP和端口、用户名和密码等六大元素的绑定来进行接入用户的身份控制。同时根据用户身份的不同, 应用安全域还可以限制不同用户的不同访问权限, 让政务外网用户在接入网络后, 只能访问自己权限之内的服务器, 网络区域等。同时, 外网出口边界放置一台上网行为管理, 用于对上网人员进行实名认证、上网行为管理的控制以及行为审计。

6 结论

论文从技术规范、WLAN合路设计以及组网技术和设备选型等多方面无线校园网络构建技术的介绍, 提出了无线校园网络的总体设计方案和相关安全措施, 该方案将校园网络分为三层架构, 并在功能上分为网络中心、各学院网络中心、管理部门网络中心和生活园区四个部分。该方案的实施将会进一步带动数字化校园建设, 促进无线校园网络的规划。

摘要：近年来, 随着数字化校园在全国的推广, 校园网络环境越来越得到各高校的重视。良好的校园网络环境是数字化校园开展的保障, 也是学校信息化水平的象征。现阶段, 有线局域网在高校已经得到普及和发展, 能够有效促进高校的资源共享, 但具有一定的局限性, 比如受限于场地, 受限于硬件设备, 以及受限于用户数量等。本论文主要根据校园网络应用的现状和要求, 对现代校园网进行需求分析, 着重说明了无线校园网络构建技术, 并提出了校园网的总体设计方案及相应的安全技术。

关键词：无线校园网,WLAN合路,网络拓扑,入侵检测

参考文献

[1]董晓.职业中学校园网规划与设计[D].电子科技大学, 2010年硕士学位论文.

[2]Yang Shi, David T.Perkins, Chris Elliott, Yong Zhang.Control and Provisioning of Wireless Access Points (CAPWAP) Protocol Binding MIB for IEEE 802.11 (RFC5834) .May.2010.

[3]蒋雷红.校园无线网络设计与实现[D].上海交通大学.2012硕士学位论文.