城域网无线通信论文

2022-04-17

在网络基础资源领域,电信运营商绝对是“大鳄”,它占据了绝大部分资源,网络的优化和改造也因此成为电信运营商需要长期坚持且不断创新的重要工作。继FTTH光进铜退,骨干传输扩容、数据中心云化等多种改造工作之后,受大规模视频和新业务增长需求影响,电信运营商的网络建设面临新一轮挑战。其中,城域网的改造与优化是运营商关注的重心。下面小编整理了一些《城域网无线通信论文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

城域网无线通信论文 篇1:

基于计算机的城域网无线通信技术应用

摘 要 本文结合时下热点IT话题,用简单易懂的语言详细地介绍了城域网无线通信技术(WiMAX技术),系统地解读了无线城域网的定义,及其技术特点,并通过对无线城域网通信技术的优势分析,阐明了其未来光明的发展前景,除此之外,还对该技术中的关键技术进行了有力的分析,最后对WiMAX技术的应用进行了研究和讨论,提出了自己的观点及解决方案,并指出自己对于这项现代化技术的看法及心得。

关键词 无线城域网技术;技术特点;关键技术分析;WiMAX技术的应用

随着现代计算机硬件的发展,网络新业务需求的增长,现代通信技术的进步,人们希望通过通信能够实现信息的移动化、宽带化及IP化。传统的固网接入服务和有限的局域网接入服务已经无法满足人们日益增长的使用需求。在经济文化迅速发展,人才辈出的今天,用户已经不满足于通过无线网络得到语音服务、短信服务和低速率的数据传输服务,而是更渴望得到高速宽带化的数据服务。同时,IP通信技术的完善和成熟也带动了用户通信方式的转变,为满足这种发展趋势,必须要进行网络扩展。而此时基于IEEE802.16标准的无线城域网通信技术,即WiMAX技术,则能很好的实现用户的需求,满足其高速率宽带化数据服务的渴求。

1 无线城域网通信技术优势和特征

1)无线城域网传播速度快,单位距离远。无线城域网的建设由OFDM技术,自适应编码技术组成,它们的作用是加快系统发射功率以及提高信道的利用率,其网络覆盖范围光,可到50公里,而速度最高达到70 Mbps,相对之下,无线局域网的范围只有几十米,而3g发射塔也不能与其抗衡,但是在接入速度方面,无线城域网通讯技术速度极快可达到3G技术的30倍甚至更多。

2)优良的最后一公里接入性能。无线城域网接入方式广,不仅是有线接入方式的无线的拓展,更可以将Wi-FI热点接入互联网中,只是热点必须在网络覆盖范围内,也就是说,它解决了最后一公里的宽带接入的功能,能够通过网络使得客户直接即时进行网络通信和信息传递的服务方式,无需传统的通信线路,大大提高了运行效率和快捷性。

3)多媒体服务广泛多样。相比于传统的服务,城域网所使用的无线通信技术通过连接的方式与电信级别的服务相结合,而电信的Qos系统完善,本身电信有一定的高科技含量及市场,先进的技术基础及服务,安全性高,服务范围广,形式类别多样,从而达到对不同层次不同客户的多样性多媒体需求。

4)性价比较高。与传统的无线通信服务比较,无论是其安全性还是灵活性都有较大程度的提高,同时兼容性也一定程度上提升,无线通信网服务相对比安全性能低且造价较高,浪费成本,而城域网的建设成本要低于无线通信服务。在节约成本基础上,城域网使用WiMAX的优势更加明显且突出。需要指出的是,WiMAX技术和Wi-Fi无线局域网技术有一定的优势。WiMAX技术的优势在于其使用的基站可以覆盖区域更广,面积更大,所使用的调制方式和编码方式使数据通信更远、数据传输的速度更快。虽然其起步晚,但是由于市场广阔,发展前景好,随着WiMAX技术的发展,其极有可能替代Wi-Fi成为城域通信网的主流技术,因此必须加快完善WiMAX技术。不仅如此,在相比于其他接入方式上也有相当大的优势。

2 无线城域网中的科技含量核心分析

无线城域网的支持技术为WiMAX技术,该技术基于IEEE802.16制定,具有网状体系结构、多载波调制技术、支持服务质量QoS和无线安全等多种关键技术。

其中网状体系结构定义了特定的MAC层业务和消息的规范,可以保证至少存在两个节点进行多点到多点的无线连接,为提供更好的兼容性能,物理层的定义与标准规范相同。

多载波调制方式则是指根据环境不同可以自适应进行调制方式选择。具体来说,WiMAX技术中采用了三种调制方式,分别为单载波方式、256载波正交频分复用(OFDM)方式以及2048载波正交频分多址(OFDMA)方式。其中,单载波方式主要留用于出现特殊需求时使用;256载波OFDM方式则是将信号调制到256个子载波上,就大大增加了数据的传输能力,增强了无线信号传输中的抗多径衰落、抗时延扩展的能力;2048载波OFDMA方式可以实现多用户的复接或者分接,可以实现特定多对象的通信需求。在环境变化时,物理层和MAC层的附加功能以及自适应编码技术可以保证网络在最佳调制方式下运行。

支持QoS主要是指在MAC层添加了面向连接的传输机制,可以按照不同要求和标准控制数据的传输和带宽的分配。保障语音需求和视频需求的最低时延。

需要强调的是,通信的安全保障严密是非常重要的,在通信安全方面,特别是商用机制下,成为众多商家考虑的重要因素,加密子层技术重新更新了无线接口认证,密钥交换,封装协议等技术规范,该技术可以有效确保无线数据在传输中不被非授权用户访问,提高信息的安全性能,保证了安全和稳定性。

3 WiMAX技术的前景和应用范围

在有线网络接入困难较大区域,如农村,偏远地区,经济落后的山区,或者是大城市中已成型的网络系统,活困难建筑区,网络信号差的地区,可不比接入有线网络,以WiMAX技术代替,该地区人口密度多为较小,以此作为终端接入方式,既能够较少建设难度,也可以降低建造生产成本,同时保证了网络传播速度和质量。

4 结束语

WiMAX技术作为新兴的城镇无线通信产业优势已经完全凸现出来,是其他网路及连接方式无可比拟的,比如覆盖面积大,宽带服务质量高、速度快、灵活性强服务形式多样、安全性能都得到充足的保障,这些有较强竞争力和市场,拥有广阔的市场前景,造价低,节约建造成本。但是事物具有两面性,现在的技术含量和科技水平还十分有限,在投入生产之前需要进行反复测验和完善,wimax技术具有强大的竞争力和创新能力,进步还有还能空间,但是距离真正使用还有相当一段差距,所以必须加快研究和改善,早日进入并占据市场,抢占先机,提供高效便捷、快速、灵活及多样广泛性的服务新,成为型无线通信产业的龙头。

参考文献

[1]孙哲.无线城域网通信技术IEEE802.16协议架构及技术特点[J].计算机光盘软件与应用,2011(22).

[2]司伟.城域网建设的主要技术应用分析[J].光通信研究,2007(4).

[3]王茜,王岩.无线城域网WiMAX技术及其应用[J].电信科学,2004,20(8).

[4]毛晓俊,吴晓磊.无线城域网体系结构的研究[J].卫星电视与宽带多媒体,2006(8).

[5]张立勇.宽带无线城域网的解决方案[J].电信技术,2004(10).

作者:孙雅娜

城域网无线通信论文 篇2:

浙江电信乘“虚”前行 破解城域网困境

在网络基础资源领域,电信运营商绝对是“大鳄”,它占据了绝大部分资源,网络的优化和改造也因此成为电信运营商需要长期坚持且不断创新的重要工作。继FTTH光进铜退,骨干传输扩容、数据中心云化等多种改造工作之后,受大规模视频和新业务增长需求影响,电信运营商的网络建设面临新一轮挑战。

其中,城域网的改造与优化是运营商关注的重心。长久以来,为了实现更好的宽带体验和通信质量,运营商不断在无线通信、宽带接入以及核心控管层面重点发力,希望通过技术的更新换代、带宽速率的逐步提升,或是统一开放的平台,来改善和优化现有网络架构和性能。

于是,一些全新的技术趋势和方向也走入城域网的视野:一度被认为普遍应用于云数据中心的虚拟化数据交换机,如今也被应用于运营商的城域网改造中。

为应对严峻数据业务增长挑战,浙江电信做出了将虚拟交换机引入城域网建设的战略决策,在国内电信运营商领域,实现了虚拟化技术在城域网二层范围内的首次成功应用,为电信业务的云化、业务资源池化打响了“第一炮”。

数据中心思维改造城域网

在传统网络建设中,城域网普遍采用二层交换机,而电信网络经过多年建设、沉积,在设备层面已积累了诸多问题。如机房设备由于运行时间长,单点故障率较高;很多老旧网络设备亟需下线,而现有二层交换机却没有额外槽位供割接使用;一旦二层业务发生故障,需要进行人工倒换,导致业务恢复时间长,也给网管部门带来巨大运维压力。

当前国内城域网面临重重挑战。有数据显示,城域接入和汇聚网上的数据流量到2017年将增长560%。大规模城域网的汇聚层,都面临着端口不足、业务可靠性差和维护工作量大等问题。

就浙江电信而言,原有城域网二层汇聚设备存在性能差、槽位紧张、单点故障多、业务保护能力差、运维压力大等诸多问题,同时由于无法解决BAS和SR以下二层网络的环路问题,导致BAS/SR和汇聚交换机之间的互联链路和端口利用率普遍较低,BAS/SR端口资源无法共享备份。

要破解这些困难,并非易事。大规模的宽带应用和用户流量,对浙江电信城域网的性能、可靠性、运维都提出了很高要求。另一方面,由于杭州市网络设备的长时间运行,故障率频频升高,现有交换机性能已无法满足当前应用环境,单设备故障点频出、业务恢复时间长、运维压力大、万兆板卡极度缺乏等运维困境让杭州电信城域网二层网络不堪重负。

为寻求有效方式解决IT运维难题,浙江电信瞄准虚拟化技术,将其引入城域网改造,衍生了作为网络资源传送和接入的城域网组网的数据中心化,为日后进行云改造、迎接云时代拓展了道路。而浙江电信的“数据中心思维”是此次城域网改造的关键和核心。

虚拟化让难题“迎刃而解”

但虚拟交换机在电信运营商城域网改造中的应用,并不简单。

传统城域网由于采用层层汇聚,往往存在着层次多、设备量大的问题,比如在控制层和接入层中间的汇聚层面,经常包含了好几层汇聚,且链路也比较复杂。为此,浙江电信将城域网改造的重点放在汇聚层面。

首先,浙江电信城域网设备普遍存在性能不足问题,不支持高密10GE,业务量较大节点现有设备槽位紧张,急需替换或新增大容量交换机;其次,每个节点只部署一台交换机,业务保护能力差,可靠性亟须保障。此外,组网结构复杂,运维压力大。因此,设备性能、可靠性、运维繁琐成为浙江省城域网改造需要攻破的三大关键难题。

为此,浙江省电信在城域网二层网络中引入IDC中的数据交换机,使二层汇聚层性能得到提升,不仅支持10G/40G/100G等高速端口,满足高带宽接入的要求,而且基于新一代架构的设备也提升了转发速率;二层网络的可靠性得以保障,解决了此前二层汇聚设备的单点故障高,以及业务无保护状态;同时简化了运维配置,2台设备被虚拟为1台,通过简化配置,使得需要管理的网络设备数量也有所减少。同时,也为日后业务资源灵活扩容和调用做好准备。

城域网的“虚拟化”猜想

虚拟交换机在电信城域网改造中的创新应用,为国内运营商开辟一条全新的技术革新道路。同时,与电信网络中骨干、核心抑或接入侧的技术更迭和标准演进不同的是,运营商的城域网改造并没有统一且明确的发展方向,所面临的技术问题也往往是综合且多元化的。其原因在于,在过去,城域网基本是以省为单位而单独建设,各省网络资源和地理地形不尽相同,导致了各地的城域网建设也是自成一派,不仅网络层级复杂多样、在网设备的种类和配置也是千差万别,因此在过去相当长的一段时间里,运营商集团层面都无法给出统一规划方案。

基于目前的现实问题,运营商的城域网改造一般分为三个阶段,一是网络虚拟化,减少网络层级,让城域网更加扁平和简单;二是构建资源池,经过第一阶段虚拟化,原本分散式的节点被聚拢为几个大的网络节点,已经具备一定的成池能力,二阶段可以引入NFV和云计算技术,比如虚拟化防火墙、虚拟化BRAS(宽带接入服务器)以及虚拟化SR等等,逐渐实现城域网的云化和软件化;三是基于城域网中大POP节点做进一步的性能增强,比如解决原有节点收拢集中后的业务标签不足问题,进一步引入网络虚拟化、功能虚拟化以及动态虚拟通道技术等等,以此完善城域网中大POP节点的业务能力。

同时也应该看到,数据交换机引入城域网也有其适用范围,现阶段并不是所有节点都适合引入数据中心交换机,其初期适用范围应该是覆盖用户数多、流量收敛比大的节点,而后期则需根据用户及流量增长的实际情况再进行分析。

不过,相信随着接入业务种类的逐渐明晰,运营商在移动互联以及宽带业务中的定位也会逐渐明确,虚拟化技术在运营商城域网改造中将大有可为。

作者:洪蕾

城域网无线通信论文 篇3:

简析计算机城域网之中无线网络技术应用

摘 要:随着社会的进步,科学技术的发展,越来越多的科技应用到我们的日常生活与工作当中。计算机是二十世纪最伟大的发明之一,在现代社会的前进中起到非常重要的作用,已经开始成为人们生活与工作的重要习惯。网络技术是与计算机技术相协同发展的一门信息技术,从开始的有线到目前的无线网络技术,都已经发展地相对成熟,对于城域网中的应用也不断广泛。本文首先对无线网络技术的优势进行讲解,对在城域网中无线技术运用过程中遇到的问题与困难进行分析,提出一定的解决思路。

关键词:城域网;计算机技术;信息技术;无线网络;网络设计

随着科技的发展,人类的进步,计算机技术已经开始引领时代,无线网络开始代替有线网络成为目前最受欢迎的技术之一。无线网络最大的优势在于使用方便,不受地理位置与空间的限制。从最开始无线网络应用于家庭与办公室工作中,后来已经开始发展到城市的规模上来。无线网络技术的本质是相同的,是通过多种技术的运用达到使用效果的。在无线网络技术中,无线网桥是较为环节技术之一,通过网桥的作用,可以将开始的无线网络进行扩充,将使用范围进一步扩大,从小范围扩大到城市的范围内。所以在城域网中使用无线网络是非常有现实意义的。

在对室内网枯设计时,通常有点对点、点对多以及混合型设计方式。点对点的无线网络传播最大的优点是可以实现远距离的传输,速度非常快,信号稳定,具有非常强的抗干扰能力;点对多是采用一个中心点,对多个远端点通过连接扩散的方式进行设计,成本相对较低一点,但在稳定性与网络传输速度上比点对点模式要差很多;混合型无线联网主要是根据用户的实际状态进行选择的种一种最优化的网络实现模式,采用最低的成本,获得最佳的使用效果。

1 无线城域网信息技术的优势

1.1 速度快,实现远距离传输

无线城域网采用的OFDM技术与自适应编码技术组成,这种技术的使用可以很快地加速发射功率与信道的利用率提升,覆盖范围更加广阔,最快速度达到70Mbps,最长达到50公里。而无线局域网的范围也就才几十米。无线城域网通信技术速度甚至有可能会达到3G技术的三十倍之多。[1]

1.2 具有良好的终端接入功能

无线城域网的接入方式非常多,可以通过有线实现无线的拓展,也可以通过WiFi热点接入的方式,覆盖信号范围。采用无线城域网技术可以实现最后一仅是的宽带接入功能,让客户进行快速的网络通信与信息传递,不再需要传统的通信线路,提高了工作效率。

1.3 多媒体服务方式

城域网采用的无线技术通过连接与电信级服务相结合。电信的系统完善具有高科技的含量,先进的技术基础与服务让服务的范围更加宽广,针对不同的用户满足不同的需求。[2]

1.4 性价比高

城域网相对一般的传统无线通信服务,灵活性与安全性都大大提高,兼容性加强,城域网的建设成本大大低于无线通信服务。城域网使用的WiMAX在成本节约方面体现明显,它的优势在于使用的基站覆盖区域广泛,面积大,调制方式与编码方式可以让数据传播更远、速度更快。由于成本低,符合大众化需求,WiMAX将会代替WiFi成为城域网的主流技术。

2 无线城域网中的科技含量分析

无线城域网的支持技术为WiMAX技术,具有网状体系结构、多载波调制技术与无线安分多种关键技术,它的网状体系定义了特定的MAC层业务与消息的规范,保证多个节点进行多点到多点的无线连接,提供了更好的兼容性能。多载波调制方式可以根据环境不同而进行自适应调制方式选择。2048载波OFDMA方式可以实现多用户的复接与分接,实现特定需求,在环境发生变化时,物理层与MAC层的附加功能与自适应编码技术可以有效保证网络在最佳的调制方式下运行。[3]

支持QoS是指在MAC层添加了面向连接的传输机制,进行分配带宽,保证语音需求与视频需求。另外无线接口认证在未来需要更多的加密子层技术,它可以有效确保无线数据在传输中不被非授权用户使用,造成信息泄露,保证了安全性与稳定性。

3 无线网络干扰因素及解决方案

在计算机使用过程中,经常会遇到网络中断的问题,我们需要搞清楚,为什么会断,这就对探讨无线网络干扰因素进行判断。在无线网络故障中主要有以下三种形式的类型,这些觉的类型大大影响了网络的稳定性与准确性,影响了正常的信息传播。只有认清问题,并找到解决问题的思路,才能有效发挥出无线网络的最大优势。[4]

3.1 射频干扰

平时接触最为广泛的干扰方式就是无线电话与微波炉发出的信号频段影响。在接收地附近区域内,用户接收的信号有可能会对其他的用户造成干扰,影响到信息的发射与接收时间,甚至信号中断或网络中断造成数据发送失败。所以在实际应用过程中,如果噪声大,具有非常高的重试率时,大多是因为射频干扰而导致的。

针对这种情况,一般认为为其他的人使用了同一波段的相同信道,产生了不良的反应,从另一方面来说,不同的用户使用的无线网络信号发射频段重复时,就有可能会影响到相互的使用正常。在网络不稳定时,一般通过无线路由器更换信号发射频作为解决办法。[5]

3.2 用户集中使用

在同一个时间段,网络信号的传输量有限度,如果过多的用户使用无线网络时,或有用户下载大数据文件时,导致网络功能下降,甚至有可能会导致完全中断。对于出现这样的情况,解决思路相对简单一些,可以采用一个WiFi信号放大器,最常用的一种方式是采用易拉罐套无线路由的办法,可以有效增强信号,提高信号传输能力。

3.3 设备故障

无线网络设备在整个的城域网中起到基础设施的作用,设备的好坏将会直接影响到信号的覆盖范围与传输速度。甚至我们经常会遇到的无线卡或是经常自动掉线的问题,都是因为设备在运行过程中出现了异常问题。在进行设备安装时,需要对室环境进行考虑,要考虑这些因素对信号传输的影响,包括转角与墙体本身,都会影响信号的传输,甚至有可能会屏蔽掉信号。所以要尽可能避免一些不良位置安装。另外要对设备的稳定性有一个全面的认识,信号的良好与否与无线路由的位置有很大的关系,除位置外,就是设备本身的质量问题。如果二者都没有问题,就需要对计算机的无线网卡进行检查,无线网卡的故障主要是驱动问题与连接速度不符合要求两个方面的问题。[6]

4 结语

无线网络技术在计算机城域网应用具有其自身的优势与作用,它的实际应用为人们带来了更多的便利,大大提高了工作效率与交际效率,改变了人们的日常生活方式与工作方式,对传统的工作方式与生活模式是一种重要的改善、改革。无线网络在未来的发展过程中将会有着良好的前景趋势。在无线网络技术实现的过程中所有的困难也将会被一一解决,通过不断的优化与完善,无线网络技术将会发挥出其更大的优势,为信息技术的发展贡献着自己的力量。

参考文献:

[1]李艳,罗琼.浅析城域网无线网络技术[J].计算机光盘软件与应用,2012(06).

[2]赵斌斌,周娅.计算机城域网中无线网络技术应用分析[J].中国-东盟博览,2012(05).

[3]邵星.无线Mesh网络中网络编码感知路由技术研究[D].南京邮电大学,2013(02).

[4]付焕香.计算机城域网中使用无线网络技术的探讨[J].运城学院学报,2009(05).

[5]伊志强.移动城域网宽带接入技术应用场景研究[D].南京邮电大学,2012(05).

[6]孙雅娜.基于计算机的城域网无线通信技术应用[J].硅谷,2013(11).

作者:赵增明

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