无线网络探究论文

[摘要]随着信息化的发展，有线网络逐步被无线网络所替代，特别在于低速率的传感网络和控制网络中。详细介绍一种自组织、低功耗和低成本的ZigBee无线网络的应用。以下是小编精心整理的《无线网络探究论文(精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

无线网络探究论文 篇1：

移动通信密集市区无线网络规划探究

【摘要】 当前全球移动通信业务中语音业务逐渐趋于平稳，而移动数据业务不断激增。我国的数据业务也迎来高速发展期。当前，鲜有的基础承载及其网络容量成为了制约移动通信快速发展的瓶颈，尤其是密集市区的基础承载已不能满足不断增大的移动数据业务。因此，做好网络建设和优化成为当前移动通信企业十分迫切。本文主要以三网协同建设为方向，并就密集市区无线网络规划特点做简要介绍，分析当前密集市区网络覆盖的问题。笔者从全局角度出发，综合预测未来业务量，并充分考虑用户需求，并针对性提出相应的解决措施，从而建设优质移动通信网络。

【关键词】 移动通信 密集市区 无线网络规划 数据业务

权威数据显示，近年来全球移动数据宽带使用量以每季度30%的速度突飞猛进，亚洲成为了全球增速最快的地区，增幅为36%。我国作为亚洲的重要国家，移动无线网络也迎来了飞速发展。值得注意的是，庞大的客户群体只对最终的服务能否相同感兴趣，对如何获得无线网络并不感兴趣。

在我国GSM、TD-SCDMA网络及WLAN是无线网络的主力军。但是无线网络的发展需要三网协同发展，但目前三网的协同发展还没有达到预期，尤其是在密集市区，三网业务的重叠较差比较严重。这就表面三网在前期建设规划中，业务分配不够科学合理，没有达到最优配比。因此在无线网络的规划、优化改造中要从网络覆盖、未来业务量等多个方面落实。

一、移动通信规划的重要性及移动通信网络简介

1.1规划重要性

从全球数据上来看，当前移动无线网络业务已成为拉动通信业务的重要力量，尤其是当前网络的发展不断呈多远化的趋势并发展迅猛，以GSM（2G）、TD-SCDMA（3G）网络及WLAN为助理三网协同的背景下，无线网络的发展拥有广阔前景，因此通信企业要想不断保持在市场中的占有率和竞争力，就必须不断优化自身网络质量并且有预期的扩充无线网络容量，走在市场的前面。

1.2主要的移动通信网络简介

当前我国的移动通信网络主要由核心交换与无线基站这两大系统组成。从网络结构上分析，现在的核心交换系统与传统的网络系统结构存在一致性。而无线基站系统则有较大差别，其传输主要依靠无线信号进行传播，因此其传输性能受环境影响较大，所以在无线网络规划当中，要重点考虑其环境因素。当前我国无线网络的主力军为GSM、TD-SCDMA网络及WLAN。

GSM数字移动通信无线网络主要由TRAU、BSC、BTS、OMC-R等组成。其主要完成无线操作与OMC-R专门对无线网络进行有效管理，其管理内容主要为软件下载、参数修改及系统配置等等。

TD-SCDMA是当前中国移动自主经营的系统，其主要由核心网和无线基站系统组成，其中RNC主要对无线基站上传的所有无线数据进行管控，而Node B主要功能是进行发射和接收无线信号。TD-SCDMA与GSM存在很大差异，两者关键技术不同。

WLAN即无线局域网系统，其主要由AP设备来发射无线点信号，其无线传输主要依靠无线信号在空中传输而不依靠有线的实际缆线。

二、移动通信密集市区无线网络特点

2.1 GSM的特点

GSM属于2G网络，其主要业务为语音业务，但同时也能够承载一定的数据业务。其主要特点为：

1、具有较高的容量；

2、语音质量高；

3、安全性能高；

4、具有较高的灵活性。

具体而言，GSM具有如下技术特点：首先是安全性，这类系统的加密采用空中接口方式，由网络AUC及SIM卡密钥共同决定。在安全保护方面，其利用加密、鉴权以及使用TMSI号码达到预期效果。之后为话音质量，在门限值以上程度时，由于其GSM规范中定义了话音编码以及空中接口，因此话音质量通常处于同一水平，不会受到无线传输质量影响。最后为容量方面，每个信道传输带宽的上涨让同频复用载干比必须调节到9dB以下，因此GSM系统可将同频复用模式调整到3/9或是4/12；加上话务自动分配與半速率话音编码，其系统容量效率相对于TACS而言将更高。

2.2 TD-SCDMA

TD-SCDMA属于3G网络。其主要特点为：

1、数据承载能力高；

2、网络覆盖范围大；

3、种类丰富、品质较高。

此外，TD-SCDMA还有很大的发展空间，例如其TD-SCDMA还能在市场服务导向及服务质量上有极大的发展。在这一系统中，通过自适应算法以及数字信号处理技术，基站系统能够让智能天线的覆盖动态化，在目标空间中形成定向波束（针对特定用户），提升下行信号能量利用率，同时尽可能将信号干扰程度降至最低。利用智能天线，基站能够在整个目标范围内对终端保持跟随，改善终端信噪比，提升系统质量。

2.3 WLAN

WLAN属于无线局域网络系统。其主要特点为：

1、建设成本低廉；

2、接入的速率高；

3、WLAN目前只能支持低速移动，难以适应市场需求；3、安全性较低；

4、移动管理能力较弱。

目前WLAN的使用体验程度差异较大，其技术要求需支持突发的、高速的数据业务，在室内使用过程中还需解决子网相互干扰以及多径衰落问题。

三、移动通信密集市区无线网络规划要点

随着无线移动业务不断增长，密集市区无线网络规划已成为当前移动通信规划工作中最为重要的内容。目前移动通信无线网络规划需要从总体目标、基础资料、基站设置等多个方面进行参考。

3.1无线网络规划的总体目标分析

在密集市区无线网络规划中，要充分考虑该地区移动用户对网络的需求，展开综合分析。其分析内容主要包括：容量分析、覆盖面分析、服务质量分析等。通过对上述内容进行细致分析后，针对相应问题制定科学的规划目标。

3.2基础资料分析

密集市区无线网络规划的基础资料主要包括人文资料、网络技术资料、网络运营资料三大方面。

人文资料。人文资料是密集地区最为重要的基础资料，密集地区的人口数量、经济状况、交通情况都决定了该地区业务量。只有充分掌握该密集区人口数量、人口流动情况，才能使掌握的基础资料更加详尽。尤其是掌握地区经济情况，能为无线网络规划做重要参考。

网络技术资料。在当前，已有许多基站分布在不同的网络规模中。优化密集市区无线网络，就必须对现有的基站容量及相应的技术参数进行全面统计。

网络运营资料。网络运营资料也是做好网络规划、优化的重要基础资料。网络运营资料主要包含当前密集市区话务容量、实际话务量、切换成功率、阻塞率等内容。尤其是对各基站忙和网络忙两个情况进行全面统计。在统计过程中，注意提取平均值，对节假日、突发事件等能引起话务或移动网络业务异常的情况要进行单独分析。

3.3基站设置

基站设置是整个无线网络规划的重要环节。基站的设置要以基础资料为基础，充分考虑密集市区人口、经济、交通等情况来解决网络容量，通过对网络技术资料、网络运营资料进行深入分析，来提升基站网络服务质量。

此外，在基站设置中要注意对现有网络进行有效挖掘，修复网络问题和缺陷，并做好相应的调整或改造来提升网络资源的利用率。对网络缺陷要进行细致分析并制定完善的解决方案。

四、当前无线网络整体的现状

4.1无线网络业务情况

当前无线网络数据业务量呈几何倍数攀升，语音话务量趋于平稳且有下滑趋势，当前网络的负荷不断上升，现有的网络资源日趋紧张。

GSM、TD-SCDMA与WLAN网络规模难以满足需求日益旺盛的无线网络市场。除GSM能在一定程度上对语音和数据业务进行分流外，TD-SCDMA与WLAN都不能良好分流。

当前我国城市化水平不断上升，加上各地区经济发展势头良好，城市内的密集市区越来越多，区域内的无线网络深度覆盖与容量难以满足当前发展需求，服务质量不断下滑，投诉越来越多。

4.2網络结构情况

在当前的无线网络格局中基本以900M频谱为主，为了确保区域的网络质量，区域的配置均设置在8dB以下，在现有的网络中，以降频来确保网络质量较为困难。而1800M的网络又难以实现连续覆盖，两者之间的切换和均衡效果比较差。目前网络结构中，新旧设备较为混杂，维修较为困难、能耗大、故障也较为频繁。目前密集市区的网络层次较为单一，基站配置智能随业务增加而扩大，属于“被市场牵着跑”，严重滞后。

4.3行业情况

无线网络行业重组到现在，在城市密集市区，市场覆盖率基本处于平衡状态。多网联合实现了配套资源共享共建，营运商之间已不存在资金优势，需要比的是技术和服务质量。目前4G后起之秀大有鲸吞整个市场的趋势，这对GSM、TD-SCDMA与WLAN的发展带来严峻挑战。

五、结束语

我国移动无线网络的发展形成以GSM网络、TD-SCDMA网络及WLAN网络三网的格局，囊括了我国境内绝大部分的语音及数据业务。GSM网络与TD-SCDMA网络均承担语音和数据业务，WLAN则主要以数据业务为住。随着当前无线网络业务不断增长，区域内的业务分流困境成了当前通信企业亟待改变的重要议题。文本以三网协同发展为原则，主要从用户需求、如何提升服务质量、市场情况来进行论述。并提出从预测业务量、优化频率资源、解决网络问题和缺陷、提升覆盖、提升安全性能等多个方面来对无线网络进行科学规划和优化。

参 考 文 献

[1]钱易. 江苏TD-SCDMA无线网络规划研究[D].南京邮电大学，2012.

[2]谢涛. 集群通信网络在我国的发展分析及无线网络规划方案[D].复旦大学，2009.

[3]刘哲. TD-SCDMA无线覆盖系统规划及设计[D].北京邮电大学，2009.

[4]单劲峰. 地理信息在3G网络规划及3G网络优化中的应用[J]. 信息通信，2009，05：71-76.

[5]徐钢. TD-SCDMA无线网络规划问题研究[J]. 电子世界，2014，08：131.

[6]方朝曦，郑勇涛，杨亚萍，张少中. 高校现代移动通信实训项目体系设计研究[J]. 移动通信，2012，S1：168-171.

作者：张树才

无线网络探究论文 篇2：

基于ＺｉｇＢｅｅ无线网络应用的探究

[摘要]随着信息化的发展，有线网络逐步被无线网络所替代，特别在于低速率的传感网络和控制网络中。详细介绍一种自组织、低功耗和低成本的ZigBee无线网络的应用。

[关键词]ZigBee网络 自组织网络 传感网络 控制网络 嵌入式

近年来，基于无线通信技术迅猛发展，嵌入式电子设备互联网络已极大地提高了人们的工作效率和生活水平。ZigBee网络是一种低传输速率的自组织无线个域网(WPAN)，主要适用于控制、传感和监测等领域。可采用2.4G全球免费频段，最大传输速率可达250Kbps，已经足够大多数嵌入式设备的网络数据的传输要求。基于IEEE 802.15.4，具有数据传输可靠、网络容量大、兼容性、安全性、成本低等特点。

一、标准的ZigBee网络协议简介

ZigBee网络与目前常用的TCP/IP协议有很大的不同，可以归纳为以下三点进行简单说明：

1、 ZigBee协议的体系结构：物理层(PHL)、媒体访问控制层(MAC)、网络层(HWK)和应用层(APL)。其中PHL层和MAC层使用IEEE 802.15.4标准，而HWK层和APL层由ZigBee联盟制定。

2、 ZigBee协议的拓扑结构：星形拓扑结构、树状拓扑结构和网状拓扑结构。开发者根据不同的应用需求而选择相应的网络拓扑结构，可以有效地降低成本和提高系统运行效率。

3、 ZigBee网络中的设备按功能分类可以分为两类：具有完整功能的全功能设备(Full Function Device，FFD)和只具有部分功能的精简功能设备(Reduce Function Device，RFD)。FFD主要担任网络中的路由器、协调器，而RFD主要担任网络中的终端设备。

二、ZigBee网络协议栈优化

（一）标准ZigBee协议因需求而精简，可以提高系统运行的效率

建立网络需要协调器，数据的中转需要路由器。那么就可以根据应用需求对网络层次进行精简，现在支持ZigBee协议的芯片大多都已经集成了PHL层与MAC层，例如：TI公司的CC2430等等。基于该种芯片之上，进行开发可以有效地减少系统开发的时间。

（二）利用ZigBee网络的网状拓扑结构，可提高系统的易用性

由于ZigBee协议是一种可移动的自组织网络，这种小型局域网的节点与节点之间不需要经过基站或其它管理控制设备就可以直接实现点对点的通信，具有很高的鲁棒性。结合ZigBee的网状拓扑结构可以使用户无需对设备进行网络设置而直接入网使用，大大地提高了系统的易用性。

三、结合实时的操作系统

（一）选择一款合适的实时操作系统

在大量的嵌入式系统中，往往还具有实时性的要求，采用的主要还是实时的操作系统。常见到的实时性强的操作系统就有ucOS、TinyOS、ECOS等等。笔者曾经采用的是一款是由国内GudoSoft开源社区开发的GudoOS实时操作系统。

（二）开源的GudoOS操作系统介绍

GudoOS是由GudoSoft开源社区(www.gudosoft.com)针对小型嵌入式产品而进行研发的实时操作系统。GudoOS是可剥夺型的实时内核，其源代码绝大部分是使用移植性很强的ANSI C编写，使GudoOS方便地移植到其他微处理器上。目前，GudoOS已经被移植到ARM和51微处理器上高效运行。

（三）ZigBee协议与实时操作系统的接口

每个网络节点都基于相同的架构：应用程序、ZigBee协议栈、操作系统、驱动与操作系统移植代码。其中操作系统需要为ZigBee协议栈一般最少提供两个任务进程，一个是用于发送数据，另一个是用于接收数据。在Unix、Windows等操作系统中都提供Socket网络接口。但由于在ZigBee网络节点，一般采用类似GudoOS小型操作系统，都不具备Socket接口，但是可以利用直接调用原语的方式进行接收与发送数据。

四、网络节点的电源管理

（一）网络节点电源的重要性

在网络节点中，电源通常都作为网络系统的核心。特别对于ZigBee网络，节点往往是使用电池的方式供电，需要电源使用时间长，低功耗，省电的要求，符合了这些要求才能做到传输速度和质量的稳定性。基于TI公司的CC2430芯片开发，该芯片内部硬件提供电量检测，可以实时地监测到网络节点的电量。

（二）网络节点的供电方式与管理

对于网络节点，由于它具有可移动性，一般也就采用锂电池或干电池供电，对于CC2430来说，要求电压在2V到3.6V之间，可以使用两节5号电池供电。结合相应的电源管理，在任务执行完毕的情况下，设备进入睡眠状态，当接收到数据时，再转化为活跃状态，以减少不必要的功耗。在一般的应用情况下，经过测试与估算，两节5号电池可以使用一年以上。

五、网络数据传输安全性

ZigBee安全体系结构分别对MAC层、NWK层、APS层安全服务进行描述。其中APS层负责安全体系的建立和安全关系的维护，ZDO负责安全策略和设备的安全配置。

（一）MAC层安全性

当MAC层对帧进行加密处理时，应要按照IEEE 802.15.4协议标准。在MAC层中主要有CCM*模式，它是CCM模式的一种变形，它保留了CCM模式的所有特点，同时允许不同的安全级别使用相同的一个密钥。在ZigBee协议中，当采用了CCM*模式时，MAC、NWK和APS层都是使用同一个密钥。

（二）HWK层安全性

NWK层的最主要任务就是实现点到点的数据传输。它的安全处理一般采用高级加密标准(AES)和MAC层提到的CCM*模式，使用的安全级别由NIB属性的nwkSecurityLevel决定。网络层的上层通过设置当前密钥和可选密钥、安全级别等来管理网络层安全服务。

（三）APS层安全性

APS层(Application Support Sub-Layer)是APL层的一个子层，它的安全服务任务主要有两个：一个是对传输的应用层帧进行加密；二是对应用程序和ZDO提供密钥的建立、传输和设备管理服务等。根据不同的应用需求，可采用预先设置密钥或通过网络传输密钥，可以应用于不同的安全级别上的应用。

六、结束语

ZigBee是一种低速率无线个域网技术，它适用于传输数据量少、传输速度较低、高安全性、高可靠性、成本和功耗非常低，并容易使用的嵌入式设备。在目前的情况下，ZigBee技术已得到了众多厂商的大力支持，ZigBee联盟已拥有100多家成员，并且还在不断地增加。ZigBee技术可以应用于家庭、工业、医疗、学校等等领域，具有十分广阔的发展前景。

参考文献：

[1]文全刚，汇编语言程序设计--基于ARM体系结构[M].北京：北京航空航天大学出版，2007.

[2]吕治安，ZigBee网络原理与应用开发[M].北京：北京航空航天大学出版，2008.

作者：陈　远

无线网络探究论文 篇3：

WCDMA无线网络设计的重点探究

[摘 要] 我国通信技术的改革发展促进了各种网络结构的广泛运行，这对于未来通信服务水平的提升创造了有利的条件。3G时代到来之后，广大群体用于对通信网络的功能要求更高，尤其是在网络通信期间信号强弱等问题的处理上更为严格。在诸多行业技术的推动下，WCDMA无线网络开始被通信运营商开发利用。WCDMA无线网络设计阶段常会受到各种因素的约束，造成无线网络运行速率降低，给用户的正常通信造成很大的不拜年。鉴于此，本文主要分析了WCDMA无线网络规划的相关问题。

[关键词] WCDMA无线网络 设计重点 问题 研究

WCDMA无线网络3G时代下新型的网络体系，其有助于运营商对用户服务水平的提升。伴随着社会通信用户数量的增多，通信企业必须要更新原有的网络服务体系，创建功能更强、服务更多、区域更广的网络模式。WCDMA无线网络的结构及功能特点恰好能满足高负荷的通信需求，但运营商在开发设计期间必须要做好相应的准备工作。

一、WCDMA无线网络规划内容

WCDMA网络规划的目标是根据规划的无线网络特性以及网络规划的需求，通过对相应的工程参数和无线资源管理参数规划设计，使得在满足一定信号覆盖、系统容量和业务质量要求的前提下，综合建网成本最低，并能保证网络具有良好的可升级能力。WCDMA无线网络应先从整体上规划布局，然后根据相应的运行需求对每个网络细节更新调整，以保证最强的网络规划效果。

1、总体规划。WCDMA是一个自干扰系统，WCDMA无线网络规划的核心就是对系统干扰的控制。如果仍采用传统的GSM无线网络规划的分阶段规划和分阶段实施的原则，就会产生新加站对原有系统的强烈干扰，这一点在国内外的CDMA网络建设中已得到了证实。因此WCDMA网络规划一般采用全网总体规划、分阶段实施的原则。

2、覆盖、容量规划。根据不同的自身发展战略、3G发展定位、可分配资源等情况，对WCDMA覆盖将有不同的原则。一般包括:“孤岛型”覆盖，先满足热点地区需求，再逐步扩张3G覆盖与容量;“撒网型”覆盖，3G建设采取广覆盖、小容量形式，再逐步进行容量扩充;“全面型”覆盖，广覆盖，大容量，全面铺开，迅速实现3G规模化商用。

3、室内规划。WCDMA网络由于其工作在2GHz的频段，因此其无线传播特性较之于GSM网络要差，并且由于WCDMA技术的自干扰特性等，传统的依靠室外来对室内进行覆盖的方式不再适用;同时，由于3G业务更多的是支持各种高速数据业务，而数据业务一般发生的区域是在室内，因此，WCDMA网络在规划初期就需要考虑较为完善的室内覆盖。

4、业务规划。在前面已经提到WCDMA网络的目标是为用户提供包括话音在内的多种不同速率、不同QoS质量要求的业务，因此，无线网络规划阶段须考虑未来WCDMA网络所要提供的业务类型、话务密度等因素。一般认为，WCDMA网络将是一个承载基本话音和多种不同速率业务的混和网络，即除了要提供与2G网络相同的基本话音业务之外，还要提供区别于2G网络的差异化业务。

二、WCDMA无线网络规划流程介绍

WCDMA无线网络规划一般包括无线网络设计需求的确定、传播模型校正、初始无线网络设计、详细无线网络设计以及初始网络调整等几个阶段，其中每个阶段有不同的工作重点。在实际规划设计时应该对网络运行的流程综合考虑，这是保证无线网络通信顺利运行的基本条件。下面分别予以介绍与分析。

1、无线网络设计需求的确定

无线网络设计的初期，需要根据具体服务区对覆盖的要求、容量的要求以及服务的种类及质量要求并参考服务区的话务密度等情况来确定网络设计的需求。这一阶段需要考虑进行规划区域的类型。覆盖要求一般是以服务区域覆盖率为指标。WCDMA网络中网络负荷与规划的容量有很大关系，一般根据覆盖区域的不同和对容量的不同要求设定不同的网络负荷。同时，业务模型与用户使用无线网络中不同业务的行为有密切关系，并且不同区域用户的业务模型一般是不同的。业务模型与网络提供的业务、不同业务的业务强度、不同服务区域类型以及用户高中低端的分布等密切相关。

2、传播模型校正

在WCDMA网络规划中，传播模型是进行网络规划的重要工具，传播预测的准确性将大大影响规划的准确性。众所周知，无线信道的电波传播特性与电波传播环境密切相关，不同频段下的电波传播受到传播环境的影响，包括地貌、人工建筑、收发天线间的距离、天线高度等。根据不同的无线传播特性和点播传播方式人们已经提出了各种典型的传播模型，如Okumura-Hata模型、COST231 Hata模型，在这些模型中前面所提到的各种因素一般都以变量函数的形式在路径损耗公式中体现。这些传播模型具有普遍的适用性，但由于地形、建筑物密集程度和高度等方面的不同，在具体应用时前述的各种对应变量函数应该各不相同，从而导致一般的传播模型对具体的无线环境预测不够准确，而需要在这些典型的传播模型基础上进行传播模型校正。

三、WCDMA无线网络设备故障的处理

为了保证通信设备的持续运行，通信企业在生产期间要根据设备的性能特点制定故障防范策略，通过预防控制的形式来降低故障的发生率。故障防范策略的设计需要做好日常设备管理工作，加强人员的技术培训，编制维护制度等等。根据笔者的工作经验，通信设备故障的预防需做好以下几点：

1、技术培训。技术是WCDMA无线网络设计顺利进行的保证，也是通信设备稳定操作运行的基础。因而，通信企业在投资网络设计时要注重设计人员的技术培训，只有提高了人员的生产作业水平、设备操作水平，才能让通信设备的作用全面发挥，为实际通信服务操作提供可靠的保证。

2、设备管理。通信设备的日常维护是一项长期性的工作，要求通信企业能根据日常生产需要安排人员检查维护设备。如：在维护期间，对存在异常的设备结构或零部件及时维修处理。网络设计阶段制定合理的人员值班制度，确保网络通信设备都有专业的操作人员看守。

3、加大投资。考虑到创建更加先进的WCDMA无线网络，运营商还应该对通信设备的性能给予关注。为了让网络设计进度按期进行，企业必须要加大设备维护管理的资金投入，设计出更多的设备维护方案管理设备。如：购买国外高科技产品对设备结构进行改造，从而增强设备的使用性能。

4、网络维护。WCDMA无线网络运行之后，企业还必须重视网络维护工作，避免网络在运行期间出现各种问题。当前，计算机技术在通信工程中的运用更加普遍，通信运营商开始将计算机网络技术运用于WCDMA无线网络中，这就需要企业能制定相关的网络维护方案，保证通信的畅通。

四、结论

综上所述，WCDMA无线网络是未来通信行业发展的新模式，通常运营商在设计网络模式过程中要多方考虑问题，对无线网络的结构、性能、成本等要深入分析。另外，由于计算机网络在通信行业中的运用更加广泛在创建WCDMA无线网络时也要考虑到计算机网络的安全。只有从更多的网络设计内容进行改进，才能从整体上增强WCDMA无线网络的服务功能。■

参 考 文 献

[1]王雪琪.WCDMA无线网络设计阶段需考虑的几个问题[J].南京信息工程大学学报，2010，26（12）：22-25.

[2]赵子强.谈通信行业中WCDMA无线网络构建的科学途径[J].科技创新导报，2009，19（12）：34-37

[3]曾一进.3G时代下无线网络规划设计的相关策略研究[J].管理观察，2010，27（8）：64-67.

[4]满建超.基于计算机技术的WCDMA无线网络设计方案[J].经济周刊报告，2010，43（9）：43-46.

作者：陈茂盛