無線接入技術模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇無線接入技術，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.23.125

1 家庭組網技術的未來

UWB通過在較寬的頻譜上傳送極低功率的信號，能在10米左右的范圍內實現數百Mbps至數Gbps的數據傳輸速率。UWB具有抗干擾性能強、傳輸速率高、帶寬極寬、消耗電能小、發送功率小等諸多優勢，主要應用于室內通信、高速無線LAN、家庭網絡、無繩電話、安全檢測、位置測定、雷達等領域。

UWB具有如下技術特點：

第一，帶寬高。

UWB使用的帶寬在1GHz以上，高達幾個GHz。超寬帶系統容量大，并且可以和窄帶通信系統同時工作而互不干擾。

第二，抗干擾能力強。

UWB采用跳時擴頻信號，與IEEE802.11a、IEEE802.11b和藍牙相比，在同等碼速條件下，UWB具有更強的抗干擾性。

第三，能耗少。

UWB不使用載波，只是發出瞬間脈沖電波，也就是直接按0和1發送出去，并且在需要時才發送脈沖電波，能耗大大降低。

第四，保密性好。

采用跳時擴頻，接收機只有已知發送端擴頻碼時才能解出發射數據；系統的發射功率譜密度極低，用傳統的接收機無法接收。

2 常用家庭寬帶無線接入解決方案

為了達到沒有家庭信號盲區的要求，無線組網技術利用無線路由或無線AP實現家庭的無線覆蓋，實現多個移動終端的數據傳輸與共享。從家庭網絡的組網結構、無線設備的設置方法及特定適用環境等三方面進行研究。

2.1 單一無線路由組建移動家庭網絡

該方案采用單個TOTOLINK N200R型無線路由器組建星型無線家庭網絡。移動終端可通過該無線路由器直接接入到Internet，其網絡結構如圖1所示。

圖1 單一無線路由器組建家庭網絡結構圖

首先用一根網線連接無線路由器的WAN 口和交換機的一個LAN 口，完成物理鏈路連接。無線路由器主要配置過程如下。

第一，啟用無線功能及SSID廣播，配置局域網端口地址為192.168.0.1，配置SSID為shiyan0，信道采用11模式。

第二，啟用無線局域網密碼保護，如圖2所示，配置加密方式為WPA-PSK/WPA2-PSK并設置密碼。

圖2 shiyan0無線路由器配置

第三，為使路由器動態分配局域網IP地址，啟用動態主機配置服務功能。配置過程如圖3所示。

圖3 啟用shiyan0動態主機配置服務

該方案組建的家庭網絡既可以提供有線聯網服務，又可以提供移動終端的無線接入需求。適用于寬帶需求不高、資金有限的普通家庭網絡組建。

2.2 家庭網絡無線路由器中繼組建模式

該方案選擇性能優異的TOTOLINK N200R型號無線路由器來構建，其中主路由器與外網接口連接，輔助無線路由器通過橋接方式與主路由器相連，從而實現中繼組建模式，完成對家庭范圍內的無線覆蓋，如圖4所示。

圖4 兩個無線路由器中繼網絡結構圖

主路由器的配置過程：

第一，啟用無線功能及SSID廣播，配置局域網端口地址為192.168.0.1，配置SSID為shiyan0，信道采用11模式。

第二，啟用無線局域網密碼保護，配置加密方式為WPA-PSK/WPA2-PSK并設置密碼。。

第三，為使路由器動態分配局域網IP地址，啟用動態主機配置服務功能。

輔助路由器的配置過程：

第一，啟用無線功能及SSID廣播，配置局域網端口地址為192.168.0.101，配置SSID為shiyan1，信道采用11模式。如圖5所示。

圖5 shiyan1無線路由器配置

第二，啟用無線橋接功能，掃描SSID為shiyan0的主路由器，選擇連接。如圖6所示。

圖6 shiyan1無線路由器中繼配置

第三，設置的密碼必須保持一致，禁用動態主機配置服務。具體配置過程如圖7所示。

圖7啟用shiyan1動態主機配置服務

通過該方案構建無線家庭網絡可以用于有線網寬帶接入，也可提供移動終端的無線接入需求。同時，由于輔助路由器無線橋接功能的啟用，使移動終端的接入范圍明顯擴大。經實際驗證，如果主路由器放置合適位置，該方案可以使150平方米左右的家庭中沒有信號盲區。

3 家庭無線網絡性能分析

通過采用Ix Chariot測試軟件測試兩種家庭無線網絡中平均傳輸速度、平均吞吐量及平均響應時間等性能指標來分析兩種方案。組網方案測試結果如表1所示。

表1 網絡性能測試結果統計表

[[＼&方案一＼&方案二＼&平均傳輸速度（Mbit/s）＼&25.246＼&8.416＼&平均吞吐量（Mbit/s）＼&18.082＼&6.028＼&平均響應時間（毫秒）＼&0.652＼&2.082＼&]

]

通過對測試指標與傳輸路徑綜合分析可得出如下兩條結論：

第一，經過中繼設備的轉發，網絡響應時間會成倍的增加，而平均傳輸速度與平均吞吐量會顯著降低。

第二，在相同的環境中，無線AP比無線路由器的傳輸效果更好。

4 結語

由于中繼設備的轉發對局域網傳輸性能的影響，家庭無線局域網組建時，避免中繼設備的多次轉發才能獲得高速的寬帶接入速度。此外，當移動終端接入數量超過限制時，寬帶接入速度會顯著降低。因此，必須對接入網絡的設備數量進行一定的限制。

分析兩種方案所適用的特定家庭構造環境，不難得出以下結論：

第一，對不要求完全無線覆蓋的中小戶型家庭（允許存在無線盲點），可采用單無線AP接入就能滿足用戶需求，而且能夠獲得較好的傳輸效果。

第二，對明確要求完全無線覆蓋的中小戶型家庭（不允許存在無線盲點），采用兩個無線路由橋接中繼方式。如果住宅面積較大，還可以用無線AP將輔助路由器替換。從而達到增大無線覆蓋范圍的目的。

第三，對隔擋物較多的雙層復式結構住宅，樓層間的信號衰減比較大，可采用多級中繼模式來實現無線覆蓋，但網絡響應時間會增大，傳輸性能明顯降低。

參考文獻：

[1]張國冶.家居無線局域網組建[J].山西電子技術，2006，（1）.

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[3]王興偉.新一代互聯網原理、技術及應用[M].高等教育出版社，2011.

[4]300M無線路由器TOTOLINK -N200R [DB/OL]. http：//y1856

篇2

Abstract: This paper presents a level of collaboration hybrid Distributed Intrusion Detection System Model. The model will be the protection of the network is pided into a number of safety management area， mainly due to the detection of agents， surveillance agents， policy enforcement agent is composed of three parts. The whole model in the distribution of sources of data， analysis of the distribution of detection， multi-regional collaboration of the three testing levels reflect the characteristics of the Distributed Intrusion Detection.

Key words: Distributed Intrusion Detection; agent; collaboration

前言

在寬帶網建設中，除了增加骨干網傳輸通路的帶寬、網上服務器的處理能力及路由器速度以外，主要是緩解用戶接入網瓶頸。目前，寬帶用戶接入技術主要有高速數字環路(xDSL)、光纖接入方式、雙向混合光纖/同軸電纜(HFC)和寬帶無線接入網(如MMDS和LMDS)等手段。其中，寬帶無線接入是近年來新興的一種接入手段。本文將重點探討寬帶無線接入技術及其應用前景。

1.無線接入技術發展的特點

1.1首先，話音通信和寬帶數據通信逐漸無線化。隨著固定無線接入系統和移動通信系統在技術和市場方面的發展，通過無線方式進行通信的用戶數量急劇增長，在幾年后，無線話音通信和窄帶數據通信的用戶數量將可能超過有線用戶。目前在中國的部分地區，移動電話用戶的增長數量已超過有線電話用戶的增長。

1.2無線通信須適應IP業務的發展。隨著計算機的普及和電子商務等新業務的發展，數據通信業務量正以指數規律增長，其中使用IP協議進行數據通信的業務量更是急劇增加。固定無線接入系統和移動通信系統須適應IP通信業務發展的需求，并逐漸向高速、寬帶通信網推進。

1.3無線通信與有線通信始終在互補支持發展。與無線通信相比，有線通信具有容量大、速率高、寬頻帶和傳輸質量穩定的特點，能滿足高速數據通信和寬帶多媒體業務的通信需求。在無線通信方面，第三代移動通信擬達到的目標是靜止狀態下為2Mbit/s，10GHz頻段下的固定無線接入通信已可實現20Mbit/s左右或更高速率。更高頻段的無線接入亦在向更高速率邁進，無線通信正利用其實現個人通信的優勢始終與有線通信在互補支持發展著。

2.無線接入系統在通信網中的定位

無線接入技術的主要作用是，在一定條件下，用于提供本地交換局至用戶終端之間的通信傳輸，但不提供局間漫游服務。在建筑物內或局部區域，可通過移動終端提供服務。在地形復雜的山區、海島或用戶稀少、分散的農村地區，鋪設有線電纜比較困難、投資大，用戶經濟實力較低，只有選用無線接入技術，才能解決電話普及與運營企業的經濟效益的矛盾。在遇到洪水、地震、臺風等自然災害時，無線接入系統可作為有線通信網的臨時應急系統快速提供基本業務服務。

在通信網中，無線接入系統的定位是:本地通信網的部分是本地有線通信網的延伸、補充和臨時應急系統。

3.無線接入技術

3.1 MMDS接入技術

MMDS多路微波分配系統已成為有線電視系統的重要組成部分，MMDS是以傳送電視節目為目的，模擬MMDS只能傳8套節目，隨著數字圖像/聲音技術和對高速數據的社會需求的出現，模擬MMDS正在向數字MMDS過渡。 MMDS的頻率是2.5～2.7MHz。它的優點是:雨衰可以忽略不計;器件成熟;設備成本低。它的不足是帶寬有限，僅200MHz。許多通信公司看中用LMDS技術來作為數據、話音和視頻的雙向無線高速接入網。但由于MMDS的成本遠低于LMDS，技術也更成熟，因而通信公司愿意從MMDS入手。它們正在通過數字MMDS開展無線雙向高速數據業務，主要是雙向無線高速英特網業務。

近年，我國有的大城市已經成功地建成了數字MMDS系統，并且已經投入使用。不僅傳送多套電視節目，同時還將傳送高速數據，成為我國數字MMDS應用的先驅。數字MMDS不應該單純為了多傳電視節目，而應該充分發揮數字系統的功能，同時傳送高速數據，開展增值業務。高速數據業務能促進地區經濟的發展，同時也為MMDS經營者帶來更大的經濟效益。因為數據業務的收入遠高于電視業務的收入。

3.2 LMDS接入技術

本地多點分配業務LMDS 工作于24GHz～38GHz頻段，帶寬在1.3GHz左右，傳輸容量大和應用靈活等特點使其成為目前倍受矚目的天線寬帶接入技術。

一個完整的LMDS系統由四部分組成，分別是本地光纖骨干網、網絡運營中心(NOC)、基站系統、用戶端設備(CPE)。

寬帶無線接入技術主要有多通道多點分配業務(MMDS)和本地多點分配業務(LMDS)兩種。它們是在成熟的微波傳輸技術上發展起來的，所采用的調制方式與微波傳輸相似，主要為相移鍵控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度調制QAM(包括4-QAM、16-QAM、64-QAM等)。不同之處是 MMDS和LMDS均采用一點多址方式，微波傳輸則采用點對點方式。

LMDS的特點是:

(1)LMDS的帶寬可與光纖相比擬，實現無線“光纖”到樓，可用頻帶至少1GHz。與其他接入技術相比，LMDS是最后一公里光纖的靈活替代技術。

(2)光纖傳輸速率高達Gb/s，而LMDS傳輸速率可達155Mb/s，穩居第二。

(3) LMDS可支持所有主要的話音和數據傳輸標準，如ATM、TCP/IP、MPEG-2等。

(4) LMDS工作在毫米波波段、20~ 40GHz頻率上，被許可的頻率是24GHz、28GHz、31GHz、38GHz，其中以28GHz獲得的許可較多，該頻段具有較寬松的頻譜范圍，最有潛力提供多種業務。

LMDS的缺點是:

(1)傳輸距離很短，僅5～6Km，因而不得不采用多個小蜂窩結構來覆蓋一個城市。

(2)多蜂窩系統復雜。

(3)設備成本高。

(4)雨衰太大，降雨時很難工作。

3.3 WCDMA接入技術

WCDMA技術能為用戶帶來最高2Mbit/s的數據傳輸速率，在這樣的條件下，現在計算機中應用的任何媒體都能通過無線網絡輕松地傳遞。WCDMA的優勢在于，碼片速率高，有效地利用了頻率選擇性分集和空間的接收和發射分集，可以解決多徑問題和衰落問題，采用Turbo信道編解碼，提供較高的數據傳輸速率，FDD制式能夠提供廣域的全覆蓋。下行基站區分采用獨有的小區搜索方法，無需基站間嚴格同步;采用連續導頻技術，能夠支持高速移動終端。相比第二代的移動通信技術，WCDMA具有:更大的系統容量

、更優的話音質量、更高的頻譜效率、更快的數據速率、更強的抗衰落能力、更好的抗多徑性、能夠應用于高達500Km/h的移動終端的技術優勢，而且能夠從GSM系統進行平滑過渡，保證運營商的投資，為3G運營提供了良好的技術基礎。WCDMA通過有效地利用寬頻帶，不僅能順暢地處理聲音、圖像數據、與互聯網快速連接，而且WCDMA和MPEG-4技術結合起來還可以處理真實的動態圖像。

3.4 3G通信技術

在上述通信技術的基礎之上，無線通信技術將邁向3G通信技術時代。3G強大的帶寬和傳輸速率給多媒體通信提供了高速傳輸的可能性。從通信容量上，3G較第二代移動通信系統有大幅提升。另外，3G有效地利用了頻率選擇性分集和空間的接收和發射分集，可以解決多徑問題和衰落問題，使傳輸速率有了大幅提高，該技術又稱為國際移動電話2000，該技術規定，移動終端以車速移動時，其傳轉數據速率為144Kbps，室外靜止或步行時速率為384Kbps，而室內為2Mbps。但這些要求并不意味著用戶可用速率就可以達到2Mbps，因為室內速率還將依賴于建筑物內詳細的頻率規劃以及組織與運營商協作的緊密程度。然而，無線LAN一類的高速業務的速率已可達54Mbps。

篇3

信息產業部已于2001年6～8月就重慶、武漢、南京、廈門和青島五城市的3.5GHz固定無線接入頻率和經營許可進行了招標。現即將在全國32個城市進行招標，預計3.5GHz固定無線接入的市場將于今年啟動。隨著電信格局即將發生的巨大變化，3.5GHz固定無線接入系統的競爭也更趨激烈。

3.5GHz固定無線接入FWA（FixedWirelessAccess）系統采用點對多點微波技術。該系統在傳統的電路型無線通信技術中融合了IP數據通信技術，主要提供大容量的語音和數據業務接入，也可以為窄帶無線系統和移動基站提供回傳連接。對于不便鋪設光纜的用戶、相對分散鋪設光纜不經濟的用戶以及對開通緊迫性很強的用戶，引入快速經濟固定無線接入系統可為用戶提供急需的接入服務，對解決“最后一公司”接入網的瓶頸問題，起到了有力的補充作用。因此具有廣泛的商業應用。價值和發展前景。

13.5GHz固定無線接入系統結構

系統構成一般包括中心站（CS）、終端站（TS）和網管系統三大部分。中心站和終端站又分別可分為室內單元（IDU）和室外單元（ODU）兩部分。3.5GHz固定無線接入系統是一種點到多點的分布式系統，TS用戶通過用戶接口網絡（UNI）與單個的用戶終端（TE）或者一個用戶駐地網（CPN）相連，中心站（CS）通過業務節點接口（SNI）與外部網絡相連。系統結構如圖1所示。

（1）中心站（CS）

中心站位于服務區中心，邏輯上可以分兩個部分：中心控制站（CCS）和中心射頻站（CRS）。中心控制站是業務匯聚部分，并提供到網絡側的接口；網絡側的接口一般有STM-1、10/100Base-T、E3/T3、n×E1等接口。中心站覆蓋的服務區一般分為多個扇區，每個CRS對應一個扇區，每個扇區可以對一個或多個遠端站提供服務。CCS將來自各個扇區不同θ用戶的上行業務量進行匯聚復用，提交不同的業務節點；將來自不同業務節點的下行業務量分送各個扇區。

（2）終端站（TS）

在3.5GHz固定無線接入系統中，終端站（TS）屬于遠端設備，設置在用戶駐地，為用戶提供系統的接入點并為用戶提供各種業務接口。可提供接口類型包括10Base-T、E1、n×64Kbps、FR、POTS或ISDN接口。

（3）接力站（RS）

接力站作為系統實現的可選項，用以轉發中心站和終端站之間的信號。RS天線可以采用扇區天線或小波束角定向天線。

（4）網管系統

3.5GHz固定無線接入系統一般采用基于圖形界面的網絡管理系統，系統可運行在MicrosoftWindowsNT或UNIX平臺上。用戶使用系統可輕易地對網絡進行配置和管理。網管系統的功能一般包括配置管理、性能管理、故障管理、安全管理及計費信息的收集等。

2系統性能特性

2.1頻率使用

根據國家無線電管理避已頒布的3.5GHz頻段地面固定無線接入系統所用的頻率資源和相關頻率參數，其雙工方式為FDD，上行遠端站發射頻段為3399.50～3431.00MHz；下行基站發射頻段為3499.50～3531.00MHz；同一波道收發射頻頻率間隔100MHz。

2.2調制方式和多址方式

調制方式主要包括GFSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等。調制方式不同調制效率Em(bit/s/Hz)不同，由以下公式給出：

Em=[(log2(M)·R)/1+r]bit/s/Hz

其中，M為調制階數，R為編碼率，r為濾波器滾降系數。調制效率隨著調制階數的增大而增大。但是實際工程中，外界干擾對系統性能的影響將急劇增加，會降低系統的性能，因而可根據需要采用自適應調制技術或者根據具體情況選擇調制方式。在一個扇區可以采用多個調制方式混合使用，其目標是使得在任何一點都將采用盡可能高效的調制方式。也就是在一般情況下，根據傳輸質量和傳輸覆蓋范圍，離基站近的區域可以使用比較高效的調制方式，距離大時采用更可靠的方式。

常用多址技術有頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）。根據3.5GHz固定無線接入的一些特殊情況，具體采用那一種多址方式，需要根據業務模式、技術成熟程度、性價比等來考慮。

傳統的FDMA效率較低，但是目前出現的W-OFDMA以及動態FDMA技術使得接入效率大為提高。OFDMA經過串并變換到各個正交子載波上后，并行碼元信號周期遠大于串行信息碼元周期，再加上保護間隔，使其能基本消除碼間干擾。因此與其他接入技術相同的高斯噪聲相比信道上能支持更高標準的干擾，而且在OFDMA時信道均衡非常容易，QPSK情況下不需均衡器。OFDMA現已被IEEE802.16TG3標準確立為唯一的傳輸方式。動態FDMA技術根據業務量調整調制解調器的參數，動態分配每個頻分信道的帶寬，在兩個不同極化的扇區中使用同一頻率以提高頻率利用率。但是OFDMA對相位噪聲非常敏感，對同步和前端放大器的線性要求更加嚴格；動態FDMA對調制解調和ODU要求嚴格。

CDMA主要基于擴頻通信的基本原理，使得傳輸信息的信號帶寬遠大于信息本身的帶寬，擴頻碼采用正交碼或準正交碼作地址碼實現碼分多址，CDMA主要應用在北美蜂窩標準IS-95、IMT-2000以及衛星通信等。CDMA的優點是容量大、抗互擾能力強、信號功率譜密度低、相關特性好，CPE峰值功率和平均功率的比值小，但是當PN碼正交性能欠佳或者干擾超過干擾容限時，性能將惡化，因此抗自擾能力相對欠缺。另外占用的信號頻帶寬，擴頻后的帶寬遠大于擴頻前的信息；地址碼數量大的限制，對大容量的通信也有一定的限制，因此在頻率資源有限的情況下，將帶來不少的麻煩。

TDMA是發達端對所發信號的時間參量進行分割，形成許多互不重疊的時隙。因此抗自擾能力極佳，而且對時隙的管理和分配通常要比對頻率的管理和分配簡單又經濟，這樣TDMA也具有較大的信息傳輸能力，易于實現帶宛動態分配，比較適合突發性較強的業務流量。但是TDMA抗互擾能力差，相鄰小區重復使用頻率受限制，因此系統容量低于CDMA，且CPE峰值功率和平均功率的比值相對CDMA非常大，對同步要求比較高。

2.3扇區調制效率和容量計算

系統在服務區范圍內，一般通過劃分多個扇區對頻率進行再用以提高系統容量，而扇區在不同部分根據實際情況例如鏈路距離采用不同的調制方式，這使扇區的不同部分有不同的調制效率，因此有必要計算整個扇區的平均效率。那么扇區的平均調制效率計算如下：

這里∑是所有調制區域的加權。頻率再用率和扇區平均調制效率是通過具體劃后得出的，而且需要經過多次反復規劃后才可確定，以實現規劃得出的值為準，這個數值是可以變動的，目的是使其最大扇區容量達到最大。

固定無線接入網絡容量可以由以下公式給出：

每個基站頻率資源=運營商可用頻率資源×平均調制效率）

3與其他寬帶接入技術的比較

目前全球寬帶網絡熱度空前高漲，各網絡運營商競相在各大市場構建寬帶IP城域網，提供低廉的高速IP接入服務，參與電信市場的競爭。而寬帶接入技術的種類也繁多，主要有以下幾種方式：

（1）光纖接入方式（FTTX）

光纖接入網有光纖到戶（FTTH）、光纖到大樓（FTTB）、光纖到路邊（FTTC）、光纖到小區（FTTZ）等多種形式。利用光纖傳輸介質，提供高帶寬、高可靠性和高抗干擾性的數據傳送，接入網常用形式有ATMVP自愈網、ATM無源光網絡（APON）等，還有SDH環網等傳統技術。APON的優勢在于：它結合了ATM多業務、多比特率支持能力和PON透明寬帶傳送能力業務的接入非常靈活。但是鋪設光纖相對投資較大、耗時較長，有些地方鋪設極為不便等問題，因此不少公司均發展XDSL傳輸系統。

（2）高速數字環路（XDSL）技術

基于XDSL技術的銅線接入技術適用于已有的電話基礎網絡，通過2B1Q、CAP（無載波調幅調相）、DMT（離散多音）等頻帶編碼技術，挖掘雙絞線高頻段帶寬的資源，通過帶寬倍增技術實現寬帶接入，滿足高數據通信需求，主要技術有ADSL、HDSL、VDSL等。VDSL的傳輸距離短，必須建立在FTTB基礎上，而ADSL線路較長，容易受外界干擾同，造成速率波動。

（3）光纖風軸混合網絡（HFC）

基于同軸電纜接入的HFC方式是在傳統同軸CATV技術基礎上發展起來的，利用頻分復用技術實現模擬電視、數字電視、電話和數據同時傳送。系統成本比光纖環路低，并有銅線及比絞線無法比擬的傳輸帶寬，適合當前模擬制式的高質量視頻業務市場和CATV網使用。但是當前HFC都是單向的，要實現雙向通信，其改造的費用非常高昂，難度也非常大。

（4）LMDS技術

LMDS工作在10GHz以上，可用頻帶寬，高達1GHz，可以承載幾乎任何通信業務，包括話音、數據、圖像及多媒體等。可提供多種通信系統一般具有的優勢，如建設成本低、啟動資金較小、建設周期短、投資回收快、網絡運行和維護費用低等特點。但是服務覆蓋范圍相對較小，一般為2～4km，不適合遠程用戶使用（在同樣傳輸距離的情況下自由空間損耗比3.5GHz固定無線接入至少低2dB）。通信質量受雨、雪等天氣影響較大，大暴雨還可能引起無線通信鏈路的中斷。

（5）3.5GHz寬帶固定無線接入方式

3.5GHz寬帶無線接入方式以蜂窩式覆蓋，半徑10km左右，適合各種用戶接入。3.5GHz固定無線接入和其他接入技術相比，具有許多獨特的優越性，具體如下：

·工程項目建設方便、快捷

無線系統與有線系統相比，很大的優勢在于工程的啟動與實施非常迅速。開通快，建設周期短，組網靈活，用戶終端設備簡單，投資省。尤其在大城市，有線工程往往要經過市政等部分的審批，因為對道路、綠地等環境破壞較大，而且施工量大，要受到多種因素的制約。

篇4

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）03-0054-02

1 WiMAX的慨念

WiMAX稱為全球微波互聯接入，又稱IEEE802.16標準或者寬帶無線接入標準。WiMAX是采用無線方式來代替有線實現“最后一公里”接入的寬帶無線接入技術，是針對微波和毫米波頻段來提出的一種空中接口標準。可用于將IEEE802.16a無線接入熱點連接到互聯網，還可作為線纜和DSL的無線擴展技術，實現無線寬帶接入。WiMAX作為寬帶無線接入技術，能提供面向互聯網的高速連接，傳輸距離可達48Km，還具有QOS保障、傳輸速率高等。

是否支持移動特性，IEEE802.16標準可分為固定寬帶無線接入、移動寬帶無線接入空中接口標準。WiMAX技術起點較高，采用具有代表今后通信技術發展方向的OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等先進技術，WiMAX逐步實現寬帶業務的移動化。

2 WiMAX技術

2.1 WiMAX工作原理

WiMAX傳輸速率更快，傳播距離更遠，可供使用用戶數更多，許多地方無任何寬帶網絡接入，WiMAX能消除這些盲區。

WiMAX系統組成；WiMAX發射塔，從慨念上看和移動手機發射塔相似。單臺WiMAX發射塔可覆蓋約8，000平方公里。WiMAX接收機；接收機和天線可是一個小盒或者是一張PCMCIA卡，也可像無線上網接入方式一樣內置。

WiMAX發射塔臺可使用高帶寬的有線連接直接連接到互聯網。也可使用視線微波鏈接和另一個WiMAX發射塔連接，這種和第二個發射塔的連接（通常稱為回程），以及單臺WiMAX發射塔可覆蓋的約8，000平方公里能力，使得WiMAX能夠覆蓋較邊遠地區。

WiMAX實際上可以提供兩種無線服務形式，1是非視線型無線上網，計算機上的小天線可與發射塔連接。在這種模式下，WiMAX使用較低頻率范圍―2GHz至11GHz（與無線上網相似）。較低波長傳輸不容易被障礙物干擾。2是視線型服務，一般安裝在房頂的固定拋物面天線指向WiMAX發射塔。視線型連接功率更強、更穩定，因此可在錯誤更少情況下發送大量數據。視線型傳送使用較高頻率，范圍可達66GHz。頻率越高，干擾越小，同時又有較大的帶寬。

無線上網型接入方式局限于大約6Km至10Km范圍，通過使用更強的視線型天線，WiMAX發射臺可將數據發送到以該發射臺為中心，半徑48Km范圍內WiMAX發射臺的路由器上。

廣域網擴大局域網最后一步就是建立廣域網（GAN）。這種網絡具有足夠的帶寬以提供可與電纜調制解調器服務的互聯網接入。

2.2 WiMAX應用模式

固定接入業務是WiMAX基于802.16標準最基本的業務模型，網絡模式與現有的點對多點固定無線接入相似。終端設備可選擇連接到最好的中心站，WiMAX固定應用模式的用戶及場景包括；小區EI/IP的承載線路，作為DSL的替代者進行無線寬帶接入網絡覆蓋，作為有線網絡無法進入的地方鏈路備份。

采用OFDM、MIMO技術以后，增強了抗多徑的能力，能夠非視距傳輸，提高頻譜利用率。

2.3 工作頻段

802.16工作頻段采用的是無需授權頻段，頻率范圍在2GHz至66GHz之間，而802.16a則是采用2GHz至11GHz無需授權頻段的寬帶無線接人技術，頻道帶寬可根據需求在1.5MHz至20MHz范圍調整。即此802.16所使用的頻譜可能比其它任何無線技術更豐富，具有如下優點；（1）對于已知的干擾，窄的信道帶寬有利于避開。（2）當信息帶寬需求不大時，窄的信道帶寬有利于節省頻譜資源。（3）靈活的帶寬調整能力，有利于協調頻譜資源。

2.4 多址方式

在OFDM技術基礎上結合頻分多址（FDMA），將信道帶寬內可用的子載波資源分配給不同用戶使用，就是OFDMA。根據具體的子載波分配方式，OFDMA又可分為子信道OFDMA和跳頻OFDMA。

在多址方面，802.16/e在上行采用時分多址（TDMA），上行信道被劃分成多個時隙。初始化、維護業務傳輸等都是通過占用一定數量時隙來完成。占用數量由基站的MAC層統一控制，并根據系統性能優化要求而動態改變。下行信道采用時分復用（TDM），基站送給不同用戶的信息被復用成單個數據流，通過下行信道廣播發送給扇區內所有終端。

2.4 鏈路層技術

TCP/IP協議特點之一是對信道傳輸質量有較高要求。寬帶無線接人技術面對日益增長的IP數據業務，必須適應TCP/IP協議對信道傳輸質量要求。在WiMax技術的應用條件下（室外遠距離），無線信道衰落現象非常顯著，在質量不穩定的無線信道上應用TCP/IP協議，其效率可能十分低。WiMax技術在鏈路層加入了ARQ機制，減少達到網絡層的信息差錯，可大大提高系統業務量。同時WiMax采用天線陣、天線極化方式等天線分集技術來應對無線信道衰落。提高了WiMax的無線數據傳輸性能。

2.5 QoS性能

WiMax可以向用戶提供具有QoS性能的數據、視頻業務，WiMax可提供三種等級服務；CBR（固定帶寬）、CIR（承諾帶寬）、BE（盡力而為）。CBR的優先級最高，任何情況下網絡操作者與服務商以高優先級、高速率和低延時為用戶提供服務，保證用戶訂購的寬帶。CIR次之，網絡操作者以約定的速率來提供，如果速率超過規定的峰值時，優先級會降低，還可根據設備帶寬資源情況向用戶提供更多的傳輸帶寬。BE則具有更低的優先級，這種服務象傳統IP網絡的盡力而為服務，網絡不提供優先級和速率保證。在系統滿足較高優先級業務用戶條件下，盡量為用戶提供帶寬。

3 WiMAX系統網絡結構

WiMAX系統網絡結構包括；WiMAX終端、接人網、核心網。

作為核心網的連接服務網絡提供WiMAX網絡及其它IP網的互聯以及用戶認證、管理、漫游等服務，終端直接提供給用戶使用，基站為終端用戶提供無線接人服務。各個基站可根據情況直接相聯也可通過核心網相聯。目前，對核心網只提供了網絡構架及一些功能要求，標準仍在發展完善中。有關WiMAX的產品主要是基站及終端設備。基站建設規劃直接關系到能否為用戶提供滿意的接人服務。

射頻收發模塊負責電磁信號的收發及處理，它和物理層基帶模塊交互的是中頻信號。設計時可考慮采用智能天線、多輸入多輸出和扇區化等技術來提高頻譜利用率，以提高抗干擾性并增加網絡容量。

物理層基帶與MAC層處理模塊是基站系統的重要組成部分，802.16協議功能主要由它們來實現。隨著芯片集成能力提高，它們與存儲系統可在一個芯片上集成。在基帶處理芯片選擇上，要注意的是；采取何種調制方式、雙工方式、可支持物理信道帶寬、OFDM處理性能等。

802.16采用了QPSK，16―QAM與64―QAM調制技術。QAM正交振幅調制技術機理較復雜，可充分利用帶寬，抗噪聲能力強等特點，被廣泛采用。

802.16標準支持的雙工模式為；時分（TDD）、頻分（FDD）及半雙工FDD（H―FDD）三種。TDD方式成本較高，但接收和發送的帶寬可同時使用，具有極大數據吞吐量。設計時一般基站采用FDD模式，終端較多采用成本較低的H―FDD或FDD模式。網絡處理器負責數據上層處理及以其它網絡互聯，設計時可把MAC層軟件部分嵌入網絡處理器中。

設計時采用低功率的片上系統（SoC）解決方案，多載波情況下射頻部分設計也相當關鍵。另外，WiMAX終端要考慮提供給不同環境中用戶使用，主要接口要多樣性。

4 WiMAX的優缺點

4.1 WiMAX優點

（1）實現更遠傳輸距離。WiMAX所能實現的48公里無線信號傳輸距離是無線局域網所不能比擬的，網絡覆蓋是3G發射塔的10倍，只需少數基站就能實現全城覆蓋，就使得無線網絡應用范圍得到擴展。（2）提供更高速寬帶接人。WiMAX的最高接人速度是70Mbps，速度是3G寬帶速度的30倍。對無線網絡來說，是一個驚人的進步。（3）較好的最后一公里網絡接人服務。它可以將Wi―Fi熱點連接到互聯網，還可以作為DSL等有線接人方式無線擴展，實現最后一公里寬帶接人。（4）提供多媒體信息服務。WiMAX比較Wi―Fi具有較好的可擴展性及較安全性，從而能夠實現多媒體較好的信息服務。（5）從產業鏈來說，WiMAX還需要經過像TD―SCDMA產業鏈的規模實驗過程。

4.2 WiMAX缺點

（1）從標準來說WiMAX技術是不能支持用戶在移動過程中無縫切換。因為速度只有50公里/小時，如高速移動，WiMAX達不到無縫切換要求，與3G三個主流標準相比，其性能相差很遠。（2）WiMAX嚴格意義上來說不是一個移動通信系統標準，是一個無線局域網技術。（3）WiMAX要到802.16才能成為具有無縫切換功能的移動通信系統。

5 WiMAX技術應用及發展趨勢

5.1 WiMAX的應用

跟其它接人方式相比，WiMAX寬帶無線接人技術具有部署速度更快，擴展能力更強及靈活性更高等優點，典型應用有；

5.1.1 Intemet接人

主要針對有綜合布線的小區及大樓，在樓頂安裝WiMAX用戶端的室外單元ODU，并安裝用戶側室內單元和以太網交換機，利用現有綜合布網線接人用戶，通過無線空中接口提供寬帶服務。

WiMAX真正實現了寬帶無線化，使互聯網擺脫了線的束縛，同時WiMAX又能根據用戶需求提供高帶寬，使終端用戶體驗到高科技所帶來的極速體驗。

5.1.2 村村通、戶戶通工程

對于農村及邊遠山區的低端用戶來說，農村通信服務要求系統覆蓋范圍大，不依賴線纜架設，接人速度快，成本較低。WiMAX（802.16―2004）技術非常適合這一工程，可提高農村服務質量，在較短時間內縮小與城市之間的差距。

5.1.3 視頻實時監控

傳統的視頻監控系統大多只在現場模擬監視，傳輸的監控信息簡單，不能清晰傳輸大流量的實時圖像，監控效果比較低。

WiMAX網絡讓大信息量的視頻傳輸成為可能，可讓傳統的視頻監控在WiMAX技術的無線寬帶上得以延伸，實時監控的業務范圍非常廣泛，幾乎可覆蓋大部分行業。

從另外一方面看，WiMAX可無需鋪設線路，通過無線傳輸給實時監控業務提供快捷方便的接人手段。

5.1.4 LAN局域網互聯

一個單位如在地域內有多個部門，利用WiMAX寬帶固定無線接入系統，可較方便實現單位與各個部門的局域網連接。

5.1.5 窄帶業務或基站互聯

通過WiMAX寬帶固定無線接人系統提供EI接口，可滿足GSM移動基站的接入，將來支持3G網絡基站互聯。

5.1.6 IPTV應用

隨著用戶規模擴大，IPTV等多業務的承載網絡將走向多邊化。每個IPTV視頻流用戶的網絡帶寬需求約2Mbps左右，WiMAX技術能提供足夠帶寬給IPTV的寬帶接人方式。

5.2 WiMAX發展趨勢

對于WiMAX進入TD領域，從技術支持角度來看，WiMAX跟TD同屬一個系列，從這里帶來幾個含義，1是證明了TD所采用技術的先進性，移動通信技術越來越采用TD模式。2是TD系列產業增加了新的技術，對TD是一種壓力及動力，此舉對兩種技術之間都取到一種促進和發展作用。3是WiMAX基于固定數據接入發展而來，TD是從高速移動的語音和部分數據向更高數據方面發展。現階段存在一定互補性，有一定重疊，在現實階段并不大，WiMAX要做到像3G在高速移動狀態下很好的傳輸語音和數據，還需要一定時間，所以WiMAX發展還任重道遠。

參考文獻

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一、固定無線接入的技術優勢

固定無線接入系統一般由中心站（CS）、終端站（TS）和網管系統三大部分構成。其中，中心站和終端站通常又各自擁有室內和室外單元。室內單元（IDU）負責處理業務的適配和匯聚，連接不同的業務網。室外單元（ODU）為中心站和終端站之間提供射頻傳輸功能，一般安裝在建筑物的屋頂上。特殊情況下在中心站和終端站之間可以通過接力站（RS）進行中繼。與固定線路組成的城域網相比，無線接入具有下列優勢：

1.1無線接入不需要專門進行管道線路的鋪設，為一些光纜或電纜無法鋪設的區域提供了業務接入的可能，縮短了工程項目的時間，節約了管道線路的投資。

1.2隨著接入技術的發展，無線接入設備可以同時解決數據及語音等多種業務的接入。

1.3根據區域的業務量的增減靈活調整帶寬。

1.4可十分方便的進行業務遷移、擴容。在臨時搭建業務點的應用中優勢更加明顯。

二、固定無線接入技術特點

固定無線接入技術特點主要體現在多址方式、調制方式、雙工方式、對電路交換與分組交換支持、動態帶寬分配、空中無線協議、OFDM技術等幾方面。

2.1多址方式目前固定無線接入領域中有三種主要的多址方式——FDMA、TDMA和CDMA。單純采用FDMA作為多址接入方式已經很少見，目前的實用系統多采用TDMA方式或采用FDMA+TDMA方式。

2.2調制方式目前固定無線接入主要選擇采用以下幾種調制方式：QPSK、16QAM以及64QAM，分別適應不同帶寬及覆蓋范圍的需求。

2.3雙工方式固定無線接入系統是一個雙向傳輸的系統，根據設備組成原理的不同其雙工方式有TDD和FDD兩種。

2.4對電路交換與分組交換的支持在今后較長的時間內，電信運營商的主要任務仍是同時支持電路交換和包交換兩種網絡，特別是在接入網這一層，市場對基于電路交換方式的接入設備仍有一定需求，固定無線接入系統對電路交換的支持是很重要。

2.5動態分配帶寬固定無線接入系統要支持對帶寬的動態分配，帶寬只有連接請求以后才被分配。FDD方式，只能在上行或下行一個方向的總帶寬中對各個用戶進行動態分配，而TDD方式，可以實現在上、下行信道間的動態帶寬分配。

2.6空中無線協議目前空中協議有三種：DOCSIS、ATM和TDM。實際上這三種空中接口在物理層同屬TDMA方式，只是把業務數據填充的方法不同，空中處理多址接入的協議不同。

2.7OFDM技術OFDM（正交頻分復用）技術在無線接入領域的應用正在逐漸成為一種發展趨勢。OFDM具有良好的選頻衰落和抗多徑干擾能力，使得無線接入系統對于視距傳輸的要求降低，特別適用于日趨復雜的城市傳播環境。

三、固定無線接入的主要技術

固定無線接入的主要技術可分為LMDS和MMDS兩種。

3.1LMDS固定無線本地多點分配業務(LMDS)為人口稠密的市區通信提供了一種低成本、有效的解決方案，利用高容量的無線本地環，能迅速為大量用戶區提供數據和話音業務，適用于商業大樓內的中小企業、小型辦公室和居家辦公的快速接入。

3.2MMDSMMDS系統目前采用比較廣泛的是3.5GHz和5.8GHz頻段點對多點系統，主要特點是傳輸性能好，覆蓋范圍廣，技術成熟，具有良好的抗雨衰性能，擴容性強，組網靈活且成本壓力不大，是較為理想的無線接入手段。該系統射頻帶寬30MHz，適用于1E1+10Base-T的用戶。由于傳輸距離遠，適用于大面積覆蓋，迅速為用戶提供業務。

四、固定無線接入在城域網建設中的策略

4.1固定無線接入應用策略固定無線接入的頻段越低，可傳輸的信息速率越低，但非視距性能就越好，無線性能也越好。3.5GHz頻率使用由國家統一招標分配、中標后可以獨享某段頻率資源，該頻段的傳輸性能好、覆蓋范圍廣、技術相對簡單成熟、具有良好的抗雨衰性能、擴容性強、組網靈活且成本具有競爭力等特點，因而是較為理想的無線接入手段。26GHz頻段由國家分配給四大運營商作為商用試驗，5.8GHz是共用頻段，采用的是報備協調機制。如果某城市三種頻段都可以利用，則3.5GHz可以作為以話音業務為主的接入方式，5.8GHz帶寬較大，又是TDD體制，適合以IP業務為主，26GHz則適合覆蓋業務量大且業務集中的區域。在26GHz頻段由于雨衰大，對于降雨量較大的城市，應用26GHz頻段會使無線接入業務質量大打折扣。一般情況下，基于IP協議的5.8GHz無線接入系統成本較低，基于電路型的3.5GHz系統的設備價格中等，而26GHz系統的設備價格高。因此，從投資收益的角度看，城域網的建設需選擇不同頻段和體制，應用于不同的場合。

4.2頻率規劃頻率規劃是無線網絡設計規劃中最重要的環節，它對網絡的性能產生重要的影響。有效的頻率規劃使每個小區可以使用更多頻率，構建網絡可以使用較少的小區數，減小上下行無線鏈路的干擾、提高網絡為用戶提供的業務服務質量。頻率規劃基本原則初期設計時，綜合考慮將來的小區規模和扇區數量，根據實際容量，分期建設，以節省投資；初期設計時，確定合理的扇區極化方向，當網絡升級時，扇區極化方向不變，以前的終端站不需要變化；不論極化方式如何，相鄰扇區使用不同頻率，同時相鄰扇區采用極化隔離來達到隔離度的要求；在給定帶寬的情況下，為得到更大的系統容量，采用信道分組方式，將射頻頻率分組，以滿足系統的抗干擾要求；載波帶寬和調制方式對系統性能有著很大的影響，因此，選擇適當的載波帶寬及調制技術十分關鍵；根據干擾源的距離、方位以及天線的方向圖等計算信噪比，從而配置合適的頻點、極化方式和復用次數；隨著用戶接入帶寬需求的增加，可通過采用基站扇區分裂方式，提高單基站的容量，提高投資效益。綜合各種有利因素，如合理的頻率復用方案、相鄰扇區間用戶的合理劃分、單載頻內業務合理復用等，以使網絡在使用頻率資源最省的情況下，達到最大程度的用戶需求滿足。

4.3基站選擇固定無線接入系統站址的選擇工作需要考慮多種因素，合理的布局有利于降低整個網絡的建設成本。站址的選擇主要應注意以下幾個方面的問題：①用戶需求；②視距傳播；③可擴容性；④電磁環境；⑤與物業部門的合作。

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隨著社會經濟的不斷發展和進步，電網的覆蓋面積不斷增加，改善了人們的生活水平，提高了人們的生活質量。電力企業的持續供電能力和供電穩定性，是影響電力企業市場競爭力的主要原因，為此，電力企業結合電網的基本情況，展開智能電網的建設，實現對電網內部的各個組分的監控、管理和控制，進而推動電網的穩定運行。

一、無線接人技術概述

無線接入技術是實現無線通信的關鍵，主要是通過無線介質將終端和網絡節點進行連接，進而實現網絡間的信息傳遞功能，通常情況下，無線接入技術的應用，需要遵循相關協議。借由無線接入技術的應用，可以轉變傳統的信息傳遞方式，提高信息傳遞的質量與效率，尤其是智能電網中無線接入技術的應用。可以進一步提高智能電網的運行安全，其中3.5GHz固定寬帶無線接入技術、LMDS技術、WLAN技術等不斷得到完善和應用，進一步推動了無線接人技術的發展和進步，為智能電網的發展提供基礎。

二、智能電網中的IsDN無線接人技術研究

1.ISDN簡述

ISDN是綜合業務數據網的簡稱.ISDN無線接入方式.實現數字交換和數字傳輸。為智能電網的通信網絡提供經濟、有效和準確的數據接人方式，使得智能電網的運行質量和運行效率得到提升。而且，ISDN無線接人方式，可以完成對語音、文字、數據甚至視頻的傳輸，主要是通過將這些影像資料進行數字化。由于ISDN主要是采用數字化的形式。使得ISDN成為一個具有全數字化的接人方式。將其應用到配電網中。可以將其與相關工作人員的智能終端進行數字連接，進而完成數據傳輸，通過ISDN無線接人方式，可以有效改善數據傳輸量、簡述數據失真情況，實現智能電網的發展和進步。

2.ISDN的優勢與特性

ISDN具有高速的數據傳輸質量。而且具有多種復用通道，可以實現多種數據的傳輸，借由ISDN無線接入，使得數據傳輸的質量得到全面的提升，大大改善了數據傳輸過程中出現失真的情況，保障智能電網的安全。而且，智能電網中的ISDN終端具有可移動性。使得智能電網中的信息傳遞不受時間、地點和空間的限制，推動智能電網的穩定運行。最為重要的是，ISDN接入方式的應用，可以有效降低智能電網通信網絡的構建成本。此外，ISDN的特性主要有：

（1）通信W絡中的所有信號都是建立在數字化的基礎上，也就可以理解為，信號是數字化的形式，并借由這種形式完成數據的交換。

（2）具有綜合能力，支持各類音頻、文字、圖像等綜合業務，并完成這部分信號的交換和傳輸。

（3）ISDN主要采用標準的入網接口，使得智能電網的運行質量和運行效果得到提升。

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引言

當前我國鐵路列車逐漸向高速化的方向發展，列車的行駛速度也不斷提高，因此對鐵路交通安全的要求也越來越高，實現鐵路通信過程的順暢十分重要。基于對實現鐵路高速化以及通信便利的考慮，就必須制定一個科學合理，完善的鐵路通信網絡以便人們在火車上有效提供信息交換服務，提高運輸效率。這種通信網絡必須引進當前先進的技術，進行傳統鐵路通信工程全面有效的改進，使旅行乘客享受類似辦公環境的信息交流模式，而先進的鐵路通信工程無線通信傳輸和接入對實現鐵路通信網絡的升級意義重大，不僅能適應信息社會的發展，還能帶動鐵路通信網絡的社會和經濟效益，使鐵路通信順暢便利。

1鐵路通信工程無線接入技術概述

無線接入技術就是在接入網絡中引入無線傳輸媒體，給用戶帶來固定或移動的終端服務，而鐵路由于可以高速運行，在鐵路通信網絡中很大部分應用著無線接入網絡。鐵路通信工程的主要功能是為乘客、鐵路業務、應急救援和交通維修等火車上的工作人員提供及時可靠的通信，保障鐵路運輸的高效率和服務水平，確保火車交通的安全。此外，我國鐵路通信工程的無線接入技術也隨著改革的進一步發展不斷完善，為了給鐵路的安全運行以及通信功能提供更強的保障，鐵路通信需要發展電信增值服務和業務以滿足高速列車的通信需求。

2鐵路通信工程無線接入技術的特點

2.1覆蓋范圍廣

我國由31個省、自治區和直轄市組成，有的省市跨度大達數千公里，其地域遼闊顯而易見，而且每個省都設置有自己專門的軌道交通管理部門，實現對鐵路交通的運行管理，因此各省市直接鐵路局管理模式的差異以及指揮標準制度的不同使得鐵路工程難以實現覆蓋范圍廣大的無線接入。基于對我國全面開展的鐵路工程無線接入技術的管理更加方便的角度，有必要對傳統的無線通信呼叫模式進行改進，首先需要制定鐵路工程無線通信傳輸模式統一的標準，設立主控中心實現對對路由的統一管理以及地址分配，保障整個鐵路干線無線通信系統管理和控制的全面系統性，提高我國鐵路通信工程無線接入技術的效率。

2.2數據傳輸效率高

目前我國鐵路通信工程發展迅速，設置列車上的無線電臺設備給鐵路的通信帶來了極大的方便，一方面對語音的傳輸效率有著明顯的提高，另一方面列車員直接可以通過無線電臺設備及時報告火車的進度，大大提高了管理效率，保障了火車行進的安全。此外，隨著鐵路通信工程無線接入技術的進步，同時引進了數據傳輸功能，實現了對火車行進過程中的各種數據收集的及時性，各種類型的數據都可以通過數據傳送功能發送到調度中心，實現了對火車的有效監控以及對異常數據的及時糾正，保證了火車交通的安全。

2.3適應性強

鐵路的行進過程受到車務、電務、工務等多個方面的影響，還需要復雜的運行體系以及支撐系統，需要多個單位共同協作完成，因此鐵路的運營具有很強的系統性。這也要求鐵路通信工程中的無線接入具有很強的適應性，以便能順利處理各個單元對通信工程的不同需求在，實現各單元之間正常的語音傳輸和數據傳輸，同時還需改善以前的通信設備的缺陷，更好地滿足不同單元的個性化需求，保障鐵路通信過程的順利，提高鐵路運營的統一管理的效率。

3鐵路通信工程無線接入技術的應用

3.1GSM-R技術

當前我國鐵路通信應用最廣的就是GSM-R技術，其基本原理就是基于GSM技術，連接鐵路網絡，進而開發鐵路無線通信，對高速行駛過程中列車的無線通信效果十分顯著。此外，GSM-R無線網絡還包括呼叫處理、語音廣播等方面的功能，為鐵路通信工程的無線接入技術提供了很大的方便。

3.2GSM-R技術的應用

GSM-R技術在定位追蹤方面效果明顯，該技術尋址功能非常強大，廣泛應用于鐵路系統，在很大程度上提高了鐵路系統的管理效率。該技術的基本原理是利用登錄系統實現與主機語音呼叫的功能，實現地址定位追蹤。比如將不同的號碼與不同的火車司機相對應，當司機用號碼登錄相應的系統，就會建立該號碼與系統的聯系，與主機連接，實現語音通話功能尋址和數據傳輸尋址，因此也就能實現準確的定位追蹤。GSM-R技術在調度通信方面也發揮著重要的作用，包括調度員通過語音或廣播呼叫所有司機的整組呼叫，以及通過語音或廣播呼叫制定司機的點呼叫。因此該功能不僅能提高火車管理的統一協調，還能使司機建立與列車之間的數據聯系，為火車的指揮監控提供了極大的便利，并且安全性較高。緊急呼叫是鐵路管理系統中不可或缺的組成部分，是應對緊急突況的必要手段，其級別要遠遠高于普通的列車廣播呼叫。而GSM-R技術實現緊急呼叫的形式是由移動臺的操作模式決定的，分為調車模式下按緊急呼叫按鈕的調車緊急呼叫，以及其他情況下的列車緊急呼叫。

4結語

綜上所述，作為人們重要出行方式之一的鐵路對人們的生活影響重大，提高鐵路通信水平具有很強的現實意義。無線接入作為鐵路通信工程中的關鍵技術，越來越受到人們重視，其覆蓋范圍廣、傳輸效率高的優勢也在使得它在鐵路通信中得到了廣泛的應用，對有效提高鐵路通信的質量和效率，以及改善鐵路通信的質量等方面都起到了重要的作用，為我國鐵路企業帶來了更多的經濟效益，也在一定程度上節約了企業和社會的建設成本。鐵路通信工程中無線接入技術的正確應用對促進我國鐵路企業的經濟效益的穩定增長發揮著不可忽視的作用，在今后的鐵路通信工程的發展中，也需要結合鐵路運行現狀不斷進行改進完善，使我國鐵路工程的通信發展取得新的進步。

參考文獻

[1]王西龍.鐵路通信工程中的無線接入技術[J].中國新通信，2013（13）：94.

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中圖分類號：TN711 文獻標識碼：A

1. 項目需求

目前，本項目作為一個地級市銀行，擁有幾百臺ATM 自動取款機，其大部分采用電信提供的DDN 專線接入。原有的DDN 接入方式，不但每年的接入費用相當高，而且維護工作多，工程施工及故障排除十分麻煩；其次該銀行ATM 自動取款機的分布廣泛，涉及到商場、超市等場所，具體安裝位置也經常調整，傳統的有線接入方式不太適合；再次DDN專線月租費是恒定的，不會因業務量大小而調整費用。

本項目改造建議采用無線接入技術方案。

無線接入以其靈活便捷的接入方式、便宜的資費、施工快捷、維護量小等特點展示了它在銀行ATM接入的優勢與魅力。ATM通過移動網絡無線接入的示意圖如下：

2. 總體設計思想

2.1主要設計思想

本項目銀行隨著業務的不斷發展，對網絡的依賴程度越來越高。從需求來看我們推薦采用VPN技術來實現，它具備以下優勢可以很好的滿足安全性、節約成本和便利性的要求。

安全性：VPN虛擬專用網采用加密協議傳輸數據。

節約鏈路成本：VPN可以避免申請專用線路的費用，這樣每年可以節省很多專線的使用費和維護成本。

便利性：從VPN使用的角度看，隨著技術的發展它的使用越來越方便，只需要在用戶端的電腦上安裝撥入軟件經過簡單的配置就可以使用。

2.2接入安全的控制

銀行是主要的金融組織，對網絡安全的要求非常嚴格。VPN技術保證了數據傳輸過程中的安全性，但對用戶的身份認證、計算機病毒和基于應用層的攻擊行為缺乏有效的控制。在部署VPN方案時，一般情況下采用的是基于用戶名和靜態密碼的認證方式。

只要使用計算機或者網絡就不可避免的要同計算機病毒接觸，因此采取有效的防病毒措施必不可少，我們需要在VPN的接入設備和交換機間部署硬件的防病毒墻來保護內部網絡不受網絡病毒的攻擊。

VPN技術部署之后，因為終端的電腦很容易被惡意攻擊者安裝木馬或其他遠程控制軟件，而且傳統的防火墻等安全設備是無法有效抑制這種攻擊的，所以有必要部署入侵保護系統來適時的監控對內部應用系統的訪問并在發現攻擊行為是主動采取措施將攻擊行為阻止掉。

3. 應用方案

根據本項目的ATM網絡接入需求，考慮到相關安全和病毒的防護等問題，我們建議采用如下的網絡接入方案：

如上圖所示，在每一分點上安裝能支持無線GPRS/CDMA的VPN設備，就能很方便地在有無線信號的任何地方鏈接上網絡。實現了靈活便捷的接入方式、靈活便宜的資費方案。

在中心機房，全部ATM遠程VPN撥入終結在遠程VPN接入服務器。考慮到防病毒、用戶認證、網絡入侵防護等，分別在遠程VPN接入服務器后放置了防病毒墻、IPS入侵防護、安全管理器。考慮到遠程VPN接入服務器的重要性，建議在此部分采用HA的結構。

下圖是site to site VPN的建立示意圖

從上圖可以看到，每一個分點通過VPN設備，和中心的遠程VPN接入服務器建立了site to site VPN通道。當ATM有流量到中心的相關服務器時，就通過這個安全VPN通道，和中心的相關服務器建立鏈接。

以下會按照如下部分分別講述相關部分的技術方案：

VPN技術方案

網絡防病毒墻技術方案

入侵防御系統技術方案

安全管理技術方案

3.1VPN技術方案

目前在遠程接入VPN領域主要采用的技術分別是IPSec VPN和SSL VPN，兩種技術各有利弊。相對于IPSec VPN，SSL VPN可以比較好的解決用戶終端的安全性和用戶使用便利這兩個方面。但SSL VPN由于是基于傳輸層的，所以它對應用比較敏感，作為銀行往往會自行開發一些應用系統，這些應用系統是否能被SSL VPN支持還需要進行測試。

根據本項目的VPN需求我們推薦采用思科公司的ASA5500系列產品來實現VPN的功能。

ASA 5500系列自適應安全設備是結合了一流安全性與VPN服務的專用平臺。該產品能夠提供易于管理的IP安全（IPSec）和基于VPN的安全套接層（SSL）遠程接入，以及網絡感知的站點到站點VPN連接，使企業能在公共網絡上建立到移動用戶、遠程站點、業務合作伙伴的安全連接。同時，幫助確保VPN部署不會成為蠕蟲、病毒、惡意軟件或黑客攻擊等網絡攻擊的渠道。此外，還可以對VPN流量實施詳細的應用和訪問控制策略，使個人和用戶組能夠訪問他們獲得授權的應用、網絡服務和資源（圖1）。

圖1. 適用于所有部署方案的VPN服務：帶有威脅防御的強大IPSec和SSL VPN服務

利用Cisco ASA 5500 系列安全設備提供的網絡敏感型IPSec 站點到站點 VPN 功能，企業可以利用低成本的互聯網連接，安全地將其網絡擴展到商業合作伙伴以及世界各地的遠程和衛星辦公室。基于Cisco ASA 5500 系列的VPN解決方案能夠在多個位置之間建立安全的高速通信，提供企業通信所需要的性能、可靠性和可用性。VPN連接可以使用數字證書和預共享加密等多種方法認證。

Cisco ASA 5500 能同時支持750個site to site的VPN鏈接，能滿足本項目現有和將來的ATM接入需求。

3.2網絡防病毒墻技術方案

前面我們提到無論是采用哪種VPN接入技術一旦終端感染了病毒有可能會對內部網絡造成危害，因此我們建議通過部署硬件的網絡防病毒墻來抵御來自遠程VPN用戶的計算機病毒威脅。

Fortinet的防病毒技術采用特征庫與啟發式掃描引擎，提供實時的主機/網關防護，阻斷來自網絡的攻擊。

防病毒的特點如下:

防病毒系統極具擴展性，提供適合SOHO至大型網絡的系統模型架構

ASIC 加速技術硬件設計

自動更新病毒特征庫

掃描SMTP、POP3、IMAP、FTP與HTTP等協議

掃描VPN (IPSec與SSL)封包內容

雙向內容過濾

支持tar、gzip、rar、lzh、iha、cab、arj、zip等壓縮格式

可集中管理上千臺FortiGate主機

具有透明、NAT與路由等模式

3.3入侵防御系統技術方案

3.3.1 IPS系統的工作模式

IPS采用在線工作模式，它部署在數據傳輸的路徑中，任何數據流都必須經過IPS設備并被進行深入細致的檢測，一旦發現攻擊行為立即阻斷攻擊。

IPS工作的模式是全透明的，本身除了設置管理IP地址外不需要設置IP地址，這樣不會對現有的網絡拓撲產生影響。

3.3.2 IPS系統如何保障高性能

由于IPS采用在線的工作模式，所以IPS必須保證具備高速的性能，優秀的IPS設備綜合采用網絡處理器（NP）、專用集成電路（ASIC）、現場可編程邏輯陣列（FPGA）等高新技術的強大功能和處理能力實現對數據包的高速處理，其處理能力高達5G并能夠保證處理延遲小于125微秒，不會影響現有的網絡性能。

3.3.3 IPS系統如何保障連通性

正常工作的情況下IPS系統串接在內部網絡中，用在線工作的方式實時檢測通過它的所有網絡流量，一旦發現攻擊行為就可以根據用戶事先的定義阻斷或者向IT管理人員報警，但是由于采用在線的工作模式，因此如何保證在單臺IPS系統出現故障的情況下也能保證網絡的聯通性不造成網絡的中斷是IT人員必須要考慮的，成熟的IPS設備都會內置故障偵測和快速重啟自愈功能，如采用看門狗計時器（watchdog timers）持續的監控IPS引擎，一旦系統錯誤被偵測到，IPS可以自動或手動的切換成二層設備，確保網絡不斷線。如下圖所示：

3.3.4 IPS設備的部署建議

考慮到某地級市銀行的實際需求，我們建議將一臺IPS設備部署在VPN設備之后，實現對外網用戶通過Internet鏈路對內部網絡訪問的實時監控和主動防御。

采用這樣的部署方式可以對IPS設備之后所有網絡設備包括核心交換機、接入交換機等應用服務器的防護，利用IPS設備深層檢測應用層數據包的能力可以發現合法和非法的數據包內容，在第一時間發現異常并及時阻斷，同時可以有效地減輕DoS或DDoS攻擊對網絡造成的影響。

3.4 安全管理服務器技術方案

Cisco Security Manager提供了全面的策略和加強思科自我防御網絡。該產品提供全面解決方案的供應，監測，減輕和身份保持網絡安全，更靈活，更易于操作。該套件還包括思科安全監控，分析和響應系統（cs-mars）。

Cisco Security Manager允許安全策略配置每個設備，每設備組。安全策略，可用于思科asa 5500系列自適應安全設備，思科pix ®安全設備，思科IPS 4200系列傳感器，CATALYST ® 6500系列服務模塊，思科路由器平臺上運行的思科ios®軟件安全軟件。

參考文獻：

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二、研究背景

2012年上半年，隨著河源市WCDMA網絡用戶的發展，由于WCDMA網絡使用頻段較GSM高，覆蓋穿透力較差，原有通過GSM共站建設的WCDMA站點已無法滿足用戶的覆蓋需求。出現了較多的室內弱覆蓋投訴，由于投訴點較多且分布不一，為在保證網絡質量的基礎上進一步降低網絡建設成本，根據各覆蓋場景的實際情況，對各類覆蓋方案進行了嘗試，并總結出各類場景的特點及性價比最高的覆蓋方案。

三、各種場景下無線接入技術的應用分析

3.1室內外綜合覆蓋技術應用

應用背景：由于部分建筑物群較為密集，樓層較為平均。現有基站的功率、方向角、下傾角較為單一的原由，信號不能多面墻體達到深度覆蓋要求或者使用容量不夠。使用傳統室內分布方式進行覆蓋又投資巨大。

3.1.1技術分析

主要概念：通過室內分布系統、室外覆蓋天線覆蓋相結合的分散覆蓋方式，主要通過信號功分或單獨設立（光纖拉遠）的方法獲得信號源，以克服由于基站功率、方向角、下傾角無法靈活調整的缺點，達到解決目標單體樓宇或者樓群的樓層深度覆蓋問題。在日常的應用中主要采用美化天線盡可能減少物業投訴。

3.1.2應用場景分析

室內外綜合覆蓋主要應用于大中型樓盤、城中村、校園、工業園區等。

3.2毫微基站FEMTO技術應用

應用背景：由于部分區域宏蜂窩直接穿透室內很困難，通過網絡優化無法解決信號覆蓋問題。較之用戶對移動接入的質量和速度要求越來越高，傳統的室分分布方式在節省資源（與固網相結合）、信號質量上已無法滿足高端用戶群。

3.2.1技術分析

1.Femto定義：一種小型、低功率3G基站接入技術，面向家庭及辦公室、會議室等室內場景使用；2.Femto作用：借助固定寬帶接入為室內環境提供3G移動業務，是3G網絡在室內覆蓋的補充手段。是固網寬帶在3G的延伸，是典型的固定、移動融合產品；能夠在一定范圍內進行精確定位，推動內容服務，對于商場、會所有很大的廣告作用。3.Femto特點：設備體積小巧，覆蓋半徑一般為5-20米；其提供3G語音的成本接近于VoIP的成本；提供3G數據比特成本接近固網寬帶。可在大網統一計費費率基礎上提供基于家庭/企業等Femto覆蓋區域的精確位置計費。

3.2.2應用場景分析

高檔小區、高級會所、大型商場、會議室。

3.3室內型微型直放站應用

3.3.1技術分析

應用背景：由于部分區域，占地面積小，位置較為偏僻但又具備一定的人流量。諸如此種雞肋站點使用基站或者拉遠進行覆蓋設備和傳輸成本相應較高，工程建設存在一種尷尬狀態。

微型直放站，具有無線轉發，雙向放大基站上、下行鏈路信號，有效擴展覆蓋范圍和填補移動通信覆蓋盲區的功能。設備能有效放大帶內載頻信號，濾除其它無關信號，避免小區干擾，提高話音質量并擴大覆蓋范圍。

3.4.2應用場景分析

主要應用于已完成裝修或因物業問題室內線路無法布局的熱點區域。與傳統的網絡布線相比，施工周期短、系統投資少，同時施工便利。

3.5MDAS多業務數字分布式系統技術應用

應用背景：部分酒店無法布線，使用傳輸的室分方式無法施工；由于人們對電磁信號較為敏感，布放饋線的方式覆蓋遇到較多的物業阻撓。這些場景使用傳統覆蓋方式無法進行深度覆蓋和建設。

3.5.1技術分析

MDAS：多業務數字分布式系統技術，是一種多網融合傳輸技術，可提供2G、3G、WLAN及寬帶信號共網傳輸。用戶入戶線采用網線傳輸，可新布放或利用家庭寬帶線路。

3.5.2應用場景分析

酒店、公寓、城中村

3.6TADS三網接入分布式系統技術應用

應用背景：部分酒店、家庭無法進行布線的區域，現有的資源如網線等又無法滿足施工要求的區域要進行信號深度覆蓋較為困難。

3.6.1技術分析

TADS：Triple-Access Distribution System，三網接入分布式系統。借助龐大且成熟的有線電視網絡實現移動信號深度覆蓋的一種解決方案。

1、確保CATV信號的無干擾傳輸；

2、實現2G&3G信號的深度覆蓋；

3、實現網絡信號的引入（WIFI）；

3.6.2應用場景分析

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中圖分類號 U285 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)101-0221-01

1 鐵路通信接入網簡介

通信網按網絡功能分為三大部分：傳輸網、交換網和接入網。傳輸網和交換網統稱為骨干網，接入網則是指通信網中骨干網到用戶終端之間的所有設備，通常包括用戶線傳輸系統、復用設備、交叉連接設備或用戶/網絡終端設備。接入網的接入方式包括有線接入網技術（普通電話線接入（ADSL）、光纖接入（FTTH）、光纖同軸電纜（HFC）、混合接入、無線接入等。

鐵路專用通信網是把鐵路各級指揮、管理機構和車站、車場、工區以及機車司機、車長及沿線作業人員等用戶溝通起來，根據需要相互間靈活地傳輸、交換、處理各種信息的綜合性專用通信網絡。鐵路專用通信網不同于公用網，公用網中，固定用戶占有很大一部分比例，這部分用戶位置固定，網絡相對穩定，而鐵路通信網是為旅客和鐵路公務、應急搶險、行車維修等人員提供及時可靠的通信，通過提高服務等級和運輸效率，保證列車的安全，達到高效運營而建立的。它是一種集列車公務通信和區間移動作業通信為一體的列車移動通信系統。鐵路通信中，由于列車運動速度很快，尤其是高鐵的投入使用，使得中國鐵路邁入了高速行駛的時代，因而無線（移動通信）接入網在鐵路通信網中占有相當大的比重。當然，固定位置的車站、單位以及各種固定設施之間的通信方式，首選方案還是采用SDH光同步數字傳輸設備進行組建，同時考慮采用ATM交換以及網絡IP通信等先進技術來構成通信主干網及光纖用戶接入網。

2 我國鐵路無線通信的發展與應用

1）鐵路通信網引入無線接入技術之后，最先使用的無線技術采用的單信道模擬制式無線通信設備，主要是為滿足話音通信設計的，它的頻段和頻點固定分配給了無線列調、站調、公安等無線系統使用，各個部門之間不能相互共享，造成頻率資源的極大浪費，該系統是個開放系統，并未作任何鑒權加密處理，對用戶無需進行身份識別，因此話音業務可以被接收和竊聽，給行車帶了極大的隱患。之后，無線接入技術有了一定的發展，無線接入部分采用了400 MHz無線列調系統，它完成車站值班員與進入其管轄區段的列車車長以及列車司機之間的通話聯系，當列車即將進站或即將出站時，這些通話才進行。否則如果沒有特殊的情況，則在列車運行于區間時，通話一般不進行。

2）隨著中國的鐵路事業在各個方面的迅速發展，從前單一的無線列調系統已經遠遠不能滿足鐵路無線通信的需要，這樣就迫切需要建設一套適合于鐵路現代化運營指揮需要的先進的無線通信系統。這一系統采用了第二代移動通信技術，實現了小區制，利用集群通信方式、GSM（全球移動通信系統）移動通信方式、CDMA移動通信方式，實現調度中心與車站值班員之間、車站值班員與列車司機之間、列車司機與調度中心之間的通話功能、線路管理區間的公務移動通信功能，同時還實現調度中心與列車司機室之間實時的雙向數據通信功能。

但是這一系統具有一定的缺點，主要包括采用動態的頻率分配，沒有考慮與周圍公用網的有效融合問題，沒有先進的路由合理選擇功能，并且在建立通路和自動過網時存在信息丟失現象，保密性不強，容易受干擾等，這些缺點對于話音通信的影響不大，但是會對列車與調度指揮中心之間的實時雙向數據通信造成較大的誤碼，因而對于要求較高數據通信誤碼率的場合并不適合。

3）隨著我國鐵路信息化建設的不斷發展，2009年12月，武廣高鐵的通車運營，2011年6月，京滬高鐵開通、2012年9月，鄭武高鐵運行，這標志著中國已經進入了高速鐵路發展的時代，這也預示著中國的鐵路通信網必須具有更強的保障鐵路安全運營的通信功能，以適應高速列車通信的需求，使旅客和網絡覆蓋區的廣大用戶方便地享受信息的服務。比如隨時隨地的提供鐵路客貨運輸資訊信息、訂購火車票等服務，在列車就能享受語音、傳真、數據、視頻、移動通信及Internet等服務。GSM-R技術就應運而生了。

GSM-R（GSMforRailways）通信技術起源于歐洲，是一種基于目前世界最成熟、最通用的公共無線通信系統GSM平臺上的、專門為滿足鐵路應用而開發的數字式的無線通信系統，針對鐵路通信列車調度、列車控制、支持高速列車等特點，為鐵路運營提供定制的附加功能的一種經濟高效的綜合無線通信系統。 它在GSM Phase2+的規范協議的高級語音呼叫功能，如組呼、廣播呼叫、多優先級搶占和強拆業務的基礎上，加入了基于位置尋址和功能尋址等功能，主要提供無線列調、編組調車通信、區段養護維修作業通信、應急通信、隧道通信等語音通信功能，可為列車自動控制與檢測信息提供數據傳輸通道，并可提供列車自動尋址和旅客服務。目前，廣深港高鐵、青藏線、大秦線、膠濟線、鄭西線、京滬高鐵、鄭武高鐵等鐵路線路均采用了GSM-R技術。

任何一種系統都會有其不完善的地方，GSM-R也不例外，它存在有四個問題：①無線傳播：由于無線信號是不穩定和多變的，如何保證各種環境下無線覆蓋的連續性在網絡規劃設計上有待實踐，如何克服因為列車速度的提高，逐步增大的多普勒頻移，這些都需要進一步的改進和研究。

②和列車控制系統的有效結合：列車控制系統是客運專線乃至未來高速鐵路建設項目中的關鍵部分，我國正在實現的中國列車控制系統規范CTCS3/4級，當前已實現的時速約為300千米/小時-350千米/小時，如何在更高速的客運專線上利用GSM-R系統高可靠性地實現列車控制信號的車-地傳送以及在重載貨運列車上實現多機車同步操作都是需要進一步研究的。

③GPRS/EDGE在GSM-R中的進一步應用：GSM-R可以利用GPRS/EDGE傳輸非實時的數據，但必須解決高速情況下高誤碼引起的傳輸效率下降的問題。

④GSM-R和3G網絡的結合，?我國已經分別發放了TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000三種3G通信制式，3G制式具有更高的傳送效率、更強的抗干擾能力、更高的網絡性能，特別是TD-SCDMA制式，是由我國占主導地位的通信制式，如果能將GSM-R平行搬移到TD-SCDMA上，無論從網絡的安全性還是促進民族產業的發展，都有著巨大的提升空間。

3 鐵路無線通信網的未來發展方向

未來，鐵路通信網應該是向著與公眾網相融合的方向，使得用戶無論是在運行中的列車上，還是在鐵路網的覆蓋區域均能夠通過鐵路通信網進行如同辦公室一樣方便的信息交流，而滿足這一要求，現行的GSM-R技術還需要進一步的完善，從現在的發展情況來看，唯有第三代CDMA（）能滿足這一要求，因此，鐵路通信的無線接入技術部分的發展方向也就是TD-SCDMA。

參考文獻