關于無線網絡設計的的論文

關于無線網絡設計的的論文

　　以網絡布線入手,對整個系統的無線網絡設計原則、組網架構的選擇方案對比、整個網絡的架構設計進行了設計和闡述。以下是學習啦小編為大家整理到的3篇關于無線網絡設計的論文，歡迎大家前來閱讀。

　　關于無線網絡設計的的論文一：

　　隨著移動通信網絡的建設和市場的深度發展，校園用戶日益成為各移動運營商關注的重要用戶群體之一。校園用戶的分布相對較為集中，更便于開展針對性的網絡建設和市場拓展。校園用戶規模大、普及率高，具有明顯的規模效益。此外，校園用戶的知識程度高、思維活躍、善于接受新鮮事物，是各類業務的積極使用者和參與者，也是潛在的中、高端用戶。隨著“翼卡通”等業務的推廣和市場的發展，中國電信校園用戶規模不斷擴大，為校園網的建設帶來了諸多挑戰。

　　陜西高校眾多，高校數量在全國城市中名列前茅。陜西電信近幾年發展“翼卡通”高校非常迅猛。“翼卡通”業務是中國電信針對校園、政府、企事業等客戶提供的融入了支付能力的信息化解決方案。用戶通過帶有射頻功能的天翼手機既可以享受優質的語音和信息服務，也可以實現手機考勤、手機門禁、手機消費、手機會議簽到等各項功能的應用。具體到學校一般舉措為：本校“翼卡通”用戶之間通話免費;通過“翼卡通”手機在校園實現消費、圖書借閱、洗澡、考勤、門禁等功能;“翼卡通”用戶可以利用校園短信平臺發布或接收短信服務。

　　眾多的“翼卡通”高校為陜西電信的用戶發展和業務收入做出了積極的貢獻，也同時對無線網絡造成極大的壓力并提出了新的要求。

　　一、校園無線網網絡特點

　　通過對現網校園無線網進行分析，發現高校學生在晚自習后存在集中使用業務的情況，造成話務密集，但校區基站有限，使得個別基站配置超高，CDMA無線網頻率的使用已到極限。

　　1、中國電信CDMA網絡頻率計劃

　　中國電信CDMA網的工作頻段為：

　　825MHz～835MHz(上行，基站收、移動臺發);

　　870MHz～880MHz(下行，基站發、移動臺收)。

　　共計10MHz頻段。

　　頻道間隔及中心頻率位置

　　IS-95A系統頻道間隔為1.23MHz。

　　CDMA系統沿用AMPS系統的頻點號，頻點號與中心頻率的關系：

　　F(n)=825.00+0.030×n(移動臺發、基站收);

　　F(n)=870.00+0.030×n(基站發、移動臺收)。

　　圖1示出CDMA各頻道的安排。圖中按照AMPS系統的信道編號，標注CDMA頻道的中心頻率位置。括號內是對應的前向頻道中心頻率(此處為移動臺發基站收，基站發移動臺收應加45MHz)。中心頻率在AMPS的283號頻道為CDMA基本頻道，逐步從高端向低端擴展使用的CDMA頻道的中心頻點位置依次為242號、201號、160號、119號、78號和37號。

　　CDMA不需進行頻率規劃，各小區可以使用相同頻道。

　　說明：①1、2、3......160......242......283為AMPS的話音頻道編號;②313至333為AMPS的控制頻道編號;③283號頻道為CDMA的基本頻道的中心頻率所在的位置。

　　CDMA無線網一般采用的基本頻點為283號頻道，雙載波基站采用的第二頻點為201號頻道，三載波基站采用的第三頻點為242頻道。EVDO基站采用37號頻道。

　　由上面介紹可以看出，中國電信CDMA網絡目前可用的頻點只有7個，且同時要用于1X網絡和EVDO網絡，頻點資源成為限制校園用戶發展的主要因素。

　　二、校園無線網話務分析及容量需求分析

　　下面以西安、咸陽、寶雞的3所高校為例，對現網“翼卡通”高校的話務特點進行分析。從網管系統提取2012年12月10日24小時的話務統計數據，如下表所示：

　　由表1可以看出，3所高校的1X話務量最大值均出現在22點，即1X的系統忙時為22點。也就是說高校學生在晚自習后集中使用1X業務，話務密集。同時可以看出DO的數據流量變化不明顯，全天比較平均。

　　CDMA 1X單載頻承載的最大話務量為24.813 Erl，在工程實際應用中，預留30%的富余量，取每載頻可承載話務量為17.37 Erl(24.813 Erl X 70%)。計算得到寶雞文理學院需要76個1X載頻，咸陽商貿學院需要76個1X載頻，西安培華學院需要89個1X載頻。

　　CDMA EVDO單載頻承載的理論數據流量為1.2Mbps，在工程實際應用中，取每載頻可承載1Mbps。計算得到寶雞文理學院需要8個EVDO載頻，咸陽商貿學院需要10個EVDO載頻，西安培華學院需要23個EVDO載頻。

　　根據近年來的業務發展情況，1X業務增長平穩，EVDO業務則爆發式增長，隨著電信業務的發展、用戶習慣的改變及終端的發展，EVDO業務仍會快速增長。以西安培華學院為例，在2011年底，集中將原有用戶的終端更換為支持3G業務的智能終端，同時新用戶統一使用支持3G業務的智能終端，在2012年一年時間內EVDO業務增長了130%，1X業務只增長20%左右。陜西電信計劃在2013繼續在高校推廣使用支持3G業務的智能終端及有吸引力的資費標準，所以后期高校在CDMA網絡建設時，可適當加大EVDO的網絡投入。

　　三、陜西電信校園CDMA無線網絡建設方案

　　頻率是移動通信系統中的不可再生的寶貴資源，頻率的使用是網絡發展中的重要問題。在頻率使用規劃中即要考慮業務發展的可持續性，也要考慮干擾分析和干擾規避的問題。另外還需考慮用戶漫游、終端支持性、頻率的不平衡性等方面的問題。

　　目前制約中國電信CDMA網絡在校園發展的主要因素是網絡容量受限。通常增加CDMA無線網絡容量的方法有3種：

　　1、新建室外基站。校園內新建室外基站是最直接也是最有效的增加網絡容量的方法，但在大部分高校校園內，由于地理條件的限制及網絡結構的原因，已無可能在合適的位置繼續新建室外基站。

　　3、新建室內分布系統。通過西安、咸陽、寶雞的3所“翼卡通”24小時的話務分析，校園CDMA網絡1X的系統忙時為22點，即學生在晚自習后集中使用1X業務。這個時間段的用戶絕大多數都位于學生宿舍內，所以考慮在宿舍樓內新建室內分布系統以吸收話務量。以咸陽商貿學院為例，現網用戶為1萬戶，主要為大一、大二及大三的學生，到2013年9月后全校的1萬4千學生基本全為“翼卡通”用戶。分布于學校的10棟宿舍樓內，平均每棟宿舍樓1千4百多位學生，結合后期的業務發展，考慮在宿舍樓內新建室內分布系統，采用主設備信號源。

　　根據現網話務及用戶統計，咸陽商貿學院現網每“翼卡通”用戶1X業務量為0.13Erl，每“翼卡通”用戶EVDO業務量為1Kbps。按照2013年9月后每棟宿舍樓1千4百位學生，可以計算出每棟宿舍樓內1X業務量182.71Erl，EVDO業務量為1.36Mbps。根據每1X載頻承載17.37Erl，每EVDO載頻可承載1Mbps，每棟宿舍樓內需要11個1X載頻，2個EVDO載頻。綜合1X業務的發展及后期EVDO業務增長，考慮在每棟宿舍樓內新增3個RRU主設備信源，每個信源的配置為S4+S1，這樣每棟宿舍樓內共有12個1X載扇，3個EVDO載扇。

　　以上總體介紹了陜西電信校園CDMA網絡各種場景下的建設方式，在工程建設中，可以根據各個校元的不同特點，靈活選擇適合于本校的設計方案。

　　關于無線網絡設計的的論文二：

　　井下作業的工作環境是非常復雜的，新聞上時有報道井下透水事故、瓦斯泄漏、頂板冒落等事故的發生。為避免此類事故的發生，許多研究的重點集中在了井下監控系統，該系統主要用于井下作業環境的監控、人員位置的確定、區域人員數量的統計以及異常情況報警等功能。本文針對于井下監控系統的需求分析和和網絡特點，設計研究了監控系統的網絡傳輸。采用計算機網絡和zigbee無線通信網絡兩種網絡方式，井下環境選用zigbee網絡實現節點間的射頻通信，井上環境采用光纖通信的有線通信形式。

　　1.系統的需求分析

　　井下的監控系統需要滿足多種業務需求，既要實現節點間的數據采集和信號傳輸，又要實現人員定位和區域統計，節點間的數據通信量不大，信號干擾較強，因而本文選用了zigbee無線通信網絡實現井下網絡通信。該技術的最大特點就是低速率、低功耗、低成本，網絡可擴展性非常高。通過網絡節點間射頻信號的收發實現網絡間的數據通信。井上環境無需考慮網絡布線的問題，因而本文設計采用了傳統的光纖通信。

　　2.井下監控系統網絡的特點

　　1)網絡節點與路由器之間的數據通信需要由路由轉發數據實現，因而路由方案的確定具有極其重要的意義。

　　2)網關的設定按照區域的范圍設定，為了保證系統穩定性，應采用冗余式網關，以保證在部分節點短暫失效時，網絡的通信正常進行。

　　3)網絡覆蓋范圍較大，且網絡整體層網狀式結構，網絡結構不穩定，由于定位的需要，經常有移動節點請求加入網絡或退出網絡。

　　3.zigebee網絡的系統設計

　　zigbee無線網絡系統按照工作需要和協調器的覆蓋范圍劃分為多個區域，區域之間采用冗余式控制結構，即相互間有重復覆蓋的區域，每個子區域內部設定一個網絡協調器，負責組織子網內部的網絡組建和維護。根據網絡通信的功能的不同，劃分為協調器、路由器和終端設備，系統的結構圖如圖1所示。

　　協調器節點(CP)，負責網絡的組建和維護，也負責收集網絡信息，并通過串口將信息傳輸給上位機監控中心，管理人員可通過上位機上安裝的監控軟件實現對井下的實時監控;協調器控制以太網模塊，組建了zigbee網關，網關實現了將zigbee協議和ARP、UDP協議之間的轉換，使zigbee網絡與以太網相結合，進而實現了zigbee網絡和計算機網絡通信。路由器節點(RP)主要起到路由和數據轉發的功能。路由節點為了實現不同區域間信息交換，本系統采用路由智能設計，zigbee網絡路由器接收到協調器發送過來的命令信息，路由判定該命令信息是否屬于本網絡，如果屬于本網絡，則廣播該命令，否則將該信息傳遞給臨近的網關節點的路由器，由該節點進行再次判定。終端節點(EP)根據系統實際采集參數的需要，在zigbee芯片上安裝相應傳感模塊，并由zigbee芯片對傳感模塊實現數據采集。

　　4.zigbee路由協議

　　zigbee網絡路由協議是與網絡的數據傳輸相關的，決定著zigbee網絡的性能。路由協議的使用具有很強的應用型，目前提出的路由協議不能適于所有的應用，網絡設計時，應根據網絡的規模、數據量來選用適當的路由協議并作出具體的優化。無線網絡路由協議與傳統路由協議的區別在于路由協議設定時應考慮到能耗的問題，目前采用的無線路由協議大致分為三類：廣播式路由協議、坐標式路由協議和分簇式路由協議。

　　廣播式路由協議。數據發送以廣播方式傳送，通過節點間的數據轉發完成數據的發送工作。

　　坐標式路由協議：建立系統的虛擬坐標系統，通過節點間的路由算法發送確定自己在坐標系統的位置。

　　分簇式路由協議。選用路由節點負責某個區域做簇首，管理和控制區域的網絡傳輸，可降低網絡的路由深度，但節點功耗不均衡。

　　4.1 網絡層的地址分配

　　IEEE協議規定，在zigbee網絡中，網絡節點都有一個64位的IEEE MAC地址和16位的短地址，IEEE地址具有唯一性，短地址由網絡協調器進行分配，網絡協調器的短地址默認為0x00;短地址由網絡協調器分配，主要用于zigbee網絡內網通信過程中標識設備。網絡中節點設備形成父子關系，采用Cskip算法來分配網絡地址。網絡的最大設備數nwkmaxchildren(rm)、網絡的深度nwkmaxdepth(lm)、網絡的最大路由數nwkmaxrouters(rm)確定網絡子設備的偏移地址，根據上述的三個參數計算網絡子設備的地址偏移，再根據偏移量計算短地址。

　　關于無線網絡設計的的論文三：

　　網絡已經成為人們進行信息化生活和工作的一個不可或缺的組成部分。對于網絡的構建手段隨著通信技術和計算機技術的發展呈現多樣化。

　　一、無線局域網的通信標準

　　在無線網絡組建中需要選用統一的通信標準，目前最為常用的標準為802.11x系列通信標準。

　　802.11系列標準使用調頻擴頻和直接序列擴頻兩種方式進行無線傳輸，其工作頻率在2.4GHz頻段。MAC使用的通信協議為CSMA/CA協議。主要工作環境為無線局域網中的用戶接入和數據存儲。

　　二、無線局域網的構建

　　無線局域網通常應用在較小范圍內，故本文重點討論室內無線局域網的組建。

　　2.1室內對等連接

　　該網絡的構建方式被稱為AdHocDemo Mode，該模式下的局域網用戶不需要使用AP對通信進行路由，其中的某一個站點會自動被選取為初始站點，該初始站點會對網絡進行初始化，組建局域網絡，網絡中的多個站點之間可以同時進行信息傳輸。該無線局域網構建方式下的終端設備只需要具有一塊無線網卡即可實現通信，方便實惠，非常適用于臨時網絡的構建。

　　2.2室內移動辦公網絡

　　該網絡需要使用AP設備將網絡覆蓋區域內的終端組網成星形拓撲結構，各終端之間的通信都需要經由AP進行接轉。

　　三、無線局域網的安全策略

　　無線通信的方式決定了只要是在無線網絡覆蓋區域范圍內的數據通信都有可能被監聽、竊取或者修改，這就為無線網絡的應用帶來了嚴重的安全威脅，為保證無線通信的安全，必須制定適當的安全策略。

　　3.1限制DHCP服務器的使用

　　通常一個無線局域網中的網絡用戶不會過多，可以對每個用戶進行IP地址分配，讓用戶使用靜態IP進行網絡訪問，通過這種配置可以避免DHCP服務器泄露網絡配置中的相關參數，提高網絡的安全性能。

　　3.2使用網絡通信加密技術

　　在無線通信標準中提供了多種加密方式，如WEP加密協議、EAP加密協議、WPA加密協議等。其中WEP加密方式在設計中存在一些先天性缺陷，保密安全性能較差，非常容易導致密碼或通信信息被非法獲取，但是當加密密鑰設置較長時，保密性能會有所改善。為改善WEP加密協議的缺點，IEEE協會又應用了EAP加密協議和WPA加密協議對無線通信進行保護。

　　3.3使用防火墻技術

　　在一些無線局域網的組建中，無線網絡沒有設置必要的安全防護，故用戶在使用網絡時會非常危險，為保證用戶本地數據的安全，可以配合使用防火墻技術。

　　3.4隱藏SSID

　　SSID技術可以將一個無線局域網分解為多個需要不同身份驗證的子網絡，每個子網絡均需要進行身份驗證，未被授權的用戶是無法接入網絡的。但是，通常在AP設備被生產出來時，同一廠家同一型號的SSID是相同的，這就容易給攻擊者應用通用初始化字符串對網絡進行連接，建立起數據通信鏈路，從而給無線局域網中的其他用戶造成威脅。為防止該現象的發生，在應用AP設備進行組網時首先要修改本身SSID標識，若需要進一步的提升安全防范性能，可以禁止SSID廣播，使得該無線網絡接入設備無法被他人通過SSID搜索到。

　　四、總結

　　無線網絡，尤其是應用最為廣泛的無線局域網絡可以利用射頻技術替代原有的有限通信介質實現網絡的搭建和數據傳輸，故其在可用性、易用性、方便性等方面均具有非常明顯的競爭優勢。為無線局域網制定適當的安全策略可以有效提升無線通信的安全性能。