接入技術論文范文
時間:2023-03-29 22:54:56
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篇1
一、引言
隨著電子政府、電子商務、電子社區以及各類Ieternet相關應用的飛速發展,應用對帶寬的需求越來越大,網上流量每6~9個月就翻一番。再加上由單一信息形式、單一業務向數據、語音、圖像“三合一”多媒體信息形式以及綜合業務方向發展,也即所謂交互式多媒體信息時代的到來,對網絡容量提出了越來越高的要求。目前骨干網速度已經達到了上百Gbps,并且在很多城市已經實現了光纖到大樓、小區。
如何使千家萬戶上網,便是大家都在談論的所謂“最后一公里”的接入問題。接入網建設投資約占信息網絡基礎設施總投資的一半以上,可以說這是寬帶網絡建設的瓶頸、熱點和關鍵環節。目前,各種寬帶接入技術的發展正方興未艾,競爭激烈。
目前國際上主流并且比較成熟的技術包括xDSL技術、以太網技術、光纖接入技術、Cable技術、電力線通信技術以及無線接寬帶接入技術等。但xDSL技術覆蓋面有限(只能在短距離內提供高速數據傳輸),并且一般高速傳輸數據是非對稱的,僅僅能單向高速傳輸數據(通常是網絡的下行方向)。因此xDSL技術只適合一部分應用。此外,xDSL技術對銅纜用戶線路的質量也有一定要求,因此實踐中實施起來有一定難度。以太網的帶寬管理能力先天不足,光纖接入技術的價格昂貴,Cable技術在實現雙向傳輸上面臨大幅度的改造,并且這三種技術在設置終端接口時都存在極大的不便,必須給各個終端預留相應的接口,這樣每個房間都必須預埋線路,對于未預埋線路的樓房來說線路改造工程浩大。
最近幾年出現了電力線通信和無線寬帶接入技術,其中無線部分包括IEEE8002.11和藍牙技術。與上述幾種技術比較,它們具有易建設、見效快等優勢,下文將詳細介紹這三種技術。
二、電力線通信技術
電力線通信PowerLineCommunication技術簡稱為PLC技術,是利用配電網低壓線路傳輸高速數據、話音、圖像等多媒體業務信號的一種通信方式。因為它具有無需新線、覆蓋范圍廣、連接方便的顯著特點,被認為是提供“最后一公里”解決方案最具競爭力的技術之一。
其接入方法十分簡單,用戶通過特定的PLCModem聯結到戶內電源插座,通過電力線進行互連或者接入相應的PLC主控設備,然后連接到網絡。用戶只需裝設一臺PLC-Modem,不用撥號,就能在線地接收和發送Internet信息。PLC調制解調器主要由接口、調制解調和耦合等三部分組成。接口部分是指電力線調制解調器同用戶設備間的雙向數據傳輸的接口,這些接口包括同智能設備之間的RS-232接口、同計算機之間的RJ-45以太網接口或USB接口、同模擬電話之間的RJ-11接口。
采用高速的PLC技術具有很多的優點:
首先,PLC充分利用現有的低壓配電網絡基礎設施,無需任何布線,是一種無需布置新線路的技術,節約了資源。無需挖溝和穿墻打洞,避免了對建筑物和公用設備的破壞,同時也節省了人力。
PLC可以為用戶提供高速因特網訪問服務、話音服務,從而為用戶上網和打電話增加了新的選擇:
另外,PLC對家庭聯網也提供支持,使人們可以盡享由PLC技術帶來的家庭音、視頻網絡,多人對抗游戲等娛樂。
同時,PLC技術是家居自動化的生力軍,通過遍布各個房間的墻上插座將智能家電聯網,提前享用數字化家庭和舒適和便利;利用PLC技術進行遠程自動讀出水、電、氣表數據,可以用一張收費單解決用戶生活的所有收費項目,節省大量人力、物力,也極大地方便了用戶;并且,可以為電力公司提供負荷控制、需求側管理的新手段,提高電力公司管理水平。
為此,國際上有眾多的公司先后投資這個領域,如美國的Intellon、InariIntelogis、ITRAN等公司,韓國的Xeline公司,歐洲的ASCOM、Polytrax等公司,PLC芯片的傳輸速率從1Mbps發展到2Mbps、14Mbps、45Mbps。目前PLC技術已經形成兩種發展模式:其一為以美國為代表的家庭聯網模式,這種模式的PLC只提供家庭內部聯網,戶外訪問使用其它傳統的通信方式,支持該模式的國際組織為Home-Plug,是一個為高速家用電力線通信網絡產品和服務提供開放規模而成立的論壇。另一種模式是面向歐洲和亞洲市場的,提供自配電變壓器或樓邊至用戶家庭的全面PLC解決方案。該模式的國際組織為國際電力線通信論壇。2000年3月23-24日,在瑞士的Interlaken召開了國際電力線通信技術論壇成立大會,該論壇著重制定了與PLC有關的技術標準、討論并解決相關問題,以促進PLC技術的發展,來自17個國家和51個廠商、用戶、投資者成為論壇成員,其中包括北電網絡、思科系統等IT行業的巨頭。目前在北京的華景園小區和廣華軒小區都已經采用了第二種方式。
三、IEEE802.11和藍牙技術
無線接入技術(WirelessAccessTechnology)也稱無線接續技術,或稱無線本地環路(WirelessLocalLoop),主要功能是以無線技術(大部分是移動通信技術)為傳輸媒介向用戶提供固定的或移動的終端用戶。無線用戶環路的宗旨和目標是提供與有線接入網相同的業務種類和更廣泛的服務范圍,無線用戶環路由于具有應用靈活,安裝快捷等特點,目前已也是接入技術中熱門的話題。IEEE802.11和藍牙技術是針對小的或者更小(微)的無線網絡而發展的技術。
802.11是IEEE最初制定的一個無線局域網標準,主要用于解決辦公室局域網和校園網中,用戶與用戶終端的無線接入,業務主要限于數據存取,速率最高只能達到2Mbps。目前,3Com等公司都有基于該標準的無線網卡。
由于802.11在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要,因此,802.11工作組相繼推出了802.11b和802.11a兩個標準。802.11b規范指定在2.4GHz通信頻帶,物理層采用高速直接序列擴頻技術(HR-DSSS),保持與最初802.11DSSS標準的兼容性。調制方式有兩種:第一種是高效率的“補碼鍵控”(CCK)調制方案,從而達到了11Mbps的頂端數據速率。第二種調制方案是“信息包二進制回旋式編碼”(PBCCTM),憑借其能夠提供3dB的編碼增益,延伸了通信的距離。因此作為在5.5和11Mbps速率的范圍內獲得更高性能的一個選擇。802.11a工作在5GHzU-NⅡ頻帶,并被指定高達54Mbps的數據速率。與單個載波系統載波調制技術。由于802.11a運用5GHz射頻頻譜,因此它與802.11b或最初的802.11WLAN標準均不能進行互操作。
為了提高802.11b的性能,802.11工作組進而提出了802.11g標準,這一初步標準是T1公司、美國Intersil等數家公司提出的妥協方案,在確保與IEEE802.11b相互兼容的情況下,實現2.4GHz頻帶下的多種數據傳輸速度(最大54Mbps)。調制方式遵循CCK-OFDM與T1公司的“PBCC-22”,PBCC-22技術使得22Mbps與現有支持11Mbps的IEEE802.11b產品間相互兼容。
藍牙(IEEE802.15)取自10世紀丹麥國王哈拉爾德的別名。藍牙技術是一種用于替代便攜或固定電子設備上使用的電纜或連線的短距離無線連接技術。其設備使用全球通行的、無需申請許可的2.4GHz頻段,可實時進行數據和語音傳輸,傳輸速率可達到10Mbps,在支持3個話音頻道的同時還支持高達723.2Kbps的數據傳輸速率。也就是說,在辦公室、家庭和旅途中,無需在任何電子設備間布設專用線纜和連接器,通過藍牙遙控裝置可以形成一點到多點的連接,即在該裝置周圍組成一個“微網”,網內任何藍牙收發器都可與該裝置互通信號。而且,這種連接無需復雜的軟件支持。藍牙收發器的一般有效通信范圍為10米,強的可達到100米左右。正如愛立信藍牙組負責人所說,設計藍牙的最初想法是“結束線纜噩夢”。
對于802.11來說,藍牙的出現不是為了競爭而是相互補充。由于它和IEEE802.11b采用相同的工作頻率,造成了相互之間的干擾,并且由于其芯片價格相對昂貴,所以在藍牙技術發展的初期,其前景并不光明。隨著技術的發展,一種新設置的芯片和編制的軟件可以讓藍牙無線網絡避免與其他使用相同頻率的無線網絡發生干涉,而且在802.11a(工作在5GHz)迅速發展的情況下,藍牙技術又重新獲得了新生。
篇2
關鍵詞:3.5GHz固定無線接入
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。
·一次性投資小,后期擴容能力強,投資回收快
篇3
由于現代互聯網技術的進步,使得寬帶網絡建設也隨之得以迅猛發展,尤其是在近些年,寬帶上網與共享互聯網中豐富的聲音、視頻等信息資源逐漸成為人們學習、生活、生活活動及工作的新時尚。然而,在看到寬帶上網帶給我們好處的同時,也應該看到在互聯網發展及建設過程中所存在的問題,即:為了搶占地盤,很多接入運營商惡搞互聯網“圈地”運動,最后導致資金的嚴重浪費,重復建設,工程維護及建設費用難以收回。還有很多接入商為節省接入費用,通常會在對2M端口租用后,就開始實施運營,由此就形成窄帶在外,寬帶在內的情況,導致寬帶寬不起來,在運用時形同虛設。此外,還有很多接入商直接在接入網中應用以太網中所包含的局域網技術,由此就會有比較高的系統接入成本,需要重新布線才能得以應用,且在用戶信息安全及管理方面也有不少問題。
二、有線電視接入網技術發展趨勢
(一)融合與統一
從根本上說,融合與統一是有線電視接入網發展的必然趨勢。由DOCSIS逐漸升級為DOCSIS3.1,由EPOC+EPON逐漸升級為Epoc,EPOC又和DOCSIS3.1中的PHY不斷融合與統一。科學技術的迅猛發展對其融合與統一具有促進作用,例如SDR,促使本來極為困難或者說幾乎是不可能的互通與融合——各個技術簡單化融合。很多廠商與網絡運營商都希望統一與同和,這對成本與風險的降低、市場的擴大極為有利,其成本也包括運維成本與設備成本。然而,以往技術通常難以實現統一化,所以急需一種統一架構。統一架構設想:前端多種技術本身屬于一個集成統一平臺,而CCAP就是其中最為典型的一個例子;基本能夠統一光節點中所含的光電轉換裝置,即:EPOC中繼架構與C-DOCSIS2.0中所含PHY架構、C-DOCSIS2.0在OFDM參數與編碼調制方式方面具有相近或者一致性,且從設備與芯片生產應用視角來看有完全統一的可能性。
(二)最需要的架構
一般系統速率等級均為下小上大,該系統具體到接入網,始終希望接入網局端設備速率比設備終端大。且各級速率總容量始終為下大上小,將其收斂、匯聚的特點充分體現出來,FCU一方面起到電與光之間相互轉換的作用,另一方面還起到1G-10G相互轉換的作用。在已知網絡條件下,FCU中各個支路能夠頻率復用,由此EPOC頻譜需求就能夠得到完全解決。此外,EPOC局端并未設1G階段,而無法規模部署10GEPON的重中之重就是ONU光模塊有著過高的價格,10GEPOC同樣會出現類似性問題,所以10G與1G之間的轉換具有必要性。一般由若干個64MHZ的子信道共同組成1GEPOC,這樣不僅能夠對FBC技術予以采用,同時還能夠通過綁定技術實現,而且子信道帶寬是終端速率的標準。
(三)逆向思維的EPOC
就現階段來說,實現EPOC的關鍵與難點是可變速率和固定頻譜的同軸怎樣與固定速率光纖相匹配。逆向思維:與固定速率條件相滿足,通過可變頻譜同軸,同時和同軸信道相適應所導致的速率與調制效率的改變。無線通信與模擬通信是固定頻譜信道主要來源,對無線電的感知,勢必需要與可變頻譜相適應。同軸本身屬于一種處于封閉狀態的本地信道,能夠對頻譜進行充分挖掘與靈活配置。數字化,尤其是在進一步深入光纖后,以太網中的同軸信道能且應換一種思路,確保以太網頻譜、速率具有可變性,而TDO則在可變頻譜更為適用。所有FCU均與一個調制簡表相對應:統一對下行進行調制,下行調制后保證速率固定,且匹配于10GEPON速率,根據該FCU應用場景最差的情況對頻譜進行配置。如果寬帶有多余,可作他用,例如:低等級、非實時的應用。由此光纖段與同軸段相同,均為固定碼率,而頻譜寬帶與調制指數兩者可有所不同。在準動態或者靜態對上下行寬帶進行配置的情況下,FDO和TDD也無根本性差別。基于FTTB(光纖到樓),除一些頻段高端損耗比較大或者有干擾外,設計SNR的指標可超過45dB,能夠為調制率最高要求提供有利保障。就算是有太大損耗的頻譜,若未受到干擾,那么其信噪比是相對較為平穩的,只是無法上升至調制率要求最高值,然而,基本上調制率處于穩定狀態。所以,頻譜需求一般不會有特別大的改變。對OLT進行進一步擴展:其中一部分與10GEPON相對應,其速率從頭到尾處于固定狀態;另一部分則對可變速率技術予以綁定且擴展,像HPAV或者HiNoc。在調制后具有不恒定速率的條件下,同軸段由信道頻譜中將(10GEPON)速率通道劃分出來,此為固定通道,其余為可變通道。由此能夠與EOC演進相適應,同時與前后代技術兩者具有兼容性與共存性。一般由OAM統一調度頻譜資源。
(四)高度分散與高度集中
由于存儲容量、計算能力及傳輸寬帶的不斷增大,控制、調度及業務平臺逐漸向云端集中,且應用處理與選擇也逐漸向終端分散,其中間逐漸簡約化,層次也逐漸變少,僅僅剩透明管道。此為有線電視接入網技術高度分散與高度集中的必然發展趨勢。首先,接入網部分會出現高度集成,即:功能下降大約2個數量級,基層度上升大約2個數量級,其成本同樣會相應下降。某企業在CCBN領域所展出CCAP板卡容量為64(頻點)×50(IPQAM)+32(頻點)×50Mbit/s×8(DOCSIS3.0端口)=16Gbit/s。如果根據戶均靜態寬帶計算,那么一塊板卡就能夠支持1301戶。如果一個機架有80塊板卡的容量,那么一個機架就能夠支持大約10萬戶。就算是靜態寬帶箱100Mbit/s升級,一個機架也能夠支持1萬戶,這樣計算得出,一個10m2的計算機房間能夠支持大約10萬戶。若根據20%的靜態寬帶滲透率計算,如果一個機架能夠為5萬戶地區服務,那么一個面積為10m2左右的機房就能夠為50萬戶地區服務。由于以太網高度集中帶來業務平臺與技術平臺的不斷統一與融合、高度分散所引發的終端融合具有其發展必然性。
三、有線電視接入網技術發展目標
篇4
關鍵詞:LMDS,系統構成,應用,雨衰
1.引言
LMDS( Local Multipoint Distribution Services )本地多點分配業務系統工作在20-40 GHz 頻段上的點對多點數字微波通信技術,適用于城域接入網的本地寬帶業務傳輸和接入,基站典型覆蓋半徑為3-5km,每個基站可支持數百個端站,按用戶的需求動態分配帶寬,每個端站最高帶寬可達 8-16Mb/s,可捆綁各種寬、窄帶業務,支持數據、話音、視頻、Internet,LMDS技術的成熟與完善,長期困擾運營商的接入網“瓶頸”問題便迎刃而解。
2.LMDS系統的構成
LMDS寬帶無線接入網絡主要包括下列組成部分:
·數字基站(DBS): 做為集中器,發送并接收所有用戶業務。核心功能在于對RF信號的調制/解調,同時完成無線用戶的匯聚,并與骨干網的連接。
·無線基站(RBS): 結構緊湊的室外單元,傳輸RF信號至扇型天線,IF信號至DBS。一般情況下,基站包括多個RBS,每個RBS提供一個扇區的容量及覆蓋。RBS安裝于鐵塔或房頂。
·無線端站(RT):安裝于用戶端,墻面或抱桿安裝,環境適應力強。包括設計非常緊湊的收發信單元及集成天線,與NT傳輸IF信號,由NT供電。
·網絡終端(NT):室內單元,提供1個多個終端接口,可與用戶直接連接,或與用戶端集中設備相連(如Routers/多業務交換機、ADSM mux、VPN hub,或PBX)。核心功能在于對RF信號的調制/解調。可固定在機架,或桌面放置。
·網絡及業務管理:對骨干網設備、基站、端站,即有線和無線系統所有的操作維護進行管理。提供業界功能最強大的管理系統,包括簡單易用的完全圖形接口,方便的路徑及配置管理,良好的路由選擇及恢復功能,超強的可擴展性及靈活性。
1-1 LMDS典型網絡結構[1]
3.LMDS寬帶無線接入網絡應用舉例。
LMDS是一個可以綜合租用線、交換話音、ISDN和基于IP業務的多業務平臺。本節將描述租用線業務的主要應用及相應的典型網絡配置作為典型應用:
PBX 互連
數據租用線業務,通過集中器、FRAD(幀中繼)、網橋或路由器提供廣域網連接
租用線業務提供端站與基站之間 E1/T1 或 分檔E1/T1 的透明傳輸。系統匯聚業務通過TDM E1/T1電路接口或DBS ATM接口傳輸至骨干網。所有配置和路徑管理,包括無線資源的分配均由網管系統完成。
2-1租用線業務[1]
3.LMDS系統雨衰的影響。論文格式。論文格式。
LMDS使用約30GHz的頻段作為傳輸媒介,這是因為微米波的波長與雨點的直徑在同一數量級,因此抗雨衰性能差。通信質量受雨、雪等天氣影響較大。雨衰影響是LMDS系統設計必須予以考慮的重要因素。
國際電信聯盟對降雨的影響已進行了深入研究,在ITU-RP.837建議中,將地球分為15個降雨氣候區,分別以大寫字母A到Q來表示,每一降雨區是以與它相關的降雨強度統計來表證,并給出了對應不同降雨強度所發生的時間概率。遵照ITU-R P.838建議,可以針對工作頻率、極化和降雨率計算比衰減(dB/Km)和有效路徑長度(這是考慮到在整個傳輸段長度上降雨強度不是均勻分布的緣故),進而可以針對衰落儲備值Ft計算出在一定傳輸距離下,降雨衰減超出Ft的時間百分數P,或反之,根據雨衰特性及Ft求出在保證P值一定的情況下可用的通信距離是多少。必要時,還可以根據在ITU-R P.841建議,從長期百分數P變換到最壞月份百分數Pu。在考慮LMDS因雨衰引起的不可用性指標時,時間百分數Pu即為不可用性指標。[2]
系統抗雨衰性能
系統增益
nA7390收發信機性能優異,在BER=10-6時上下行門限接收電平值可達到-83dBm和-81dBm,由于MII行業標準( -82dBm和-76dBm )。
n采用標準天線時,系統增益達148dB;高增益天線,達160dB。
自動增益控制(ATPC)性能
n為了滿足不同通信距離和不同地區降雨率減對發射功率的要求,A7390 LMDS系統支持自動發射功率控制(ATPC)功能。
ATPC調整速度
nA7390 LMDS系統在上行鏈路實施ATPC,保證系統工作在理想的C/N指標。論文格式。ATPC動態范圍為40dB(MII要求為35dB)。
nATPC工作方式:慢環路調整、快環路調整。
n快環路調整時,速度高于1000dB/s(MII要求為20dB/S)。
參考文獻:
[1] 寬帶無線接入解決方案 ,A7390 LMDS,Mobil Network Division, Fixed Wireless BU,Harry - August, 2003 。上海貝爾內部資料。
[2]周志敏,淺析LMDS多點分配接入技術(一),http:tech.ccidnet.com/art/1084/20031024/68551-1.html,2003年10月23 日
篇5
關鍵詞:安全審計系統,地址映射方法
1 背景及目的
近年來,隨著網絡應用的普及,幾乎所有的政府機關、企事業單位都將接入了互聯網。互聯網讓人們快速地了解世界各地的最新資訊,通過各種通訊手段準確迅捷地傳遞信息,在各種論壇、博客、空間暢所欲言,給單位和個人帶來了極大的方便。
但是,伴隨著人們對互聯網的依賴網絡安全論文,由于缺乏有效的網絡管理手段新的風險也隨之而來。主要表現在以下幾個方面:一是內部計算機被外部人員非法侵入,竊取國家涉密信息和企業商業秘密;二是內部人員向外部泄漏國家涉密信息和企業商業秘密;三是工作人員利用辦公計算機在互聯網、傳播違法信息。以上情形都可能給單位帶來了不可估量的法律糾紛和經濟損失,給單位和單位相關負責人造成極其嚴重的不良影響中國。此時網絡安全日益得到人們的重視,安全審計系統也應運而生。它通過實時審計網絡數據流,根據用戶設定的安全控制策略,對受控對象的活動進行審計。
目前的安全審計系統網絡接入方式一般有兩種方式:在互聯網出口處利用TAP設備分流一路數據給安全審計系統,如圖1所示;在局域網核心交換機上通過端口鏡像方式將上網數據“復制”給安全審計系統,如圖2所示。這兩種方式都能獲得完整的互聯網上網信息,然后系統按照已設定的各項安全策略進行信息審計,及時反映結果。不過此類解決方式還是存在一定的局限性,因為這種數據的采集方式決定了它所截獲的用戶上行數據包的源IP/Port和下行數據包的目的IP/Port職能是局域網內網IP/Port,不能掌握該用戶計算機在經過路由器或防火墻之后的公網IP/Port,在某些情況下如國家安全部門或公安機關對某些互聯網違法犯罪的源頭追查時跟蹤到屬于某單位的互聯網接入地址,但在進一步確定相關具體實施人員時由于經過了NAT地址轉換無法核實內部行為人,而此時安全審計系統也無能為力。
本方法的目的在于解決現有安全審計系統不能提供摘要增加很高的硬件軟件成本網絡安全論文,升級較為方便。
2 技術原理
安全審計系統本身沒有參與NAT地址轉換,它無法主動獲得內外網地址映射關系,需要模擬發現實際映射關系。技術原理為:主動發送數據包探測NAT轉換前后的地址映射關系,包括:映射關系探測的觸發,探測數據包的構建,探測數據包的發送,經NAT轉換后的探測數據包的截獲與分析,最后建立地址映射關系并保存。
地址關系映射表是以源IP,源Port,目的地址為索引的映射關系表,并隨時探測系統,在發現映射關系表中沒有的或者已經過期的條目時,觸發探測活動;截獲經NAT轉換后的探測數據包后,更新地址映射關系表并保存。
探測數據包IP報頭中的源IP、目的IP與內網用戶計算機實際發送數據包源IP、目的IP相同;探測數據包TCP/UDP頭中的源Port、目的Port與內網用戶計算機實際發送數據包源Port、目的Port相同;探測數據包Ethernet層的源MAC地址應為一個內部網絡中不存在的MAC地址,以保證探測數據包不會對內部網絡硬件設備的ARP地址表造成混亂;探測數據包IP報頭中的TTL字段設置為安全審計系統發送探測數據包的物理接入點和探測數據包的截獲物理接入點之間路由器數目基礎上再加1網絡安全論文,以保證探測數據包在進入因特網到達第一跳路由器即被丟棄,對因特網不造成任何負擔。
3 技術實現
下面介紹技術實現方法的步驟:
(1)安全審計系統截獲內外網交互的全部數據包,通過“匹配上行數據包X源MAC地址是否為Y”過濾上行數據包,Y為探測數據包Ethernet層的源MAC地址,例如10-10-10-10-10-10中國。匹配成功則不做任何處理繼續處理下一個數據包,匹配失敗則進入下一步驟.
(2)將上行數據包X的源IP、目的IP、源Port和目的Port作為四元組在安全審計系統中的映射關系表中查詢,如查詢已存在映射關系,重置該映射關系失效定時器,并回到步驟1中繼續處理下一個數據包,否則進入下一步驟;
(3)安全審計系統構建探測數據包A,A中目的MAC地址與X中目的MAC地址相同,源MAC地址為步驟1中Y;A中源IP/Port,目的IP/Port與X中對應字段相同;A中應用層為X中源MAC地址、源IP/Port以及當前的日期時間信息;A中IP報頭TTL字段設置為安全審計系統發送探測數據包的物理接入點和截獲探測數據包物理接入點之間路由器的個數再加1。
(4)安全審計系統使用適當的發送機制將上述探測數據包A發送到內部網絡。
(5)安全審計系統使用適當的數據包截獲機制在外部網絡中,以“TTL字段值為1”作為包過濾條件,接收A經過NAT轉換后的數據包B。
(6)安全審計系統通過解析B網絡安全論文,獲取經NAT轉換后的IP/Port以及應用層中NAT轉換前的IP/Port和時間戳信息,即可獲得內部用戶計算機MAC、IP、Port與NAT轉換后的外網IP、Port之間的地址映射關系及產生該關系的具體時間。
(7)安全審計系統將該條映射關系保存在系統內并為其設置合適的定時器,將該映射關系以及產生時間同時記錄到長期存儲介質。定期器過期后,安全審計系統在映射關系表中刪除該條記錄,同時將長期存儲介質中該條映射關系設置為過期狀態,并記錄具體過期時間。
4 結論
本方法解決了當前安全審計系統存在的不足之處,提出一種獲取內外網地址映射關系的方法,包括映射關系的發現和映射表的維護、保存方法,并能夠避免對被審計網絡和因特網產生不良影響,為進一步完善安全審計系統功能和加強網絡安全提供了更好的保障。
參考文獻
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篇6
關鍵詞:光纖,光交換,FTTH,多模光纖,單模光纖
0.引言
光纖技術發展到現在,已經十分的成熟,應用也先當廣泛,但是還是有很大的發展空間的。本文從它比較有前景的光交換技術以及FTTH兩個大的方面來分別論述一下他們的現狀已經優缺點,最后再介紹一下光纖的種類和選擇光纖的方法。
1.光交換是未來發展的趨勢
光交換是指不經過任何光/電轉換,將輸入端光信號直接交換到任意的光輸出端。光交換是全光網絡的關鍵技術之一。在現代通信網中,全光網是未來寬帶通信網的發展方向。全光網可以克服電子交換在容量上的瓶頸限制;可以大量節省建網成本;可以大大提高網絡的靈活性和可靠性。光交換技術也可以分為光路交換和分組交換。由于技術上的原因,目前還主要是開發光路交換,但今后發展方向將是分組光交換。
光纖只是解決傳輸問題,還需要解決光的交換問題。過去,通信網都是由金屬線纜構成的,傳輸的是電子信號,交換是采用電子交換機。現在,通信網除了用戶末端一小段外,都是光纖,傳輸的是光信號。合理的方法應該采用光交換。但目前,由于目前光開關器件不成熟,只能采用的是“光-電-光”方式來解決光網的交換,即把光信號變成電信號,用電子交換后,再變還光信號。顯然是不合理的辦法,是效串不高和不經濟的。正在開發大容量的光開關,以實現光交換網絡,特別是所謂ASON-自動交換光網絡。
目前市場上看到的光交換,多數是基于光電和光機械的。而基于熱學、液晶、聲學、微光機電技術等光交換機將逐步被研發出來。其中微光機電技術(MEMS)是目前最有前途的一項技術。光交換為IP骨干網的光子化提供了一個非常有競爭力的方案。一方面,通過光交換可以使現有的IP骨干網的協議層次扁平化,更加充分的利用DWDM技術的帶寬潛力;另外一方面,由于光交換網對突發包的數據是完全透明的,不經過任何的光電轉化,從而使光突發交換機能夠真正的實現所謂的T比特級光路由器,徹底消除由于現在的電子瓶頸而導致的帶寬擴展困難。此外,光交換的QoS支持特征也符合下一代 Internet的要求。因此,光交換網絡很有希望取代當前基于ATM/SDH架構和電子路由器的IP骨干網,成為下一代光子化的Internet骨干網。
2.光纖到家庭(FTTH)的發展
FTTH(Fiber To The Home ),顧名思義就是一根光纖直接到家庭。具體說,FTTH是指將光網絡單元(ONU)安裝在住家用戶或企業用戶處,是光接入系列中除FTTD(光纖到桌面)外最靠近用戶的光接入網應用類型。FTTH的顯著技術特點是不但提供更大的帶寬,而且增強了網絡對數據格式、速率、波長和協議的透明性,放寬了對環境條件和供電等要求,簡化了維護和安裝。
FTTH可向用戶提供極豐富的帶寬,所以一直被認為是理想的接入方式,對于實現信息社會有重要作用,還需要大規模推廣和建設。FTTH所需要的光纖是現有已敷光纖的2~3倍。論文參考網。過去由于FTTH成本高,缺少寬帶視頻業務和寬帶內容等原因,使FTTH還未能大力發展,只有少量的試驗。近年來,由于光電子元器件的進步,光收發模塊和光纖的價格大大降低;另外寬帶內容日趨豐富,都加速了FTTH的實用化進程。
FTTH的優勢主要是有5點:第一,它是無源網絡,從局端到用戶,中間基本上可以做到無源;第二,它的帶寬是比較寬的,長距離正好符合運營商的大規模運用方式;第三,因為它是在光纖上承載的業務,所以并沒有什么問題;第四,由于它的帶寬比較寬,支持的協議比較靈活;第五,隨著技術的發展,包括點對點、1.25G和FTTH的方式都制定了比較完善的功能。
發達國家對FTTH的看法不完全相同:美國運行商Verizon和Sprint比較積極,要在10—12年內采用FTTH改造網絡。日本NTT發展FTTH最早, 早在1997 年日本NTT 公司就開始發展FTTH,2000年后由于成本降低而使用戶數量大增;美國在2002 年前后的12 月中FTTH的安裝數量增加了200%以上。
FTTH[遇到的挑戰:現在廣泛采用的ADSL技術尚有一定優勢。與FTTH相比:①價格低廉②利用原有銅線網使工程建設簡單③對于目前影視節目及文件的傳輸ADSL既可滿足需求。這些原因使得FTTH目前大量推廣受制約。
設備成本過高造成投資效益低是阻礙FTTH發展關鍵因素。目前FTTH的設備價格還非常高昂,往往一線售價近1000美元,但在日本和美國等發達國家仍然得到了較好的發展,其原因之一就是其電信運營商可以向用戶收取較高的服務費。據了解,在日本電信運營商向FTTH用戶每月收取5000—6000日元服務費,折合人民幣約400—500元,在美國FTTH用戶每戶每月服務費也約為80—100美元,電信運營商的FTTH網絡一般2—3年可以收回投資,這種投資效益顯然是不錯的。但在中國情況則完全不同。在國內不少城市,由于激烈的市場競爭,ADSL和基于5類線的LAN寬帶接入月使用費已降到50元人民幣以下,個別使用費較高的地區,如深圳,月使用費也只有100元人民幣。基于這種寬帶接入服務的資費水平根本無法支撐FTTH網絡建設和運營,投資回收周期長達10年,這樣的投資效益顯然不可能喚起電信運營商的投資興趣。可見,寬帶接入市場需要的是低成本的FTTH,惟有低成本的FTTH才會有應用和發展的機會,而且也一定會有發展的機會。
光纖本身也有缺點,如質地較脆,機械強度低就是它的致命弱點。稍不注意,就會折斷于光纜外皮當中。而且光纖的接續比較困難,施工人員要有比較好的切斷、連接、分路和耦合技術。
FTTH的解決方案: 目前,FTTH接入技術主要有兩大類:基于無源光網絡(Passive Optical Network—PON)接入技術的EPON和GPON,基于小區有源交換接入(Active Optical Network——AON)的Fiber P2P技術。
P2P方案一一優點:各用戶獨立傳輸互不影響,體制變動靈活;可以采用廉價的低速光電子模塊;傳輸距離長。缺點:需要在用戶區安置1個匯總用戶的有源節點,用以減少用戶直接到局的光纖和管道數量。
PON方案——優點:無源網絡維護簡單,原則上可以節省光電子器件和光纖。缺點:需要采用價格昂貴的高速光電子模塊;需要采用區分用戶距離不同的電子模塊,避免各用戶上行信號互相沖突;傳輸距離受PON分比而縮短;各用戶的下行帶寬互相占用,如果用戶帶寬得不到保證時,不僅要網絡擴容,還需要更換PON和更換用戶模塊來解決。
PON有多種,一般有如下幾種:(1)APON:即ATM-PON,適合ATM交換網絡。(2)BPON:即寬帶的PON。(3)OPON:采用通用幀處理的OFP-PON。(4)EPON:采用以太網技術的PON,0EPON是千兆畢以太網的PON。(5)WDM-PON:采用波分復用來區分用戶的PON,由于用戶與波長有關,使維護不便,在FTTH中很少采用。
近來,由于無線接入技術的迅速發展,可用作WLAN的IEEE802.11g協議,傳輸帶寬可達54Mbps,覆蓋范圍達100米以上,目前已可商用。論文參考網。如果采用無線接入WLAN作用戶的數據傳輸,對于一般用戶其上行數據量不大,IEEES02.11g是可以滿足的。而FTTH主要解決HDTV寬帶視頻的大數據下行傳輸,在需要時也可包含一些下行數據。這就形成“光纖到家庭+無線接入”(FTTH+無線接入)的家庭網絡。這種家庭網絡,如果采用PON方式就特別簡單,因為此PON無上行數據,不需要測距的電子模塊,使得成本大大降低,維護也十分簡單。如果所屬PON的用戶群體被無線城域網WiMAX(1EEE802.16)覆蓋,那么就不需要再建設專用的WLAN。接入網采用無線是趨勢,但無線接入網仍需要密布于用戶附近的光纖網來支撐,與FTTH基本相當。FTTH+無線接入是未來網絡的發展趨勢。
3.光纖的正確選擇和使用
下面談談光纖的正確選擇和使用方法。光纖大類上可分為多模光纖和單模光纖。
多模光纖是指可以傳輸多個光傳導模的光纖。在光纖通信初期,就是使用的就是多模光纖(G.651光纖),其工作波長在850nm或1300nm,衰減常數分別為<4dB/km和<3dB/km,色散系數分別為<120ps/(nm.km)和<6ps/(nm.km)。由于它的衰耗和色散大,故只能用于短距離通信。但它芯徑大,對于接頭和連接器的要求都不高,使用起來比單模光纖要方便,目前多用于局域網。
單模光纖是指只傳輸一個光傳導模(基模)的光纖。其主要優點是衰減較小,傳輸距離長,傳輸容量大,在長途骨干網、城域網、接入網等場合均有廣泛應用。單模光纖由于只能傳輸基模,它不存在模間時延差,具有比多模光纖大得多的帶寬,單模光纖的帶寬可達幾十GHz以上。論文參考網。所以單模光纖特別適合用于長距離、大容量的通信系統。隨著光纖制造技術和通信技術的不斷發展,單模光纖的種類也在發展。常用的單模光纖有以下幾種: G.652光纖,G.653光纖,G.655光纖。
選擇光纖時應該注意以下三個參數:①最大無中繼傳輸距離 ②波長的最大比特率 ③光纖的波長數。以上參數都必須考慮到光纖布設終期的要求。如果最大無中繼傳輸距離在50~100km,建議選擇G.652常規光纖,它價格低廉,適合短距離傳輸。如果距離更長,但只需要單波長在10Gbit/s 以上,則可選用G.653色散位移光纖。如果不但距離長,而且需要多波長承載10 Gbit/s 或更高速率,那么最佳選擇則是G.655光纖。
由此可以總結出以下光纖選擇原則:1.距離短應選擇G.652常規光纖,采用較多纖芯所增加的投資不大。2.長距離光纜因為傳輸距離長,必須采用高速率和多波長的波分復用技術,G.655色散位移光纖是最為理想的選擇。
4.結束語
光纖通信技術現已作為一種重要的現代信息傳輸技術之一,在現在的信息社會背景下得到了普遍意義上的應用,在全球通信領域及相關行業在全球處于非常低迷的狀態時,光纖通信技術仍得到了一些發展。依照我國現行的通信技術領域的發展模式,光纖通信技術的應用必會代替一切其他的信息傳送方式,而成為未來通信領域發展的主流技術,帶領人類進入全光時代!
參考文獻
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篇7
論文關鍵詞:高端路由器,網絡處理器,城域以太網
1.引言
網絡流量的指數級增長,導致網絡數據的處理越加復雜,特別是在跨區域大型企業,政府等部門對新業務的需求越來越大的情況下,現有城域網絡各方面的瓶頸越來越突出,而且隨著NGN、IPTV等基于IP的話音與視頻業務的發展,對城域網與接入網的功能與性能又提出了許多更高更新的要求:高帶寬、高可靠性、高QoS、低延時和靈活的擴展性。網絡處理器,作為新一代的高性能路由器的核心設備,在數據傳輸處理方面有許多特別的優勢,它不但擁有ASIC處理器的高速高帶寬,而且具有非常強的靈活性高端路由器,同時在流量管理、QoS、OAM等技術也有獨特的優勢。
2.城域網技術概述
從橫向劃分,承載網通常可以分為骨干網、城域網與接入網,城域網位于骨干網與接入網的交匯處,是通信網中最復雜的應用環境,各種業務和各種協議都在此匯聚、分流和進出骨干網。多種交換技術和業務網絡并存的局面是城域網建設所面對的最主要問題。而基于IP/MPLS技術建設多業務綜合承載網絡已經被全球運營商認同。
在城域網絡中,骨干層通過出口路由器實現與兩張骨干網的連接完成高速的數據轉發,并充當IP 城域網出口設備。匯聚層作為IP城域網骨干區域向下的延伸,與骨干層構成了核心路由區域,并充當三層MPLS VPN (Multi-PropocolLabel Switching VirtualPrivate Network) 的P 設備論文參考文獻格式。匯聚層BAS (寬帶接入服務器)和路由器以上運行三層網絡,以下視具體的情況運行三層或二層網絡。接入層負責用戶接入,采用二層網絡。
3. NP-3網絡處理器概述
Ezchip公司的NP-3處理器,是一款高靈活性的網絡處理器,它提供10G線速的包處理能力及良好的帶寬控制能力。通過編程能實現如二層交換,Q-in-Q,PBT,T-MPLS,VPLS,MPLS,IPV4/IPV6等多種功能。同時該芯片集成的一個流量控制器,能提供較強的流量管理功能。
NP-3的數據處理流圖如圖3.1:
圖3.1:NP-3數據處理流圖
TOPparse解析和提取各種數據幀的幀頭、地址、端口、協議等作為查表的關鍵字。同時也可利用硬件或軟件解析報文,過濾非法的畸形報文、攻擊報文。
TOPsearch使用TOPparse提取出的關鍵字查找相關的路由表、會話表、策略表、統計計數表等。
TOPresolve根據TOPsearchI查找表所得的結果進行判斷和決策。同時可以通過高學更新會話狀態信息等。
TOPserach II可選,在TOPresolve完成后,進行比較簡單的額外的數據表查找。
TOPmodify對報文的內容進行修改并發送到不同的路徑上。
4.城域網關鍵技術分析及NP-3平臺下的數據轉發面實現
4.1網絡結構及關鍵技術分析
典型的城域網由服務商骨干網絡(serviceprovider backbone network, SP-BN)和多個服務商網絡(serviceprovider network, SP-N)構成高端路由器,服務商網絡之間通過骨干網連接,用戶之間則通過服務商網絡連接到骨干網,如圖1所示,圖中SP-BN通過MPLS協議連接,而SP-N通過Q-in-Q(IEEE802.1ad)協議連接。本文將基于該網絡實例進行研究討論。
圖4.1:城域網絡基本結構
在城域網網絡中涉及的三類關鍵服務:
?點到點二層VPN服務(VPWS)
兩個單獨的用戶站點之間可通過本服務實現二層連接,預先配置好一個統一的服務ID(service ID),建立一條通過SP-N和SP-BN的鏈路論文參考文獻格式。數據幀只需通過預先配置好的service ID進行轉發。如圖4.1中的Client A與Client B之間的二層服務。
?點到多點二層VPN服務(VPLS)
本服務提供了多個站點之間的二層連接,相當于構建了一個虛擬的局域網,數據幀的轉發基于service ID和報文的目的MAC地址(destination MAC address, DA)。如圖4.1中的Client A、Client B、Client C之間的二層服務。
?點到多點路由服務(L3VPN)
本服務提供了多個站點之間的三層連接,同時也能夠實現本城域網絡與外網的連接。在各個用戶站點看來,SP-N就是一個虛擬的私有IP網絡。數據幀的轉發基于service ID和目的IP地址(destination IP address, DIP)。如圖4.1中的Client A、Client B、Client C之間的三層服務
?NP-3硬件支持
NP-3的TOPparse模塊能實現硬件快速分析和提取數據報文對應OSI七層網絡模型的關鍵字段,包括MAC地址信息,VLAN標記,以太幀類型,MPLS標簽,IP地址,端口,HTTP,UTL等等。在本設計中,重點是對含有多個VLAN標記和MPLS標簽的復雜城域網服務的快速處理,NP-3能實現至少4級標簽棧的解析,對跨越多重網絡結構的復雜服務有強大的支持能力。
4.2NP-3處理器上的關鍵數據轉發面處理流程分析
NP-3處理器的數據轉發處理能力強,而對于控制協議的處理能力就較弱。在NP-3上高端路由器,對數據幀的處理依賴于以下三個因素:端口的配置,數據幀的格式以及網絡所提供的服務。根據設備的位置,端口的配置又分為四種模式:C-tagged模式,聚合模式,Q-in-Q模式,MPLS模式。
首先確定有幾下幾類數據幀:標準以太網幀,Q-in-Q幀,MPLS封裝的IP幀,各幀的結構如下。
?標準以太網幀,有三種類型:
DA
SA
0X800
IF
DATA
DA
SA
0X8100
C_TAG
0X800
IF
DATA
DA
SA
0X8100
C_TAG1
0X8100
C_TAG2
0X800
IF
篇8
論文關鍵詞:校園網,無線局域網,地方電大
1.無線局域網的優勢
無線局域網(Wireless Local Area Networks WLAN)是利用射頻技術實現無線通信的局域網絡。該技術產生于20世紀80年代,WLAN主要是作為傳統布線LAN的延展和替代,它能支持較高數據速率(1~54Mbit/s)、采用微蜂窩、微微蜂窩結構的,自主管理的計算機局部網絡。還可以采用無線電或紅外線作為傳輸媒質,采用擴展頻譜技術,移動的終端可通過無線接入點來實現對Internet的訪問。[1] 無線局域網的應用越來越廣泛,很多成人高校開始在校園內、教室內、會議室內建立無線局域網。尤其對于地方電大里的一些大型多媒體教室,成人開放教育學員的流動性教強,對網絡的節點數量的需求不固定和對網絡傳播速度也有要求,因此需要組建靈活和方便高效的無線局域網。[2]而且越來越多的學員有了帶有無線網卡的筆記本電腦或3G手機,所以建立無線局域網顯得更加有意義。相對于傳統的有線網絡,無線局域網的優勢體現在:
1.1可移動性
由于沒有線纜的限制,帶有無線網卡的筆記本電腦或3G手機的學員可以在不同的地方移動學習,不管在任何地方都可以實時地訪問信息。
1.2布線容易
由于不需要布線,消除了穿墻或過天花板布線的繁瑣工作,因此安裝容易校園網,建網時間可以大大縮短。
1.3組網靈活
無線局域網可以組成多種拓撲結構,能十分容易地從少數用戶的點對點模式擴展到上千用戶的基礎架構網絡。
1.4成本優勢
體現在用戶網絡需要敷設大量有線網絡建設和擴展網絡進行數據通信的時候,自行組建的WLAN會為用戶節約大筆的建設和敷線施工的費用,在需要頻繁移動和變化的動態環境中,無線局域網的投資更具回報。
2.無線局域網的設計原則
根據具體應用情況,在網絡設計中一般遵循下列原則:
2.1先進性原則
采用先進的設計思想和網絡設備,使無線網絡在今后一定時期內保持技術上的領先性,同時能更好地兼容和適應無線新技術,同時兼顧互操作性。
2.2開放性原則
網絡設計及網絡設備選型遵從國際標準及工業標準,使網絡具有高度的開放性和所提供設備在技術上的兼容性。
2.3可擴展性原則
網絡設計在充分考慮當前情況的同時,必須為今后較長時期內業務發展做準備,留有充分的升級和擴充的可能性免費論文。充分利用現有通訊設備,為以后擴充到更高速率提供充分的余地。另一方面,還必須為網絡規模的擴展留有充分的余地。
2.4安全性原則
網絡系統的設計必須貫徹安全性原則,以防止來自網絡內部和外部的各種破壞。
2.5可靠性原則
網絡系統的設計必須貫徹可靠性原則,選用技術先進、成熟、高可靠性的網絡設備,使整個無線網絡具有很高的可用性。
2.6可管理性原則
網絡系統應具有良好的可管理性,使得網絡管理人員能方便及時地掌握諸如網絡拓撲結構、網絡性能統計、網絡故障等信息,能簡便地對網絡進行配置和調整,確保網絡工作在良好狀態。
3.無線局域網的組成
最簡單的WLAN包括無線網卡和接入點(Access Point,縮寫AP)。無線網卡安裝在移動終端上,用來訪問AP,無線網卡帶有發送器、接收器、天線和提供與無線終端接口的硬件。AP是一個帶橋接功能的無線基站校園網,放置于固定位置并可連接到有線局域網。AP帶有發送器、接收器、天線和橋接器,帶有與IEEE802.3有線局域網的接口,可以讓無線終端同有線局域網通信。
大型WLAN應用的網絡結構以基礎設施網絡為主。基礎設施網絡提供對其他網絡的訪問,帶有轉發功能和介質訪問控制等功能。在基于這種結構的網絡中,通信只發生在無線節點和AP之間,而不是兩個無線節點之間直接通信,AP起到了橋接其他無線或有線網絡的作用。
WLAN網絡基本上可以分為三部分:接入設備、用戶終端和支撐網絡。[3]
3.1接入設備
依據功能可分為四類:WLAN“固定小區”、WLAN“移動小區”、 WLAN“橋接器”、網絡適配器以及通信保密裝置。“移動小區”與“固定小區”類型相似,區別主要在于當用戶移動時能否提供無中斷連接和越區漫游切換。無線“橋接器”為分散的“固定小區”或獨立的“移動小區”提供中遠距離的點對點連接,橋接器檢查每個數據包的地址,并確定最佳路由方案。網絡適配器提供用戶終端在網絡覆蓋范圍內的無線鏈路連接。通信保密裝置是為了滿足通信鏈路的保密要求設置的,它可以采用分組交換的數據加密設備進行網絡端到端加密,也可以使用整體加密裝置滿足整條物理鏈路的安全要求。
3.2用戶終端
提供的業務包括電子郵件、數據傳送、語音和圖像信息。
3.3支撐網絡
包括本地網絡管理和外部接口設備兩大部分。網絡管理由網絡的整體配置和各主要模塊(設備、軟件)配置組成。
4.面向地方電大校園無線局域網的方案設計
作為成人高校的地市級廣播電視大學,學員多以業余學習為主,流動性強,且更多的是網上學習,作為學員教學場所的多功能教室,如果有無線網絡的話,將會給學生提供更多的方便。無線局域網需要安裝無線訪問的AP對所屬的教室工作區域內進行無線信號覆蓋,以提供老師和學員通過筆記本電腦進行多媒體教與學的上網需求。根據無線局域網的設計原則以及辦公室、教室無線覆蓋需求,采用如下的網絡方案(如圖1所示):
圖1
針對無線局域網絡中多媒體教室的媒體信息連續性,傳輸穩定性,可靠應用傳輸的要求,應盡可能考慮為接入終端均勻分配更多的帶寬校園網,同時兼顧無線網絡的安全性和整個工程的造價。
該方案可在復雜的網絡環境中,為了便于對每個無線局域網訪問的用戶的身份進行嚴格認證外,提供了豐富的加密和控制機制,能夠完全融合目前有線網的身份認證及審計機制。所選設備具有高性價比的無線接入點(AP),而且還有40/64位、128位以及152位WEP數據加密,SSID號廣播禁止,MAC地址訪問過濾驗證可為256個用戶提供訪問服務,自動的頻道選擇和輸出功率控制,自動負載均衡和高速漫游特性,無線接入用戶端口隔離等技術。
具體實施如下(以網件公司產品為例,AP選用千兆無線寬帶路由器WNR3500):
4.1第一步
在教室內的相關工作區域進行無線網絡覆蓋,為保證無線傳輸的良好質量與可靠性,每個WNR3500 AP間均以300Mbps信號覆蓋重疊區域免費論文。每個WNR3500將負責本區域的無線用戶以質量保證的最高可達300M速率的無線接入。
4.2第二步
無線局域網的AP WNR3500的10/100/1000M以太網端口,通過雙絞線連接相關聯的有線局域網交換機的10/100/1000M端口上。
4.3第三步
無線局域網的AP WNR3500可放置在吊頂上或掛在稍高位置的墻壁上或活動地板下。
4.4第四步
根據教室內工作區域的分布和提供訪問的有效用戶帶寬考慮,按照日常普通的計算機以無線300Mbps速率的數據吞吐量作為參照,如果數據終端比較多,可再增加AP數,基本保證每個AP至多接入30個300Mbps無線用戶接入(最多可64個無線用戶接入)。
4.5第五步
根據無線局域網的工作原理,在多個子頻道同時工作的情況下,為保證頻道之間不相互干擾,要求兩個頻道的中心頻率間隔不能低于25MHz。在一個蜂窩區(Cell)內,直序擴頻技術最多可提供3個不重疊的頻道同時工作。所以在無線局域網AP設備具體的配置時可對工作子頻道按頻道1、6、11的規律錯開設置,相鄰的無線AP在具體布置時也盡可能避開工作子頻道的干擾問題。
這樣校園網,在教室內就形成了微蜂窩覆蓋的無線網絡。無線微蜂窩覆蓋,就是將多個AP形成的各自的無線信號覆蓋區域進行交叉覆蓋,各覆蓋區域之間無縫連接。所以AP通過雙絞線與有線骨干網絡相連,形成以固定有線網絡為基礎,無線覆蓋為延伸的大面積服務區域。所有無線終端通過就近的AP接入網絡,訪問整個網絡資源。微蜂窩覆蓋大大擴展了單個AP的覆蓋范圍,從而突破了無線網絡覆蓋半徑的限制,用戶可以在AP群覆蓋的范圍內漫游,而不會和網絡失去聯系,通信不會中斷。[4]
5.結束語
該方案可以有效地使多媒體教室形成無縫連接的無線微蜂窩覆蓋,所有在教室的學生和教師都可以通過該網絡進行上網學習,大大提高了上網的靈活性,同時也方便了管理人員對教室的管理。同時,無論是從無線局域網的可靠性、可擴展性和易管理性等方面,都有較好的性能。
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通過參考文獻我們可以看到作者在寫作當中引用借鑒了哪些文獻資料,可以判斷這篇論文的學術價值和意義,參考文獻的撰寫也是非常重要的。下面是學術參考網的小編整理的關于互聯網iso論文參考文獻,供大家閱讀欣賞。
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論文摘要:從4G主要技術指標分析了其優越于3G之處,探討了4G系統網絡結構和必須突破的關鍵技術,初步展望我國在4G方面發展。?
1 4G的定義與主要技術指標?
第四代移動通信技術的概念可稱為寬帶接入和分布網絡,具有非對稱的超過2Mb/s的數據傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網、移動寬帶系統和交互式廣播網絡。 ?
第四代移動通信技術的主要指標:1.數據速率從2Mb/s提高到100Mb/s,移動速率從步行到車速以上。2.支持高速數據和高分辨率多媒體服務的需要。寬帶局域網應能與B-ISDN和ATM兼容,實現寬帶多媒體通信,形成綜合寬帶通信網。3、對全速移動用戶能夠提供150Mb/s的高質量影像等多媒體業務。
2 4G相對于3G的超越之處?
與今年年內即將推出的3G移動通信服務相比,4G技術更為復雜,4G技術在通信特點方面較3G移動通信技術相比,有許多超越之處: ?
(1)4G移動通信技術的信息傳輸級數要比3G移動通信技術的信息傳輸級數要高一個等級,其最大的傳輸速度將是目前“i-mode”服務的10000倍。 ?
(2)主要發展數字廣帶(Broad band)為基礎的概念。在“毫米”過程中,傳播條件相對困難,蜂窩小區也會相應小很多,這會引起一系列技術上的難題。 ?
(3)靈活性要比3G強得多。它能自適應的資源分配,能夠處理變化的業務流、信道條件不同的環境,有很強的自組織性和靈活性。 ?
(4)4G移動通信技術將可讓所有移動通信運營商的用戶,享受共同的4G服務。 ?
(5)該技術應該能根據網絡的動態和自行變化的信道條件,使低碼與高碼的用戶能夠共存。這些方面都要比2G、3G先進。 ?
(6)它能綜合固定移動廣播網絡或其他的一些規則,實現對這些功能體積分布的控制。 ?
(7)該技術將以幾項突破性技術為基礎,例如一些光纖產品公司用來提高Internet主干帶寬的技術,它將對無線頻率的使用效率比第二代和第三代系統都高得多。 ?
我們相信,在不久的將來4G在業務上、功能上、頻寬上均有別于3G,應該將會是將所有無線服務聯合在一起,能在任何地方接入互聯網,包括衛星通訊、定位定時、數據收集、遠程控制等綜合功能。移動無線互聯網會是無邊無際,而預計兩年后3G的傳輸速度上限2Mbps很可能會到達飽和。所以4G將會是多功能集成的寬帶流動通訊系統,是寬帶接入IP的系統。
3 4G系統網絡結構及其關鍵技術?
4G移動系統網絡結構可分為3層:物理網絡層、中間環境層、應用網絡層。物理網絡層提供接入和路由選擇功能,它們由無線和核心網的結合格式完成。中間環境層的功能有QoS映射、地址變換和完全性管理等。物理網絡層與中間環境層及其應用環境之間的接口是開放的,它使發展和提供新的應用及服務變得更為容易,提供無縫高數據率的無線服務,并運行于多個頻帶。第四代移動通信系統的關鍵技術包括信道傳輸;抗干擾性強的高速接入技術、調制和信息傳輸技術;高性能、小型化和低成本的自適應陣列智能天線;大容量、低成本的無線接口和光接口;系統管理資源;軟件無線電、網絡結構協議等。第四代移動通信系統主要是以正交頻分復用(OFDM)為技術核心。OFDM技術的特點是網絡結構高度可擴展,具有良好的抗噪聲性能和抗多信道干擾能力,可以提供比目前無線數據技術質量更高(速率高、時延小)的服務和更好的性能價格比,能為4G無線網提供更好的方案。例如無線區域環路(WLL)、數字音訊廣播(DAB)等,都將采用OFDM技術。
4 發展我國的第四代移動通信?