时间：2023-03-14 14:50:34
导语：在企业无线覆盖方案的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：eLTE+WLAN；融合组网；无缝漫游；网络技术架构
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）03-00-03
0 引 言
稳定、安全、可靠的无线网络正在成为企业移动化办公的重要基础设施。在目前现有的无线网络方案中，将eLTE网络与目前使用较为广泛的WLAN网络方案进行对比分析，结合企业实际需求，以融合组网的方式设计了企业无线网络的建设方案，并顺利实施，解决了无缝漫游与已有有线网融合统一管理等技术难题，确保网络传输的稳定性，满足企业网络管理要求，保障了网络的安全、可靠。
1 组网方案选型
较普遍的无线网络覆盖方案有LTE专网、3G/4G公网（运营商）、无线WLAN。这三种方案的选型对比分析见表1所列。
企业无线网络覆盖区域广，建筑结构复杂，接入点数量多，无线WLAN方案会造成接线复杂、分布分散、通信点多、通信设备工作环境较差、后期维护工作量大、故障难以排查、单个通信点信息量少但基础数据库的信息量非常庞大等难题。尤其在企业生产车间对安全和美观性要求高，在不允许布明线、不允许施工动土的情况下，无线WLAN方案难以实施。
本次拟建的网络需要承载厂生产办公数据，一方面对安全性和保密性要求极高，需避免入侵破坏和数据泄露，因此必须将专用网络与公网网络进行物理隔离以避免互相干扰。另一方面，网络将承载企业多个生产业务系统的数据，传输带宽高流量大，时延要求极低。运营商公网TD-LTE解决方案会持续不断的产生巨额流量费，接通率、稳定性低，且在传输延迟和带宽上难以满足需求。
TD-LTE采用先进的移动通信技术，包括正交频分复用（OFDMA）、自适应调制与解调技术、智能多天线技术（MIMO）、波束赋形技术、分布式发射与分级式接收技术、自适应重传机制（HARQ）、发射功率自动控制技术。利用这些技术，TD-LTE可以很好地满足企业无线覆盖面广、终端数量多、速率传输时延小、上行速率高高等关键要求，适合构建智能无线网络。因此，企业无线网络可采用自有TD-LTE无线技术。
2 eLTE+WLAN无线专网组网设计
结合企业现有的网络架构，LTE+WLAN无线专网设计主要分为终端接入、基站汇聚、核心以及业务层。不同业务的QoS不同，对网络的要求也不同。应对不同业务划分Qos优先级，多个业务之间要保证逻辑隔离。其中，终端接入层CPE侧下联AP发射WiFi信号。
根据具体安装场景，CPE与AP采用一对一或一对多方式相连。生产区、办公区、生活区为无线接入终端。包括CPE无线路由、手持终端、定制化终端（基于Mini PCIe二次开发）等接入终端，提供语音、数据接入等功能，可进行无线业务开发，通过无线通道与无线接入层进行信息通信；企业的MES等系统的有线终端部分通过网线连接到LTE系统的交换机。无线终端部分通过WiFi接入AP，MES数据汇集到CPE后以无线方式经过核心网后传送到后台服务器，再以无线方式魉偷礁靼旃区、公寓、车间的CPE或USB卡，最终传送到笔记本电脑、Pad等终端（包含3D可视化系统的显示终端）。手机等个人移动终端通过WiFi接入AP获取业务数据。办公区的台式机通过交换机链路连接到专网系统，可以直接获取业务数据。数据传输是双工模式。部分区域部署监控摄像头，通过网线接入CPE实现。
LTE的无线解决方案一站部署，只需POE给CPE和AP供电（供电仍需布线）即可，布线简单，比普通有线WiFi方案节约施工周期和工程动土工作量，减少后期维护费用。无线网络示意图如图1所示。关于LTE无线网络组网设计说明：
所有AP支持无缝漫游。无线接入终端采用DHCP动态分配IP地址。
为实现有线、无线的统一身份认证和管控，在核心交换机（或者汇聚交换机）旁挂AC设备，controller服务器，DHCP服务器，CPE侧下联AP。
有线、无线终端统一在controller上认证，有线接入认证点可以考虑接入交换机，认证网关在汇聚交换机。无线接入认证点在AP，认证网关在AC设备。
针对VPN远程接入用户，认证点为VPN网关。满足出差、住宅以及其他远程安全访问和办公的需求。
设备厂家认证系统能够和AD/LDAP用户信息无缝对接，有线、无线用户可使用现有账号进行认证。账号密码自行设置，第一次输入后会保存在服务器。
（1）为保证认证系统的高可靠性，认证服务器均采用冗余备份部署方式，新增一台防火墙USG6550作为SACG认证网关，达到认证前后区域隔离的目的，同时实现基于用户的访问控制。接入控制终端数license和访客全生命周期管理license各配置1 000个，后续可随需扩容。
（2）有线的固定终端可通过定制认证客户端自动配置，用户认证只需用户名和口令即可认证，之后就能实现自动认证。
（3）无线终端802.1X认证方式需要第一次输入认证信息，后面无需输入就能认证。
（4）Portal认证也可支持设置第一次输入认证信息进行认证，在一定时间范围内设置免输入认证信息接入内网，超过时间则要求重新认证。
（5）针对以上几种认证方式，可以设置同一个账号最多能够登录几个终端。
3 网络实施效果
网络部署后，可为覆盖范围内的企业提供稳定、可靠的通信通道，通过与第三方业务系统相结合，比如3D虚拟仿真管理系统，无线承载生产协同、移动办公、移动作业等业务，提升企业的精细化管理水平，为后续企业建设企业移动应用信息平台奠定坚实的基础。
3.1 无线覆盖、布线简单
eLTE是无线解决方案，一站部署，只需要POE给CPE供电即可，布线简单，节约施工时间和工程动土费用。普通WiFi方案不仅在金属设备比较密集的区域信号衰减严重，影响业务使用，而且还需要通过有线方式接入IP网络。
3.2 专网专用、安全自主
eLTE专网专用，不受运营商限制。eLTE专网建设只需要一次性购买设备，网络自己运营和管理，与运营商无关。只需要每年向无委会交频率租用费即可。
eLTE 4G无线通信技术提供百兆级带宽速率，还提供完善的认证和权限管理保障。eLTE网络与运营商网络频率不同，普通民用手机无法直接接入，更无法蓄意干扰和破坏，可高效保障公司的数据安全。
eLTE专网设备可以自行开发和安装私有App，拓展园区局域网用户应用，不受运营商约束。
eLTE专用的USBdongle卡可使电脑方便接入eLTE专网。公司员工的个人pad、手机通过WiFi接入CPE可以随时随地办公和娱乐。eLTE还提供Mini PCIe数据模块，用户可以定制行业专用pad，扫码器等。这样在仓库、园区可以随时办公。
3.3 架构先进、平滑演进
eLTE是未来无线通信的趋势和标准，eLTE方案开放协议和接口可以跟tetra、PDSN等网络对接，扩容只需再多加基站和终端即可，核心设备无需更换。
4 结 语
针对无缝漫游与已有有线网融合统一管理等技术难题，文中设计了一款eLTE+WLAN混合组网的网络规划方案，该方案具有无线覆盖、布线简单；专网专用、安全自主；架构先进、平滑演进等点，具有良好的经济效益，有望在企业进行大面积推广。
参考文献
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背景简介
广州科学城创新基地是广州开发区管委会为进一步推进广州开发区科技创新体系而建设的，基地总建筑面积达8.1万平方米，实行智能化管理，拥有完善的配套设施。该科技创新基地是整合广州开发区社会科技创新服务资源的重要载体；主要吸引国内外具有先进科技水平的项目进行研发、中试及产业化；是集研发、技术成果交易与产品展示等多功能为一体的综合性科技孵化器；是归国留学人员创业及国家863计划、科技攻关项目成果的转化基地，也是优秀科技企业及企业家的培训基地，目前在国内享有很高的声誉。
在现代化信息沟通决定着企业发展命脉的今天，科学城创新基地为了能够吸引海内外优质企业的加盟，并为之创造便利的信息高速公路，在2004年决定全面启动整个园区信息化建设，打造国内一流的信息化园区，为企业的信息化服务提供更加优质的服务支撑。整个园区信息点高达2200个，其中包含了文本、视频、语音等多种数据通信需求，如何既能保证合理的投资规模，同时又保障全网用户高速数据互联的需求，并保证网络面对未来的弹性扩展，成为科技城网络决策者最关心的问题。
系统设计
在系统设计和产品选择上，我们采用锐捷网络公司的系列产品，来建设广州科学城的整个园区网络。
在网络建设中，我们充分结合科学城网络应用的实际情况和特点，定制了适用的个性化解决方案，拓扑图如图2：
采用以万兆核心交换机RG-S6800系列为核心、安全智能交换机RG-S2100系列为接入的整个网络体系架构。由于园区企业用户众多，针对办公楼群的大范围移动数据通信的需求，网络架构中还采用了锐捷网络的高速无线局域网产品RG-WSG108系列，全网形成“有线交换主干、无线辅助高速接入”的多元化架构。
RG-WSG108系列产品以802.11g技术为基础，通过信道带宽加速技术，成功将信道带宽提高到108Mbps，为整个创业园区的科技成果展厅、大型会议区、开放办公区域等场合提供了高速无线接入的手段。同时，为了便于安全管理，该系列产品除了支持传统的WEP加密技术之外，还提供了SSID广播禁止功能和基于802.1X认证的WPA技术，配合成熟的安全认证解决方案，为整个创业园区提供了安全、高效、大面积覆盖的高速无线园区网。
系统优势
该方案在基于高速骨干交换架构的同时，最大的亮点来自于遍布于全网接入层的高速无线局域网产品所产生的多种优势。它具有以下特点：
信道带宽完全保证用户接入速度。方案中接入层采用的高速无线局域网系列产品RG-WSG108R以802.11g技术为基础，通过信道带宽加速技术，将信道带宽提高到108Mbps，使得同一区域多种用户的高密度无线访问成为可能，为整个创业园区的科技成果展厅、大型会议中心、开放办公区域等场合用户提供了高速无线接入的手段。
多向智能天线系统实施超长覆盖能力。RG-WSG108R产品随机可带有多向天线系统，同时配合增强型的射频芯片系统，提供了出色的障碍物穿透和大面积覆盖能力，在该项目实施中建筑楼内型号可穿透两层单墙体仍然保持较强的通信能力，彻底解决了园区内写字楼结构复杂，型号覆盖难的问题；同时，RG-WSG108R产品还可以外接增强天线，对于今后的信号覆盖提供了灵活的扩展能力。
同时，RG-WSG108R产品采用了最新的的动态频道选择技术，当通信信道占用较拥挤时，接入点产品可动态调整到空闲信道持续传输，避免信道干扰带来的通信中断。这对于这种大型园区网络中，存在多种电气干扰或多个AP的信道干扰问题，提供了很好的解决之道。
安全管理
多种安全技术避免非法用户入侵。为了便于安全管理，RG-WSG108R产品通过支持多种安全技术，完全保障了众多企业用户的信息安全。
RG-WSG108R支持传统的WEP加密技术，加密位高达128位，只有所有加密位全部吻合，用户终端才能通过RG-WSG108R进入网络，这对于大多数网络攻击即可完全屏蔽掉；
传统的无线局域网AP产品是通过在空中明文广播其SSID号来通知各种进入覆盖区域的用户终端，这对于那些可以截获SSID的非法入侵者来说是很容易办到的，因此，RG-WSG108R采用了最新的无线通信身份认证SSID的广播禁止，用户可选择不进行SSID广播，只有已知SSID的用户才是合法用户，这样即可锁定合法用户，避免了传统无线产品带来的巨大隐患；
基于802.1X认证的WPA（无线接入保护）技术，采用整体认证的方式，同时配合锐捷网络成熟的安全认证解决方案，可以实现每个用户（用户名、口令）、每台计算机（IP地址、MAC地址等）的准确定位，可以彻底保障用户的安全身份。基于多年在802.1X认证技术方面的成熟研究和大量客户项目实施经验，在这样的大型企业实施高安全的认证网络，不但彻底打消了用户对安全风险的顾虑，也将用户在此方面的投资性价比显著提高；
多种功能保障投资规模。RG-WSG108R产品系列附加提供的网页过滤阻断的防火墙功能、企业级VPN功能、MAC地址过滤功能，以及全中文向导式配置界面和简易的TFTP升级方式，都为客户后期的实用和维护节省了大量的成本。
作为国内无线通信领域知名设备商，江苏亨鑫科技有限公司携天馈和漏缆综合无线覆盖方案精彩亮相近日召开的2016上海国际先进轨道交通技术展览会。作为国内外轨道交通行业企业展示交流产品和技术的最佳平台，此次展会的展品涵盖通信信号、隧道及地下工程覆盖等，亨鑫科技围绕轨道交通，全面展示了漏缆、漏缆连接器、馈线连接器以及漏缆、馈线卡具系列产品，凭借着产品所展现的巨大的技术实力与创新能力，亨鑫再一次吸引了全行业关注的目光。
漏泄同轴电缆：轨道交通无线通信利器
城市轨道交通是城市公共交通的骨干，其节能、省地、运量大、全天候、无污染、安全性高的特点，特别适用于人口密集的大中型城市。但相比普通场所，轨道交通的无线通信质量却更难保证。由于电波传播的特殊性，当隧道直线距离短、弯道多时，直射波传播将受到环境因素的影响；另外，由于隧道内有吸收衰减和多径效应，使传播衰减大大增加；因此在隧道内，需要使用性能良好、稳定性高、可靠性强且寿命长的漏泄同轴电缆来进行无线信号的覆盖。
作为国内无线通信天馈一体化传输解决方案知名供应商及领军企业，亨鑫科技在轨道交通的无线通信领域也已有多年技术积累。江苏亨鑫科技有限公司总经理徐国强在接受《通信产业报》(网)记者采访时表示，轨道交通通信需要解决的技术难点在于，多信号、多系统共用同一根漏缆时，如何保证其信号间互相不干扰。因此，具备多种优点的漏泄同轴电缆便成为目前轨道交通无线通信领域的主流产品。
漏泄同轴电缆(简称漏缆)是一种特殊的同轴电缆，其通过在外导体上按照特定的间距开有周期性的槽孔，将部分在电缆中传输的信号辐射出来，用以解决目标区域的无线覆盖，故其具有信号传输和信号收发的双重功能，即具有馈线和天线的功能。
漏泄同轴电缆主要适用于狭小成带状分布区域的无线覆盖，现已成为地铁、高铁、隧道、矿井等区域的最为主流的无线覆盖方式。漏泄同轴电缆具有信号辐射均匀无死角、低电压驻波比、可允许多系统同时接入、系统构建简单等特点。
亨鑫超宽频漏泄同轴电缆：优势全方位
不过，随着漏泄同轴电缆逐渐成为轨道交通无线通信市场的主流产品，如何在同质化的市场红海中脱颖而出，成为亨鑫科技近些年的主要工作。徐国强告诉记者，目前，亨鑫科技多年来在无线通信领域的技术积累与持续研发，使其已在轨道交通无线通信领域获得独创性的成果。目前，亨鑫科技拥有自主发明专利的超宽频漏泄同轴电缆，适用频率宽，场强覆盖、衰减小等传输参数均匀稳定，及安装环境适应能力的优势，使得亨鑫科技的超宽频漏泄同轴电缆解决方案在轨道交通行业中得到广泛的应用。
同时，徐国强向记者详细介绍了漏泄同轴电缆解决方案的多重优点。
首先，在相同馈入功率情况下，相比于天线覆盖方式，漏泄电缆在低频900MHz信号强度基本相当，3G、4G等高频系统较天线覆盖方式电平强。由于高频段线损及路径损耗受环境及其他因素影响较大，在较高频段相比于天线覆盖，漏缆覆盖信号自由空间衰减对接收信号影响较小，衰减慢，信号分布更均匀、信号波动较小。
其次，漏泄电缆的覆盖方式与天线的覆盖方式相比，安装更加方便，成本更低。漏泄电缆方式：只需做两个接头并用漏缆卡固定，末端用负载或天线堵口；馈线+天线方式：分段布放馈线，使用多个无源器件（功分器、耦合器）、天线接头、天线。整体造价上，预计漏缆覆盖方式比馈线+对数周期天线方式能节省一半以上。在运营商“降本增效”的大背景下，采用漏泄电缆方式覆盖，在分布系统建设中可节省大量投资，提高投资效益。
最后，传统天线的覆盖方式一般是将天线沿城市轨道隧道进行点状的分布，具有空间损耗大且在特殊地段会出现信号盲区的情况；而针对城市轨道交通中必须是线性无线覆盖，并且要在列车行驶的线路上均匀覆盖的特点，使用漏缆作为无线信号覆盖的传输介质具有先天性的优势，因为漏缆的特性使得其非常容易在复杂的传输环境与轨道中形成一个平行的无线覆盖网络。
徐国强表示，亨鑫科技的超宽频漏泄同轴电缆解决方案的技术核心是通过优秀的产品设计来可靠地保障多信号、多系统合路后的轨道交通无线信号覆盖及不同传输距离信号的均匀分布。亨鑫在该解决方案上的优势是全方位的。
首先，针对轨道交通的解决方案，亨鑫提出了“总包放心、业主舒心、用户开心、全心全意、全面满意”的“三心二意”服务模式，为此亨鑫成立了三支专业的队伍：专项销售团队、专职技术团队、专业工程服务团队，涵盖售前到售后各个细节，从项目立项开始接洽交流，到为客户提供DIY的产品研发和支持，最后现场施工指导及验收，都有亨鑫团队的身影。
其次，亨鑫苦练内功，提升自身的软硬实力，为了保证产品的测试与实际使用场景相契合，建立了国内首家轨道交通隧道仿真测试系统，同时通过了CRCC、CNAS等认证，并积极开发各类高品质产品，亨鑫科技漏泄同轴电缆具有使用频段宽、传输距离远、空间覆盖距离远、信号辐射均匀无死角、电缆衰减小及耦合损耗稳定等电气性能优良等优点。这些年来，随着亨鑫科技的研发技术不断完善和提升，产品种类及质量得到了完全保证，使得亨鑫产品有了很好的市场地位，用产品质量来真正确保让客户放心。
四大优势 应对市场竞争白热化
亨鑫科技自主研发漏泄同轴电缆的历史可以追溯到1999年，此后，亨鑫于2007年成立了铁路漏缆专项销售团队，打开了一定的市场，徐国强告诉记者，近年来，随着我国移动通信建设的蓬勃发展，漏泄电缆市场需求不断扩大，再者我国山区多、地域广，并一直在大力发展铁路和地铁的建设，轨道交通通信对我国国内漏缆品牌的需求越来越大，所以漏泄电缆的市场前景非常好，漏泄同轴电缆兼具信息传输线和收发天线的双重功能，具有很好的应用优势和很大的成本优势，亨鑫科技研发的漏缆产品可适用于75～3000MHz频段的通信系统，能满足运营商2G、3G、4G、WLAN系统；专用列车调度系统；公安消防系统；数字电视系统；广播系统；PIS系统等多种无线通信系统的应用需求。亨鑫科技能够针对轨道交通通信系统无线传输这方面提出完备的解决方案，并能够提供品质优良、规格齐备的产品。
整个轨道交通通信产品从轨道形式上分为主要铁路和城轨两方面，而从通信产品产品功能上主要分为有源和无源两方面。徐国强表示，目前，整个轨道交通通信产品市场已经非常成熟，同时竞争已经进入白热化阶段。面对如此激烈的竞争，亨鑫的应对策略是：“解决方案开路、核心技术先行、产品研发跟进、服务质量保障”。“这实际上也是亨鑫具备的竞争优势。”徐国强说道。
据亨鑫科技2016年上半年财报显示，亨鑫科技今年上半年纯利5000多万元，利润继续保持增长态势。据悉，上半年亨鑫利润上升得益于在保证传统产品利润的同时，积极开拓轨道交通市场的漏缆产品，上半年漏缆以及配套产品成为了亨鑫科技新的利润增长点。可以预见，下半年漏缆仍会是亨鑫的主打产品。截至目前，亨鑫已经为全国几十个城市的轨道交通项目提供了漏缆解决方案。
5G来临 亨鑫明晰轨道交通发展路线图
近日，随着工信部宣布5G将在2020年商用，整个通信产业市场无疑又将迎来一场变局，轨道交通通信市场显然也不例外。徐国强表示，5G不仅将使运营商的通信系统产生重大的突破和变革，也将对通信产品设备商提出新的要求。特别是对轨道交通通信产品来说，改变几乎是全方位的。首要体验就是从数据的传输速度和容量上就会有本质上的变化，也会为客户带来全新的体验。从目前了解的信息来看，5G可能会对亨鑫目前的轨道交通解决方案带来新的理念和突破，也会为亨鑫这方面的布局带来新的市场，亨鑫将会针对5G的需求加大研发投入，为客户提供更新更好的产品和信息体验。
2008年,上海加大了“无线城市”的建设力度,以更好地服务世博会、服务上海信息化,为此,上海建设了2000余个无线热点,优先覆盖商务楼、中小型商务谈判场所、繁华地段等区域。
上海电信是上海城市信息化建设的主力军,目前,上海电信与各区县政府的无线城市合作已经全面铺开,“无线上海”的总体目标是: 打造覆盖全市的无线高速宽带互联网,分期实现各区县重点区域的无线覆盖,2～3年内使“无线上海”的基础设施建设形成规模,实现重点区域内热点基本覆盖,并应用在社会公共服务、电子政务、应急联动、无线监控、企业信息化等方面。
“无线上海”作为未来上海的一张数字名片,属于重大工程项目,上海电信对“无线上海”的建设模式、技术标准和组网方案等都进行了长期的考察和论证,并要求对产品严格测试,对方案充分验证,综合考虑投资成本和售后服务。
可运营、可管理的一体化解决方案
针对公众运营无线网络的业务与技术需求,上海电信采用可运营、可管理的一体化解决方案来构建“无线上海”。
“无线上海”广泛采用运营级的WLAN解决方案(如图所示),Wi-Fi技术具有较强的带宽优势,能够满足高带宽的多媒体、语音和视频业务需求。相对而言,Wi-Fi是一种无线局域网技术,更加适合于无线热点、热区的需求; 而对于数据业务量稀少的地方,则使用3G提供无线方案,上海电信提供的CDMA EV-DO能实现静止2Mbps、中低速384Kbps、高速144Kbps的传输速率。
“无线上海”的建设,在技术和方案上重点考虑了如下特性:
1. 接口类型丰富,组网灵活
“无线上海”需要有专门的室外型产品,能极大地减少安装组件,另外要求室外型AP设备除提供以太网接口外,还必须支持光纤接口,以提高设备对室外长距离部署环境的适应性,减少因配置光电转换模块而增加网络故障点的概率。
2. 管理模式灵活
“无线上海”的WLAN网络需要有丰富的管理特性。“三分建设、七分管理”,目前各厂商设备功能和性能参差不齐,如果只能支持基本的无线网络开通功能,不能在运营方面提供丰富的可管理特性,则根本无法满足可运营可管理的网络要求。
3. FAT/FIT平滑切换
运营商进行无线网络初期建设时,可以选择部署胖AP设备。随着网络规模的扩大,AP设备无需更换硬件,通过配置命令就可实现胖瘦AP切换,才能充分保护运营商投资和网络平滑升级。
4. 高安全性保障
“无线上海”建设中选用的WLAN产品需要支持WAPI安全标准,从而实现更高等级的安全防范,从根本上解决网络安全问题和兼容性问题。
5. 绿色环保
2009年,“无线上海”会在确保网络安全运行的前提下,稳妥推进节能技术应用; 同时将实施绿色采购工程,全面考虑价格、性能、使用成本等因素,构建基于综合效能的绿色采购评估体系,从生产、包装运输、使用、报废等全生命周期角度综合考虑绿色解决方案。
6. 支持IPv6组网
为了满足网络规划和业务演进的需要,“无线上海”网络考虑了IPv4和IPv6的平滑过渡,尤其在近期的无线热区网建设热潮中,IPv6已成为热点。无线用户能够采用IPv6方式接入网络,使组网方式更加灵活,可以满足今后网络发展的需要,保护用户投资。
三类典型应用
伴随着“无线上海”建设在全市19个区县的全面推进,上海市民通过电脑、智能手机就可以在全市范围内的热点地区方便地接入无线网络,享受高速的WLAN无线互联网服务。“无线上海”应用大致分为以下三类:
无线上网和市民服务
“把居住在上海的所有市民通过无线网络彼此联成一体,促进教育、休闲与商务、通信等关联产业的发展”,是 “无线上海”服务于大众的初衷。
“无线上海”可利用无线城域网为市民提供气象信息、交通信息、教育等便民服务。在公交车站等车的市民使用PDA或平板电脑可以方便地浏览网页、收发电子邮件、搜索资料、与朋友交谈,或在线学习; 驾车者利用车载设备联网登录后,无线系统可自动感知汽车是否进入车流密集的市区,并会提供移动定位服务、主动即时交通信息等; 学生可以通过无线网络在家里、校园内使用电子教室和远程教育等多种服务。
公共安全和应急联动
通过覆盖上海全市的高带宽无线网络,政府相关部门的工作人员能够在城市的任何地方随时访问消防系统和警务系统,读取犯罪信息记录, 及时准确地获取信息,并立即将事发现场的处理结果在数据库内更新,极大地提高了市政工作人员的工作效率。
同时,上海无线宽带网络具备应急救灾所必需的快速响应和高速机动能力,所有的应急工作人员和救灾车辆都通过无线互连,尤其是当车辆在城市的任何区域内高速移动时,仍然能够保持高带宽的无线接入,这些功能意味着它可以在应急救灾时发挥更大作用。如火灾发生时,消防人员可以在消防车驶往火灾现场的高速移动状态下迅速从GIS系统中查询地理位置,从消防系统中获取建筑物信息和消防栓水管、周边居民分布等重要数据,通过火灾现场的实时视频监控图像了解火情,并在第一时间联络医疗救护车开往现场。移动/固定指挥中心可以向赶往火灾现场的消防人员和其他救灾人员下达指挥命令。
结合公共安全理念下的公共安全监控业务,监控网络被部署到新天地、南京路等市区内主要的繁华商业区域和住宅区,利用视频监控的威慑作用阻止犯罪和降低犯罪率。同时,所有的视频监控信息都被记录起来作为未来的犯罪纪录和证据。日常巡逻的警务人员也可以通过无线网络查看几个街区外的实时视频图像,既节省了警力资源,又保证了工作的高效率。
后端系统被整合后,可将各种信息综合关联起来,大大提高了政府工作效率,集信息获取、信息传输利用以及信息于一体,通过无线网络实时、现场进行处理和跨部门的公共安全信息。在应急联动中通过无线技术可将相关职能部门(公安、消防、交警、急救、城管等)协同起来,统一指挥、联合行动,提供高效的紧急救援支持。
城市管理和市政办公
城市管理和办公系统也是上海“无线城市”网络所承载的必备应用,配合公共安全、应急救灾通信和其他信息系统,如城市交通、水电管线、公共财产等,可以为城管、交管和应急救灾提供更准确直观的信息,同时,无线视频监控网络和市政管理被整合在一起,通过分布于上海市各处的视频信息,完成对建设发展规划、智能交通的远程管理和资源调配。
【关键词】微功率无线；中继；抄表
引言
由于移动公网的网络覆盖广，数据传输稳定可靠，电力生产企业在居民用电信息采集领域广泛采用GPRS通道作为集中器的上行通道。但是居民用电信息采集具有很明确的特殊要求，即业务必须面对各种不同的恶劣环境，包括复杂的城市甚至是地下以及偏远山区、农村等等。在特殊的环境下，GPRS信号往往比较弱甚至是没有，无法承载基本的业务需求。
通常应对这类问题的方法是延长馈线或者使用高增益天线，但是延长馈线会导致信号衰减，同时也增加施工复杂度；而使用高增益天线则会显著的增加工程的成本，同时该类天线的施工要求也更高一些。
本文提出一种以微功率无线产品为基础解决复杂或偏远环境中GPRS信号覆盖不充分问题的系统方案。
1 系统应用框架
本方案在原有居民用户用电信息采集系统的基础上，增加了一条远程中继链路，从而解决GPRS信号覆盖不足的问题。系统框架如下图所示：
图1 系统应用框架图
整个系统的信息传输由3部分网络组成，包括微功率无线本地网络、GPRS无线公网和微功率无线远程中继网络，前两者都是原本系统具备的，后者是本方案中的创新应用。微功率无线远程中继网络的基本功能就是以无线的方式将原有的GPRS链路进行延长，从而解决无线公网信号覆盖不足的问题。
2 远程中继网络工作原理
微功率无线远程中继网络包括模块、中继设备以及集中设备3个组成部分，其中模块直接替换原有集中器中的GPRS模块，中继设备则以独立的方式提供无线信号中继，集中设备则完成微功率无线信号与GPRS信号的转换。
在原有的系统中，集中器侧用户用电信息在本地采集之后经由GPRS模块向主站发送，而在本方案中由微功率无线远程中继网络模块替代GPRS模块，但是与集中器之间的接口仍然保持不变，以保证无缝对接。
微功率无线远程中继网络模块具备GPRS信号转换及无线信号收发功能，同时作为远程中继网络中的1个节点也可以为其它节点提供无线信号中继；中继设备只具备纯粹的无线信号中继功能，当通信环境比较恶劣且没有其它集中器可提供中继的情况下需要在现场选点安装；微功率无线远程集中设备是整个无线远程中继网络的信号落地点，同时提供无线信号与GPRS信号之间的转换。
3 中继网络特性
无线自组网是一种多跳频率的临时性自治系统且无基础设施的移动网络，它由一簇带有无线射频收发装置的移动终端节点组成，是一个多跳的临时性无中心网络，可以在任何时刻、任何地点快速组建的一个通信网络。网络中每个终端可以自由移动且地位平等。其中无线网络是具有自组织和自愈功能的一种无线网络结构，这一网络中大多数节点基本静止不动，不以电池作为电源，拓扑变化较小，是适合在居民小区内允许多个网络共存、自动区分不同网络、拓扑动态结构可变和动态路由的一种无线抄表自组织网络。
整个微功率无线远程中继网络基于TS-CHDA（Time Slotted， Channel Hopping -wireless Digital Access）时分同步跳频无线数据传输技术进行实现，在自组织的网状网络结构基础上链路路由算法优化强化了网络在链状传输下的效率，同时结合了时分同步与通道跳频多址通信技术，具有较高的频率利用效率和网络健壮性。
本系统在实际应用中，需要额外考虑微功率无线本地网络和微功率无线远程中继网络之间的互相干扰问题。在这一点上，微功率无线系列产品可通过通道跳频通信技术，巧妙地利用不同的跳频序列及信道/网络识别技术，使之具备了很强的避免网内、外射频干扰的能力。
当一个父节点传输信号受到射频干扰后，另一个父节点就会选择以另一个信道的频率与子节点通信。通过这种自适应的机制，就能够保证微功率无线本地网络和微功率无线远程中继网络能够同时实现高效的通信传输。
4 结语
本文提出了一种以微功率无线产品为基础的GPRS信号延伸方案，即微功率无线远程中继网络。该网络包括替换集中器GPRS模块的微功率模块、中继设备与集中设备，共同构成一个GPRS信号透传的传输网络。该网络可以与微功率无线本地网络同时独立运行且不互相干扰。方案具有安装、运维方便灵活，环境适用性强，网络覆盖稳定、方式灵活等特点，对于偏远山区、农村或者复杂环境下无线公网信号覆盖不到区域的居民用户用电信息采集系统建设具有很好的补充作用。
参考文献：
仓储无线遭遇“痛点”
严重影响工作效率
作为中国的时尚界零售领军者，玛丝菲尔成立于1993年，旗下拥有MASFER SU、AUM、男装MARISFROLG等时尚品牌，并于2014年2月成功收购意大利著名时装品牌Krizia。目前，玛丝菲尔旗下已拥有超过600间的直营商店，分布在中国、韩国、新加坡和澳门的各个高端商场，企业管理员工4000多名，年销售额近30亿元。
“时尚”这个词不仅体现在玛丝菲尔成衣产品上，在信息化融合应用环节，这家企业也一直追逐最新的技术与理念。作为国内较早部署无线网络的厂商之一，玛丝菲尔之前的无线部署已经覆盖了办公、生产、仓储等各个场景。在仓储区域中，无线应用主要是扫描枪扫描物料条码和库位条码，及时将信息传送到物流系统中。但是，在这个非常重要的场景中，却遇到了棘手的“无线障碍”。
玛丝菲尔的库房十分庞大，每层超过7000平方米，高度有5米，堆放的货架高度也达到3米以上，并且顶部布满了管道。据玛丝菲尔网络管理工程师介绍，之前厂商把无线AP部署在管道上，离货架顶端1米左右，为防止货架间信号覆盖不到，只能加大AP的布放数量，花费不菲。但布放完成后，无线网络却非常“不好用”，扫描设备经常掉线，有时甚至需要库房管理员先将扫描信息存储到扫描枪中，然后走到货架外连接无线，将信息传送到物流系统。导致在一天的工作中，管理员需要反复连接无线网络，在扫描枪中多次输入用户名和密码。而库房管理员的绩效和工作量直接挂钩，时断时续的无线网络信号不仅没有帮到他们，反而“拖了后腿”，成为库房管理员的“重点抱怨对象”。
以“场景化”为突破口
“1分48”穿越货架
多次现场勘察之后，锐捷网络的工程师很快找到了无线网“不好用”的原因。首先，由于库房货架较高，货架间距离窄，顶上的放装型AP信号斜穿效果差，导致货架间信号很弱，部分甚至没有信号。而大量AP部署在同一区域，导致相互间干扰的问题，使信号进一步恶化。同时，在仓储环境中，库房管理员拿着扫描枪来回移动，处于不同AP的交界处时，也存在着漫游掉线的情况。
针对以上问题，锐捷网络从“场景化”应用特点出发，为玛丝菲尔推荐了“无线工厂”解决方案。针对仓库货架林立的特点，采用“1分48零漫游技术”，通过智分基站和智分单元扩展出48根无线天线，将48根无线天线均匀分布在仓库区顶部，每根天线的实际覆盖半径7-8米空间。
与红外、蓝牙等无线传输技术相比，WiFi具有以下技术优势：①覆盖范围广。基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小，半径大约只有15,m左右，而WiFi的半径则可达100～300,m，最大的无线覆盖在无遮挡极限情况下可以达到30～50,km。②传输速度快。虽然由WiFi技术传输的无线通信质量安全性能比蓝牙略差一些，但是传输速度非常快，大大超出3G/4G网络，符合个人和社会信息化的需求。③接入简单，易操作，便于大范围部署。
2网络覆盖
为了丰富职工业余生活，开发区管委会免费实现园区公寓WiFi无线网络覆盖。根据公寓房间和公共场所的环境条件，泰达网络公司先进行了现场勘察，后进行了网络规划，最后实施了网络覆盖建设。
2.1现场勘察
经现场勘察，公寓宿舍区建筑墙体较薄，对无线信号衰减影响较小，当穿透三堵墙后，信号质量可达到－70,dBm，满足无线信号覆盖的要求标准(不小于－75,dBm)。为了减少室分方案天线入室的施工难度与影响，建议采用施工量较少的放装型AP布放方案。公建内的医院、餐厅等公共开放空间区域，无线覆盖建议采用室外型AP方案实现，单AP最大承载用户数可达100人左右，同时具备天线优化功能，可以更好地保证移动终端的使用体验。使用放装型AP在楼道房顶吸顶式安装，布放方式如图1所示，1个AP可覆盖5～6间房。覆盖比例相对室分类型布放方式较差(室分可达1∶8)，但施工难度与施工量(穿孔、入室安装天线等)相比较小，且整体投资由于设备内容(室分比放装增加了馈线、天线)与施工量(穿孔、馈线入室、壁挂安装天线等)等因素，更具性价比。而针对较小开放空间区域，可采用壁挂式放装型AP进行信号覆盖。针对较大的开发区域可采用多个AP布放方式，同时需要进行信道差异规划，以避免同频干扰情况。
2.2网络结构
此次无线网络覆盖，采用以FIPAP方式为主的组网模式。该模式在现有无线网络建设中被广泛采用，FIPAP无线架构不但能方便地实施二层漫游，而且非常有利于跨三层的漫游实现。而用FatAP部署的WLAN网络，由于AP之间传递的信息有限，导致跨三层的漫游实现极其麻烦，集中式架构则非常容易解决跨三层漫游的问题。同时无线的FIP模式还能解决FAT模式无法解决的信道冲突、智能AP的负载分担、无线入侵检测和灵活的AP接入用户控制等功能。该模式支持802.11,b/g/n：2.4～2.483,GHz，支持802.3,af/802.3,at兼容供电，300,M带宽，支持50人同时连接。楼层POE交换机采用24口的POE交换机，全千兆接口与AP互联，既提供数据通信又提供POE供电，解决了AP在楼道布放不易取点的问题。每栋楼的楼层POE交换机只用光纤直连到楼宇汇聚交换机，保证链路的稳定性，楼宇汇聚交换机亦可带一部分AP进行通信，每栋楼均由楼宇汇聚交换机使用光纤连接到小区汇聚交换机，减少了楼宇间光缆的施工。小区汇聚交换机双电源工作保证了小区级设备的稳定性，插卡模式可以保证今后业务的扩容不需更换小区汇聚设备。楼宇汇集及楼层POE交换机为盒式，既满足建设需求又节约了成本。区域汇聚交换机联至我公司PTN网络，连接到公司主机房无线控制器(AC)。PTN网络可视为透明传输网络，即小区汇聚直连到无线控制器。无线控制器负责AP的认证上线，用户的上线许可。用户数据通信基于AP与AC间创建CAPWAP隧道进行封装通信。
2.3后台支撑
基于统一平台，实现有线、无线管理一体化，通过在网络中心部署无线运维管理平台可以实现对于网络中的AC(无线控制器)、FITAP(瘦AP)、移动终端等无线设备与有线设备的一体化集中管理，可以在网络拓扑中将有线、无线设备进行统一展现，使整网的运行状态一目了然。基于网管基础平台，使有线、无线的资源参与到整体业务健康度的计算，同时实现知识库管理、KPI管理、故障管理等，使整体IT管理无死角，形成图形化无线热图，实现全面掌握无线信号覆盖，利用直观的拓扑视图展现无线网络中的信号覆盖状况。本次无线覆盖项目的用户认证支持集中认证(Web-portal认证方式)。用户资料需要录入到认证服务器，服务器与AC间进行通信验证用户是否为合法用户以允许该地址进行互联网访问。认证使用用户名和密码两个字段验证。考虑到公寓的流动性，不建议用户自己创建个性化用户名，均以公寓方提供的入住人员的身份证为用户名，大大减少了系统的复杂度及维护的方便性，也能准确定位到每个地址的用户信息，保证了实名制。
3业务发展
本次无线网络覆盖了大约3～4万个公寓用户，为他们免费提供无线接入。但这张网络上的附加值没有得到明显体现。由于一个AP可以虚拟出很多不同的SSID，是否可以对SSID进行出租，同时针对大量蓝白领用户的上网情况进行再次数据挖掘，了解他们的关注内容以便进行准确的定点推送，提高网络的附加产值，这些都是我们应该考虑的问题。在与迈外迪科技、树熊科技等商用WiFi运营商的合作测试中，没有发现明显的可运营的商业模式。
4结语
可靠性是最大挑战
Wi-Fi技术被认为是用户发送数据的一种理想方式，但目前很多Wi-Fi产品的可靠性和传输质量一直不够理想，只能在极短距离内以串流方式传送影像，否则播放效果便会降至难以接受的程度。802.11n标准下无线产品多采用了MIMO技术，不过单纯增加网络带宽，也未能克服网络性能不稳定、高成本和多点传播不可靠等关键问题。
不过，现在中小企业和SOHO家庭用户可以通过采用Ruckus Wireless公司最新推出的无线多媒体产品，扩展Wi-Fi网络的覆盖范围，把高质量影像、话音、游戏和数据通过一个可靠的网络进行传输。
Ruckus Wireless公司CEO SeLina Lo女士表示：“Wi-Fi技术最初只是为数据传输而设，并非针对处理影像和话音等多媒体信息的应用。我们现在已经有效解决了最后100米接入线路的问题，可以保证以可靠和高成本效益的无线技术传送多媒体内容。中小企业用户和运营商现在可以克服使用环境中线路和服务安装问题，更方便地享受视频等新兴宽带服务。”
据SeLina Lo介绍，Ruckus Wireless无线产品中整合了智能式天线及流量监察技术、服务质量 (QoS)保障技术、多点传播 (multicast)软件技术以及具有专利的无线讯号收发方案，确保以最稳定的无线传输质量传送影像、话音和数据等多媒体信息。
新技术承载多业务
Ruckus BeamFlex是一种智能式天线技术。可以在任何标准的802.11芯片内加入MIMO多元化技术，以增加覆盖范围和性能，消除数据传输的死角。所有连接至BeamFlex存取点的802.11b/g客户端均可以立刻获得更佳的覆盖范围和数据吞吐量，无须修改任何设定。BeamFlex可以不断调校其天线形态，实时优化不同无线串流流量的讯号传输途径。该设备可以实时调校天线方向和每个客户端设备的数据传输率，确保获得一致的讯号质量、更广阔的覆盖范围和更高传输速度。
SmartCast是Ruckus公司专利的流量监察与管理技术，它可以结合先进的QoS及无线多重播放优化技术，为不同种类的数据流量提供最高质量的传输性能。SmartCast采用先进的数据流量管理算法及带宽管理技术，能够针对每部设备或每项服务，自动分辨应用和数据流量的种类以维持吞吐量。
据权威机构预测，2010年中国物联网产业市场规模为2000亿元；至2015年，中国物联网整体市场规模将达到7500亿元人民币，五年内年均复合增长率将超过30%。作为物联网数据传输系统的关键技术，无线通讯模块已经广泛应用到车载、医疗、电力等行业，并在3G的推动下迎来了快速增长。
3月2日，泰利特无线解决方案公司（AIM：TCM）2300万美元收购摩托罗拉解决方案公司M2M模块业务部门，而摩托罗拉相关员工也已顺利加盟泰利特。收购之后，泰利特在2010年度（截至2010年12月31日）合计收入将达到约1.8亿美元。泰利特在全球M2M市场上 占有近20%的市场份额。
6月8日，泰利特无线通信解决方案公司在北京召开“2011泰利特（Telit）中国战略”，宣布将全方位开拓中国业务，持续深入拓展包含智能交通、智能表计等在内的公共服务领域，从而巩固其作为一体化M2M解决方案提供商的强势地位。2011年，随着中国各地智慧城市规划出台和部分发达城市的示范作用，智能交通、智能电网等公共服务领域的需求将大幅上升。收购摩托罗拉M2M部门后，作为一家全球领先的M2M厂商，泰利特将在2011年持续积极拓展中国公共服务领域的各项业务，在实现12%市场占有率目标的同时，成为跨国M2M厂商中在中国市场最大的无线模块供应商。
据了解，泰利特（Telit）公司是国际领先的无线机器对机器（M2M）技术方案商，是全球唯一一家为各种无线技术提供通讯模块的公司。其专门开发、生产和销售GSM/GPRS, UMTS/WEDGE/HSDPA, CDMA/EVDO和短程射频应用模块。M2M应用让机器、设备和交通工具之间通过移动网络进行沟通，该产品在全世界范围内得到应用。泰利特于2009年7月与深圳比亚迪签署了产品合作协议，每年比亚迪为泰利特生产600-700万的模块产品，销往运往世界各地。近日，泰利特首席执行官Oozi Cats在深圳接受《物流》杂志社的专访。
《物流》：目前泰利特在深圳比亚迪生产的无线射频识别(RFID)标签的射频范围都有哪些规格？识别距离最长的是多少米，最短是多少米？主要供哪些国家或地区的用户使用？供中国用户使用的射频范围主要是哪几款？
Oozi Cats：目前Telit在比亚迪生产的无线射频模块覆盖的射频频段为:433M/868M/915M/2.4GHz。有效的通讯距离最长的达到1000米，最短的也有70米。目前主要应用于欧洲的自动贩卖机、物流仓储管理和无线抄表等领域。适合国内使用的主要有: 433MHz,2.4GHz,Zigbee等产品。
《物流》：中国物联网建设正在渐步开展中，国家及部份城市也出台物联网相关规划，面对庞大的新的产业链， 政府、企业及物联网企业应该如何配合？请你谈谈欧美等国家在这方面的做法。
Oozi Cats：随着市场的不断成长，产业链中各个环节的分工定位将更加明确。政府将在宏观层面主导整个行业的发展方向，产业链上游的服务提供商(如中国移动/中国电信等)将为各个细分行业制定相关的行业标准并提供稳定安全的通讯服务。而物联网企业由于更加贴近市场需求，他们会根据客户的需求，开发出更多的具有创新性的产品。目前在欧美等国家，行业应用主要是由运营商主导，大部分的企业都是根据运营商提供的标准接口和服务器开发产品。
《物流》：泰利特M2M技术在国内的智能电网、无线支付和个人跟踪定位方面提供完整的方案。在中国，受十二五政策利好刺激的物联网概念股集体飙升，您怎么看待物联网的应用潜力和压力？
Oozi Cats：中国的物联网相对来说还处于发展的初期，还有很多的系统化、标准化得工作需要去完善。随着物联网的进一步发展，应用的行业和范围将势必会有极大的丰富。当前中国物联网的应用还是主要集中于工业应用，而随着人们生活水平的提高，未来的远程医疗，智能家居也必将逐渐兴起。因此我们认为中国物联网未来的应用发展潜力是巨大的，但是同时也面临着巨大的挑战，如何引导行业的健康发展以及行业的标准化，产业化过程都需要做大量的工作。另外国内物联网行业领军企业的缺失也是国内物联网行业发展的一个制约因素。
《物流》：泰利特物联网系统在国际上的用户主要是哪些行业？在国内，你认为哪些行业将是物联网的潜在用户？
Oozi Cats：我们目前的客户主要还是集中在物流调度，车辆追踪管理，无线抄表，个人追踪，无线移动支付、远程医疗、家庭安防等行业。未来国内的物流调度，远程医疗等行业将会成为物联网的下一个增长点。
《物流》：专家认为，物流行业是物联网技术潜力最大的行业，但国物流企业运用物联网几乎为零。你是如何看待国内物流企业对此技术运用的难点？
Oozi Cats：其实国际上物流行业的应用一直是物联网的一个重点。像Symbol, UPS，DHL等企业一直在通过使用M2M相关产品来提高他们的仓储管理效率以及缩短物流的配送周期。这些全球物流行业巨头的成功经验都是值得国内相关企业借鉴的。在技术层面来看，国内物流企业面对的压力并不是很大，更多的原因可能是来自于企业的一次性设备投入成本与投资回收周期的平衡问题。
《物流》：在国内物联网技术方面，业内人士从之前关注无线射频识别(RFID)、传感器等硬件设备到目前无线通信网络技术及协议方面，在国外无线通信网络运营商在物联网的运用中又起什么样的作用？
Oozi Cats：营运商的介入势必对物联网行业产生一个正面的，积极的影响。运营商在行业标准的制定与推广方面将起到至关重要的作用，一旦国内相关行业的行业标准制定以后，产业化将是一个水到渠成的过程。目前国外的运营商的工作重点也主要是放在标准的制定和如何提高网络的服务质量以及安全性方面。
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