關於研究的無線網路技術論文有哪些

General 更新 2024年12月22日

  以下是小編為大家整理到的關於研究的無線網路技術論文,歡迎大家前來閱讀。

  關於研究的無線網路技術論文一:

  隨著網路時代的步入,計算機網路技術被人們廣泛應用在各行各業,同時為各行各業都帶來了方便,計算機網路技術給各行各業都帶來了方便,提高了工作質量。

  目前,計算機網路已經家喻戶曉,人們通過網路可以實現許多功能,人們生活中的網上購物,以及一些銀行轉賬的商業活動,都運用計算機網路來完成,充分體現了計算機網路給人們帶來的快捷和方便。但是對於這些功能的廣泛使用,繼而網路安全問題就顯得尤為重要,同時也引起了人們對網路安全的重視,

  不難理解,對於這樣一個開放式的共享系統,必然會存在安全隱患問題,黑客的不斷出現給計算機網路系統帶來了不少困擾,所以計算機網路的安全技術備受關注。本文通過對計算機網路特點分析,瞭解計算機網路存在的風險,以及網路防禦的具體措施。

  1 網路風險因素

  計算機網路在應用中通常有以下幾種風險因素:

  1.1 網路開放性

  計算機網路技術的開放性導致計算機系統在這樣的網路下存在不少安全問題。任何人都可以很方便的訪問到網際網路上的資訊,也很容易獲取一個企業或者個人的敏感資訊。對於這一問題,人們採取了大量的安全措施,雖然避免了一些,但仍然存在很大的安全隱患。

  1.2 網路作業系統的漏洞

  傳統的安全管理措施往往忽視了系統的後門,網路作業系統對於整個網路的執行起著重要的作用,同時還提供網路所需的各種協議。由於網路協議實現的複雜性,導致網路作業系統在實現過程中必然存在缺陷和漏洞。防火牆對這類安全問題很難察覺,所以這些問題經常進入到系統中而沒有被防火牆攔截。

  1.3 網路資源共享存在的缺陷

  計算機網路的主要應用目的就是實現資源共享,但也恰恰給安全隱患的進入提供了機會,隨著網際網路技術的發展和市場的需求越來越大,外部服務需求不能很好的避開攻擊者利用服務請求對系統造成的破壞,輕而易舉的獲得網路資料包。

  1.4 網路系統設計的缺陷

  合理的網路設計不僅給人們帶來方便,節約資源,同樣也具備較好的安全性。但是如果網路設計不合理,就會給整個網路系統帶來威脅,系統中出現BUG,甚至系統的安全工具中也存在漏洞。BUG問題幾乎每天都會出現,維護人員在修補BUG的同時又會導致新的BUG出現。黑客常常利用BUG攻擊網路系統。例如當程式存在記憶體溢位的BUG。目前的安全工具無法阻止利用BUG對系統的攻擊。所以,網路的系統設計對整個系統的執行影響很大。網路裝置以及網路協議和網路作業系統都會直接給系統帶來安全隱患。

  1.5 惡意攻擊

  人們在網路中遇到的黑客攻擊和網路病毒都屬於惡意攻擊。這種問題的防範比較難。隨著網路系統的大眾化,這類惡意攻擊越來越多,影響範圍也越來越廣。防火牆可以有效的保護系統的安全,可以隱蔽內部系統的結構,限制外部網路訪問內部系統。內部系統之間的訪問,防火牆卻不能阻止。所以,許多攻擊者利用這一特點,利用內部網路到內部網路的訪問實施入侵行為很難被防火牆所阻攔。

  1.6 網路安全意識淡薄

  人們在網路過程中,有些使用者為了提高資料傳輸速度,減少等待時間會主動退出防火牆,讓自己的電腦資訊系統暴露在計算機病毒攻擊中,失去防禦功能的計算機,其後果是可想而知的。

  2 計算機網路防禦的防範措施

  網路防火牆技術通常指外部網與內部網之間的安全防範手段。網路防火牆能夠制約內部網路與網布網路直接的互相訪問,從而保護內部網路結構。防火牆通常安裝在內部網路與網布網路的連線點。從內部網路發出的資訊或者由外部網路傳輸進來的資訊全部要經過防火牆。防火牆能控制網路之間的訪問,防止外部網路通過非法手段訪問內部網路,盜取內部網路資源包,從而保護內部網路的執行。針對目前出現的問題,提出以下防範措施來更有效地避免網路安全問題的發生:

  安全加密技術。安全加密技術能保證電子商務系統的網路環境,使通過計算機網路系統完成的電子交易等活動更為可靠。因此,完善的對稱加密和非對稱加密仍然廣受關注。對稱加密就是常規的口令技術,加密運算和解密運算運用同樣的金鑰。不對稱加密與對稱加密剛好相反,它的揭祕金鑰與加密不同,加密金鑰公佈於眾,而解密金鑰卻只有自己知道。

  入侵檢測技術:通過各類系統和網路資源採集的資訊,對資訊進行分析處理,判斷其是否為入侵行為。同過對網路系統的異常行為檢測,入侵檢測技術可以及時的發現異常,並進行記錄和報警,從而阻斷破壞性行為的入侵給系統帶的來損失。入侵檢測系統還可以對使用者和系統行為進行監控,跟蹤異常的行為。

  2.1 建立網路安全感知系統

  網路安全感知系統是近年來發展起來的新防禦功能,這種防禦感知是建立在netflow 的異常檢測的基礎上的,對於未經允許或不存在的虛擬主機IP地址發來的請求訊號進行遮蔽並向網路警察主動報告,這樣,由專業網路警察進行主動查驗,讓自身系統提高免疫功能。

  我們為了提高來自網路的異常檢測效率,我們對網路netflow資料流採用高位埠資訊分散式異常檢測演算法,實現網路異常檢測的大規模化,提高速率。

  2.2 建立網路安全管理制度

  單位要設計算機網路系統維護員,專人負責對網路和系統裝置進行檢測和維護,保持各種設施整潔乾淨,認真做好裝置檢查,對不正常的執行狀況或操作及時發現並糾正,保證裝置處於良好功能狀態,網路執行安全穩定,並有權監督和制止一切違反計算機網路安全的行為。對伺服器及網路必須嚴密防護,包括網路軟、硬體,防止非法使用者侵入。不得擅自在終端機上啟用其他軟體,系統維護員每月進行一次資料庫維護及資料備份。

  當然,計算機網路網路技術的安全防禦,需要不斷提升和發展,在硬體方面需要捨得投入,在人力方面需要培養,在財力方面需要優先安排,各個領導和技術人員要有優先防範意識,資料安全就是精神安全。

  3 結束語

  目前社會已進入資訊時代,計算機網路技術的應用已經覆蓋到各行各業,維護好系統是首要問題,想要更好的利用計算機網路技術給人們帶來方便,就一定要保證系統的安全問題。只有保證網路的安全,建立高素質的網路管理體系,能能更好的確保資訊的完整性和準確性,使計算機網路技術在服務大眾的同時保證人們的財產安全。

  關於研究的無線網路技術論文二:

  1 引言

  根據我國第31次網際網路絡發展狀況統計報告,截至到2012年年底,我國網民規模達5.64億,其中手機網民數達到4.20億。該報告顯示,Internet應用在我國迅速普及,已經融入到社會的各個層次和方面,特別是寬頻和手機這兩種接入方式發展加快,顯示隨時、隨地、隨意的寬頻Internet應用需求成為新的增長點。

  根據鐵道部2012年鐵道統計公報,2012年我國鐵路運輸傳送量達到18.93億人次,完成旅客週轉量9812.33億人公里,鐵路旅客運輸規模位於世界第一。其中客運專線建設全面推進,特別是自2007年4月“和諧號”動車組列車開行以來,以其安全、快速、舒適、方便的運輸品質,開創了我國鐵路旅客運輸新局面。

  然而,在資訊社會的今天,行進中的旅客列車卻依然是資訊的孤島,每年有十幾億旅客在列車上度過數百億小時與Internet隔離的時光。如今,越來越多的旅客隨身攜帶膝上型電腦、平板電腦、智慧手機等行動網路裝置,有在列車上隨時上網的需求。因此,旅客列車寬頻Internet應用研究不僅可提升鐵路服務質量、滿足旅客日益強烈的寬頻Internet服務的需要,同時也是一個潛力巨大的市場[1-3]。

  2 旅客列車寬頻網路概述

  國內對鐵路無線的前期研究主要集中在採用GSM-R/GPRS等移動蜂窩通訊技術為列車提供窄帶連線,應用領域主要為鐵路訊號傳輸和列控等。然而該技術的頻率頻寬目前只有4MHZ,該網路本質上仍然是2G移動通訊技術,在移動環境下,其頻寬也只有幾kbit/s,根本就無法滿足列車上旅客訪問網際網路的需求。針對於這種情況,本文提出了一種基於無線Mesh網路技術的旅客列車寬頻網路設計方案。

  旅客列車寬頻網路是基於Wi-Fi的鐵路專用無線Mesh網狀網技術網路技術的一種新型網路,可提供寬頻高速移動的無線網路,支援基於IP的話音、視訊和資料傳輸業務。網路具有自我組織、自動配置、效能自動調節、鏈路自動修復等特性,支援負載均衡和冗餘備份,為高速列車上網際網路接入、資料傳輸和語音服務提供穩定可靠的承載平臺。

  它提供頻寬高達300M的無線鏈路通道,以無線基站系統所構成的無線鏈路為骨幹網與鐵路有線傳輸網相結合。該網路的的實現不僅可以滿足高速列車上旅客對寬頻Internet服務的需求,而且可以作為鐵路運營維護管理的輔助手段,能夠提供定點視訊監控、移動視訊監控、機車車輛資料實時互動、突發事件的應急指揮、話音通訊及編組場應用等功能,可提高運營維護管理效率、減人增效。

  旅客列車寬頻網路的拓撲圖如圖1所示。

  3 旅客列車寬頻網路結構設計

  旅客列車寬頻網路由列車無線區域網、車-地寬頻連線、地面無線Mesh網路3層結構組成,如圖2所示。

  根據資料流的源和目的地址,可以將旅客列車寬頻網路應用分類兩大類:車內資料流和車-地間資料流。對於車內資料流,直接在列車無線區域網內部高速轉發。對於車-地間資料流,由車-地寬頻連線實現車地資料快速互動。由於我國鐵路現有的互動網、傳輸網、資料通訊網三大基礎網路一般還只到達主要站段,沿線部署的無線基站難以實現直連,它們可以通過地面無線Mesh網路實現通訊資料匯聚。

  基於無線Mesh網路技術的旅客列車寬頻網路結構如圖3所示。   無線Mesh網路的最大的特點是網路中的每個節點都可以傳送和接收訊號,每個無線網路節點都可以與一個或者多個對等的無線網路節點直接進行通訊,每個無線網路節點都可以同時作為AP和路由器。因此,在組建無線Mesh網路時,列車上只需設定一個接入點車載Mesh裝置即可,每節車廂中設定的AP與車廂內旅客使用的智慧手機、膝上型電腦等移動終端均可視為網路中的節點,這樣可以很好的保證網路的連通性和穩定性。

  旅客列車寬頻網路的核心部分是地面無線Mesh網路以及列車內部的無線區域網的組建。

  3.1 地面無線Mesh網路

  鐵路無線Mesh網路的核心部分是鐵路沿線架設的無線Mesh基站,固定Mesh基站的間距平均為2公里--直線區域Mesh基站間距離略大,而山區和隧道區域所需要的Mesh基站間距在1.5公里左右。固定Mesh基站之間的互聯採用5.8GHz技術,對車輛的接入也採用5.8GHz頻段技術。固定Mesh基站經過多跳無線組網之後,進入到就近的光纖節點處。為了保證車輛高速移動的情況下能夠在固定Mesh基站之間快速切換,必須在車輛上安裝移動車載Mesh裝置。該網路支援移動速度高達300公里時速的漫遊切換。

  鐵路無線Mesh網路中主要使用兩種Mesh基站。一是,光纖落地節點固定基站採用GCM8622 Mesh基站,即每個光纖落地點均需放置一套GCM8622。該Mesh基站內建了3塊802.11n模組,可以為系統提供更高的整體效能。按照實際環境的經驗值,每個802.11n扇區在1公里內可提供70Mbps以上的匯聚吞吐量。二是,沿線的無線中繼節點基站採用GCM8632 Mesh基站,即在鐵路沿線光纖無線中繼基站使用GCM8632裝置,該裝置內建3塊802.11n模組,其中兩塊5.8GHz模組分別處理Mesh上行和Mesh下行的通訊,保證了無線網路多跳的高寬頻和低時延,另一個5.8GHz模組處理移動車載Mesh裝置的無線接入,支援第三方太陽能電池供電。地面無線Mesh網路結構如圖4所示。

  3.2 列車無線區域網

  在每節車廂設定一個AP接入點,在整列車最中央的那節車廂設定一臺車載Mesh裝置、一臺路由器和流媒體伺服器,整列車通過車載Mesh裝置與鐵路兩邊的基站建立連線,形成一個無線區域網絡。而車廂內部以車載流媒體伺服器為中心,以各車廂AP接入點為節點,組成一個車域無線網路。目前,我國的動車組在出廠時已經部署了內部的AP接入點,只需在中央控制部分增加一套流媒體伺服器裝置即可滿足列車內部無線區域網的組網需求。

  車載Mesh裝置採用GCM8300裝置,該裝置保證列車在高速移動和快速切換下依然保證無間斷的通訊,提供至少40Mbps車地通訊頻寬。GCM8300裝置內建1個5.8GHz 802.11n無線模組,並提供1個千兆乙太網介面用於連線車載路由器。

  4 旅客列車寬頻網路關鍵技術及應用場景

  4.1 旅客列車寬頻網路的關鍵技術

  ⑴車地互聯的實現。旅客列車寬頻網路採用集中接入的模式,在旅客列車內部組成一個區域網,由車載通訊閘道器集中負責與地面基站的車-地互聯。車載網路終端均是接入到列車區域網,當需要與地面網路通訊時再由車載通訊閘道器進行資料中繼。

  ⑵車載通訊網路在不同的Mesh節點間實現無縫的AP間切換。在鐵路沿線的無線寬頻覆蓋中,AP採用方向性天線沿鐵路線進行定向覆蓋,其覆蓋半徑可超過1公里。旅客列車是沿著鐵軌按照規定的執行軌跡移動,並且鐵路沿線的AP部署也是已知的,即車載通訊閘道器可以預知其即將接入的下一個AP。同時,由於車載通訊閘道器往往是一個獨立的WIFI裝置,比一般移動節點可以更方便地整合多個無線模組。

  ⑶無線網路安全機制。旅客列車寬頻網路的安全機制主要由車地互聯層實現,即車載通訊閘道器只能接入合法的地面Mesh節點,而地面Mesh節點只允許合法的車載通訊閘道器接入。車載通訊閘道器和地面Mesh節點都與使用者無關,可以採用特殊的身份識別機制達到更高效更安全的身份認證。

  ⑷網路管理技術。旅客列車寬頻的網路管理涉及到車地互聯層的車載通訊閘道器、地面接入層的Mesh節點、匯聚層的匯聚閘道器和交換控制中心。交換控制中心定期採集每個Mesh節點和車載通訊閘道器的狀態資料,根據操作人員指令或動態最小生成樹演算法等生成包含網路管理資訊的配置指令碼,然後將相關配置指令碼傳送給對應節點。各節點定期或根據指令隨機向交換控制中心報告節點狀態,接收並應用交換控制中心下達的配置指令碼,從而實現網路的集中管理和效能優化。

  4.2 旅客列車寬頻網路的應用場景

  ⑴列車車廂應用。列車寬頻網路可以實現多種應用:列車內部視訊監控;旅客語音通訊;客運業務資料傳輸;旅客網際網路資料訪問。

  ⑵站場應用。可以實現在途列車與排程之間的通訊、地面工作人員之間的通訊、車上與地面工作人員的通訊。

  5 結束語

  我國正處於經濟高速發展時期,各種運輸方式發展迅速,要想在激烈的運輸市場中取得有利地位,除了需要升級硬體設施外,也應以旅客為本,為旅客提供人性化的資訊服務。可以確信,基於無線Mesh網路技術的旅客列車寬頻網路的建設將極大提高鐵路旅客服務質量,改善鐵路形象,為我國鐵路資訊化建設做出貢獻。

  關於研究的無線網路技術論文三:

  千兆無源光網路GPON是一種面向下一代網路的接入技術,它具有速率高、傳輸距離長、效率高和可伸縮性強等關鍵優勢。同時,GPON支援引入更高頻寬的乙太網新業務,並能低成本提供傳統的語音服務。該技術正被大多數運營商視為實現接入網業務寬頻化,綜合化改造的理想技術。隨著城市化程序的加快,城市高層建築數量也不斷上升,城市人口越來越密集。如何在高層建築中進行移動業務覆蓋是現今全球運營商需要解決的系統性問題。下面,文章就基於千兆無源光網路GPON技術的移動系統資料傳輸網路改造進行探究。

  1.GPON網路的工作原理

  1.1 GPON 網路參考模型

  PON 網路是一種點到多點P2MP結構的無源光網路;由光線路終端OLT、光網路單元ONU光分配網路ODN組成。

  1.2 資料複用

  GPON 系統採用WDM 技術,實現單纖雙向傳輸。為了分離同一根光纖上多個使用者的來去方向的訊號,採用以下兩種複用技術:下行資料流採用廣播技術;上行資料流採用TDMA 技術。

  1.3 GPON 網路的保護倒換方式

  1光纖備份方式特點;

  2OLT 埠備份方式特點;

  3全備份方式特點;

  4混和備份方式特點。

  2.頻寬需求

  GPON系統最高支援下行速率2.488Gbit/s,上行速率1.244Gbit/s,這是當前已商用接入網技術所能達到的最高速率,根據統計和查詢,表1顯示各業務在不同的環境下對頻寬的需求情況。

  下面按照上表的資料來進行一個計算:

  假設一棟30層的電梯公寓住戶數量為n戶,每10層安裝一套室分系統,則全樓需要3套室分裝置。以上所有的業務只分配1個GPON介面,提供的有效頻寬2Gbit/s。

  3.多業務支援和安全

  GPON採用GEM對多業務流實現簡單、高效的適配封裝。GEM提供了一種靈活的幀結構封裝,支援定長和不定長幀的封裝,對多種業務實現通用對映,不需要進行協議轉換,實現過程簡單,開銷小,協議封裝效率最高可達94%,實現了頻寬資源的充分利用。

  室分系統部署以後,原有寬頻業務和移動業務將並存。通過流分類、VLAN劃分等把各種業務進行區分和隔離,提供不同的優先順序,對不同的業務分別進行運營管理。根據優先順序、VLANID、業務型別等標記各種業務型別。按VLAN進行業務流分類,實現寬頻業務與移動業務的隔離,不同的業務通知設定不同的優先順序來滿足不同型別的QoS保證。

  對於下行採用廣播方式的資料,為了防止被未授權的ONU獲取,可以採用AES加密演算法,對資料幀加密和加擾,確保GPON下行資料傳輸安全,防止資料竊聽。

  4.同步

  由於各移動基站的覆蓋範圍都是有限的,特別是用於室內系統,更要控制其覆蓋範圍,那麼當用戶從大樓內向大樓外的移動過程中,業務要能及時切換到室外的巨集基站上去,這個過程叫做切換。切換時要求各基站之間的頻率和相位必須同步在一定範圍之內,所以移動技術對於同步都有嚴格的要求。

  在以GSM為代表的2G中,網路只需要頻率同步,不需要時間同步。到了3G時代,出現了三種制式:WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。其中,WCDMA也是隻需要頻率同步,不需要時間同步。而另外兩種3G技術以及LTE不僅需要頻率同步,也需要較高精度的時間同步。

  對於同步一般可採用2種方法:

  1可以採用全球衛星定位系統GPS實現同步。但GPS系統由美國軍方開發和控制,存在一定的政治風險。現在,我國自主研發的衛星導航系統“北斗”衛星系統,目前已經開始上線運營,如果使用“北斗”衛星系統則不會出現上述政治風險。所以,可以使用北斗衛星系統進行授時和同步。

  2採用類似SDH的同步原理,定時資訊從OLT經過PON的光物理層傳遞到ONU;網路參考時鐘從OLT側輸入,作為該PON網路的公共時鐘源,ONU與該時鐘源保持頻率同步。此方案的時鐘同步精度優於0.01×10-6,可以滿足承載基站業務的頻率同步要求。

  5.自愈保護

  在對PON進行工程部署時,一個值得考慮的問題就是如何對PON進行保護。眾所周知,PON存在的意義和價值就是在解決高密度接入需求的同時保證低廉的建設成本。如果以類似SDH網路對PON進行深度1∶1或1∶1的保護,則從光纜資源角度PON就已經失去了其根本的特點和優勢。那麼如何在發揮PON網路的優勢的同時,也能兼顧到業務的自愈保護呢?圖4~6中列舉了現網中所使用的3種拓撲結構方式。

  1樹型結構使用範圍最為廣泛,適用於接入使用者密集分佈的住宅區、商業區等高密度接入區域。對於新建PON以及需要大規模改造的區域,樹型結構便於建設與維護,同時也方便網路的擴容。

  2匯流排型結構使用的場景主要是城市交通監控攝像系統使用。其特點如電路中的串聯電路,隨著距離的延長,訊號衰減會增長。並且一個光分鏡的損壞會影響後面裝置的正常工作。

  3環形結構可以看成特殊的匯流排結構,其中光訊號的傳輸方向可以分為順時針和逆時針。環網主要使用場景為SDH接入環的改造,它能較好地相容現有SDH光纜敷設特點。對於網路擴容,新增同級別的ONU將涉及到光纜割接問題,因此擴容投資成本較大,適合一次性大規模建設。

  由於樹型結構是現網寬頻接入中使用最主要的一種方式。基於資源共用的目的,室分系統也只能使用這種以樹形結構為主的網路結構。在具體使用中,應當根據實際需求進行適當改造,增強結構自愈保護的能力。

  對於樹型結構組網模式而言,網路最薄弱的環節在於其單一的分光器,OLT以及主幹光纜的主幹保護方式就是對主幹部分的組成部分進行1+1的冗餘,通過業務切換達到容錯的目的。同時,對於連線移動基站裝置的支路光纖以及分光器也要做到1∶1備份,所以可採用的網路結構來進行改造。

  在以上兩種優化結構中,對於原有的寬頻接入使用者,不需進行冗餘改造。只是對於連線室分系統的ONU,才進行冗餘改造,改造的拓撲結構圖可以採用其中的一種進行。這樣在網路建設過程中既控制了成本,也提供了足夠的業務保護。

  6.結束語

  綜上所述,千兆無源光網路GPON技術的優勢是明顯的。通過對千兆無源光網路GPON在業務頻寬、多業務支援、同步以及自愈保護等幾方面的分析,在高層建築的室分系統中的資料傳輸通路引入PON網路,是完全可行的。通過改造,運營商可以充分利用以後的寬頻接入的資源,避免了傳輸資源重複投資,快速高效、高質量部署好室分系統,效益十分明顯,因此,我們有理由相信千兆無源光網路GPON技術的未來應該有很好的發展。

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