基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的通信網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)構(gòu)建

李 瑤，鄒雀平

（92941部隊(duì)45分隊(duì)，遼寧 葫蘆島 125000）

0 引 言

當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以復(fù)雜專用網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)和天地一體化網(wǎng)絡(luò)為代表，具有信息跨網(wǎng)流動(dòng)頻繁、網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)和設(shè)備動(dòng)態(tài)接入等特點(diǎn)[1]。復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境給人們的生活帶來了巨大改變，同時(shí)對通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)構(gòu)建提出了新的要求，包括更快的通信網(wǎng)絡(luò)傳輸速度、更安全的網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)萚2]。因此，引入一種無線寬帶接入技術(shù)，并基于此構(gòu)建了一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)。

1 通信網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)設(shè)計(jì)

1.1 導(dǎo)入無線寬帶理論

通過導(dǎo)入無線寬帶理論和無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建了通信網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)。無線寬帶接入技術(shù)是IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)系列的總稱，主要由單獨(dú)組網(wǎng)和混合組網(wǎng)組成。由于我國無線寬帶接入技術(shù)領(lǐng)域起步相對較晚，目前仍處于網(wǎng)絡(luò)搭建和單獨(dú)組網(wǎng)的初期[3]。無線寬帶接入技術(shù)有兩種模式終端，根據(jù)終端移動(dòng)性將其分為移動(dòng)終端接入和固定終端接入。模式架構(gòu)差異性導(dǎo)致了兩種終端接入模式在應(yīng)用領(lǐng)域上的差異。移動(dòng)性終端接入模式主要應(yīng)用于移動(dòng)性很強(qiáng)的用戶終端和車輛移動(dòng)系統(tǒng)上。移動(dòng)性終端可以適應(yīng)較復(fù)雜的環(huán)境，在數(shù)字通信系統(tǒng)中的應(yīng)用比較頻繁，如城市智能交通調(diào)度系統(tǒng)和現(xiàn)場應(yīng)急救援系統(tǒng)。移動(dòng)終端接入技術(shù)的應(yīng)用拓展將解決很多領(lǐng)域的難題，而固定終端接入模式通常被應(yīng)用于系統(tǒng)穩(wěn)定性較強(qiáng)且終端模式長期固定不變的地方，如政府機(jī)關(guān)大樓、辦公室以及用戶家庭局域網(wǎng)通信系統(tǒng)的接入終端。

無線寬帶接入技術(shù)具有時(shí)空信息通信和無縫隙覆蓋的特點(diǎn)，是世界各國關(guān)心的一種通信方式。目前，無線寬帶接入技術(shù)已進(jìn)入大規(guī)模發(fā)展階段，無線通信業(yè)務(wù)也隨之發(fā)展起來，已經(jīng)從音頻領(lǐng)域市場向?qū)拵襟w領(lǐng)域市場進(jìn)發(fā)。市場的拓展使無線寬帶接入技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)更加凸顯，無線寬帶接入技術(shù)的發(fā)展使無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的市場更加廣泛。除了基本的語音業(yè)務(wù)，無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)也逐漸被大眾接受和應(yīng)用，無線業(yè)務(wù)的相關(guān)行業(yè)逐漸得到發(fā)展。

1.2 構(gòu)建無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)

利用無線寬帶接入技術(shù)構(gòu)成的無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造，從上層到下層的結(jié)構(gòu)分布依次是核心網(wǎng)絡(luò)層、網(wǎng)絡(luò)工作組、無線寬帶接入技術(shù)以及IEEE802.16協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。該網(wǎng)絡(luò)的框架包括核心網(wǎng)、接入網(wǎng)、無線寬帶接入技術(shù)和用戶終端。其中，核心網(wǎng)絡(luò)是利用數(shù)據(jù)接口將上網(wǎng)和滿足用戶需求等功能網(wǎng)絡(luò)相互連接；接入網(wǎng)由網(wǎng)卡和基站組成。接入網(wǎng)主要是為用戶終端提供代理、認(rèn)證和授權(quán)等服務(wù)，對空中網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)據(jù)和無線網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行維護(hù)和管理，對傳輸頻率進(jìn)行控制，支持網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議選擇等。在用戶終端，用戶可以根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)特定的功能和自身需求。隨著第四代通信技術(shù)的崛起，無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)將促使通信領(lǐng)域發(fā)生巨大的變化。

2 通信網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)框架設(shè)計(jì)

將無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)作為通信網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)的基本構(gòu)成，設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)框架。該通信網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)的基本框架如圖1所示。

圖1 通信網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)基本框架

通信網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)應(yīng)具備通信獨(dú)立性，且覆蓋范圍不受傳統(tǒng)通信設(shè)備的限制和影響。無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)要求搭建迅速，且可靠性較強(qiáng)。當(dāng)無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)搭建成功后，可以進(jìn)行獨(dú)立的通信和數(shù)據(jù)傳輸，能夠?qū)?shù)據(jù)儲(chǔ)存在IP核心網(wǎng)，通過核心網(wǎng)的服務(wù)器將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o線寬帶接入基站，再通過接入網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸給終端用戶。

在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，只有一個(gè)基站單獨(dú)存在。該基站是整個(gè)Mesh網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)點(diǎn)，其他基站都以這個(gè)核心網(wǎng)點(diǎn)的基站為中心，以固定的距離為半徑相互連接，從而構(gòu)建成網(wǎng)狀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型。它的優(yōu)勢在于部署和規(guī)劃都比較靈活，能夠根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)變化，具有重要的實(shí)際操作意義。Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在不同區(qū)域可以根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r在一定范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)延伸和拓展，具體與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模大小、覆蓋范圍和組建基站的大小等因素相關(guān)。

3 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸

為了監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度和信息傳輸安全，在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)了一個(gè)通信系統(tǒng)軟件。該軟件的運(yùn)行流程如圖2所示。

圖2 通信系統(tǒng)軟件

當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行準(zhǔn)備就緒開始工作時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出指令進(jìn)行模塊初始化。完成模塊初始化后，數(shù)據(jù)采集模塊開始運(yùn)行，利用無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)計(jì)算通信網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，檢測信息傳輸安全性，從而通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)得出結(jié)果。

4 實(shí)驗(yàn)對比

將基于無線寬帶接入技術(shù)搭建的通信網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)，分別與基于CDMA技術(shù)、WiFi技術(shù)、XDSL技術(shù)搭建的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對比，結(jié)果如表1、表2及表3所示。

通過表1、表2及表3可知，基于無線寬帶連接技術(shù)搭建的通信網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)，通信網(wǎng)絡(luò)傳輸速度更快，通信網(wǎng)絡(luò)傳輸安全性更高。

表1 無線寬帶接入技術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)和CDMA技術(shù)的對比

表2 無線寬帶接入技術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)和WiFi技術(shù)的對比

表3 無線寬帶接入技術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)和XDSL技術(shù)的對比

5 結(jié) 論

無線寬帶連接技術(shù)可以充分利用無線技術(shù)來支持網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性，便于在各種地區(qū)搭建無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)。無線寬帶連接技術(shù)就便利性來說，有利于技術(shù)的普及和全球化發(fā)展。利用無線寬帶連接技術(shù)構(gòu)成無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)，基于無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)搭建通信網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)，與其他技術(shù)相比優(yōu)勢明顯，能夠有效提高接入網(wǎng)絡(luò)的速率和網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率。