移動(dòng)通信課程設(shè)計(jì)移動(dòng)無線信道多徑衰落的仿真_第1頁
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文檔簡介

1、*實(shí)踐教學(xué)*蘭州理工大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院2011年秋季學(xué)期移動(dòng)通信 課程設(shè)計(jì)題 目:移動(dòng)無線信道多徑衰落的仿真 專業(yè)班級(jí): 通信工程(4)班 姓 名: 王彬 學(xué) 號(hào): 08250408 指導(dǎo)教師: 張璽君 成 績: 摘 要移動(dòng)通信的發(fā)展速度非常的快,而無線信道是移動(dòng)通信中傳輸信號(hào)的媒介,只有深刻掌握和了解移動(dòng)無線信道的特征,我們才能提出解決各種干擾的措施。這對(duì)于提高系統(tǒng)的抗噪聲性能和提高系統(tǒng)的傳輸可靠性都具有非常重要的作用。本次設(shè)計(jì)在簡要介紹了移動(dòng)無線信道的基本概念、特點(diǎn)、分類及理論知識(shí)上,針對(duì)移動(dòng)無線信道中信號(hào)傳輸環(huán)境的復(fù)雜性和隨機(jī)性,結(jié)合matlab軟件運(yùn)用數(shù)字信號(hào)處理方法仿真分析了無線信

2、道各信號(hào)受多徑干擾的情況。關(guān)鍵詞:移動(dòng)信道;多徑衰落;matlab仿真前 言移動(dòng)無線信道傳輸特性的仿真對(duì)移動(dòng)通信的研究具有重要意義,其中多徑衰落仿真又是其中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。針對(duì)多普勒頻移和無線信道的隨機(jī)性,討論了無線信道的小尺度模型。運(yùn)用數(shù)字信號(hào)處理方法,在頻域給出了多普勒濾波仿真信道多徑衰落的方法、頻率選擇性信道的仿真模型和仿真曲線。該方法較好地模擬了信號(hào)載波頻率和通信終端移動(dòng)速度的影響。多徑效應(yīng)(multipatheffect)是電波傳播信道中的多徑傳輸現(xiàn)象所引起的干涉延時(shí)效應(yīng)。在實(shí)際的無線電波傳播信道中(包括所有波段),常有許多時(shí)延不同的傳輸路徑。各條傳播路徑會(huì)隨時(shí)間變化,參與干涉的各分量

3、場之間的相互關(guān)系也就隨時(shí)間而變化,由此引起合成波場的隨機(jī)變化,從而形成總的接收?qǐng)龅乃ヂ?。因此,多徑效?yīng)是衰落的重要成因。多徑效應(yīng)對(duì)于數(shù)字通信、雷達(dá)最佳檢測等都有著十分嚴(yán)重的影響。多徑效應(yīng)移動(dòng)體(如汽車)往來于建筑群與障礙物之間,其接收信號(hào)的強(qiáng)度,將由各直射波和反射波疊加合成。多徑效應(yīng)會(huì)引起信號(hào)衰落。各條路徑的電長度會(huì)隨時(shí)間而變化,故到達(dá)接收點(diǎn)的各分量場之間的相位關(guān)系也是隨時(shí)間而變化的。這些分量場的隨機(jī)干涉,形成總的接收?qǐng)龅乃ヂ?。各分量之間的相位關(guān)系對(duì)不同的頻率是不同的。因此,它們的干涉效果也因頻率而異,這種特性稱為頻率選擇性。在寬帶信號(hào)傳輸中,頻率選擇性可能表現(xiàn)明顯,形成交調(diào)。與此相應(yīng),由于不

4、同路徑有不同時(shí)延,同一時(shí)刻發(fā)出的信號(hào)因分別沿著不同路徑而在接收點(diǎn)前后散開,而窄脈沖信號(hào)則前后重疊。多徑效應(yīng)移動(dòng)體往來于建筑群與障礙物之間,其接收信號(hào)的強(qiáng)度,將由各直射波和反射波疊加合成,隨著汽車位置的變化,各條路徑的電長度會(huì)隨時(shí)間而變化,故到達(dá)接收點(diǎn)的各分量場之間的相位關(guān)系也是隨時(shí)間而變化的。這些分量場的隨機(jī)干涉,形成總的接收?qǐng)龅乃ヂ?。ii目 錄摘 要i前 言ii第1章 學(xué)校描述1第2章 需求分析22.1 帶寬(核心層、(部門層、)桌面)32.1.1 主干網(wǎng)帶寬的考慮32.1.2 客戶機(jī)的帶寬分析32.2 子網(wǎng)與vlan規(guī)劃32.2.1 子網(wǎng)按照學(xué)校的地理分布和應(yīng)用的數(shù)據(jù)流量進(jìn)行劃分32.2.

5、2 工作組網(wǎng)42.3 實(shí)現(xiàn)的信息服務(wù)42.4 應(yīng)用程序42.5 存儲(chǔ)系統(tǒng)分析52.6 系統(tǒng)及數(shù)據(jù)安全分析52.6.1 網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)劃52.6.2 校園網(wǎng)防病毒解決方案62.7 qos62.8 網(wǎng)間隔離63.1 主干網(wǎng)傳輸方案設(shè)計(jì)83.1.1 蘭州一中校園網(wǎng)方案設(shè)計(jì)83.1.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)說明83.2 internet接入方案93.3 遠(yuǎn)程訪問支持93.4 子網(wǎng)劃分與vlan設(shè)定103.5 網(wǎng)間隔離方案設(shè)計(jì)103.6 存儲(chǔ)方案113.7 設(shè)備選型123.7.1設(shè)計(jì)思路123.7.2服務(wù)器設(shè)備選型方案133.8 軟件143.9 信息服務(wù)方案153.10 綜合布線方案153.10.1結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)的

6、組成及設(shè)計(jì)163.10.2 綜合布線應(yīng)用實(shí)例16第4章 網(wǎng)絡(luò)管理184.1 網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計(jì)184.2 網(wǎng)絡(luò)管理員184.3 關(guān)鍵設(shè)備的管理194.4 ip地址的管理19第5章 系統(tǒng)主要設(shè)備報(bào)價(jià)20參考文獻(xiàn)21課程設(shè)計(jì)總結(jié)22第1章 移動(dòng)通信通信雙方有一方或兩方處于運(yùn)動(dòng)中的通信。包括陸、海、空移動(dòng)通信。采用的頻段遍及低頻、中頻、高頻、甚高頻和特高頻。移動(dòng)通信系統(tǒng)由移動(dòng)臺(tái)、基臺(tái)、移動(dòng)交換局組成。若要同某移動(dòng)臺(tái)通信,移動(dòng)交換局通過各基臺(tái)向全網(wǎng)發(fā)出呼叫,被叫臺(tái)收到后發(fā)出應(yīng)答信號(hào),移動(dòng)交換局收到應(yīng)答后分配一個(gè)信道給該移動(dòng)臺(tái)并從此話路信道中傳送一信令使其振鈴。1.1移動(dòng)通信的特點(diǎn)(1)移動(dòng)性。就是要保持物體

7、在移動(dòng)狀態(tài)中的通信,因而它必須是無線通信,或無線通信與有線通信的結(jié)合。(2)電波傳播條件復(fù)雜因移動(dòng)體可能在各種環(huán)境中運(yùn)動(dòng),電磁波在傳播時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射、折射、繞射、多卜勒效應(yīng)等現(xiàn)象,產(chǎn)生多徑干擾、信號(hào)傳播延遲和展寬等效應(yīng)。(3)噪聲和干擾嚴(yán)重。在城市環(huán)境中的汽車火花噪聲、各種工業(yè)噪聲,移動(dòng)用戶之間的互調(diào)干擾、鄰道干擾、同頻干擾等。(4)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。它是一個(gè)多用戶通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò),必須使用戶之間互不干擾,能協(xié)調(diào)一致地工作。此外,移動(dòng)通信系統(tǒng)還應(yīng)與市話網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)等互連,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是很復(fù)雜的。(5)要求頻帶利用率高、設(shè)備性能好。1.2無線信道移動(dòng)通信的傳輸媒介即大氣空間就是無線道,無

8、線信道有很復(fù)雜的特性,并且其特性會(huì)不斷的變化,各種地形地物的影響和用戶終端的移動(dòng)使得無線信道具有極大的隨機(jī)性。一般用路徑損失、陰影衰落和多徑衰落三種效應(yīng)描述大、中、小三種不同尺度范圍內(nèi)信道對(duì)傳輸信號(hào)的作用。多徑衰落也稱快衰落,是由于同一信號(hào)沿兩個(gè)或多個(gè)路徑傳播,以微波的時(shí)間差到達(dá)接收機(jī)時(shí)相互干涉引起的。而這些波稱為多徑波,多徑波在接收天線處合成一個(gè)幅度和相伴都急劇變化的信號(hào),其變化程度取決于多徑波的強(qiáng)度、傳播時(shí)間差以及傳播信號(hào)的帶寬。主要表現(xiàn)在三個(gè)方面:1. 經(jīng)過短距離或短時(shí)間傳播后信號(hào)強(qiáng)度產(chǎn)生急劇變化;2. 在不同路徑上,存在著時(shí)變多普勒頻移引起的隨機(jī)頻率調(diào)制;3. 多徑傳播時(shí)延引起的擴(kuò)展。

9、1.2.1常用的改善方法針對(duì)種種情況,在移動(dòng)通信中,可以采取功率控制、基站切換、分集、交織、自適應(yīng)均衡等各種有效的方法來保證通信的質(zhì)量。在仿真驗(yàn)證這些方法的效果時(shí),常常首先對(duì)信道衰落尤其多徑衰落進(jìn)行仿真。1.2.2移動(dòng)無線信道的分類各類信號(hào)從發(fā)射端發(fā)送出去以后,在到達(dá)接收端之前經(jīng)歷的所有路徑紡稱為信道。如果其中傳輸?shù)臒o線電信號(hào)的話,那么電磁波所經(jīng)歷的路徑就被稱之為無線信道。與其他通信信道相比,無線信道是最為復(fù)雜的一種。無線傳播環(huán)境是影響無線通信系統(tǒng)的的基本因素。發(fā)射機(jī)與接受機(jī)之間的無線傳播路徑,因從經(jīng)歷簡單的視距傳播到遭遇各種復(fù)雜的地物(如建筑物、山脈和樹林等)所引起的反射,繞射和散射傳播等而

10、顯得非常復(fù)雜。另外,移動(dòng)臺(tái)相對(duì)于發(fā)射臺(tái)移動(dòng)的方向和速度,甚至收發(fā)雙方附近的移動(dòng)物體也對(duì)接受信號(hào)有很大的影響。因此,這使得無線信道具有極大的隨機(jī)性。移動(dòng)通信信號(hào)在空間傳播中所經(jīng)歷的衰落大體可以分為兩類:即大尺度衰落和小尺度衰落。大尺度衰落是由于發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的距離和兩者之間的障礙物(如山丘、森林、建筑物等)的遮蔽影響而造成的信號(hào)強(qiáng)度的衰減,它反映了移動(dòng)信號(hào)在較大區(qū)域中的平均能量減少,或稱為路徑損失。而小尺度衰落是指當(dāng)移動(dòng)臺(tái)在一個(gè)較小的范圍運(yùn)動(dòng)時(shí),引起的接收信號(hào)的幅度,相伴和到達(dá)角等的快速變化。信號(hào)在傳播過程中,受各種環(huán)境的影響會(huì)產(chǎn)生反射、衍射和散射,這樣就使得到達(dá)接收機(jī)的信號(hào)是許多路徑信號(hào)的

11、疊加,因而這些路徑信號(hào)的疊加在沒有視距傳播情況下的包絡(luò)服從瑞利分布。當(dāng)多徑信號(hào)中包含一條視距傳播路徑時(shí),多徑信號(hào)就服從萊斯分布。根據(jù)信號(hào)多徑附加時(shí)延的大小,小尺度衰落又可以分為平坦衰落和頻率選擇性衰落。另外,由于移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)性而導(dǎo)致接收到的信號(hào)產(chǎn)生多普勒頻移(頻率色散),根據(jù)多普勒擴(kuò)展的大小,信道又可以分為快衰落信道和慢衰落信道。第2章 多徑衰落在通信系統(tǒng)中,由于通信地面站天線波束較寬,受地物、地貌和海況等諸多因素的影響,使接收機(jī)收到經(jīng)折射、反射和直射等幾條路徑到達(dá)的電磁波,這種現(xiàn)象就是多徑效應(yīng)。這些不同路徑到達(dá)的電磁波射線相位不一致且具有時(shí)變性,導(dǎo)致接收信號(hào)呈衰落狀態(tài);這些電磁波射線到達(dá)的時(shí)

12、延不同,又導(dǎo)致碼間干擾。若多射線強(qiáng)度較大,且時(shí)延差不能忽略,則會(huì)產(chǎn)生誤碼,這種誤碼靠增加發(fā)射功率是不能消除的,而由此多徑效應(yīng)產(chǎn)生的衰落叫多徑衰落,它也是產(chǎn)生碼間干擾的根源。對(duì)于數(shù)字通信、雷達(dá)最佳檢測等都會(huì)產(chǎn)生十分嚴(yán)重的影響。在實(shí)際的無線電波傳播信道中(包括所有波段),常有許多時(shí)延不同的傳輸路徑。各條傳播路徑會(huì)隨時(shí)間變化,參與干涉的各分量場之間的相互關(guān)系也就隨時(shí)間而變化,由此引起合成波場的隨機(jī)變化,從而形成總的接收?qǐng)龅乃ヂ洹?.1 多徑效應(yīng)多徑效應(yīng)(multipatheffect)是電波傳播信道中的多徑傳輸現(xiàn)象所引起的干涉延時(shí)效應(yīng)。在實(shí)際的無線電波傳播信道中(包括所有波段),常有許多時(shí)延不同的傳

13、輸路徑。各條傳播路徑會(huì)隨時(shí)間變化,參與干涉的各分量場之間的相互關(guān)系也就隨時(shí)間而變化,由此引起合成波場的隨機(jī)變化,從而形成總的接收?qǐng)龅乃ヂ?。因此,多徑效?yīng)是衰落的重要成因。多徑效應(yīng)對(duì)于數(shù)字通信、雷達(dá)最佳檢測等都有著十分嚴(yán)重的影響。多徑效應(yīng)移動(dòng)體(如汽車)往來于建筑群與障礙物之間,其接收信號(hào)的強(qiáng)度,將由各直射波和反射波疊加合成。多徑效應(yīng)會(huì)引起信號(hào)衰落。各條路徑的電長度會(huì)隨時(shí)間而變化,故到達(dá)接收點(diǎn)的各分量場之間的相位關(guān)系也是隨時(shí)間而變化的。這些分量場的隨機(jī)干涉,形成總的接收?qǐng)龅乃ヂ?。各分量之間的相位關(guān)系對(duì)不同的頻率是不同的。因此,它們的干涉效果也因頻率而異,這種特性稱為頻率選擇性。在寬帶信號(hào)傳輸中,

14、頻率選擇性可能表現(xiàn)明顯,形成交調(diào)。與此相應(yīng),由于不同路徑有不同時(shí)延,同一時(shí)刻發(fā)出的信號(hào)因分別沿著不同路徑而在接收點(diǎn)前后散開,而窄脈沖信號(hào)則前后重疊。多徑時(shí)延特性可用時(shí)延譜或多徑散布譜(即不同時(shí)延的信號(hào)分量平均功率構(gòu)成的譜)來描述。與時(shí)延譜等價(jià)的是頻率相關(guān)函數(shù)。實(shí)際上,人們只簡單利用時(shí)延譜的某個(gè)特征量來表征。例如,用最大時(shí)延與最小時(shí)延的差,表征時(shí)延譜的尖銳度和信道容許傳輸帶寬。這個(gè)值越小,信道容許傳輸頻帶越寬。傳播的多徑效應(yīng)經(jīng)常發(fā)生而且很嚴(yán)重。它有兩種形式的多徑現(xiàn)象:一種是分離的多徑,由不同跳數(shù)的射線、高角和低角射線等形成,其多徑傳播時(shí)延差較大;另一種是微分的多徑,多由電離層不均勻體所引起,其多

15、徑傳播時(shí)延差很小。對(duì)流層電波傳播信道中的多徑效應(yīng)問題也很突出。多徑產(chǎn)生于湍流團(tuán)和對(duì)流層層結(jié)。在視距電波傳播中,地面反射也是多徑的一種可能來源。2.1.1 多徑傳輸?shù)挠绊懚鄰叫?yīng)也會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的衰落和相移。瑞利衰落就是一種沖激響應(yīng)幅度服從瑞利分布的多徑信道的統(tǒng)計(jì)學(xué)模型。對(duì)于存在直射信號(hào)的多徑信道,其統(tǒng)計(jì)學(xué)模型可以由萊斯衰落描述。信號(hào)電平高低起伏的現(xiàn)象叫做衰落;多徑傳輸中,由于來自不同路徑的信號(hào)相互疊加干涉,很容易產(chǎn)生衰落現(xiàn)象,分為快衰落和慢衰落。2.2 多徑衰落在陸地移動(dòng)通信中,移動(dòng)臺(tái)常常工作在城市建筑群和其它地形物較為復(fù)雜的環(huán)境中,其傳輸信道的特性是隨時(shí)隨地而變化的,因此移動(dòng)信道是典型的隨參信道

16、。移動(dòng)通信中最難克服的是快衰落引起的時(shí)變特性。接收信號(hào)強(qiáng)度出現(xiàn)快速、大幅度的周期性變化,稱為多徑快衰落,也稱小區(qū)間瞬時(shí)值變動(dòng)。統(tǒng)計(jì)表明,在障礙物均勻的城市街道或森林中,信號(hào)包絡(luò)起伏近似于瑞利(rayleigh)分布,故多徑快衰落又稱為瑞利衰落??焖ヂ涞乃ヂ浞茸兓c地形地物有關(guān),可達(dá)10db30db,且衰落速度與移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)速度有關(guān)。在沒有直達(dá)路徑的情況下(當(dāng)多徑數(shù)較多時(shí),各路徑信號(hào)幅度差異很?。?,快衰落服從瑞利分布: 式中信號(hào)幅度均值為:其中為方差,易知當(dāng)時(shí)取得最大值。在存在直達(dá)路徑的情況下(在各徑信號(hào)當(dāng)中有一徑信號(hào)強(qiáng)度明顯高于其他各徑),快衰落服從萊斯(rice)分布:其中為第一類修正貝賽爾

17、函數(shù)。由上式可知當(dāng)為零,即不存在直達(dá)路徑時(shí),此式表示瑞利分布。快衰落的成因之一多徑效應(yīng)在前面已經(jīng)給出了介紹,下面再介紹快衰落的另一種成因:多普勒頻移。在多徑條件下,由移動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)速度和方向引起信號(hào)頻譜展寬的現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。多普勒效應(yīng)引起的附加頻移稱為多普勒頻移,可用下式表示:式中是入射電波與移動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向的夾角,是移動(dòng)電臺(tái)的速度,是波長。其中與入射角無關(guān),是的最大值,稱其為稱為最大多普勒頻移??焖ヂ淇梢苑譃橐韵氯悾嚎臻g選擇性衰落,頻率選擇性衰落和時(shí)間選擇性衰落。所謂選擇性,是指在不同的空間、不同的頻率和不同的時(shí)間,其衰落特性是不同的。下面首先介紹三個(gè)概念:時(shí)延擴(kuò)展、相干帶寬和相干時(shí)間。2

18、.2.1時(shí)延擴(kuò)展考慮到多徑的影響,無線信號(hào)有不同的路徑,每個(gè)路徑有不同的路徑長度,因此每個(gè)路徑的信號(hào)到達(dá)時(shí)間是不同的,這種由于多徑效應(yīng)引起的接收信號(hào)中脈沖寬度擴(kuò)展的現(xiàn)象,成為時(shí)延擴(kuò)展,用符號(hào)表示。時(shí)延擴(kuò)展會(huì)造成數(shù)字系統(tǒng)符號(hào)間干擾,因此限制了數(shù)字系統(tǒng)的最大符號(hào)率。為了避免碼間串?dāng)_,應(yīng)使碼元周期大于多徑引起的時(shí)延擴(kuò)展,即其中表示碼元周期,表示碼元速率。平均時(shí)延擴(kuò)展為式中表示時(shí)延概率密度函數(shù),可以表示為指數(shù)形式和均勻形式,其中。對(duì)于近距離散射體、距離高大建筑物和遠(yuǎn)山的環(huán)境,多徑時(shí)延擴(kuò)展可近似為指數(shù)分布,指數(shù)形式的時(shí)延擴(kuò)展可表示為2.2.2相干帶寬信號(hào)通過移動(dòng)信道時(shí)會(huì)引起多徑衰落,因此需要考慮信號(hào)中不

19、同頻率分量所受到的衰落是否相同。相關(guān)帶寬表征的是信號(hào)中兩個(gè)頻率分量基本相關(guān)的頻率間隔。衰落信號(hào)中的兩個(gè)頻率分量,在其頻率間隔小于相關(guān)帶寬時(shí),它們是相關(guān)的,衰落特性具有一致性;在其頻率間隔大于相關(guān)帶寬時(shí),它們是不相關(guān)的,衰落特性不具有一致性。根據(jù)衰落與頻率的關(guān)系,可將衰落分為兩種:頻率選擇性衰落和非頻率選擇性衰落,后者又稱為平坦衰落。所謂頻率選擇性衰落是指信號(hào)中各分量的衰落情況與頻率有關(guān),即信號(hào)經(jīng)過傳輸后,各頻率所受到的衰落具有非一致性,因而波形失真,成為頻率選擇性衰落。所謂非頻率選擇性衰落是指信號(hào)中各分量的衰落狀況與頻率無關(guān),即信號(hào)經(jīng)過傳輸后,各頻率所受的衰落具有一致性,即相關(guān)性,因而衰落波形

20、不失真。當(dāng)信號(hào)帶寬小于相關(guān)帶寬時(shí),信號(hào)通過信道傳輸后各頻率分量的變化具有一致性,成為非頻率選擇性衰落。這里,對(duì)相關(guān)帶寬再做一點(diǎn)說明:相關(guān)帶寬表征的是信號(hào)中兩個(gè)頻率分量基本相關(guān)的頻率間隔。對(duì)于具有某一時(shí)延擴(kuò)展值的一條信道,衰落信道的兩個(gè)頻率分量是否相關(guān),取決于它們的頻率間隔。在實(shí)際應(yīng)用中,常用最大時(shí)延的倒數(shù)來規(guī)定帶寬,即一般來說,窄帶信號(hào)通過移動(dòng)信道時(shí)將引起平坦衰落,而寬帶擴(kuò)頻信號(hào)將引起頻率選擇性衰落。2.2.3相干時(shí)間多徑效應(yīng)可能引起時(shí)間選擇性衰落,多普勒頻移引起的頻率擴(kuò)展,使得信號(hào)在經(jīng)過多徑傳輸后可能引起時(shí)間選擇性衰落。一般情況下,有關(guān)時(shí)間近似定義為多普勒頻移的倒數(shù),表示為若表示發(fā)送信號(hào)的碼

21、元周期,當(dāng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生時(shí)間選擇性衰落。一般情況下,所以不會(huì)產(chǎn)生時(shí)間選擇性衰落,多普勒頻移引起的頻率擴(kuò)展可以忽略不予考慮。2.3 多徑衰落產(chǎn)生的原因在實(shí)際移動(dòng)通信中可根據(jù)產(chǎn)生的條件大致分為下述三類:一、是由于快速移動(dòng)用戶附近的物體的反射而形成的干擾信號(hào),其特點(diǎn)是由于用戶的快速移動(dòng),在信號(hào)的頻域上產(chǎn)生了多普勒頻移擴(kuò)散,從而引起信號(hào)在時(shí)域上時(shí)間選擇性衰落;二、用戶信號(hào)由于遠(yuǎn)處的高大建筑物或山丘的反射而形成的干擾信號(hào)。其特點(diǎn)是傳送的信號(hào)在空間與時(shí)間上產(chǎn)生了擴(kuò)散??沼蛏喜ㄊ嵌鹊臄U(kuò)散將引起接收點(diǎn)信號(hào)產(chǎn)生空間選擇性衰落,時(shí)域上的擴(kuò)散將引起接收點(diǎn)信號(hào)產(chǎn)生頻率選擇性衰落;三、是由于接收信號(hào)受基站附近建筑物和其他

22、物體的反射而引起的干擾。其特點(diǎn)是嚴(yán)重影響到達(dá)天線的信號(hào)入射角分布,從而引起信號(hào)在空間的選擇性衰落。第3章 移動(dòng)無線信道的仿真3.1 傳輸模型的建立發(fā)射機(jī)天線發(fā)出的無線電波,可依不同的路徑到達(dá)接收機(jī),頻率f30mhz時(shí),典型的傳播通路如圖3.1所示。沿路徑從發(fā)射天線直接到達(dá)接收天線的電波稱為直射波,它是vhf和uhp頻段的主要傳播方式;沿路徑的電波經(jīng)過地面反射到達(dá)接收機(jī),稱為地面反射波;路徑的電波沿地球表面?zhèn)鞑?,稱為地表面波。由于移動(dòng)臺(tái)與基站的相對(duì)運(yùn)動(dòng),使得每個(gè)多徑波都經(jīng)歷了明顯的頻移程,這種現(xiàn)象稱為多普勒頻移,它與移動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)方向接收機(jī)多徑波的入射角有關(guān)。假設(shè)移動(dòng)臺(tái)在長度為d,端點(diǎn)為

23、x與y的路徑上以速率v運(yùn)動(dòng)時(shí),收到來自遠(yuǎn)端源s發(fā)出的信號(hào),如圖3.1所示。圖3.1電波傳播示意圖無線電波在x與y點(diǎn)上分別被接收時(shí)所走的路徑差為式中d,t為移動(dòng)中從x一y所需的時(shí)間;為入射波的夾角,由于遠(yuǎn)端距離很遠(yuǎn),可假設(shè)x,y處的夾角是相同的。所以,由路徑差先造成的接收信號(hào)變化值為:=2=2vtcos(1)則多普勒頻移為:fd=2t=vcos=fmcos(2)式中fm為最大多普勒頻移。從上式中可以看出,若移動(dòng)臺(tái)朝入射波方向運(yùn)動(dòng),則由于多徑分量經(jīng)由不同的方向傳播到達(dá)接收機(jī),從而造成接收機(jī)信號(hào)的多普勒擴(kuò)展,增加了信號(hào)帶寬。3.2小尺度無線信道模型目前流行的局域網(wǎng)骨干技術(shù)為千兆以太網(wǎng)技術(shù),包括萬兆以

24、太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)很成熟。從用戶實(shí)用角度以及性價(jià)比角度來講,我們選擇千兆以太網(wǎng)技術(shù)為蘭州一中校園網(wǎng)骨干技術(shù),在核心交換機(jī)、接入層交換機(jī)均配備了千兆光纖接口,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中心主干到每個(gè)樓群平臺(tái)以千兆多模光纖傳輸(必要時(shí)可實(shí)現(xiàn)鏈路匯聚實(shí)現(xiàn)2-8g全雙工帶寬)。3.1.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)說明本方案校園網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星型結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)為三級(jí)結(jié)構(gòu):1中心節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中心位于實(shí)驗(yàn)樓的三樓的網(wǎng)絡(luò)中心放置校園網(wǎng)的核心設(shè)備,如路由器、防火墻、核心三層交換機(jī)、服務(wù)器(媒體服務(wù)器、課件服務(wù)器、文件服務(wù)器、網(wǎng)管服務(wù)器等)并預(yù)留將來與學(xué)校以外的園區(qū)的通信接口和學(xué)校家屬樓的接口2二級(jí)節(jié)點(diǎn)校園網(wǎng)主干節(jié)點(diǎn)校園網(wǎng)的兩條多模光纜,從實(shí)驗(yàn)樓的網(wǎng)絡(luò)中心的核

25、心交換機(jī)dcrs7216上輻射到辦公樓、學(xué)生公寓樓的dcrs5512g上可網(wǎng)管的匯聚層交換機(jī)上,并在二級(jí)主干節(jié)點(diǎn)處端接,形成校園網(wǎng)千兆骨干鏈路。在主干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上安裝的dcrs5512g交換機(jī)位于網(wǎng)絡(luò)的第二級(jí),它向上通過千兆多模光纖與網(wǎng)絡(luò)中心的dcrs7216主干交換機(jī)相連,向下通過非屏蔽六類雙絞線與dcs3926s相連,形成蘭州一中校園網(wǎng)的第二級(jí)。3三級(jí)節(jié)點(diǎn)校園網(wǎng)的另外兩條多模光纜,從實(shí)驗(yàn)樓的網(wǎng)絡(luò)中心的核心交換機(jī)dcrs7216上輻射到行政樓、綜合樓的各樓層配線間的dcs3926s可網(wǎng)管的二層交換機(jī)上,并在二級(jí)主干節(jié)點(diǎn)處端接,形成校園網(wǎng)千兆骨干鏈路。在主干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上安裝的dcs3926s交換機(jī)位于

26、網(wǎng)絡(luò)的第三級(jí),它向上通過千兆多模光纖與網(wǎng)絡(luò)中心的dcrs7216主干交換機(jī)相連,向下通過非屏蔽雙絞線與其它建筑物內(nèi)的部門交換機(jī)級(jí)連或直接與用戶工作站相連。3.2 internet接入方案蘭州一中內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖3.1所示。圖3.1 蘭州一中內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖 3.3 遠(yuǎn)程訪問支持遠(yuǎn)程訪問提供電話撥號(hào)訪問功能,使用戶在家中、在外地都可以訪問校園網(wǎng)。遠(yuǎn)程工作站通過撥號(hào)接入校園網(wǎng),采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的協(xié)議為ppp。遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器ras與調(diào)制解調(diào)器modem組合實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問功能。由于撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)是攻擊網(wǎng)絡(luò)的可能的主要入口,因而必須在技術(shù)和管理兩個(gè)方面加強(qiáng)管理。遠(yuǎn)程訪問服務(wù)應(yīng)提供以下功能:撥號(hào)訪問(telne

27、t/rlogin/ppp)支持;靜態(tài)/動(dòng)態(tài)地址分配;多協(xié)議(ip和ipx)透明訪問支持;用戶訪問和安全控制;撥出(dial-on-demand, dial-out)功能;自動(dòng)協(xié)議檢測和轉(zhuǎn)換;遠(yuǎn)程控制和維護(hù);網(wǎng)管支持。3.4 子網(wǎng)劃分與vlan設(shè)定為了提高網(wǎng)絡(luò)整體性能和安全性,目前局域網(wǎng)中普遍采用vlan(即虛擬網(wǎng))技術(shù),通常vlan和ip子網(wǎng)的劃分同時(shí)進(jìn)行。vlan有多種劃分方式,其中基于端口的vlan是最容易實(shí)現(xiàn)、最容易管理的一種。vlan的具體實(shí)現(xiàn):1將蘭州一中的內(nèi)部服務(wù)群、威馳易網(wǎng)管、核心交換機(jī)等設(shè)備和各個(gè)教室的多媒體教學(xué)終端劃分在同一個(gè)vlan1里面,ip地址設(shè)置為192.168.1.

28、x/242將辦公樓內(nèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)劃分在vlan2里面,ip地址設(shè)置為: 192.168.2.x/24,3將學(xué)?,F(xiàn)在計(jì)算機(jī)教室劃分在vlan3里面,ip地址設(shè)置為; 192.168.3.x/244將學(xué)校行政樓的計(jì)算機(jī)劃分在vlan4里面,ip地址設(shè)置為; 192.168.4.x/245將蘭州一中此次項(xiàng)目中新建的計(jì)算機(jī)劃分在vlan5里面,ip地址設(shè)置為: 192.168.5.x/246對(duì)于蘭州一中某些特殊的部門,如財(cái)務(wù)等部門,劃分在vlan6里面,ip地址設(shè)置為:192.168.6.x/243.5 網(wǎng)間隔離方案設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)隔離,英文名為network isolation,主要是指把兩個(gè)或兩個(gè)以上可路由

29、的網(wǎng)絡(luò)(如:tcp/ip)通過不可路由的協(xié)議(如:ipx/spx、netbeui等)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換而達(dá)到隔離目的。由于其原理主要是采用了不同的協(xié)議,所以通常也叫協(xié)議隔離(protocol isolation)。1997年,信息安全專家mark joseph edwards在他編寫的understanding network security一書中,他就對(duì)協(xié)議隔離進(jìn)行了歸類。在書中他明確地指出了協(xié)議隔離和防火墻不屬于同類產(chǎn)品。 網(wǎng)絡(luò)隔離的關(guān)鍵是在于系統(tǒng)對(duì)通信數(shù)據(jù)的控制,即通過不可路由的協(xié)議來完成網(wǎng)間的數(shù)據(jù)交換。由于通信硬件設(shè)備工作在網(wǎng)絡(luò)七層的最下層,并不能感知到交換數(shù)據(jù)的機(jī)密性、完整性、可用性、可

30、控性、抗抵賴等安全要素,所以這要通過訪問控制、身份認(rèn)證、加密簽名等安全機(jī)制來實(shí)現(xiàn),而這些機(jī)制的實(shí)現(xiàn)都是通過軟件來實(shí)現(xiàn)的。因此,隔離的關(guān)鍵點(diǎn)就成了要盡量提高網(wǎng)間數(shù)據(jù)交換的速度,并且對(duì)應(yīng)用能夠透明支持,以適應(yīng)復(fù)雜和高帶寬需求的網(wǎng)間數(shù)據(jù)交換。而由于設(shè)計(jì)原理問題使得第三代和第四代隔離產(chǎn)品在這方面很難突破,既便有所改進(jìn)也必須付出巨大的成本,和“適度安全”理念相悖。3.6 存儲(chǔ)方案作為課件服務(wù)器和管理及媒體服務(wù)器系統(tǒng),我們不但要保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性,還要保證系統(tǒng)的不間斷的運(yùn)行。因此我們建議使用2臺(tái)曙光天闊i650(r)機(jī)架式服務(wù)器分別作為課件服務(wù)器和管理及媒體服務(wù)器,并且建議蘭州一中在以后的使用過

31、程中,保證學(xué)校保貴的課件和媒體資源的安全性,在兩臺(tái)曙光天闊i650(r)機(jī)架服務(wù)器之間采用曙光s1100 scsi盤陣技術(shù)作為雙機(jī)熱備。作為web服務(wù)器系統(tǒng),我們不但要保證整個(gè)系統(tǒng)得穩(wěn)定性和安全性,還要保證系統(tǒng)的不間斷的運(yùn)行,而且要保持高效率的運(yùn)行,使服務(wù)器能提供不間斷的高速的外部訪問。在此我們選用1臺(tái)曙光天闊i650(r)機(jī)架式服務(wù)器作為web服務(wù)器。同樣建議蘭州一中在以后的使用過程加持曙光s1100 scsi盤陣技術(shù)作為web服務(wù)器的硬盤備份,來進(jìn)一步提高web服務(wù)器的數(shù)據(jù)的安全性。3.7 設(shè)備選型3.7.1設(shè)計(jì)思路通常的網(wǎng)絡(luò),一般將核心層和匯聚層合并,形成兩層的簡單網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。核心層設(shè)置在

32、網(wǎng)絡(luò)中心,由一臺(tái)高性能、高可靠性的路由交換機(jī)來擔(dān)當(dāng)。接入層包括各配線間接入、遠(yuǎn)程接入,采用二層網(wǎng)管交換機(jī)(配線間接入)或防火墻(遠(yuǎn)程接入)。但在行政樓和辦公樓只統(tǒng)一設(shè)置一個(gè)配線間,考慮到這兩棟樓宇信息點(diǎn)比較密集,同時(shí)該區(qū)域又是蘭州一中校園網(wǎng)重點(diǎn)應(yīng)用的區(qū)域。因此,我們?cè)O(shè)計(jì)在此處配置一臺(tái)匯聚交換機(jī),通過兩根千兆光纖(鏈路匯聚)和核心交換機(jī)相連。向下則通過千兆銅纜連接二層接入交換機(jī)。1核心層我們選用國內(nèi)知名品牌神舟數(shù)碼dcrs-7216核心路由交換機(jī)來擔(dān)當(dāng)蘭州一中校園網(wǎng)的核心交換機(jī)。在核心交換機(jī)配備如下功能模塊:神州數(shù)碼dcrs-7216 ,1臺(tái)(18插槽核心路由交換機(jī)機(jī)箱。包含1個(gè)mrs-7216

33、-m交換管理模塊和3個(gè)mrs-7200-ac交流電源模塊;交換背板384g;包轉(zhuǎn)發(fā)速率143mpps,l2/l3全線速;最大千兆端口數(shù)量192口;mac表項(xiàng)64k;vlan表項(xiàng)4k;ip路由表項(xiàng)100k)sw-7200-ar(dcrs-7200標(biāo)準(zhǔn)三層升級(jí)軟件,包括ospf,bgp4,pim和dvmrp,)1套mrs-7200e-12gt,1塊(dcrs-7200增強(qiáng)系列12口10/100/1000base-t模塊,三于連接各服務(wù)器,威馳易網(wǎng)管、數(shù)字媒體中心,實(shí)驗(yàn)樓接入層交換機(jī)等設(shè)備)mrs-7200e-12gb,1塊(dcrs-7200增強(qiáng)系列12口1000base-x(gbic)千兆模塊,

34、用于連接行政樓、綜合樓以及辦公樓和育才樓的匯聚層交換機(jī))sfp-sx光纖模塊4塊(1000base-sx sfp接口卡模塊,lc接口)2匯聚層采用神州數(shù)碼dcrs-5512gc作來作為 蘭州一中校園網(wǎng)部分區(qū)域的匯聚層交換機(jī)。具體配置如下功能模塊:dcrs-5512gc整機(jī)1臺(tái)(12口千兆路由交換機(jī),4口sfp+8口combo(sfp/gt,可能過千兆銅纜連接辦公樓和育才樓的8臺(tái)二層接入交換機(jī))sfp-sx 2塊(1000base-sx sfp接口卡模塊,lc接口。通過兩條千兆光纖,用鏈路匯聚的方式和核心交換機(jī)7216相連,從而實(shí)現(xiàn)2g的全雙工帶寬)3接入層在接入層我們選用選用神州數(shù)碼dcs39

35、26二層可網(wǎng)管交換機(jī),具體參數(shù)如下:24口10/100base-tx可堆疊交換機(jī)(v2.0),帶2個(gè)擴(kuò)展插槽;交換背板18g;包轉(zhuǎn)發(fā)速率6.6mpps,全線速;mac表項(xiàng)8k;vlan表項(xiàng)256。在信息較多的地方,我們可將二臺(tái)3926堆疊,來滿足用戶的需求(在綜合樓就需要堆疊2臺(tái)3926,來實(shí)現(xiàn)45個(gè)信息點(diǎn)的接入)。3.7.2服務(wù)器設(shè)備選型方案1服務(wù)器選型的原則對(duì)于服務(wù)器的選型的原則,我們首先應(yīng)該明確一點(diǎn),即高端應(yīng)用一定要有高端服務(wù)器來支持。對(duì)于一個(gè)比較大的系統(tǒng)來說,主服務(wù)器應(yīng)該滿足以下要求:高可靠性,并能提供高可用性解決方案 ; 系統(tǒng)級(jí)高度安全性; 良好的可擴(kuò)展性和投資保護(hù)手段 ; 技術(shù)的先

36、進(jìn)性; 經(jīng)濟(jì)性; 易于管理和維護(hù); 開放性,能方便與其它系統(tǒng)相連接;2推薦的選型方案作為資源庫服務(wù)器和監(jiān)控服務(wù)器來說,主要是為蘭州一中的教師和學(xué)生提供多媒體電子圖書和多媒體視頻素材,以及蘭州一中校園公共區(qū)域的30個(gè)監(jiān)控的視頻錄像功能,因此,必須高速、大容量的硬盤來滿足這些特定的需求。因此,在此次方案中我們選擇2臺(tái)曙光天闊i650(r)機(jī)架式服務(wù)器,來分別作為資源服務(wù)器和監(jiān)控錄像服務(wù)器。3.8 軟件開放系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)化所謂開放就是要求系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫資源以及客戶端開發(fā)工具建立在有關(guān)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之上,用戶在軟硬件的選擇上有廣闊的余地,而且能夠在原有的系統(tǒng)之上方便擴(kuò)充。標(biāo)準(zhǔn)是開放的前提,只有

37、建立在一定的標(biāo)準(zhǔn)之上,各種平臺(tái)上的各種應(yīng)用系統(tǒng)才能方便的集成在一起。internet應(yīng)用框架就是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的開放系統(tǒng)。其中涉及的主要標(biāo)準(zhǔn)如是:網(wǎng)絡(luò)層/傳輸層協(xié)議 tcp/ip、spx/ipx、netbuei應(yīng)用層協(xié)議 snmp,ftp,http,rpc網(wǎng)絡(luò)計(jì)算構(gòu)架 java、activex、cgi、asp數(shù)據(jù)庫查尋語言 sql數(shù)據(jù)庫訪問api odbc、jdbc、db-library 基于web-client/server的體系構(gòu)架以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的、強(qiáng)調(diào)分布式信息處理的web-client/server體系結(jié)構(gòu),已成為當(dāng)前信息處理的主流,iternet/intranet各種服務(wù)中,e-meil、f

38、tp、web、dns、telnet、數(shù)據(jù)庫查詢等都是基于web-clientl/server結(jié)構(gòu)有如下優(yōu)點(diǎn):服務(wù)器作為數(shù)據(jù)處理的焦點(diǎn),便于對(duì)數(shù)據(jù)處理的集中管理;充分利用服務(wù)器的系統(tǒng)資源;降低了對(duì)可戶機(jī)的要求;減少了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量,減少了網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷;web技術(shù)流行后,瀏覽器成了客戶端的標(biāo)準(zhǔn)配置,web服務(wù)器成了服務(wù)器端標(biāo)準(zhǔn)的、必不可少的應(yīng)用服務(wù)器。瀏覽器向用戶提供各種服務(wù)的界面,服務(wù)器負(fù)責(zé)從各種服務(wù)器收集結(jié)果并返回客戶端瀏覽器。服務(wù)器和客戶端軟件平臺(tái)的選擇根據(jù)實(shí)際情況和需求,我們選擇windows 2000做為文件服務(wù)器操作系統(tǒng)平臺(tái),采用隨pc機(jī)自帶的win98操作系統(tǒng)作為客戶端軟件。3.9 信

39、息服務(wù)方案一個(gè)綜合應(yīng)用的校園網(wǎng)為教師和學(xué)生提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和應(yīng)用。目前,我們主要從以下幾個(gè)方面展開校園網(wǎng)的建設(shè)工作:1較多可共享的網(wǎng)絡(luò)資源,包括計(jì)算、 存儲(chǔ)、外部設(shè)備、軟件庫和數(shù)據(jù)庫分布在校園網(wǎng)??芍С州^多課程的科學(xué)計(jì)算,可通過數(shù)學(xué)模型進(jìn)行物理現(xiàn)象的仿真圖形顯示,可作為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的工具等應(yīng)用。2用戶通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù),應(yīng)用各種cai資源(軟件、硬件和課件)。cai資源主要配置在cai實(shí)驗(yàn)室及各系計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教室,在網(wǎng)絡(luò)中心的server nt服務(wù)器和netware服務(wù)器上開發(fā)與安裝的計(jì)算機(jī)輔助英語教學(xué),和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)系統(tǒng)可供任何接在校園網(wǎng)的計(jì)算機(jī)用戶使用。連網(wǎng)的計(jì)算機(jī)配有投影電視及投影機(jī),可

40、在課堂上進(jìn)行現(xiàn)場計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。3電子郵件服務(wù)設(shè)施為教師和學(xué)生提供了在課上和課余進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)和交流的強(qiáng)有利的通信工具。同時(shí),也是與外界聯(lián)系的強(qiáng)有利的工具。4為全校行政管理信息系統(tǒng)和學(xué)校辦公自動(dòng)化提供網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。學(xué)生的學(xué)籍管理,教師的教學(xué)項(xiàng)目管理,人事管理,財(cái)務(wù)管理等信息管理,建立在校園網(wǎng)環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。用戶通過www服務(wù)可查閱、瀏覽、檢索多種數(shù)據(jù)庫資源。5圖書館及校刊是學(xué)校學(xué)術(shù)信息中心,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)引入圖書、??芾砗头?wù)系統(tǒng),并連入校園網(wǎng)通過www資源及數(shù)據(jù)庫聯(lián)機(jī)檢索,為教師、學(xué)生提供了通過網(wǎng)絡(luò)使用圖書館資源及??膚ww平臺(tái)。3.10 綜合布線方案計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與綜合布線系統(tǒng)息息相關(guān)。

41、計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用已成為人們?nèi)找嬖鲩L的一種需求;而結(jié)構(gòu)化布線是網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ),是現(xiàn)今和未來計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信系統(tǒng)的有力支撐環(huán)境。所以在設(shè)計(jì)綜合布線系統(tǒng)的同時(shí)必須充分考慮所使用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新趨勢,避免硬件資源的冗余和浪費(fèi),以便充分發(fā)揮綜合布線的優(yōu)點(diǎn)。 3.10.1結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì) 綜合布線系統(tǒng)(pds,premises distribution system)是一套開放式的布線系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)化綜合布線一般劃分為四個(gè)子系統(tǒng):1水平子系統(tǒng)(horizontal)及其網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 水平子系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)信息插座和管理子系統(tǒng),即中間配線架(idf)間的連接。水平子系統(tǒng)指定的

42、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星形拓?fù)?。水平干線的設(shè)計(jì)包括水平子系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)與部件集成。選擇水平子系統(tǒng)的線纜,要根據(jù)建筑物內(nèi)具體信息點(diǎn)的類型、容量、帶寬和傳輸速率來確定。 2管理子系統(tǒng)(administration)及其網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 管理子系統(tǒng)由交連、互連和輸入/輸出組成,實(shí)現(xiàn)配線管理,為連接其它子系統(tǒng)提供手段。包括配線架、跳線設(shè)備及光配線架等組成設(shè)備。設(shè)計(jì)管理子系統(tǒng)時(shí),必需了解線路的基本設(shè)計(jì)原理,合理配置各子系統(tǒng)的部件。3干線子系統(tǒng)(backbone)及其網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 干線子系統(tǒng)指提供建筑物的主干電纜的路由,是實(shí)現(xiàn)主配線架與中間配線架,計(jì)算機(jī)、pbx、控制中心與各管理子系統(tǒng)間的連接。干線傳輸電纜的設(shè)計(jì)必須既滿足當(dāng)前的

43、需要,又適應(yīng)今后的發(fā)展。干線子系統(tǒng)布線走向應(yīng)選擇干線線纜最短、最安全和最經(jīng)濟(jì)的路由。干線子系統(tǒng)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工時(shí),應(yīng)預(yù)留一定的線纜做冗余信道,這一點(diǎn)對(duì)于綜合布線系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可靠性來說是十分重要的。 4設(shè)備間子系統(tǒng)(equipment room)及其網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 設(shè)備間子系統(tǒng)由設(shè)備室的電纜、連接器和相關(guān)支持硬件組成,把各種公用系統(tǒng)設(shè)備互連起來。設(shè)備間的主要設(shè)備有數(shù)字程控交換機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、樓宇自控設(shè)備主機(jī)等等。它們可以放在一起,也可分別設(shè)置。3.10.2 綜合布線應(yīng)用實(shí)例 1網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 針對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)的具體性能要求及建網(wǎng)的經(jīng)費(fèi)支出,本文主要討論應(yīng)用廣泛的基于交換技術(shù)的主干網(wǎng)和二級(jí)局域網(wǎng)絡(luò)方

44、案的綜合布線。 2設(shè)計(jì)說明 校園網(wǎng)建筑群子系統(tǒng)光纜工程采用分支遞減端接方法:用1根足以支持若干幢樓通信容量的大容量多用途breakout干線光纜,經(jīng)過配線架分出若干根小容量光纜,再分別延伸到每個(gè)樓層配線間。從應(yīng)用、備份和擴(kuò)容三個(gè)方面考慮,由于多模光纖對(duì)未來gigabit ethernet和atm 2.5gbps的支持距離有限,故從網(wǎng)絡(luò)中心到分支遞減端接點(diǎn)應(yīng)選用36芯或48芯單模mpc光纖,支持100mbps以上帶寬。從光纜分支遞減端接點(diǎn)到樓內(nèi)設(shè)備子系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)流量及信息點(diǎn)數(shù)量分別采用12芯、6芯的單模光纖。樓內(nèi)水平布線采用六類非屏蔽雙絞線為傳輸媒介,桌面計(jì)算機(jī)以100m速率接入網(wǎng)絡(luò)。第4章 網(wǎng)

45、絡(luò)管理4.1網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計(jì)在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的過程中,網(wǎng)絡(luò)管理一直最重要的部分。有了一個(gè)好的網(wǎng)絡(luò)管理軟件,相當(dāng)于多了幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理員來輔助管理。同時(shí)網(wǎng)絡(luò)管理員需要網(wǎng)絡(luò)管理軟件提供易用、全面和有效等特性。我們使用神州數(shù)碼公司的網(wǎng)管軟件linkmanager-40-b-250n對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理。4.2 網(wǎng)絡(luò)管理員網(wǎng)絡(luò)管理員是網(wǎng)絡(luò)管理的中堅(jiān),對(duì)于大型網(wǎng)絡(luò)來說,要選派技術(shù)能力強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)管理人員來專職網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)管理員除管理好網(wǎng)絡(luò)外,還負(fù)責(zé)培訓(xùn)用戶等工作。1實(shí)施網(wǎng)絡(luò)管理實(shí)施網(wǎng)絡(luò)管理時(shí),應(yīng)抓住以下幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)選好高素質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)管理人員并明確責(zé)任:制定嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)章制度和操作程序選擇合適的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)認(rèn)真抓好培訓(xùn)工作制定切

46、實(shí)可行的網(wǎng)絡(luò)管理計(jì)劃和實(shí)施方案建立并維護(hù)好各種文檔2布線系統(tǒng)的日常維護(hù)做好布線系統(tǒng)的日常維護(hù)工作,確保底層網(wǎng)絡(luò)連接完好,是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正常、高效運(yùn)行的基礎(chǔ)。目前,城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的互連除了微波、衛(wèi)星通道等無線連接方式外,室外光纜敷設(shè)仍然是唯一的有線連接途徑。對(duì)布線系統(tǒng)的測試和維護(hù)一般借助于雙絞線測試儀和規(guī)程分析儀、信道測試儀等,智能化分析儀器的使用提高了布線的管理水平和管理效率,可以更好地保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。4.3 關(guān)鍵設(shè)備的管理無論何種規(guī)模的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),關(guān)鍵設(shè)備的管理都是一項(xiàng)相當(dāng)重要的工作。這是因?yàn)?,網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵設(shè)備的任何故障都有可能造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓,給用戶帶來無法彌補(bǔ)的損失。校園網(wǎng)中的關(guān)鍵

47、設(shè)備一般包括網(wǎng)絡(luò)的主干交換機(jī)、中心路由器以及關(guān)鍵服務(wù)器。對(duì)這些關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理除了通過網(wǎng)管軟件實(shí)時(shí)監(jiān)測其工作狀態(tài)外,更要做好它們的備份工作。對(duì)主干交換機(jī)的備份,目前似乎很少有廠商能提供比較系統(tǒng)的解決方案,因而只有靠網(wǎng)絡(luò)管理員在日常管理中加強(qiáng)對(duì)主干交換機(jī)的性能和工作狀態(tài)的監(jiān)測,以維護(hù)網(wǎng)絡(luò)主干交換機(jī)的正常工作。4.4 ip地址的管理在tcp/ip協(xié)議已經(jīng)成為事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的今天,tcp/ip網(wǎng)絡(luò)主的任何一臺(tái)工作站都需要有一個(gè)合法的ip地址才能夠正常工作。在構(gòu)建:規(guī)劃計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí),應(yīng)做好機(jī)構(gòu)內(nèi)部各部門對(duì)上網(wǎng)業(yè)務(wù)的需求調(diào)查和統(tǒng)計(jì),確定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。ip地址管理得當(dāng)與否,是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能否保持高效運(yùn)行的關(guān)鍵。如果ip地址的管理手段不完善,網(wǎng)絡(luò)很容易出現(xiàn)ip地址沖突,就會(huì)導(dǎo)致合法的ip地址用戶不能正常享用網(wǎng)

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