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关键词：无线局域网；校园网；传输带宽
中图分类号：TP393文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2009)24-6629-02
The Application of WLAN Technology In Campus Network
HE Cheng-qian1, LU Man-li2
(1.Yangzhou Polytechnic College,Yangzhou 225009,China;2.Yangzhou Vocational College of Environment and Resources, Yangzhou 225007,China)
Abstract: In this paper, the author supplies an overview of WLAN, and then, introduces current application of WLAN technology in Campus Network,analies the difference between WLAN and wired networks,for the advantages and defects of WLAN, advances the present practicalapplication prospect of WLAN technology in Campus Network.
Key words: WLAN; gampus network; transportation bandwidth
目前校园网用户有多种新的需求，如网络信息点流动的需求、难以布线区域网络接入需求、降低成本和保护投资的需求等等。这些迫切的需求问题目前都难以通过有线介质网络技术加以解决，所以在原有网络基础下使用无线局域网技术建立无线校园网，方便或是完善校园网的功能，已成为现代化校园网的一个重要标志。根据相关报道，2008年6月，中国已有600所高校建设无线校园网。
1 校园对无线局域网的需求
21世纪是数字化、网络化、信息化的世纪。随着信息技术的飞速发展和教育信息化程度的提高， 在校园网内全面实现全面信息电子化交换和信息资源共享成为必要。从而在原有的网络基础上提出了新的一些问题：
1)网络扩展问题：随着校园的发展，有一定物理分隔的老校区与新校区之间可能需要实现网络互联，比如新老校区间需跨越城市主干道；或是建筑物之间的不易架设网线的网络互联，比如建筑物之间有河流、湖泊等自然阻隔，这些情况下使用有线网络介质实现网络互联都比较困难；
2)移动获取网络服务问题：随着笔记本电脑、掌上电脑等移动智能设备的普及，这类移动性强设备对网络接入服务提出了很高的移动性要求，而当前有线网络环境却无法满足此项要求；
3)网络接入要求密集问题：当大量用户在一个相对空间狭小的地点同时要求网络接入时，比如学校电子阅览室，如果用电缆连网，恐怕连铺设电缆的位置都很难找到的情况；
要解决上述问题，就促使我们必须打破有线网络通信介质的束缚，寻求使用无线局域网通信介质扩充网络的解决方案。
2 无线局域网的性能和特点
无线局域网(WLAN)是指利用无线电波作为传输介质，使用无线射频(RF)技术实现与设备位置无关的网络数据传输体统，是一种数据传输系统，是从有线网络系统发展而来的一种新技术，使用无线射频技术通过空中收发数据，从而减少使用有线连接。一般来说，凡是采用无线传输数据或媒体计算机网络都称为无线网络，它是计算机网络与无线通信技术相互结合共同发展的产物。
当前，在诸多计算机连网技术中，无线局域网技术以其无需布线、在一定区域漫游、安装运行费用低廉等特点，在许多场合发挥着其他连网技术不可替代的作用。
3 无线局域网在校园网应用优势
如前所述，根据无线局域网技术的特点，其在校园网应用中的具有一些优势，这些优势主要表现在三种典型的应用：
3.1 无线局域网实现校园网扩展中的优势
无线局域网的安装维护简单，无需布线或开挖沟槽可实现快速安装，对在已建建筑群区域使用，及对具有一定物理分隔或是其他无法进行有线传输介质铺设的网络连接需要时，无线局域网能提供更简单的网络接入保障。另外，当网络发生故障时，网络管理员不必巡线寻找损坏的线路，只要检查信号发送与接收端的信号是否正常即可判断网络故障所在。因此使用无线局域网技术相比使用有线网络技术而言，在很大程度上简化施工维护难度的同时还能有效地削减施工成本。
3.2 无线局域网实现校园网移动接入的优势
无线局域网技术具有无缝覆盖， 不受布线接点位置的限制的优点，使传统的有线网络传输距离得到了无线的延伸，克服了布线困难的问题。有线网络难以延伸的区域，可由无线局域网覆盖，在无线局域网的信号覆盖范围内的任何一个位置都可以接入网络，使得网络的接入和扩容非常的灵活。具有有线网络不具有可移动性，为学生和教师提供移动网络服务。传统校园网为学生和教师提供了像互联网接入、图书馆和数据中心等服务，但是用户为了使用这类服务不得不整天在它们之间奔波。如果学生与教师使用了配有无线网卡的便携式计算机，他们就可以在学校的任何时间、任何地点来使用这些校园网提供的服务，可以很方便地建立虚拟教室和调研项目，为学生提供方便即时的无线上网服务。
另外，无线局域网还可以对临时教学活动提供灵活方便的服务。一间教室有可能有不同用途，而该教室中的计算机也可能需要被拿到另外的教室中用于其它用途。无线局域网产品可以很容易地实现这些频繁移动的计算机之间的网络互连，从而很快地将一个本来是用于其他目的的教室变成你需要的功能教室，省去了布线的费用以及所耗精力。
3.3 无线局域网技术实现校园网密集接入的优势
无线局域网技术具有大容量接入，且不受布线束缚接入方便的特点，一个信道可以支持多用户共享，大大的提高了设备逻辑端口密度，更适合在用户密集的热点地区部署。就目前使用的无线局域网接入设备而言，理论上一台AP(无线访问节点)可以提供250台以上安装了无线网卡的电脑或其他移动智能设备接入网络，由于没有线缆，根本上解决了有线网络在密集接入中需要考虑的布线问题和多交换机级联、多交换机设置等问题。同时也节省了购置线缆和其他网络连接设备的费用。对于校园网中电子阅览室、礼堂等这类室内空间且需要提供密集连接场所的网络接入要求，相比使用有线网络技术而言，使用无线局域网技术的确可以起到事半功倍的效果。
并且，无线局域网采用CSMA/CA介质访问协议，与有线以太网IEEE802.3的MAC物理链路层标准CSMA/CD兼容，所以能与标准以太网及目前的几种主流的网络操作系统完全兼容。因此，在网络连接由有线以太网方式改为无线局域网方式时，用户已有的网络软件可不做任何的设置修改，就能在新的网络环境中正常运行。所以在原有有线网络环境下实现无线网络的改造比较方便。
4 无线局域网在校园网应用中的缺点
目前无线局域网技术在校园网络中仍然无法完全取代有线网络的，其原因主要在于一下三方面：
4.1 信号抗干扰性、穿透性弱
我们目前的校园环境中的无线信号本就种类繁多。比如校园内的广播站信号，移动通信信号甚至是办公室里的微波炉产生的微波，而这些都能对同样利用无线电波作为传输介质的无线局域网产生影响。这和通常使用抗辐射屏蔽技术的无线局域网传输介质相比的能力有较大的差异。而且无线电波的较差，当AP与安装无线网卡的接入设备之间有建筑或其他各种障碍物或干扰体遮挡时，信号的衰减相当明显，这也是无法和有线网络相比的。
4.2 传输距离有限
由表1可知无线局域网的理论最大传输距离比较有线网络的没有优势。且由于上文所述无线局域网信号抗干扰性、穿透性弱的原因，在实际应用中其有效传输距离往往很大程度上低于理论最大值。故而在进行长距离网络传输时，还是使用有线网络技术。
4.3 数据传输带宽有限
从表2和表3中我们可以看出，就理论数值分析，无线局域网的速度较有线网络有一定的差距。而且，一般状态下无线局域网的用户实际使用中上并未达到理论速度的最大值。业界公认，无线局域网的实际传输速度是最大传输速度的一半以下。而这样的速度仅仅接近100M有线网络的传输带宽。更何况由于前文提到的原因，无线信号易受干扰，在传输距离较长时，信号衰变较快，因而上述的实际传输带宽也仅仅时短距离，无信号干扰的理想环境中的测试值。因此在对传输带宽要求比较高的的网络部分，比如校园网主干网建议使用有线网络技术架设。
5 结束语
从前文可以看出，校园网中引入无线局域网技术能很好的扩展和补充单一有线局域网的缺点，这样的综合方案能有效的涉及校园网络的实际建设要求，在现阶段无线局域网虽然无法完全取代有线局域网的传输主干的作用，但可以明显的增强原有有线校园网的实用性，补充原有有线校园网的功能性。随着无线通信技术的成熟和提高，无线局域网技术必将得到广泛的应用，使校园网中无线局域网与有线网络的结合使用成为当前校园网络发展趋势。
参考文献：
[1] 谢希仁。计算机网络[M].2版。北京：电子工业出版社，1999.
[2] 赵国芳，严战友。校园网的无线设计方案[J].通信信息技术，2005,4:44-47.
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[4] 龙。浅析无线局域网技术[J].应用能源技术，2006,4:45-48.
【关键词】 WLAN 网速 安全
一、绪论
1.1 WLAN网络安全的重要性
在过去的很多年，计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆，构成有线局域网。但有线网络在实施过程中工程量大，破坏性强，网中的各节点移动性不强。为了解决这些问题，无线网络作为有线网络的补充和扩展，逐渐得到普及和发展。
但是无线网络面临的威胁越来越多，像蹭网、重要隐私和数据遭破坏或窃〔〕取等事件也是接连发生，因此，网络必须有足够强的安全措施，否则该网络将是个无用、甚至会危及国家安全的网络。为了保证信息的安全与畅通，研究网络安全及防范措施已迫在眉睫，我们必须采取一定的安全技术手段来保护无线网络的安全。
1.2 WLAN的研究现状
面对社会的快速发展与人们生活的需要，WLAN在不断的成熟与普及，越来越多的校园与企业开始构建与铺设无线网络，无线网络的发展已成为人们生活中未来发展的趋势；但随着网络的开放，共享与互联性，网络的各种安全漏洞层出不穷，致使WLAN安全问题提升到一个新的高度，解决当前WLAN安全问题已成为一个社会的关注点。
二、WLAN网络安全
2.1无线局域网的安全必要性
由于WLAN通过无线电波在空中传输数据，不能采用类似有线网络那样的通过保护通信线路的方式来保护通信安全，所以在数据发射机覆盖区域内的几乎任何一个WLAN用户都能接触到这些数据，要将WLAN发射的数据仅仅传送给一名目标接收者是不可能的。而防火墙对通过无线电波进行的网络通讯起不了作用，任何人在视距范围之内都可以截获和插入数据。因此，虽然无线网络和WLAN的应用扩展了网络用户的自由，它安装时间短，增加用户或更改网络结构时灵活、经济，可提供无线覆盖范围内的全功能漫游服务。然而，这种自由也同时带来了新的挑战，这些挑战其中就包括安全性。
2.2无线信道上传输的数据所面临的威胁
由于无线电波可以绕过障碍物向外传播，因此，无线局域网中的信号是可以在一定覆盖范围内接听到而不被察觉的。对于图谋不轨的人来说，只要有相应的设备，总是可以接收到无线局域网的信号，并可以按照信号的封装格式打开数据包，读取数据的内容。
另外，只要按照无线局域网规定的格式封装数据包，把数据放到网络上发送时也可以被其它的设备读取，并且，如果使用一些信号截获技术，还可以把某个数据包拦截、修改，然后重新发送，而数据包的接收者并不能察觉。因此，无线信道上传输的数据可能会被侦听、修改、伪造，对无线网络的正常通信产生了极大的干扰，并有可能造成经济损失。
2.3无线局域网安全性
无线局域网与有线局域网紧密地结合在一起，并且己经成为市场的主流产品。在无线局域网上，数据传输是通过无线电波在空中广播的，因此在发射机覆盖范围内数据可以被任何无线局域网终端接收。安装一套无线局域网就好象在任何地方都放置了以太网接口。因此，无线局域网的用户主要关心的是网络的安全性，主要包括接入控制和加密两个方面。除非无线局域网能够提供等同于有线局域网安全性和管理能力，否则人们还是对使用无线局域网存在顾虑。
2.4无线局域网安全技术的发展趋势
目前无线局域网的发展势头十分强劲，但是起真正的应用前景还不是十分的明朗。主要表现在：一是真正的安全保障；二个是将来的技术发展方向；三是WLAN有什么比较好的应用模式。看来无线局域网真正的腾飞并非一己之事。
无线局域网同样需要与其他已经成熟的网络进行互动，达到互利互惠的目的。欧洲是GSM网的天下，而WLAN的崛起使得他们开始考虑WLAN和3G的互通，两者之间的优势互补性必将使得WLAN与广域网的融合迅速发展。互通中的安全问题也必然首当其冲，IEEE的无线局域网工作组己经决定将EAP-SIIVI纳入无线局域网安全标准系列里面，并且与3G互通的认证标准EAP-AID也成为讨论的焦点。
三、结束语
无线网络安全技术在21世纪将成为信息网络发展的关键技术，21世纪人类步入信息社会后，信息这一社会发展的重要战略资源需要网络安全技术的有力保障，才能形成社会发展的推动力。在我国信息网络安全技术的研究和产品开发仍处于起步阶段，仍有大量的工作需要我们去研究、开发和探索，以走出有中国特色的产学研联合发展之路，赶上或超过发达国家的水平，以此保证我国信息网络的安全，推动我国国民经济的高速发展。
作者简介：李延（1984.6.20-），助理工程师，专科，主要从事通信工程建设工作。
参 考 文 献
关键词：无线网络；数据安全；思考
一、无线网络安全问题的表现
1.1插入攻击插入攻击以部署非授权的设备或创建新的无线网络为基础，这种部署或创建往往没有经过安全过程或安全检查。可对接入点进行配置，要求客户端接入时输入口令。如果没有口令，入侵者就可以通过启用一个无线客户端与接入点通信，从而连接到内部网络。但有些接入点要求的所有客户端的访问口令竟然完全相同。这是很危险的。
1.2漫游攻击者攻击者没有必要在物理上位于企业建筑物内部，他们可以使用网络扫描器，如Netstumbler等工具。可以在移动的交通工具上用笔记本电脑或其它移动设备嗅探出无线网络，这种活动称为“wardriving”；走在大街上或通过企业网站执行同样的任务，这称为“warwalking”。
1.3欺诈性接入点所谓欺诈性接入点是指在未获得无线网络所有者的许可或知晓的情况下，就设置或存在的接入点。一些雇员有时安装欺诈性接入点，其目的是为了避开已安装的安全手段，创建隐蔽的无线网络。这种秘密网络虽然基本上无害，但它却可以构造出一个无保护措施的网络，并进而充当了入侵者进入企业网络的开放门户。
1.4双面恶魔攻击这种攻击有时也被称为“无线钓鱼”，双面恶魔其实就是一个以邻近的网络名称隐藏起来的欺诈性接入点。双面恶魔等待着一些盲目信任的用户进入错误的接入点，然后窃取个别网络的数据或攻击计算机。
1.5窃取网络资源有些用户喜欢从邻近的无线网络访问互联网，即使他们没有什么恶意企图，但仍会占用大量的网络带宽，严重影响网络性能。而更多的不速之客会利用这种连接从公司范围内发送邮件，或下载盗版内容，这会产生一些法律问题。
1.6对无线通信的劫持和监视正如在有线网络中一样，劫持和监视通过无线网络的网络通信是完全可能的。它包括两种情况，一是无线数据包分析，即熟练的攻击者用类似于有线网络的技术捕获无线通信。其中有许多工具可以捕获连接会话的最初部分，而其数据一般会包含用户名和口令。攻击者然后就可以用所捕获的信息来冒称一个合法用户，并劫持用户会话和执行一些非授权的命令等。第二种情况是广播包监视，这种监视依赖于集线器，所以很少见。
二、保障无线网络安全的技术方法
2.1隐藏SSIDSSID，即ServiceSetIdentifier的简称，让无线客户端对不同无线网络的识别，类似我们的手机识别不同的移动运营商的机制。参数在设备缺省设定中是被AP无线接入点广播出去的，客户端只有收到这个参数或者手动设定与AP相同的SSID才能连接到无线网络。而我们如果把这个广播禁止，一般的漫游用户在无法找到SSID的情况下是无法连接到网络的。需要注意的是，如果黑客利用其他手段获取相应参数，仍可接入目标网络，因此，隐藏SSID适用于一般SOHO环境当作简单口令安全方式。
2.2MAC地址过滤顾名思义，这种方式就是通过对AP的设定，将指定的无线网卡的物理地址（MAC地址）输入到AP中。而AP对收到的每个数据包都会做出判断，只有符合设定标准的才能被转发，否则将会被丢弃。这种方式比较麻烦，而且不能支持大量的移动客户端。另外，如果黑客盗取合法的MAC地址信息，仍可以通过各种方法适用假冒的MAC地址登陆网络，一般SOHO，小型企业工作室可以采用该安全手段。
2.3WEP加密WEP是WiredEquivalentPrivacy的简称，所有经过WIFI认证的设备都支持该安全协定。采用64位或128位加密密钥的RC4加密算法，保证传输数据不会以明文方式被截获。该方法需要在每套移动设备和AP上配置密码，部署比较麻烦；使用静态非交换式密钥，安全性也受到了业界的质疑，但是它仍然可以阻挡一般的数据截获攻击，一般用于SOHO、中小型企业的安全加密。
2.4AP隔离类似于有线网络的VLAN，将所有的无线客户端设备完全隔离，使之只能访问AP连接的固定网络。该方法用于对酒店和机场等公共热点HotSpot的架设，让接入的无线客户端保持隔离，提供安全的Internet接入。
2.5802.1x协议802.1x协议由IEEE定义，用于以太网和无线局域网中的端口访问与控制。802.1x引入了PPP协议定义的扩展认证协议EAP。作为扩展认证协议，EAP可以采用MD5，一次性口令，智能卡，公共密钥等等更多的认证机制，从而提供更高级别的安全。
2.6WPAWPA即Wi-Fiprotectedaccess的简称，下一代无线规格802.11i之前的过渡方案，也是该标准内的一小部分。WPA率先使用802.11i中的加密技术-TKIP（TemporalKeyIntegrityProtocol），这项技术可大幅解决802.11原先使用WEP所隐藏的安全问题。很多客户端和AP并不支持WPA协议，而且TKIP加密仍不能满足高端企业和政府的加密需求，该方法多用于企业无线网络部署。
2.7WPA2WPA2与WPA后向兼容，支持更高级的AES加密，能够更好地解决无线网络的安全问题。由于部分AP和大多数移动客户端不支持此协议，尽管微软已经提供最新的WPA2补丁，但是仍需要对客户端逐一部署。该方法适用于企业、政府及SOHO用户。公务员之家：
2.802.11iIEEE正在开发的新一代的无线规格，致力于彻底解决无线网络的安全问题，草案中包含加密技术AES（AdvancedEncryptionStandard）与TKIP，以及认证协议IEEE802.1x。尽管理论上讲此协议可以彻底解决无线网络安全问题，适用于所有企业网络的无线部署，但是目前为止尚未有支持此协议的产品问世。
网络规划内容探讨
WCDMA网络规划主要包括覆盖规划、容量规划、业务质量规划以及与之相关的无线网络资源的规划。WCDMA系统覆盖能力与系统容量、负载状况相关。系统负载的增加会导致覆盖范围的缩小，这就是WCDMA的“软”特性。同时由于WCDMA系统的目标是为用户提供包括话音业务在内的多种不同速率、不同QoS质量要求的业务，因此业务质量要求也与网络的覆盖和容量有密切关系。在同一小区内，不同的覆盖范围可以提供不同质量要求的业务。
WCDMA网络规划的目标是根据规划的无线网络特性以及网络规划的需求，通过对相应的工程参数和无线资源管理参数规划设计，使得在满足一定信号覆盖、系统容量和业务质量要求的前提下，综合建网成本最低，并能保证网络具有良好的可升级能力。因此，WCDMA无线网络规划一般需要关注以下几个方面。
(1)总体规划
WCDMA是一个自干扰系统，WCDMA无线网络规划的核心就是对系统干扰的控制。如果仍采用传统的GSM无线网络规划的分阶段规划和分阶段实施的原则，就会产生新加站对原有系统的强烈干扰，这一点在国内外的CDMA网络建设中已得到了证实。因此WCDMA网络规划一般采用全网总体规划，分阶段实施的原则，也就是通过合理的话务预测来得到未来几年WCDMA网络的用户数量和话务量，并据此对WCDMA无线网络进行规划。在实施过程中，根据预测的用户数量和话务量，在规划的基础上分阶段进行网络建设，这样将大大减少后期维护和优化成本，系统也将具有很好的可升级能力。
基于全网总体规划，分阶段实施的原则，需要对未来一段时间的用户数量和业务发展进行准确的预测，预测过高将会导致建设成本的增加，而预测过低将无法满足实际业务的发展需要。由于经济的发展、市场竞争格局的变化以及新技术的出现都可能对预测的准确性产生较多影响。因此，为了既能保证一定的预测前瞻性，又能适应各方面条件的变化，一般将预测时间设定为3~5年为宜。
(2)覆盖、容量规划
根据不同的自身发展战略、3G发展定位、可分配资源等情况，对WCDMA覆盖将有不
同的原则。一般包括：“孤岛型”覆盖，先满足热点地区需求，再逐步扩张3G覆盖与容量；“撒网型”覆盖，3G建设采取广覆盖、小容量形式，再逐步进行容量扩充；“全面型”覆盖，广覆盖，大容量，全面铺开，迅速实现3G规模化商用。
根据各种因素的博弈，WCDMA网络覆盖一般应该考虑各地的经济发展水平、市场需求等条件，在经济发达、市场需求较高的地区实现连续覆盖，在欠发达地区进行重点城市和区域的覆盖，即采取“撒网型”的覆盖方式。同时，随着WCDMA网络的发展，网络规划应实现在发达省市绝大部分乡镇的覆盖，在中等发达地区大部分乡镇的覆盖，在欠发达地区可实现少部分乡镇的覆盖，并最终实现全国范围内的覆盖。
容量规划应该根据覆盖区域的业务流量密度、可以利用的频谱以及对用户增长的预测等因素综合考虑。WCDMA具有“大覆盖，小容量”特点，因此容量规划与覆盖规划是相关联的。WCDMA无线网络覆盖规划一般是在一定的负载条件下进行规划，对于不同的建网阶段、不同的区域分别按照上行链路35%~75%的负载进行规划。
(3)室内规划
WCDMA网络由于其工作在2GHz的频段，因此其无线传播特性较之于GSM网络要差，并且由于WCDMA技术的自干扰特性等，传统的依靠室外来对室内进行覆盖的方式不再适用；同时，由于3G业务更多的是支持各种高速数据业务，而数据业务一般发生的区域是在室内，因此，WCDMA网络在规划初期就需要考虑较为完善的室内覆盖。国外3G网络的发展也证明了这一点。室内分布系统规划主要考虑室内外频率策略、切换策略、分区策略等方面。
(4)业务规划
在前面已经提到WCDMA网络的目标是为用户提供包括话音在内的多种不同速率、不同QoS质量要求的业务，因此，无线网络规划阶段须考虑未来WCDMA网络所要提供的业务类型、话务密度等因素。一般认为，WCDMA网络将是一个承载基本话音和多种不同速率业务的混和网络，即除了要提供与2G网络相同的基本话音业务之外，还要提供区别于2G网络的差异化业务，这包括CS64kbps可视电话业务，PS64/128/384kbps数据业务等。其中，CS64kbps可视电话业务是WCDMA系统区别于2G业务，也是区别于其他3G系统的特色业务，同时一般也被认为是未来3G中的较具有竞争力的业务，因此，WCDMA网络一般是以CS64kbps可视电话业务连续覆盖为原则，同时由于分组域数据业务的上行一般为PS64kbps,在此条件下也能较好的保证各种不同速率分组业务的进行。在数据业务热点地区，规划初期可以考虑PS128kbps或者PS384kbps连续覆盖，这样既能保证WCDMA系统有足够的容量，又能保证为用户提供各种不同QoS的业务。
另一方面，随着WCDMA技术的发展，HSDPA技术也逐渐成熟，各个WCDMA系统设备和终端厂商将能陆续提供商用HSDPA系统和终端设备。因此，在进行业务规划的时候，也需要考虑到可以承载更高数据速率业务的HSDPA规划。
(5)2G/3G协同规划
2G网络是运营商所具有的宝贵资源，这不仅包括2G系统的基站站址、室内分布系统、机房、天馈等设施和场所，也包括经由2G网络所获得的关于用户的话务密度、用户分布等重要数据。因此在进行WCDMA无线网络规划时，应该充分、合理利用2G网络的各种资源。
WCDMA无线网络规划流程介绍
WCDMA无线网络规划一般包括无线网络设计需求的确定、传播模型校正、初始无线网络设计、详细无线网络设计以及初始网络调整等几个阶段，其中每个阶段有不同的工作重点。下面分别予以介绍与分析。
(1)无线网络设计需求的确定
无线网络设计的初期，需要根据具体服务区对覆盖的要求、容量的要求以及服务的种类及质量要求并参考服务区的话务密度等情况来确定网络设计的需求。
这一阶段需要考虑进行规划区域的类型，如密集城区、普通城区、郊区、室内、公路/干道等以及各种区域所占的比例情况。覆盖要求一般是以服务区域覆盖率为指标。WCDMA网络中网络负荷与规划的容量有很大关系，一般根据覆盖区域的不同和对容量的不同要求设定不同的网络负荷。同时，业务模型与用户使用无线网络中不同业务的行为有密切关系，并且不同区域用户的业务模型一般是不同的。业务模型与网络提供的业务、不同业务的业务强度、不同服务区域类型以及用户高中低端的分布等密切相关。
在移动互联网、智能手机、上网本和平板电脑的快速发展和推动下，越来越多的移动通信用户逐渐发展成为移动互联网用户，从而推动了移动数据流量的爆发性增长。TD-LTE是一种融合了互联网与移动通信特点而发展起来的创新技术，是目前在中国通信行业广泛兴起的新型时分技术。目前，随着TD-LTE在全国范围内的商用，必将进一步推进TD-LTE产业链特别是各类TDD制式的终端产品快速走向成熟，TD-LTE也将成为未来通信领域的总体发展趋势。为了应对今后更大规模TD-LTE网络建设中可能碰到的问题，本文对TD-LTE的网络规划和优化方法进行探讨和分析。
2TD-LTE网络概念
TD-LTE即TimeDivision-LongTermEvolution（分时长期演进），是由阿尔卡特朗讯、诺基亚西门子通信、大唐电信、华为技术、中兴通讯、中国移动等业者所共同开发的第四代（4G）移动通信技术与标准[1]。TD-LTE技术的设计目标如下：具备灵活的带宽配置，支持1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz和20MHz；峰值速率(20MHz带宽）达到下行100Mbit/s，上行50Mbit/s；控制面时延小于100ms，用户面时延小于5ms；能为速度大于350km/h的用户提供100kbit/s的接入服务；支持增强型MBMS（E-MBMS）；取消CS域，CS域业务在PS域实现，如VoIP；系统结构简单化，低成本建网。
3TD-LTE关键技术
3.1物理层技术
TD-LTE网络物理层技术中包括基本传输技术和多址技术、编码调制技术、MIMO技术以及帧结构等。LTE中传输技术采用OFDM调制技术，可以减轻由无线信道的多径时延扩展所产生的时间弥散性对系统造成的影响。在信道编码方面，LTE采用Turbo码，采用可以适应宏小区、微小区、热点等各种环境的MIMO技术。同时规定了2种子帧长度，即基本的子帧长度为0.5ms，当考虑与TD-SCDMA系统兼容时，采用0.675ms子帧长度。
3.2网络层技术
LTE和传统的3GPP接入网相比，减少了RNC节点，采用由NodeB构成的单层结构，有利于简化网络和减小时延，实现了低复杂度、低时延和低成本的要求，逐步趋近于典型的IP宽带网结构。
4TD-LTE网络规划
TD-LTE建网初期，主要布局在高数据流量区域，降低2G网络负荷，满足用户对高速率数据的需求。初始的网络布局，需同时考虑覆盖和容量，结合现网2G/3G数据流量站点分布，在充分利用现有2G/3G网络站点资源和配套资源的基础上，部分区域适当采用新建站点的形式，对于TD-LTE的无线规划将采取分片连续覆盖，以信号覆盖区域内的各项无线网络指标达到商用要求为目标。
4.1需求分析
在进行TD-LTE规划前，首先需要做的是需求分析，包括明确总体的建网策略、建网指标，并且需要同时满足当前用户的具体需求以及未来一定时期内的发展需要。需要收集的数据有现网GSM/TD-SCDMA基站信息、业务需求信息、三维电子地图等，只有在这些数据高准确性的提前下，才能确保后续TD-LTE无线网络规划的正确发展。
4.2网络规模估算
网络规模估算的目的是确定出相对比较具体的TD-LTE网络建设基本规模，这一步主要是通过覆盖估算和容量估算这2个维度来确定的。具体做法是根据当地的无线网络传播模型和现有的基站分布情况，确定不同区域内的小区覆盖半径和未来TD-LTE网络的覆盖状况，从而估算出满足既定覆盖要求的基站数量。容量估算是在分析一定时隙及配置条件的前提下，对TD-LTE网络可承载的系统容量进行分析和估算。通过网络规模估算，得出一个比较明确的方案和数据，以便后续规划任务的顺利开展和执行。
4.3站址规划
TD-LTE网络规划的第三阶段是站址规划阶段，该阶段主要是结合现网的站址资源和网络链路预算所建议的新建站点，完成网络站址的初步布局工作。在完成初步布局后，还需要结合现有资料或现场勘测来确定站点的可用性，对初步方案进行进一步修正，从而最终确定覆盖区域内可以使用的现网站点以及新建站点。在规划的过程中应当综合考虑站点周边地理无线环境以及工程可实施性条件等方面因素。
4.4网络仿真
网络仿真阶段需要设定详细的参数并且进行仿真试验，包括需要使用相应的TD-LTE仿真工具对规划方案进行测试，重点需要注意覆盖以及容量的仿真分析。具体而言，应当包括规划数据导入、传播预测、邻区规划、时隙和频率规划、用户和业务模型配置以及蒙特卡罗仿真。对于所得结果应当认真考虑是否满足要求，对于接近临界值的数据予以重点关注，确保网络实施后能够按照预期状况投入工作。此外，这一环节还包括各种详细参数的设定，包括天线高度、方向角、下倾角等小区基本参数、邻区规划参数、频率规划参数、PCI参数等。
4.5无线参数规划
TD-LTE无线网络参数配置规划包括邻区规划、频率规划和扰码（PCI）规划。
（1）邻区规划
TD-LTE的邻区规划是在综合考虑各小区的小区属性、覆盖范围、站间距、方位角等基础上进行的，其原理与3G网络的邻区规划原理基本相同。在与本网络进行合理邻区规划的同时，还需要特别注意与TD-SCDMA以及GSM等异系统网络间的邻区规划，避免出现因邻区设置不合理而引起的覆盖异常。
（2）频率规划
目前有同频和异频2种组网方式。在同频组网中，所有小区可以使用相同的频率，频谱利用率高，对各子信道之间的正交性有严格的要求，主要采用干扰随机化、干扰消除、干扰协调等方法避免频率干扰。异频组网中，相邻小区为了降低干扰，使用不同的频率，在频谱效率方面相对于同频要差，同时由于RRM算法实现简单，相对于同频组网其边缘速率要高。异频组网受限于频带资源，存在干扰控制与频带使用的平衡问题，需要进行合理的频率规划，确保网络干扰最小。
（3）PCI规划
LTE的物理小区标识PCI是用来方便终端对不同小区的无线信号进行区分。PCI在任何一个小区的覆盖区域是唯一的，且一个小区的相邻邻区不能有相同的PCI。基于实现简单、清晰、容易扩展的目标，目前采用的规划原则为：同一站点的PCI分配在同一个PCI组内，相邻站点的PCI在不同的PCI组内。对于存在室内覆盖场景的情况，规划时需要同时考虑是否分开规划。
5TD-LTE网络基础优化
5.1TD-LTE网络优化定义
TD-LTE无线网络优化主要是通过调整各类无线系统参数和无线网络工程设计参数，从而满足现有各类业务对各种无线网络指标的要求，尽可能提升用户业务感知。由于系统对无线网络的要求总是在不断地变化，优化调整过程往往是一个周期性的过程。根据网络建设所处阶段的不同，TD-LTE网络优化一般分为工程优化阶段和运维优化阶段。工程优化即开网优化，主要包括单站验证、簇优化、县市优化和全网优化；运维优化是指日常优化工作，是在网络运维期间的优化工作，主要工作是对投入运行的网络进行数据采集分析，找出影响网络质量的原因，使网络达到最佳的运行状态。TD-LTE网络优化目标主要有3个：最佳的系统覆盖、合理的切换带控制、最小的系统干扰。
5.2TD-LTE网络基础优化方法
TD-LTE网络优化方法主要有天馈优化、功率调整、邻区优化、小区PCI优化、重选、切换参数优化、特性算法应用等。这些方法相辅相成，缺一不可。
5.2.1天馈优化
天馈优化是TD-LTE基础优化的重点，主要通过现场调整天线的方向角、下倾角等天馈参数来改变干扰区域的各干扰信号强度，调整的原则是增强主覆盖扇区的电平，减弱其他扇区的电平，从而改变信号在该区域的分布状况，消除覆盖不合理、弱覆盖、越区覆盖、频繁切换等现象。
5.2.2功率调整
功率调整可以和天线调整配合使用，达到小区覆盖要求、切换关系符合预期、信号质量提升的目的。
5.2.3邻区优化
邻区优化使得站和站之间的重选、切换可以顺利进行。对全网邻区关系进行分析，对于邻区漏配、冗余小区进行调整，达到邻区关系最优化，提升切换成功率等网络指标。
5.2.4小区PCI优化
邻区之间的PCI规划不合理，会导致邻区之间的干扰抬升，影响用户感知，通过邻区之间的PCI优化调整，提升网络整体质量。
5.2.5重选、切换参数优化
通过调整重选参数，对用户的Idle态过程进行优化，保证用户重选和起呼过程，提升接入成功率；调整切换参数，保证用户业务的可连续性和用户感知。
5.2.6特性算法应用
在网络基础优化完成后，可以通过特性算法提升网络整体性能，如准入控制、负载控制、抗干扰的ICIC算法、降低干扰提升用户吞吐量的BF算法等。
6结束语
无线网络技术涵盖的范围很广，既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术。通常用于无线网络的设备包括便携式计算机、台式计算机、手持计算机、个人数字助理(PDA)、移动电话、笔式计算机和寻呼机。无线技术用于多种实际用途。例如，手机用户可以使用移动电话查看电子邮件。使用便携式计算机的旅客可以通过安装在机场、火车站和其他公共场所的基站连接到Internet。在家中，用户可以连接桌面设备来同步数据和发送文件。
二、无线网络的标准
为了解决各种无线网络设备互连的问题，美国电机电子工程师协会(IEEE)推出了IEEE802.11无线协议标注。目前802.11主要有802.11b、802.11a、802.11g三个标准。最开始推出的是802,11b，它的传输速度为lIMB／s，最大距离室外300米，室内约50米。因为它的连接速度比较低，随后推出了802.11a标准，它的连接速度可达54MB／s。但由于两者不互相兼容，致使一些早已购买802.11b标准的无线网络设备在新的802，11a网络中不能用，所以IEEE又正式推出了完全兼容802.11b标准且与802.11a速率上兼容的802.11g标准，这样通过802.11g，原有的802.11b和802.11a两种标准的设备就可以在同一网络中使用。IEEE802.11g同802.11b一样，也工作在2.4GHz频段内，比现在通用的802.11b速度要快出5倍，并且与802，11完全兼容，在选购设备时建议弄清是否支持该协议标准。选择适合自己的，802.11g标准现在已经开始普及。
三、无线网络类型
(一)无线广域网(WWAN)。无限广域网技术可使用户通过远程公用网络或专用网络建立无线网络连接。通过使用由无线服务提供商负责维护的若干天线基站或卫星系统，这些连接可以覆盖广大的地理区域，例如若干城市或者国家(地区)。目前的WWAN技术被称为第二代(2G)系统。2G系统主要包括移动通信全球系统(GSM)、蜂窝式数字分组数据(CDPD)和码分多址(CDMA)。现在正努力从2G网络向第三代(3G)技术过渡。一些2G网络限制了漫游功能并且相互不兼容；而第三代(3G)技术将执行全球标准，并提供全球漫游功能。ITU正积极促进3G全球标准的指定。
(二)无线局域网(WLAN)。无线局域网技术可以使用户在本地创建无线连接(例如，在公司或校园的大楼里，或在某个公共场所，如机场)。WLAN可用于临时办公室或其他无法大范围布线的场所，或者用于增强现有的LAN，使用户可以在不同时间、在办公楼的不同地方工作。WLAN以两种不同方式运行。在基础结构WLAN中，无线站(具有无线电网卡或外置调制解调器的设备)连接到无线接入点，后者在无线站与现有网络中枢之间起桥梁作用。在点对点(临时)WLAN中，有限区域(例如会议室)内的几个用户可以在不需要访问网络资源时建立临时网络，而无需使用接入点。
(三)无线个人网(WPAN)。无线个人网技术使用户能够为个人操作空间(POS)设备(如PDA、移动电话和笔记本电脑等)创建临时无线通讯。POS指的是以个人为中心，最大距离为10米的一个空间范围。目前，两个主要的胛AN技术是“Bluetooth”和红外线。“Bluetooth”是一种电缆替代技术，可以在30英尺以内使用无线电波传送数据。Bluetooth数据可以穿过墙壁、口袋和公文包进行传输。“Bluetooth专门利益组(SIG)”推动着“Bluetooth”技术的发展，于1999年了Bluetooth版本1.0规范。作为替代方案，要近距离(一米以内)连接设备，用户还可以创建红外链接。
为了规范无线个人网技术的发展，IEEE已为无线个人网成立了802.15工作组。该工作组正在发展基于Bluetooth版本1.0规范的WPAN标准。该标准草案的主要目标是低复杂性、低能耗、交互性强并且能与802.11网络共存。
无线个人网和无线局域网并不一样。无线个人网是以个人为中心来使用的无线个人区域网，它实际上就是一个低功率、小范围、低速度和低价格的电缆替代技术。但无线局域网却是同时为许多用户服务的无线网络，它是一个大功率、中等范围、高速率的局域网。
最早使用的WPAN是1994年爱立信公司推出的蓝牙系统，其标准是[EEE802.15.1[w-BLUE]。蓝牙的数据率为720kb／s，通信范围在10米左右。为了适应不同用户的需求，无线个人网还定义了另外两种低速WPAN和高速WPAN。
(四)无线城域网(WMAN)。无线城域网技术使用户可以在城区的多个场所之间创建无线连接(例如，在一个城市或大学校园的多个办公楼之间)，而不必花费高昂的费用铺设光缆、铜质电缆和租用线路。此外，当有线网络的主要租赁线路不能使用时，WWAN还可以作备用网络使用。WWAN使用无线电波或红外光波传送数据。为用户提供高速Internet接入的宽带无线接入网络的需求量正日益增长。尽管目前正在使用各种不同技术，例如多路多点分布服务(MMDS)和本地多点分布服务(LMDS)，但负责制定宽带无线访问标准的IEEE802.16工作组仍在开发规范以便实现这些技术的标准化。
无线城域网服务范围可覆盖一个城市的部分区域，通信的距离变化较大(远的可达50公里)，因此接收到的信号功率和信噪比等也会有很大的差别。这就要求有多种的调制方法。因此工作在毫米波段的802.16必须有不同的物理层。802.16的基站可能需要多个定向天线，各指向对应的接收点。由于天气条件(雨、雪、雹、雾等)对毫米波的传输的影响较大，因此与室内工作的无线局域网相比较时，802.16对差错的处理也更为重要。
四、结语
随着第三代(3G)移动通信时代的到来，无线网络能够可以提供更多的多媒体业务，话音、数据、视频等，可收发电子邮件，浏览网页，进行视频会议等。虽然，未来的第四代(4G)移动通信的标准尚未出台，但它在各方面提供的服务都将优于3G的水平。今后几年，无线网络技术将更加成熟，产品性能将更加稳定，市场将持续不断地增长，价钱将持续降低，大型设备提供商将进入这个市场，大所属企业和公司将采用无线局域网进行内部网络建设。面对如此良好的发展前景，我国应大力推动无线局域网技术的研究和实用化，抓住无线局域网发展的契机。这样，不仅可极大地推动国家信息化的发展进程，还将为我国信息产业和通信市场步入国际市场提供大好机遇。