电力通信中的无线通信组网
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电力通信中的无线通信组网【1】
摘要本文分析了三种主流的无线通信技术的优点和缺点,讲述了无线通信技术在电力通信专网中的应用。
关键词 电力通信 无线通信 组网技术
一、前言
目前,电力通信专网大量的使用了光纤这种方式组网,一旦出现自然灾害,将对光缆的正常运行造成严重的威胁,很可能出现光缆大面积中断的情况,而光缆的抢修又要在条件满足的情况下进行,需要的时间比较长,这将对电网的安全运行造成严重影响。
二、无线通信组网技术
无线通信一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成,目前基于该技术的无线通信技术主要有:WLAN、WiMax、WMN、3G等4种技术。
(一)WLAN技术
1.WLAN是利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的网络,是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,它以无线多址信道作为传输媒介,提供传统有线局域网LAN的功能,能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接人。
WLAN技术也称为wi-Fi技术,目前有三个IEEE标准。
Wi-Fi的覆盖范围可达90m左右,传输速度快,802.11b的带宽可以达到11Mbit/s,而802.11a及802.11g更可达54Mbit/s。
该技术可以组建无线局域网,特别在同一层楼内的办公室可以使用无线办公,其传输速率可以有效的满足宽带联网的需求。
2.WIAN组网方案,即由AC(接人控制点)+AP(接入点)+无线网卡+网络管理组成。
3.尽管Wi-Fi技术已经在应用非常广泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隐患,Wi-Fi采用的是射频(RF)技术发送和接收数据。
由于无线网络使用无线电波传输数据信号,所以非常容易受到来自外界的攻击。
(二)WiMax技术
1.WiMax技术简介
WiMax使用的标准有802.16d和802.16e两个标准,无线信号传输距离最远可达50公里。
WiMax是一项新兴的无线通信技术,能提供面向互联网的高速连接,适用于静止和半静止状态访问网络,其传输速率可达10M-70M左右,能完全满足宽带上网的需求。
802.16e标准定义了空中的物理层与MAC层,802.16e接入IP核心网,也可以提供VIP业务,支持一点对多点的结构。
WiMax是提供最后一英里的无线宽带接入技术,可以替代现有的有线和DSL连接方式来。
WiMax将提供固定、移动、便携形式的无线宽带连接,并最终能够在不需要直接视距基站的情况下提供无线宽带连接。
2.WiMax组网方案
WiMax系统的网络结构包括WiMax终端、WiMax无线接入网和WiMax核心网3部分,如图1所示。
根据所采用的标准以及应用场景不同,WiMax终端包括固定(802.16-2004)、便携和移动(802.16e)三种类型。
而WiMax接入网主要指基站,需要支持无线资源管理等功能,有时为方便和其他网络互联互通,还需要包含认证和业务授权(ASA)服务器。
而核心网主要用于解决用户认证、漫游等功能及作为与其他网络之间的接口。
3.WiMax优势和劣势
从安全性看,WiMax提供了加密机制,它在介质访问层(MAC)中定义了一个加密子层,支持128位、192位及256位加密系统,通过使用数字证书的认证方式,确保了无线网络内传输的信息得到安全保护。
从成熟度看,WiMax是一个先进的技术,推出相对较晚,存在频率复用性小、利用率低的问题,但由于最近才完成标准化,该技术的大规模推广还需要实践考验。
从应用前景看,该技术可以在较大范围内满足上网要求,覆盖可以包括室外和室内,可以进行大面积的信号覆盖,甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。
WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离,一直被业界看好是未来移动技术的发展方向,提供优良的最后一公里网络接入服务。
(三)WMN技术分析
1.WMN技术简介
WMN即无线网状网技术,是移动AdHoc网络的一种特殊形态,它的早期研究均源于移动AdHoc网络的研究与开发。
它是一种高容量高速率的分布式网络,不同于传统的无线网络,可以看成是一种WLAN和AdHoc网络的融合,且发挥了两者的优势,作为一种可以解决“最后一公里”瓶颈问题的新型网络结构。
WMN具有宽带无线汇聚连接功能、有效的路由及故障发现特性、无需有线网络资源等独特的优势。
在实际网络发展中,它可以与多种宽带无线接入技术如802.11、802.16、802.20以及3G移动通信等相结合,组成一个多跳无线链路的无线网状网络。
这种无线网状网络可以有效减少故障干扰、降低发射器功率、延长电池使用寿命、极大的提高频率复用度,从而提高网络容量、无线网络的覆盖范围,并有效的提高通信可靠性。
2.WMN组网方案
在使用无线网格网技术建设的网络中,其拓扑结构呈格栅状,整个网络由下列组成部分构成:智能接入点(IAP/AP);无线路由器(WR);终端用户/设备(Client)。
3.WMN优势和劣势
从安全性看,目前802.11Mesh网的安全方案主要是Tropos的TroposMetroMesh方案和Nortel的方案。
Tropos Metro Mesh方案,采用了多层安全架构,对客户机提供WEP、WPA保护;对无线路由器间的数据采用64/128bit WEP或128bitAES加密;同时使用VPN来增强整体的安全性。
链路层的保护是无线网络安全机制的第一步,但是单独的链路层保护不能提供对敏感数据的保护。
Nortel在安全方面也别具特色。
每个无线路由器间均建立经过加密的IPSec隧道。
以便安全地传送所有用户的数据业务、内部信令处理和管理信息,也就是说数据在无线路由器之间的传送都处于IPSee保护之下。
从成熟度看,WMN是正在研究中的技术,在研究中不断在不同方面结合各种技术的特点进行融合,而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。
从应用前景看,WMN这一新兴网络不仅在无线宽带接入中有着广阔的应用空间,在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集,并广泛应用到环境检测、工业、交通等等领域。
随着其他技术的不断更新完善,WMN更好的与之相融合、互补,从而能够扬长避短发挥出各自的优势。
电力通信中的无线通信组网的技术及应用【2】
摘要:随着我科学技术的快速发展,无线通信技术已日渐完善,在未来社会里将会慢慢的向着全球化、综合化、电子化的无线网络方向发展,并逐步占据主导地位。
本文主要对电力通信无线通信组网的概论、技术的优点与缺点进行了分析、并讲简述了无线通信技术在电力通信专网中的应用。
关键词:电力通信;无线通信;组网技术
目前电力系统通信传输采用光纤传输,一旦操作问题,会造成巨大破坏的光纤通信传输,甚至网络信息传输终端大面积,在一般情况下,光纤网络传输的必要条件和时间修复了很多,这将产生对电力系统稳定运行的影响。
在这样的背景下,无线网络传输运行可以弥补这些操作问题,保证电力系统的稳定运行。
1、无线通信组网技术
无线通信一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成,目前基于该技术的无线通信技术主要有:WLAN、WiMax、WMN、3G等4种技术。
1.1 WLAN技术
WLAN技术是无线通信技术和计算机网络相互结合而产生的,是在无线通信的技术的基础上建立的局部的网络,也称之为局域网或WIFI。
它将无线多址通道当作传输的媒介,不仅能够提供和传统有线网络一样的LAN 功能,而且还能够实现随地、随意、随时的宽带接入。
目前其可达到的`网络覆盖范围有100m 左右,且传输速率快, 能够达到11M /s,甚至在802.11g 协议下能够达到54M /s。
普通的WLAN 组网基本上是由AP (接入点)+ A (C接入控制点)+ 网络管理+无线网卡四部分组成。
有效合理的使用WLAN技术可以快捷的建立无线局域网,特别是一些小型办公区域,其传输的速度能够满足日常宽带的需求。
虽然WLAN技术在日常生活中已经随处可见,但是它依旧存在着一定的安全问题。
其使用的是RF射频技术接收和发送无线信号,会造成信号不稳定,网络易被占用,经常会受到外界的攻击。
1.2 WiMax技术
WiMax 技术是新兴的一项无线网络通信技术,提供了面向Intemet的无缝高速链接,,主要用于半静止和静止的状态下访问网络。
WiMax 技术基于802.16e与802.16d协议下生成,其传输速度能够达到10M /s 一70 M /s。
WiMax可以提供超强的最后一公里的无线宽带接入,能够代替现在的D S L 连接和有线连接, 支持移动、固定、便携方式的无线连接。
WiMax技术网络组成包括无线接入网、无线终端和无线核心网。
其接入网的基站需要支持无线管理的功能;终断主要是固定、移动和便携三种类型;核心网是用于解决一些用户漫游、认证等功能。
WiMax是一个较为先进但却又不完善的技术,其频率利用率低、复用率小,但是其加密机制相当严密,可以通过数字证书的认证来确保用户的无线网络的安全。
WiIMax 技术以其高传输性和先进性, 被看作电力通信行业未来的发展方向。
WiMN采用的是Tropos Meto Mesh安全方案,其主要是运用多层的安全架构,来实现对客户机的WEP/ WAP 的提供,并且无线路由器使用的加密技术是128hitAES和64 / 128 hitWEP,同时使用了VPN 增强它的整体安全性。
WiMax优势和劣势;从安全陛看,WiMax提供了加密机制,它在介质访问层(MAc)中定义了一个加密子层,支持128位、192位及256位加密系统,通过使用数字证书的认证方式,确保了无线网络内传输的信息得到安全保护。
从成熟度看,WiMax是一个先进的技术,推出相对较晚,存在频率复用性小、利用率低的问题,但由于最近才完成标准化,该技术的大规模推广还需要实践考验。
从应用前景看,该技术可以在较大范围内满足上网要求,覆盖可以包括室外和室内,可以进行大面积的信号覆盖,甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。
WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离,一直被业界看好是未来移动技术的发展方向,提供优良的最后一公里网络接人服务。
2、 WMN技术分析
2.1 WMN技术简介
WMN即无线网状网技术,是移动AdHoc网络的一种特殊形态,它的早期研究均源于移动AdHoc网络的研究与开发。
它是一种高容量高速率的分布式网络,不同于传统的无线网络,可以看成是一种WLAN和AdHoc网络的融合,且发挥了两者的优势,作为一种可以解决”最后一公里”瓶颈问题的新型网络结构。
WMN具有宽带无线汇聚连接功能、有效的路由及故障发现特性、无需有线网络资源等独特的优势。
在实际网络发展中,它可以与多种宽带无线接入技术如802.11、802.16、802.20以及3G移动通信等相结合,组成一个多跳无线链路的无线网状网络。
这种无线网状网络可以有效减少故障干扰、降低发射器功率、延长电池使用寿命、极大的提高频率复用度,从而提高网络容量、无线网络的覆盖范围,并有效的提高通信可靠性。
2.2 WMN组网方案
在使用无线网格网技术建设的网络中,其拓扑结构呈格栅状,整个网络由下列组成部分构成:智能接人点(IAP/AP);无线路由器 R);终端用户/设备(Client)。
2.3 WMN优势和劣势
从安全性看,目前802.11Mesh网的安全方案主要是Tropos的TroposMetroMesh方案和Nortel的方案。
Tropos Metro Mesh方案,采用了多层安全架构,对客户机提供WEP、WPA保护;对无线路由器问的数据采用64/128 bit WEP或128bitAES加密;同时使用VPN来增强整体的安全 。
链路层的保护是无线网络安全机制的第一步,但是单独的链路层保护不能提供对敏感数据的保护。
Nortel在安全方面也别具特色。
每个无线路由器间均建立经过加密的IPSec隧道。