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中圖分類號:TP393.1 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011)05-0000-01
Application of Wireless Network on Enterprise Network
Chen Xin
(Xiamen Airlines Co., Ltd.,Xiamen361000,China)
Abstract:The transmission medium of WLAN (wireless local area network) is radio medium. Computers connected by wireless network can communicate with one another. In addition, they can share resources among themselves. With the approaching of the age of wireless network, we can carry on our work anywhere it’s suitable, which enables our work to be more flexible and free. Wireless network will be widely applied to enterprises to improve their productive efficiency in a rather quicker way.
Keywords:Establishment;Wireless network;LAN
一、無線網絡概述
無線局域網的傳輸媒介是無線通道,通過無線網絡連接的計算機除了可以實現相互之間的通信外,還可以實現不同計算機之間資源的共享。無線網絡中數據的傳輸通過無線技術在空中傳輸,對有線聯網起到了很好的補充作用。獲取信息可以隨時隨地的進行,大大提高了企業(yè)的工作效率。
二、企業(yè)網中無線局域網設計的注意事項
在企業(yè)網中設計無線局域網時,應注意以下幾個事項:
(一)設計思想和硬件設備必須是最先新的,只有這樣才能保證無線局域網在今后的較長的一段時間內都保持著技術的先進性,如:建議使用以太網供電特性的工作組交換機;
(二)在進行無線局域網設計時,要嚴格按照國際標準和工業(yè)標準來進行,讓網絡的開放性和兼容性都保持在較高的程度,當前常見的有IEEE802.11系列無線局域網標準、HyperLAN規(guī)格、藍牙(Bluetooth)技術、HomeRF和紅外局域網系統(tǒng),其中IEEE802.11系列無線局域網標準得到的應用較為廣泛;
(三)在進行無線局域網設計時,還要考慮到伴隨著企業(yè)業(yè)務的不斷發(fā)展,需要做好網絡升級和擴充的準備,讓各種硬件資源都能得到有效使用。
三、無線局域網在企業(yè)網中的應用
相較于有線局域網,企業(yè)內部人員可以在任意地點和任意的時間進行與他人的交流和通信,在很大程度上滿足了企業(yè)的發(fā)展要求,所以,無線局域網在企業(yè)中的發(fā)展將會有更廣闊的空間。舉例說明無線局域網在企業(yè)中的具體應用。
在民航系統(tǒng)中,安全是一個非常重要的課題,其中包括整個機場建筑場所的安全、人員的安全、物品的安全等等,為此,要對各個方面進行認真細致的檢查,這就需要設及到民航系統(tǒng)的很多單位和部門,比如:運行指揮中心、消防、邊檢、貨運等,但是,這些部門在民航系統(tǒng)中的都是相互獨立的,在進行安全管理的時候相互之間很少有聯系,缺乏整體配合性,為了提高整體的安全系數,應用監(jiān)控攝像系統(tǒng)就輔助工作就很有必要了,但是,應用傳統(tǒng)的有線網絡,監(jiān)控人員和攝像機的位置往往是相對固定的,容易有死角和盲區(qū)的出現,為此,要調整攝像機的地理位置和方位,因為人員流動大和人數多的關系,將會非常的復雜,不具有靈活性。為此,航空公司計劃在內部建立基于無線網絡平臺的監(jiān)控攝像系統(tǒng),這一系統(tǒng)應用后,攝像機將不再受到地理位置的局限,可以在合適的時間調整到合適的地理位置和方位,具有較高的靈活性,另外,也最大限度的避免了死角和盲區(qū)情況的出現,在一定程度上節(jié)約了鋪線成本,也保證了民航系統(tǒng)的安全有序運行。
近年來,3G技術系統(tǒng)逐漸得到了應用,它除了具有容量更高和速度更快等特點外,還具有如下特點:1.3G主要向用戶提供多媒體業(yè)務,其中包括電路數據和話音等業(yè)務;2.由于CDMA技術具有很高的效率,3G往往都采用了CDMA技術。3G系統(tǒng)的覆蓋面積、質量和容量大小都是相互關聯的,它不同于傳統(tǒng)的TDMA系統(tǒng),CDMA無線網的覆蓋面積主要取決于實際的話務分布情況,話務密度的高低決定著基站覆蓋面積的大小。CDMA系統(tǒng)組網的時候允許使用相同的頻點,沒有頻率分配的限制,其容量得到大大的提升。以采用3G技術的對講系統(tǒng)為例,它比傳統(tǒng)對講系統(tǒng)容量更大,功能更全,不僅能傳輸話音,而且能承載短信、圖片等多媒體信息,它使企業(yè)運營機制得以革新,運行效率顯著提升。
四、無線網絡的安全機制。
為防止企業(yè)內部和外部各種因素對無線局域網造成損害,保障無限局域網的安全運行,可以從下面幾個方面來進行:1.將擴頻技術應用到無線局域網中,擴頻技術產生的跳動訊號對某些非特定接收器來言,只是一些脈沖噪音,因此對數據傳輸具有一定的安全性;2.對無線局域網中傳輸的數據進行加密,目前常見的加密技術有WEP、WPA和WPA2等方式;3.設置用戶獨立的無線訪問節(jié)點或者應用獨立的加密設備;4.加強對訪問資源時的授權和控制。防止各種破壞和非法訪問現象的發(fā)生。
要使傳輸的數據更加的準確無誤,無線局域網的可靠性必須有所保障,需要做到:1.網絡設備必須保證具有先進的技術和較高的可靠性;2.具有較高的系統(tǒng)增益儲備,如,在直接序列擴頻技術中,使用11位的Barker序列,能處理增益10.4DB;3.鏈路具有較好的可維護性。
五、今后無線網絡的發(fā)展趨勢
Wimax是一種新興的無線網絡技術,它傳輸數據最遠可達50KM,由此我們可以看出,無線網絡技術的發(fā)展必然是高寬帶特性和越來越廣的覆蓋面積。伴隨著無線時代的走近,我們可以在任何合適的地方進行我們的工作,我們的工作具有更高的靈活性和自由度,無線網絡必將得到企業(yè)的更加廣泛的應用,以更快的方式提高企業(yè)的生產效率。
參考文獻:
[1]吳燕珊.淺談無線局域網的應用與安全防范要點[J].科技創(chuàng)新導報,2010年
wifi直連設備即可點對點連接,不需要點對端,WiFi直連設備可相互分享交換內容。
Wi-Fi又稱“行動熱點”,是創(chuàng)建于IEEE802.11標準的無線局域網的技術,基于兩套系統(tǒng)的密切相關,有人把當做IEEE802.11標準的同義術語。無線網絡在無線局域網的范疇是指“無線相容性認證”,實質上是一種商業(yè)認證,同時也是一種無線聯網技術,以前通過網線連接電腦,而Wi-Fi則是通過無線電波來連網;常見的就是一個無線路由器,那么在這個無線路由器的電波覆蓋的有效范圍都可以采用Wi-Fi連接方式進行聯網,如果無線路由器連接了一條ADSL線路或者別的上網線路,則又被稱為熱點。
(來源:文章屋網 )
1.引言
現在人們越來越離不開網絡,尤其是無線網絡,目前很多商家都已經將免費WiFi服務作為基礎服務進行提供,甚至一些運營商已經嘗試將WiFi作為一個基礎的接入。比如,我們在肯德基、星巴克、麥當勞或者大型的購物中心等公共場所,一邊品嘗咖啡,一邊"蹭網",似乎已經是一種很平常的事情。打開手機中的無線局域網,我們便能看到數不盡的公共WiFi,很多還都是免費的。另外,手機上還有幫助尋找免費WiFi的各類APP。很多人為了節(jié)省流量,看到免費WiFi時總會去嘗試連接一下。殊不知,這些免費的WiFi和大家使用WiFi的習慣,以及我們手機上各種應用程序的默認行為,可能導致一些嚴重的安全問題。
2.假設與理論依據
2.1 假設
假設偽造免費的WiFi AP熱點進行攻擊的實驗,我們將偽造釣魚網站并捕獲用戶賬戶和密碼,模擬黑客釣魚攻擊,分析、重放無線數據包竊取用戶隱私,評估無線熱點安全隱患。
2.2 理論依據
手機開啟WiFi功能后,會自動掃描附近的無線網絡信號,當我們的手機在成功連接了一個WiFi之后,就會將SSID和密碼等相關信息保存在本地的一個配置文件里。當發(fā)現有無線網絡信號存在的時候,手機就會基于這個配置文件嘗試去匹配這個廣播出來的SSID,一旦發(fā)現匹配上了,就會按照配置文件里面的信息去連接這個WiFi,如果連接不成功,發(fā)現還有可以匹配的SSID,手機就會嘗試去連接下一個。無論是安卓還是iOS上的這個設計,雖然顯的非常的人性化,但是它真的很不安全。
手機里的一些APP在網絡連通了之后,會主動向服務端發(fā)出一些請求,而在這些請求里很有可能就包含有攻擊者感興趣的敏感信息。這些敏感信息一般包括,用戶名,密碼,cookie,身份標識等等,而APP在一個不安全的網絡環(huán)境里發(fā)出請求,這些敏感信息就有可能暴露在攻擊者的面前。
偽造免費AP熱點,分析、重放無線數據包竊取用戶隱私,偽造釣魚網站捕獲用戶賬戶密碼。增強無線網絡安全意識,加強防范措施,削減安全隱患。
3.攻擊前的準備
硬件:筆記本電腦一臺(Kali Linux系統(tǒng))、USB無線網卡兩個、路由器一個。
軟件:VMware Workstation 11.0、Windows 7 虛擬機、airbase-ng(Kali Linux主機)、isc-dhcpd(Kali Linux主機)、iptables(Kali Linux主機)、metasploit(bt5虛擬機)
首先將USB無線網卡接入Kali Linux系統(tǒng),啟動airmon-ng將網卡調整到監(jiān)聽模式,接著啟動airbase-ng配置相關參數生成AP信號,然后配置DHCP服務的IP地址段及DNS解析服務器并啟動isc-dhcpd軟件,隨后設置iptables進行數據轉發(fā),接著切換到bt5虛擬機,啟動metasploit劫持域名解析,最后啟動apache使釣魚頁面上線。
啟動URLsnarf對接口網卡at0進行嗅探,保存并輸出用戶所有HTTP訪問記錄;啟動wireshark對接口網卡at0進行抓包,查找HTTP協(xié)議中包含cookie、login等敏感信息的數據包,并利用firefox瀏覽器的"Advanced Cookie Manager"插件進行cookie重放攻擊。
具體實施內容為:模擬餐廳、機場等公共場所中的免費WiFi,將所學的airbase-ng的原理運用到實際,生成偽造AP熱點,進行無線熱點釣魚實驗。通過親身實踐尋找防范方法,提高安全防范意識。
4.3 模擬被攻擊者操作
1.打開網絡連接,選擇無線網絡中名稱為"KFC"的無線網絡進行連接;
2.打開瀏覽器訪問百度,在百度中輸入關鍵字"163郵箱",點擊"百度一下"。
3.點擊第一個搜索結果,然后跳轉到,然后輸入用戶名,按一下Tab鍵,輸入密碼,回車登錄。
5. 釣魚攻擊結果與分析
5.1 攻擊結果
1.URLsnarf嗅探結果如圖5.1所示。
2. 釣魚頁面捕獲到的帳號密碼如圖5.2所示。
5.2 攻擊分析
1. 偽造的無線AP有較高的仿真度和迷惑性,稍微不注意就會以為是真的"KFC"WiFi信號;
2.DNS劫持具有很強地針對性,可以在不影響其他站點訪問的前提下劫持目標域名至釣魚服務器;
3.釣魚頁面有很高的相似度和隱藏性,利用javascript代碼記錄鍵盤敲擊記錄具有很強的隱蔽性,效果很好。
5.3 攻擊總結
在進行DNS劫持部分攻擊的過程中,我們并不是第一次就使用的metasploit里的fakeDNS模塊,而是利用bind9軟件自行搭建的DNS服務器,但是這樣存在一個問題:劫持域名時必須要把頂級域名的所有二級域名都配置好ip地址,否則無法正確解析。在163郵箱頁面中使用了很多個頂級域名和二級域名,我們需要全部配置無誤,這樣不緊工作量大而且錯誤率很高,因為還有很多請求是通過js文件進行的,這些是動態(tài)變換的。發(fā)現這些問題后我們進行了小組討論,決定分頭去尋找替代方案,通過不懈努力和不斷嘗試,我們最終確定使用metasploit這款工具中的fakeDNS模塊。
6.參考文獻
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[6] 譚欽紅.無線局域網安全與認證的研究和公用WLAN的應用[D].重慶大學,2014.
以安卓手機為例,手機看無線ssid的方法是:
1、首先進入設置,然后再進入【無線和網絡】,然后先開啟無線網絡,也就是選勾選打開【WLAN】,然后再點擊進入【WLAN設置】;
2、進入WLAN設置后,會看到可以搜索到很多無線網絡信號,由于無線網絡SSID名稱隱藏,因此無法直接看到需要連接的無線網絡名稱,而是需要點擊最底部的【添加WLAN網絡】,接下來即可看到隱藏的SSID名稱了。
SSID是ServiceSetIdentifier的縮寫,意思是:服務集標識。SSID技術可以將一個無線局域網分為幾個需要不同身份驗證的子網絡,每一個子網絡都需要獨立的身份驗證,只有通過身份驗證的用戶才可以進入相應的子網絡,防止未被授權的用戶進入本網絡。簡單說,SSID就是一個局域網的名稱,只有設置為名稱相同SSID的值的電腦才能互相通信。
(來源:文章屋網 )
Heterogeneous Network Gateway Applied to Aquaculture Environment Monitoring System
WANG Ziqing 1, CHEN Zhicong 2, DING Yanran 31. College of Telecommunications & Information Engineering, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China2. School of Computer Science and Technology & School of Software, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210046, China3. College of Electronic Science and
Engineering, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210023, China
Abstract:Nowadays, the aquaculture industry has developed rapidly in China. Building an environment monitoring system for aquaculture is an essential method to improve its quality and profit. This paper applies a wireless heterogeneous network architecture to aquaculture environment,and then analyses the key design of the heterogeneous network gateway. According to this, the paper also devises the structure and format of the communication frame.
Keywords:loT,wireless sensor network,heterogeneous network gateway,embedded system,aquaculture,Wi-Fi
一、引言
水產養(yǎng)殖過程中對養(yǎng)殖所需的溫度、溶解氧、pH 等環(huán)境因素進行監(jiān)測與控制是很重要的,傳統(tǒng)手段大多依靠人工完成,難以滿足準確性和實時性要求。因此,有必要建立養(yǎng)殖水域環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)以實現增加養(yǎng)殖密度、節(jié)約能源、降低成本、精準管理等目的。
物聯網是繼PC、互聯網、無線通信技術之后第四次信息技術革命, 有重大的科學意義和應用價值。依靠物聯網能夠更好地管理生產和生活,提高資源利用率和生產力水平。
傳感網可以看作是物聯網的末端延伸網之一,協(xié)作地實時采集和處理物理世界的大量信息, 實現物聯網全面感知的功能[1]。
采用無線通信技術組建網絡時不使用傳統(tǒng)的電纜線來進行連接。它的優(yōu)勢是:
靈活性高,不受敷設電纜線的限制。
機動性強,易于擴容。
經濟性好,維護費用少。
二、設計方案
2.1 功能需求
水產養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)應具有如下功能:
自動采集養(yǎng)殖水域的溶解氧、水溫、增氧水泵工作狀態(tài)等實時數據。
接收有關人員指示,對增氧水泵等對象進行實時控制。
在無人值守的情況下,可自動對增氧水泵等對象進行實時控制。
在“監(jiān)測系統(tǒng)”出現故障無法正常工作時,及時有效通知有關人員處理。
由于單個養(yǎng)殖水域的面積不會太大,采集環(huán)境參數的傳感器與控制器集中在一個不大的范圍內。同時由于水產養(yǎng)殖環(huán)境參數的變化是一個慢過程,對采集速率要求不高。但由于水中傳感器與控制器供電困難,要求采集網低功耗是十分重要的。
2.2 總體結構
為實現上述功能,系統(tǒng)有一個無線傳感器網和一個無線局域網,兩個無線網通過異構網關連成一個整體,相互交換信息,其組成框圖如圖1所示 。
數據采集由傳感器節(jié)點和匯聚節(jié)點組成。傳感器節(jié)點將傳感器測量的環(huán)境參數通過無線傳輸模塊發(fā)送出去,并接收匯聚節(jié)點發(fā)送的指令。匯聚節(jié)點接收傳感器節(jié)點發(fā)出的數據,并向傳感器節(jié)點發(fā)送有關指令。匯聚節(jié)點位于網關內,是網關的組成部分之一。無線局域網通過各種用戶終端來共享數據信息,并對系統(tǒng)運行進行維護和管理。異構網關是整個系統(tǒng)的核心和關鍵所在,其OSI層次結構自下而上保留了傳感器網和WiF網的物理層、鏈路層和應用編程接口(API)結構,兩個網遵守各自不同的網絡協(xié)議,異構網關在最上面的應用層將它們關聯在一起。
1 引言
隨著通信技術、計算機技術、網絡技術、控制技術的迅猛發(fā)展,促使了家庭生活的實現現代化,居住環(huán)境的舒適化、安全化。這些高科技已經影響到人們生活的方方面面,改變了人們的生活習慣,提高了人們的生活質量,正是在這種形勢下,本文提出了一種通過wifi無線局域網絡對空調進行監(jiān)控的系統(tǒng)。
本系統(tǒng)是以以太網、手機、帶有遠程監(jiān)控接口的空調、wifi無線網的傳輸網絡為物理平臺,構成一個完整的空調控制系統(tǒng)。
2 方案設計
本文利用EMW3280wifi轉串口模塊來實現與遠程監(jiān)控空調接口通信,編機軟件,利用手機在局域網中對空調進行監(jiān)控。
2.1 硬件部分
局域網空調控制系統(tǒng)主要由四大部分構成,即空調與wifi模塊之間交換信令部分、wifi模塊與以太網之間數據交互部分、手機與路由器之間的通信。由于原有的空調使用的是控制器UART串口轉成485接口進行遠程控制,我們去掉485模塊,利用EMW3280wifi轉串口模塊直接與空調控制板的UART接口連接[2],使用空調控制板的電源對wifi模塊進行供電,然后利用手機發(fā)送原有的485監(jiān)控內容,就可以實現局域網對空調的控制。Wifi模塊部分串口處理程序流程圖如圖1.1所示。
硬件部分發(fā)送程序實現代碼如下:
void SendData(MySendData_TypeDef *pkt)
{UINT8 cs = 0;//定義計算校驗和變量
UINT8 i = 0;//定義計數變量
UartSendChar(0xAA);//發(fā)送特征碼
cs = 0xAA;//開始計算校驗
UartSendChar(pkt->AddrCmd);//發(fā)送指令
cs += pkt->AddrCmd;//計算校驗
UartSendChar(pkt->RunMode);//發(fā)送模式
cs += pkt->RunMode;//計算校驗
UartSendChar(pkt->SetTemp);//發(fā)送溫度
cs += pkt->SetTemp;//計算校驗
UartSendChar(pkt->SetWind);//發(fā)送風速
cs += pkt->SetWind;//計算校驗
UartSendChar(pkt->ConData1);//發(fā)數據
cs += pkt->ConData1;//計算校驗
UartSendChar(pkt->ConData2);//發(fā)數據cs += pkt->ConData2;//計算校驗
for(i = 0; i < 3; i++){
UartSendChar(pkt->SetTime[i]);//時間
cs += pkt->SetTime[i];//計算校驗}
UartSendChar((0xFF - cs));//發(fā)送校驗值
}
2.2 軟件部分
軟件設計部分主要由三大部分組成:獲取可以控制的空調列表、空調控制界面、查看空調運行信息。空調控制界面參考空調的遙控器功能和圖標進行設計,點擊相應的圖標后會對空調發(fā)送出所對應的操作命令。空調執(zhí)行發(fā)送的操作命令后,手機顯示返回的數據信息。軟件接收部分程序如下:
void GetReturnData(UINT8 ch){
switch(com_state) {caseMYSTART_STATE://檢測特征字節(jié)
if(ch==0xCC){com_cs=0xCC;com_cnt=0;
com_state = MYTYPE_STATE; }else{
com_state = MYSTART_STATE;}break;
case MYTYPE_STATE://接收狀態(tài)特征字節(jié)ReDataBuf.Type=ch;com_cs+=ch;
com_state = MYMODE_STATE;break;
case MYMODE_STATE: //接收模式狀態(tài)
if(ch
com_cs += ch;com_state = MYTEMPE_STATE;
}else{com_state = MYSTART_STATE;}
break;
case MYTEMPE_STATE://接收設定溫度值ReDataBuf.SetTemp=ch;com_cs += ch;
com_state = MYWIND_STATE;break;
case MYWIND_STATE://接收運行數據1
ReDataBuf.ConData1 = ch;com_cs += ch;com_state=MYERR_STATE;break;
case MYERR_STATE://接收故障狀態(tài)碼
ReDataBuf.Error=ch;com_cs+=ch;com_state = MYInEnTe_STATE;break;
case MYInEnTe_STATE://接收校驗字節(jié)狀態(tài)
if((0xFF - com_cs) == ch){
isr_send_signal(Uart1_Task);}
com_state = MYSTART_STATE;break;
default:com_state = MYSTART_STATE; break;}}
3 系統(tǒng)設計
在局域網內控制空調,首先要解決的問題就是如何獲取到可以進行控制的空調,如果家中有多個空調可以進行控制,那么將如何解決等等,系統(tǒng)結構框圖如圖2所示。
本文根據以太網的特性,利用UDP通訊協(xié)議向局域網事先固定的端口發(fā)送特定的字符串,wifi模塊不斷的監(jiān)聽該端口并且能夠識別該字符串,同時返回自身的MAC地址、IP地址和設備名稱。這樣利用手機發(fā)送發(fā)送廣播就可以實現獲取局域網中可以進行控制的空調列表了(如圖3.1所示)。
當需要對指定的空調進行控制時,只要點擊空調列表中對應的空調,就可以進入空調控制界面,此時手機作為客戶端通過TCP協(xié)議主動向wifi模塊發(fā)起連接,連接成功后向空調發(fā)送讀取空調狀態(tài)信息的命令,空調接收到命令后向手機發(fā)送空調當前的所有信息,然后手機顯示空調當前的信息(如圖3.2、圖3.3所示)。
當多個手機客戶端連接同一臺空調時,也不會相互干擾,因為wifi模塊能將空調返回的數據信息同時傳給連接它的客戶端,這樣所有的手機客戶端都會看到空調最新的運行狀態(tài)。
4 結束語
經過測試,系統(tǒng)的各項功能都實現,在局域網內性能穩(wěn)定。目前智能家居的概念比較流行,而本文根據用戶的需要在原有的基礎上進行了技術改進,實現了空調的網絡控制。通過在春蘭集團變頻一級e星空掛機空調和柜機空調的調試運行,該系統(tǒng)具有很高的穩(wěn)定性和可靠性,完全能夠滿足用戶的需求。
參考文獻
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首先需要了解的是,高鐵上wifi是沒有密碼的,想要連接高鐵上的wifi是需要下載一個app的,一般在高鐵上就會有提示,下載app之后只需要點擊一鍵連接wifi就可以連接wifi上網了,相對來說也是比較方便的。
一般來說,連接wifi都是需要密碼的,但是在一些公共場所,都是沒有密碼的,要么是需要下載app進行連接,要么是連接wifi之后打開瀏覽器輸入手機號獲取驗證碼進行登陸,對于有密碼的情況,也是會將wifi密碼貼在比較顯眼的地方,多注意一下就可以了。
資料拓展:Wi-Fi在中文里又稱作“行動熱點”,是Wi-Fi聯盟制造商的商標做為產品的品牌認證,是一個創(chuàng)建于IEEE802.11標準的無線局域網技術。基于兩套系統(tǒng)的密切相關,也常有人把Wi-Fi當做IEEE802.11標準的同義術語。“Wi-Fi”常被寫成“WiFi”或“Wifi”,但是它們并沒有被Wi-Fi聯盟認可。
(來源:文章屋網 )
數據顯示,移動通信數據寬帶正在以每季度30%的速度增長,我國移動通信技術發(fā)展迅速,已經實現了4G水平,為用戶的生活和工作帶來了極大的方便。重點需要解決的就是通信密集區(qū)的基站建設和天線配置問題,如何優(yōu)化通信密集區(qū)的網絡覆蓋就成為當下的主要問題。
一、移動通信密集區(qū)規(guī)劃的必要性
移動無線網絡促進通信業(yè)務的快速發(fā)展,而在這一過程中,無線網的兼容性和安全性都受到挑戰(zhàn)。為了確保4G時代通信技術的可持續(xù)發(fā)展,網絡規(guī)劃是必然的、對于通信密集區(qū)而言,實現規(guī)劃更是能夠促進無線網頻譜效率的提高,從而提高網絡的抗干擾能力。另外,4G網具有多種形式,4G網時代,3G、2G和WLAN均存在,對于密集區(qū)的規(guī)劃還有助于不同網絡之間的切換。從網絡結構上看,不同網絡的核心系統(tǒng)結構具體一致性,但是從傳輸效率上看,4G網明顯提高。對于無線網而言,其速度雖然提高,但是受到的影響也不斷的增多,干擾因素導致信號無法傳遞。優(yōu)化網絡質量就成為無線通信時代的重要問題之一。
二、移動通信密集區(qū)的無線網絡特點
移動通信網具有不同的制式,要對其進行規(guī)劃,我們要了解不同制式的特點。GSM就是我們熟知的2G網絡,對于密集區(qū)的網絡而言,4G網為主,但是2G網也不容忽視。其主要特點在于2G網具有較高的容量,語音質量得到保證。2G網的安全系數高,在無線網的安全接口的設計上,主要是以加密性的空中接口為主,在安全防護方面做得較好,2G的缺陷就在于其傳輸速度幾乎無法滿足用戶的需求。TDWCDMA的出現使得我國移動無線網絡得到普及,在這一點上,對于3G網而言,其網絡覆蓋面積增大,能夠提供的服務增多,但與此同時3G網面臨的信道干擾大大增加。對于信號質量的控制是3G網設計的主要問題之一。目前,我國3G網已經普及,他以數據信息處理技術為基礎,實現了全面的網絡覆蓋,并且致力于實現下行信號的傳輸質量和抗干擾能力提高。我國根據國情設計的TD-WCDMA能夠滿足更多用戶的需求。最后,對于無線局域網而言,主要是實現了短距離傳輸。接入速度提高,同時成本上大大降低。但是無線局域網的發(fā)展未受到更多的保護,在技術的開發(fā)上也具有一定的局限性,因此導致其多徑衰落現象嚴重,移動管理能力較差。
三、移油ㄐ琶薌區(qū)的無線網絡規(guī)劃要點
根據上文我們對不同網絡制式的分析,無線通信網絡的規(guī)劃應滿足快速增長的業(yè)務需求。制定發(fā)展的整體目標,并且要從基礎上入手,尤其是基站和天線的設計合理性上入手,其具體的規(guī)劃要點如下。
1、整體規(guī)劃目標。針對移動通信密集區(qū),我們首先要對當地客戶需求量進行調查,保證基站的建設位置、數量具有合理性。分析內容包括最高用網頻率,平均用網量以及基本經濟狀況等。對基站的建設技術進行更新,提高其信號覆蓋能力。在資料的統(tǒng)計上,統(tǒng)計人員要具有遠見,考慮到該地區(qū)未來的發(fā)展方向和發(fā)展趨勢。對網絡技術資料和運營資料進行整理。其中網絡技術資料主要是指基站的分布,對密集市區(qū)的無線網絡進行優(yōu)化。而運營資料的優(yōu)化則主要是指話務切換率、話務量統(tǒng)計以及信號干擾因素統(tǒng)計等,網絡運營資料是移動通信無線網絡優(yōu)化的基礎,影響基站的建設水平,也影響最終的通信效果。對于超閑小區(qū)而言,要保證基站的合理性,既能夠保證該地區(qū)的網絡運行,又不造成浪費。對高峰期,如節(jié)假日、突況進行特殊設置。
2、基站設計。基站的設計是無線網絡規(guī)劃中不可缺少的內容,為了提高網絡服務質量,除了要注重基站的基本設計之外,還應該對網絡進行充分的挖掘。對網絡運行中的問題進行分析,并在設計和維護過程中不斷的進行更新。對于基站設計而言,要做好調整與改造的準備,提高網絡資源的可利用率。另外,還應對無線通信網絡的缺陷進行全面的分析,在無線通信網絡的使用過程中逐步的解決。目前我國基站在建設過程中的主要問題就是密集區(qū)的基站位置設置不合理,產生大量的不必要的干擾,相關部門應出臺政策對其進行重新規(guī)劃,保證資源的最優(yōu)化利用。
總結:我國移動通信網絡主要是由GSM、TD-SCDMA以及4G-LTE組成,網絡具有復雜性。移動通信網絡在設計上和優(yōu)化上,都具有艱巨的任務。為了促進我國移動通信業(yè)務的發(fā)展,應始始終堅持網絡優(yōu)化原則。尤其是針對移動通信密集區(qū)的無線網絡規(guī)劃,要遵照一定的原則,并且要設計合理的優(yōu)化方案。根據我國目前的移動通信發(fā)展現狀,抗干擾能力的提高是其主要問題。因此,未來一段時間內,運營商應從通信密集區(qū)的基站建設、天線安裝等技術入手,解決網絡掉話等問題。
參 考 文 獻
中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A
文章編號:1672-5913 (2007) 22-0005-04
1教學內容的選擇
一些高校在網絡工程實驗室建設中,選擇了國內外知名網絡公司的設備及實驗室建設方案,如思科、華為等。這些公司負責提供全套的實驗講義、課件及師資培訓,相當于是其大學計劃的一部分。顯然,實用程度及難度系數無庸置疑。問題是,高校主要以大班教學為主,而實驗設備又不可能買得太多(網絡設備一般價格比較昂貴),學生多設備少,怎么辦?作者認為,網絡設備只能作為部分學生提高的輔助資源,不能作為網絡工程教學的主要資源,與培訓中心的小班教學是不能等同的。
另外,還有一些高校將課程內容定位在網絡工程的招投標、網絡工程的規(guī)劃與設計、網絡工程的組織與實施,網絡工程的驗收與服務等方面。作者認為,這些內容只需要通過少量的學時加以介紹,重點還是技術。“網絡工程”課程設置的初衷是提高學生的實踐動手能力,如果純粹介紹文字,不僅教學枯燥無味,實驗也無法開展,因此,不應成為重點。
另外,由于學時有限,不可能面面俱到,必須有所取舍。在36+18的有限學時里,究竟講些什么,我們考慮了很久。由于計算機網絡是該課程的前導課,通過統(tǒng)一修訂大綱,做到了兩門課一方面銜接緊密,另一方面又不允許在實驗和授課內容上有重復。像數據包的截獲與分析放在計算機網絡中,并且作為重點,雙絞線的制作則拿出來放到網絡工程中。另一方面,由于網絡技術博大精深,內容必須有所定位。考慮到園區(qū)網是日常生活中隨處可見的網絡,因此該課程定位為園區(qū)網。一般的網絡書都會講到,按地理范圍劃分,分為局域網、廣域網和城域網三種。園區(qū)網屬于介于局域網與城域網之間的一種網絡,目前的大中型企業(yè)、政府部門、學校、商場、小區(qū)等所屬的內部網絡,都屬于園區(qū)網。園區(qū)網通常跨越多個建筑物,由多個小的局域網構成并與Internet連接,會用到多種常用的網絡技術,例如VLAN和WLAN等。校園網是最典型的園區(qū)網。由于大部分學生接觸廣域網的機會很小,加之實驗條件有限,因此像FR、ATM、ISDN等廣域網技術在網絡工程中不再介紹。
2教材的選擇與編寫
好的教學必須有好的教材。課程開設之初,我們就一直努力尋找教材,遺憾的是沒有找到。有關網絡工程的書很多,但作為教材都不太合適。或者偏重原理介紹,或者工程實例太少,或者內容過于簡單,或者太過于專業(yè),或者以認證考試為主,或者只是介紹網絡工程招投標。花費了大量時間去學習,而最后仍無法管理一個簡單的園區(qū)網,原因是學習內容偏且不全。能否有一本教材講述園區(qū)網中所涉及到的常用技術并且用理論指導實踐呢?
作者開始自編講義,從如下的思路展開,介紹在園區(qū)網(如校園網、小區(qū)網)中,如何組建和配置有線局域網、無線局域網、虛擬局域網,包括協(xié)議配置和連通性測試;如何讓多個本地局域網之間互連互通,以Cisco硬件路由器和Microsoft 路由和遠程訪問服務組件(RRAS)軟件路由器介紹路由的配置,重點闡述路由的原理,即配置哪些參數,至于如何配置并不重要,沒有硬件路由器也能掌握路由的基本原理;如何讓多個遠程局域網(如多個校區(qū))之間互連互通,介紹目前最經濟便捷的互連方式VPN;如何讓使用保留IP地址的局域網PC通過一條Internet鏈路共享上網,介紹兩種典型的方式――和網關,重點闡述它們的本質區(qū)別;如何保證園區(qū)網的安全和遠程管理網絡設備與服務器等等,由于網絡安全開設有獨立的選修課,在這里只重點介紹防火墻。除此之外,以我校校園網及學院真實的網絡環(huán)境為例,講述如何進行二級區(qū)域的委派和域名轉發(fā);如何在一臺服務器上搭建多個web站點,即虛擬主機技術和泛域名解析技術;如何搭建可通過web和pop3進行郵件收發(fā)的郵件服務器;如何建立基于用戶的FTP站點;如何搭建流媒體服務器以實現視頻點播,這些都是園區(qū)網中目前最實用的內容,學完就可以用。最后,為了更好地激發(fā)大家的學習興趣,還留了少量時間給大家簡要介紹一些網絡工程領域的新技術,如VoIP、P2P、IPv6等。這些內容逐年補充更新,并在作者的個人網站上。
考慮部分同學可能將來要考CCNA的認證,同時考慮到思科的設備最為普及,配置方法最具代表性,配置復雜度也最高,所以在介紹交換機和路由器的配置時是以部署在園區(qū)網中的最常見的思科設備為例。同時,在講義編寫時主要做了以下幾點考慮:
(1) 內容實用新穎,可操作性強。定位于園區(qū)網,只講述目前正在使用的最新技術,如共享上網、基于用戶的FTP管理等。過時的、不用的一律不談。很多經典問題,如VLAN路由、無線局域網、局域網共享等都自成一章。
(2) 有上機實驗,便于組織實驗教學。網絡工程重在實踐,如何安排實驗教學是重中之中,每一章都設計了實驗內容,有難有易。
(3) 強調理論對實踐的指導,不是簡單的配置手冊。每一章都有大量的思考題,不僅闡述how to configure,更重要是闡述why to configure,使學生做到舉一反三,觸類旁通。如局域網共享上網,不能簡單講解一個共享上網軟件如何使用,而是進行歸納比較,進行理論的提升,隨便找一個共享上網,看看幫助,也應該能配置,這才是要追求的理想教學效果。經反復試用和修改,講義已于05年正式出版。
3教學方法的設計
本課程與“計算機網絡”原理課程不同,更強調實踐能力的培養(yǎng),操作性很強,在講授基本原理的前提下,更多的是通過邊講解邊演示的教學方法讓學生有更多的直觀感受,實驗教學緊跟其后,能夠讓學生對所學技能有一個深刻的理解而因此產生濃厚的學習興趣。
由于很多內容演示如軟路由需要幾臺計算機才能完成,大班授課一般在教室進行,搭建這么一個環(huán)境是很不方便的,于是作者在實驗室搭建一個遠程實驗環(huán)境,然后在教室(有投影設備)通過筆記本電腦訪問到這個實驗環(huán)境,通過Windows 2000自帶的終端服務登錄到這個實驗環(huán)境就可以進行演示了。
如圖1所示,所有計算機均安裝Windows 2000 Server操作系統(tǒng),并提前安裝好必要的服務組件,如終端服務、RRAS、IIS、DNS、DHCP服務等。安裝2~3塊網卡,并按照下面的標識修改網卡的接口名稱。為防止配置過程中網絡中斷,必須保證每一臺計算機至少有一塊網卡是多媒體教室的計算機可以訪問的,其他網卡可隨意配置。
注意,在搭建局域網PC共享上網和局域網互連的演示環(huán)境時,將上述四塊網卡的默認網關去掉或將躍點數改為2,否則會造成演示無法成功。
4實驗內容及環(huán)境的設計
除VLAN必須用到交換機之外,其他實驗基本上可用Windows 2000 Server中的組件或第三方軟件完成,因此,實驗室主要設備就是計算機,安裝Windows 2000 Server操作系統(tǒng),并提前安裝好IIS、DNS、RRAS等服務。另有十套Cisco2621路由器和Catalyst 2950交換機供學有余力的學生選做。為了做到靈活、機動、真實,主機全部放在桌子上,便于加裝網卡,每臺電腦有四個分區(qū)(含一個Linux分區(qū)),不裝硬盤保護卡,每次實驗前利用Ghost重做系統(tǒng)。信息面板安裝在實驗臺上,便于插拔,由于軟路由等實驗需要多網卡,因此預留的信息點數要多于計算機數量的一半,所有信息點連到交換機,并通過路由器連到校園網。實驗室放置一些小的HUB,以及雙絞線實驗留下的直通線和交叉線,供需要時使用。圖2為實驗室的基本拓撲構圖,表面看并無特別之處,真正實驗時會根據需要改變拓撲結構。由于多組同時實驗,要注意IP地址的設置不能沖突,計算機名稱不能重復。
實驗過程中,要注意幾個問題。不贊成在實驗室上課,更不要教師一邊操作學生一邊操作,一定要讓學生在理解的基礎上進行實驗。學生在實驗過程中遇到問題不要輕易回答,鼓勵學生自己發(fā)現問題并解決問題,讓學生學會思考,實在解決不了再回答。盡量少用甚至不用模擬軟件,如思科的路由模擬軟件,因為無論多么逼真,仍會有差異。不要讓學生簡單驗證課本上的實驗,要讓學生通過實驗明白其中的道理。比如,做局域網共享上網實驗時,要讓學生通過實驗充分體會到與網關的真正異同,比如,如果某一個FTP站點限制來自同一個IP的登錄線程數,通過實驗應該能夠明白,無論還是網關,實驗效果是一樣的,因為在外界看來都是同一個IP。
另外,改革了答疑方式。開學初安排好所有要做或可以選做的實驗,每次實驗時間可以做任何一個實驗,不安排答疑,有一個常見問題答疑庫,學生自己查詢,最后一次實驗安排答疑,并根據問題難易程度打分,問題越簡單得分就越低,著力培養(yǎng)學生獨立解決問題的能力。
我們還在實驗改革上做了大量的探索,壓縮了驗證型基礎性實驗,增加綜合性、創(chuàng)新型及設計型實驗。針對不同層次的學生,大面積增加需要自學才能完成的實驗內容,如Linux下局域網共享上網的實驗,并作為考核的重要內容,成績在中等以上者,必須有一個以上獨立設計完成的實驗內容。在考核評價過程中,從傳統(tǒng)的面向實驗結果的考評到面向實驗過程的考評,也就是重點考察學生對實驗現象的分析。如果認真實驗,不可能發(fā)現不了問題。教學中發(fā)現,平時問問題越多的學生反而是學習最好的學生。
對于更加專業(yè)的交換機與路由器的更深入內容,我們開設了每班限20人的選修課“網絡設計與管理實踐”,供有志于網絡管理方向的學生選修,并設置一定的門檻,保證教學質量。對于網絡工程中提到的網絡安全內容,我們開設了“網絡與信息安全”選修課,除防火墻外,其他內容在該門課程中不做重點講授。
我們下一步擬借鑒亞威科技()的遠程實驗室思想,將購買的10套設備做成一個機架,進行網上預約,遠程實驗,開放式管理,使資源充分利用。我們還組織學生積極申請學校的學生科研立項和實驗室基金項目,如搜索引擎、P2P應用、嵌入式的無線路由器等等。
5考評方式的嘗試
最后一個問題就是如何考核學生的學習效果。經過幾輪嘗試,從最初的純筆試、純上機考試、筆試加上機考試改為目前的筆試加面試。
純筆試的考試形式不適合實踐類課程,好處是評分簡單;純上機考試盡管適合實踐類課程,但不易操作,如一個學生考試30分鐘,評分15分鐘,按100人計算,時間和工作量大得驚人,實驗過程和結果五花八門,不好評分,學習好壞區(qū)分不明顯;筆試加上機考試在一定程度上減小了評分誤差。隨著實驗教學改革的深入,最后提出了筆試加面試的考評方式。筆試考察一些基本技能的掌握程度。面試是針對實驗過程中的現象提出一些回答,讓學生即席回答,時間約20分鐘,每4人一組。實際上,這與上機考試相差無幾,試想,如果都說不清楚,怎能在電腦上調通。這種考核方式使得學生在平時的實驗中能夠不需要監(jiān)督自覺實驗,關注實驗過程、實驗現象并進行實驗分析,而不能光追求一個簡單的實驗結果。實際上,結果并不重要,重要的是過程。
鼓勵學生自己設計新的實驗,并利用互聯網上的資料,結合最新的軟硬件技術,跨學科的做一些綜合性實驗。做得越好,分數越高。真正把能力提高放在第一位,考試放在第二位。此前,一些學生把精力放在如何考試上,考試的心理壓力大于求知欲。現在的考核方式,使得學生可以完全“輕松”去學,學得好,分數一定高。真正做到了以考促學、以考促教。
6結束語
網絡工程的課程教學改革是一項復雜而艱巨的任務。1300多名學生的實踐證明,我們的摸索的確取得了一些成效,形成了自己的特色。從最初的連教學大綱都沒有到現在出版了兩本教材,并于2004年通過了學校的課程驗收。我們把幾年摸索出來的經驗和一些思考介紹給大家,希望能對大家有所啟發(fā)。
Teaching Study and Exploration for Practical Course of Network Engineering
Abstract:According to teaching exploration for many years, teaching content、textbook writing、teaching method、experimental content and test method were talked about . Practice proved that the teaching effect was good and obvious feature was formed.
Keywords:network engineering,teaching method,teaching reform, network experiment , practice exploration
參考文獻
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作者簡介
徐遠超(1975-),男,講師,博士研究生,研究方向:計算機網絡、嵌入式系統(tǒng)。
關永(1966-),男,教授,博士,院長,研究方向:智能信息處理。
通信方式:北京市801信箱信息工程學院217室100037徐遠超
1.引言
無線接入是指從交換節(jié)點到用戶終端之間,部分或全部采用了無線手段,當前通信行業(yè)最為熱點的研究技術為寬帶無線接入,即BWA。典型的無線接入系統(tǒng)主要由控制器、操作維護中心、基站、固定用戶單元和移動終端等幾個部分組成。受到當前網絡融合環(huán)境的沖擊和影響,結構和功能較為簡單的傳統(tǒng)無線接入系統(tǒng)簡單的使用模式已經適應不了用戶的需求。無線接入系統(tǒng)的網絡架構發(fā)展必須遵從自身的特點和環(huán)境背景,科學調整完善。
2.網絡融合環(huán)境產生的影響及研究
2.1 網絡融合改變了行業(yè)技術發(fā)展方向以及進取目標
世界發(fā)達國家對于網絡融合都給予高度評價,以宏觀角度來看,其必將成為社會的信息化發(fā)展方向。這方面的研究,國外較國內發(fā)展要全面,早在1996年,美國就已經通過了打破國家電信產業(yè)與廣播電視市場統(tǒng)籌的《電信法》,這也是美國電信行業(yè)發(fā)展迅猛的關鍵原因之一。我國在2009年對于三網融合做出了規(guī)劃,出臺了《電子信息產業(yè)調整和振興規(guī)劃》,并對三網融合提出了具體要求。
就社會微觀角度而言,由于各企業(yè)都力爭網絡融合業(yè)務上的主動權,網絡融合業(yè)務受到眾多無線接入高頻積極業(yè)務的推動。國際著名咨詢企業(yè)Yankee Group早在2004年就已經對市場進行了調查,結果顯示已經有85%的全球電信巨頭開始落實網絡融合的方案。經過幾年的發(fā)展,眾多電信企業(yè)在網路融合方面的成效已經初見端倪。隨著我國3G時代的帶來,中國電信于2009年啟動了其“天翼”技術,與此同時中國移動將其“G3”品牌順利推出,而中國聯通的“沃”品牌服務也開始成形,三大無線網絡服務奮力拼搶無線接入系統(tǒng)網絡架構制高點,這一信息時代競爭體系加速了無線接入系統(tǒng)同互聯網架構融合的發(fā)展。
網絡環(huán)境融合實現了網絡的通達,提升了無線接入系統(tǒng)的操作融合性,使得很多新興的網絡架構開始出現在選擇項目之中。2008年,中國移動推出的手機奧運會官方服務項目實現了奧運無線視頻同步傳輸、照片信息隨拍隨傳以及同步通信的多項功能,提升了該界奧運會傳播咨詢的深度及速度。隨著科技的高速發(fā)展,網絡融合的進一步深化,無線接入系統(tǒng)的網絡架構設計要求越來越高,對技術的依賴也越來越明顯。
2.2 網絡融合環(huán)境研究現狀
目前仍然缺乏更為優(yōu)異的無線接入系統(tǒng)網絡架構同發(fā)展中的網絡融合環(huán)境相配套,無線接入系統(tǒng)還跟不上網絡融合的實踐步伐。一方面,無線接入系統(tǒng)研究重視網絡融合發(fā)展,但是輕視了后期信息服務使用,所架構的網絡人性化程度較低。當前較為集中的研究領域主要有三個部分,即:通信機構轉型為服務機構領域,同終端企業(yè)合作;無線網絡全業(yè)務技術探討,攜號轉移方案過度;新一代無線接入系統(tǒng)網絡架構,實施標準與應用技術。另一方面,網絡融合環(huán)境之下的無線接入系統(tǒng)應用未能普及,部分情報研究工作者正在試圖探尋無線接入系統(tǒng)應用在該方向上的新領域,更多的應用領域尚未開發(fā)。
3.技術發(fā)展背景以及目標
無線接入系統(tǒng)按照覆蓋的范圍及應用模式不同主要分為無線個域網絡系統(tǒng)、無線局域網絡系統(tǒng)、無線廣域網絡系統(tǒng)以及無線城域網絡系統(tǒng)。無線局域網絡系統(tǒng)能夠提供百米以內的高速網路無線接入,而無線城域網絡系統(tǒng)主要提供介于幾公里至幾十公里以內的無線接入,這兩者是目前發(fā)展最為迅猛的網絡架構,兩者分別依托WiFi產業(yè)和WiMAX網絡架構技術。移動WiMAX網絡架構技術能夠更好的滿足便攜、移動和固定等場景的使用要求,可以更加合理的分解網絡結構網片,同時支持多業(yè)務產品客戶共享一個無線接入系統(tǒng),發(fā)展前景廣闊。
WiMAX的應用會給最終網絡融合環(huán)境下使用用戶帶來新的網絡生活體驗。采用WiMAX寬帶無線接入方式,每個家庭可以享受到25MB以上的寬帶應用服務。每個人隨時隨地都能享受資訊的快樂。WiMAX,將為寬帶無線通訊領域帶來巨大的突破。同時,隨著技術及標準的發(fā)展與成熟,在未來的無線通訊產業(yè)上,WiMAX也有很大的發(fā)展空間。WiMAX的發(fā)展還需要一定的時間,需要各個組織、企業(yè)及市場的支持,在新環(huán)境下WiMAX無線接入技術一定能主導市場及生活。
4.WiMAX網絡架構研究及管理
WiMAX(World-wide Interoperability For Microwave Access),即全球微波互聯接入,是針對微波和毫米波頻段提出的一種新的空中接口標準。WiMax是基于IEEE 802.16標準的一項面向城域網(WMAN)的寬帶無線接入技術,其為第四個3G標準,通過認證、認證中繼、密鑰分發(fā)和密鑰接收等四個實體可以更好地實現WiMAX安全架構,保證無線接入系統(tǒng)安全性。圖1所示為常規(guī)的WiMAX網絡架構規(guī)范線路圖,由圖可知,該架構線路思路清晰,便于開發(fā)、研究以及管理。
WiMAX網絡架構最常用的接入網絡ASN是一個邏輯實體,其用于管理IEEE802.16空中接口,為WiMAX用戶提供無線接入,具有非常強大的功能鏈條。首先,發(fā)現網絡,選擇CSN/NSP(根據策略限制,選擇某個基站,獲得無線接入服務)。其次,在基站和MSS之間建立第2層連接。再次,在Proxy Mobile IP(PMIP)模式下,將AAA控制消息傳遞給用戶歸屬NSP,協(xié)助完成鑒權,業(yè)務授權和計費。此外,協(xié)助高層與MSS建立第2層連接。另外還實現了無線資源管理;根據分級機構進行ASN內移動性管理,如類型切換;ASN內尋呼和位置管理;ASN和CSN之間隧道建立和管理以及存儲臨時用戶信息列表,類似于3G網絡中的VLR功能。
一個ASN可以由兩部分邏輯實體:基站(BS)和接入網關(ASN網關)組成,如何對應到具體物理實體,由廠商實現時根據具體情況決定,只要滿足功能和互連要求。ASN網關主要實現到CSN的接口功能和ASN的管理功能,即:ASN間位置管理;在線無線負載均衡,用于決定切換,以及離線無線統(tǒng)計,用于網絡優(yōu)化;ASN臨時用戶信息列表和加密密鑰,類似VLR功能;鑒權密鑰產生和分發(fā);在PMIP模式下,作為AAA客戶/,向選定的CSN AAA發(fā)送Radius或Diameter消息;和BS合作,建立和管理移動隧道;會話/移動性管理;QoS和策略執(zhí)行;MIP下的外部(FA),路由到選定的CSN。圖2所示為漫游模式下WiMAX網絡架構參考模型。
參考點R1:移動用戶臺(MSS)與接入網(ASN)之間的接口,與IEEE802.16空中接口物理層和MAC層一致,但可能包含管理片面的功能。參考點R2:移動用戶臺(MSS)與連接服務網絡(CSN)之間的邏輯接口,建立在MSS到CSN的物理連接之上,提供鑒權,業(yè)務授權和IP主機配置等服務。鑒權在MSS和歸屬NSP的CSN之間進行;在漫游模式下,拜訪地NSP的ASP和CSN也可能處理部分鑒權流程和機制;IP主機配置管理可以在MSS和歸屬地NSP或者拜訪地的CSN之間進行。R2接口可能還包含管理和承載平面的移動性管理。參考點R3:接入網絡(ASN)和連接服務網絡(CSN)之間的互操作的接口,包括一系列控制和承載平面協(xié)議。承載平面由ASN和CSN之間的IP隧道構成,IP隧道粒度與不同的QoS有關,也和不同的CSN相關;控制平面包括IP隧道建立以及由于終端的移動而產生的隧道釋放等控制協(xié)議;當然還包括AAA,ASN和CSN之間的策略以及QoS執(zhí)行等協(xié)議。參考點R4:用于處理接入網絡(ASN)網關間與移動性相關的一系列控制和承載平面協(xié)議。參考點R5:功能與R3類似,但IP隧道建立在拜訪CSN與歸屬CSN之間。參考點R6:BS和ASN網關之間的互操作接口,屬于ASN內接口,包括一系列控制和承載平面協(xié)議。承載平面由BS和ASN網關之間的IP隧道構成;控制平面由終端移動而產生的隧道建立和釋放等控制協(xié)議。參考點R7:屬于ASN網關內部接口。參考點R8:BS之間的接口,用于快速無縫切換功能,由一系列控制和承載平面協(xié)議組成。承載平面定義了一套協(xié)議,允許切換時在所有涉及到的BS之間傳遞數據,控制平面包含BS之間的通信協(xié)議,允許在所有涉及的BS之間傳遞控制信息。
圖3顯示的是上述ASN接入網絡的內部移動性管理模型圖,圖中數據通道顆粒為ASN網關發(fā)送到BS的下行數據或者BS發(fā)送到ASN網關的上行的分類級別,其中BS與MSS/SS關聯,ASN網關向MSS/SS選定的CSN轉發(fā)分組。數據通道顆粒可定義為數據通道組合的顆粒,如果一套數據通道組合需要ASN網絡進行相同處理,將數據通道組合集中到單個數據通道可能更為有利。這一內部模型通過兩種形式得以實現,即:靜態(tài)模型和動態(tài)模型。靜態(tài)模型條件下用戶終端不允許改變已經定義的業(yè)務流參數或者動態(tài)創(chuàng)建一個業(yè)務流;動態(tài)模型條件下SS或者BS可以動態(tài)地創(chuàng)建,修改或者刪除業(yè)務流。而該動態(tài)創(chuàng)建的業(yè)務流由BS根據定義的QoS信息來決定是否允許。根據IEEE802.16標準,一個用戶能夠與許多業(yè)務流關聯,這些業(yè)務流可以有不同的QoS屬性。
5.結語
WiMAX從技術到應用僅僅依賴于IEEE802.16標準是不夠的,整個進程的完善要從底層技術、互連互通、網絡架構到應用模式等各個環(huán)節(jié)的支撐,而WiMAX網絡架構的移動組網具有非常關鍵的作用。在網絡融合環(huán)境之下,無線接入系統(tǒng)的網絡架構研究工作必須給予應用層面展開,其中WiMAX網絡架構下的接入網絡ASN通過R3接口與3G的演進核心網相連,繼而接入IMS,這是該方向的趨勢之一。
參考文獻
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關鍵詞:
計算機網絡;技工學校;行為導向教學
一、計算機網絡課程現狀
隨著計算機網絡技術的發(fā)展,電子商務應用的迅速普及,計算機網絡已經成為學生最迫切掌握的內容部分,同時,除技工學校外,其他各類職業(yè)院校對其也是越來越重視。當然,也正是由于信息技術發(fā)展迅猛,使得計算機網絡的教學內容從教材到課程設計都存在不同程度的滯后狀況。
二、行為導向教學的簡單介紹
1.行為導向教學法的起源。行為導向教學法是中國現代職業(yè)教育、培訓的主流發(fā)展趨勢。當前,世界上最為重視職業(yè)技術教育的國家是德國,也是職業(yè)教育比較發(fā)達的國家之一。德國的職業(yè)教育界在20世紀80年代就開展了行為導向教學的討論,這個討論深刻地影響了德國職業(yè)教育的發(fā)展,使其取得了巨大的成功。
2.行為導向教學的描述。行為導向教學不是指某一種具體的教學方法,而是由一系列教學方法及技術組成的,德國的成功,讓行為導向教學成為了職業(yè)教育的主要教學方法。世界各國職業(yè)教育界評價它是一種新的先進的教育理念、完整的職業(yè)教育模式。
3.行為導向教學的重要意義。行為導向的學習是職業(yè)教育學的一種新示范,它的意義在于學生是學習過程的主體,教師是學生學習過程的組織和協(xié)調者,采用“分組、模塊、任務、實踐、評價、考核”這一完整的“行為”過程序列,教師與學生互動,讓學生通過獨立的學習,在自己親自的實踐中,掌握專業(yè)技能和知識,從而積累自己的經驗。隨著“市場經濟”的高度發(fā)展,“應試教育”轉向“素質教育”,行為導向教學法以其經濟、靈活性、結合實際的特色,采用的職業(yè)教育學校越來越多了。
4.行為導向教學的課程編排。在課程編排上,按任務式的教學,在連續(xù)的時間內組織完成教學、實操、考試。教師可以靈活地根據任務和學生的特點,因材施教,激起每個學生的興趣,最終完成教學目標。在上課的方式上,不再半理論半實操了,而是同一門課程全部集中在實驗室上課,理論和實操一體化的教學。
5.行為導向教學的教學流程。(1)課前準備:上課前要準備好課件、教學任務書、學生分組、教學設備、材料等。(2)制訂任務:教師分發(fā)任務書,并以簡潔的語言陳述任務要求、完成時間、注意事項等。(3)完成任務:教師引導學生掌握任務的基本思路、方法后,按學生的具體學習情況,對學生進行分組,學生組內分工協(xié)作,共同完成任務,做出成果。(4)展示成果,教師對學生的成果進行展示,引導學生進行討論,并做出積極的評價。
三、行為導向教學案例
行為導向教學以讓學生完成一系列具體任務為載體,把教學內容巧妙地羅列在每個任務中,讓經過學生獨立的思考和教師的指導,在實踐中發(fā)現問題,并解決問題,達到自我學習的目的。根據本課程的教學內容,將《計算機網絡》實驗劃分為局域網的應用、遠程桌面和遠程協(xié)助、互聯網的使用、無線網絡的應用。具體實施方法下面以無線網絡實驗來進行詳細介紹。
1.分組。小組人數以5-8人為宜,推選小組長,要求學生推選的小組長能起到組織帶頭作用,要求小組長對本次任務內容比較熟悉,有一定的學習興趣。組員可以自由組合,但是要服從教師管理。對于不同的任務,小組長的可以重新推選。
2.模塊。每一個模塊的教學過程都劃分為一個或多個具體的任務,每個任務時間在一節(jié)課或最多兩節(jié)課,從任務中引出教學目標,使學生產生學習知識的興趣。例如,在進行無線網絡這個模塊的實驗時,可將模塊知識劃分為具體的任務,包括無線網絡的組建、無線網絡配置、無線網絡共享、用戶管理、網絡存儲、網絡打印機、無線網絡安全等。同時把實驗室建成工作要求、操作規(guī)程、實踐標準與實際工作現場相一致的模擬現場,讓學生在一個真實的環(huán)境下,按照專業(yè)崗位對基本技能的要求,進行實際動手操作能力訓練和綜合素質的培養(yǎng),使學生掌握在生產實際工作中解決問題的能力。
3.任務。確定好任務后,給小組長分發(fā)任務書,教師簡單介紹任務確定任務目標,充分調動學生學習的積極性。學生在了解了自己所要完成的任務后,自然就會有想法、有愿意地去完成。在明確任務后,先由教師將操作的步驟進行演示,同時闡明本次任務過程中要做些什么和這么做的原因,指出在實際操作中可能會出現的問題,同時注重強調安全,按安全操作規(guī)程要求進行實踐。然后再讓學生動手實踐。在做無線網絡實驗模塊中的組建無線網絡時,教師將一臺使用五類雙絞線連接的無線AP作為研究對象,讓學生先觀看無線AP的物理構造,然后教師再用專業(yè)網絡夾線鉗,結合之前所教授的網線制作方法,給學生回顧制作水晶頭的過程,并詢問學生兩種網絡的制作方法和連接方法,使學生及時回顧雙機對聯和標準多機互聯兩種網線的排線方式,在完成后制作后,用測線儀進行測試網線,再進行網絡的連接,然后開展無線AP的配置操作。帶領同學們參觀并講解多媒體網絡機房的布線情況、機柜里面的交換機與外界無線AP的連接方式,加強理解無線網絡拓撲結構的內容。最后帶領同學們組建一個無線的局域網環(huán)境,配置“網絡連接”的各種屬性,包括IP地址、子網掩碼、網關、DNS地址等,在配置的過程當中重新回顧局域網理論課上的內容,使學生在學新知識的同時,又適時地回憶之前所學內容。
4.實踐。明確任務以后,教師作為教學組織者、實施者,應該要多想辦法讓學生自主學習,多指導學生想辦法解決問題,對于在學習上有困難的學生要給予適當的輔導,讓每個學生都能較好地完成任務。在這實踐階段,教師就要體現出良師益友的一面,讓學生在友好、平等的氣氛中學會實踐操作的專業(yè)技能,同時還要按企業(yè)的要求,培養(yǎng)工作態(tài)度、責任心、交際能力、分析解決問題能力等職業(yè)基本素質。
5.評價。學生操作完成之后,教師對其成果在全班范圍內進行展示、討論、評比、總結。評價學生對實驗的掌握情況、解決問題能力以及課堂的表現等,多褒獎,少貶低,以免降低學生的學習興趣。教師對任務進行總結,分析學生在任務完成過程中出現的問題,提出解決辦法。總結本次任務的學習要點,學生要掌握的知識技能,學生要注意的情感態(tài)度。
6.考核。在每一個實驗模塊開課之初,教師就要明確以實踐操作作為本課程的主要考核依據,以每一個小組為考核對象,以每一個實驗模塊的實驗目標作為課程考核的內容。例如,在開始無線網絡實驗模塊的教學時,讓學生明確本模塊的考核內容就是完成一個簡單的無線局域網的組建及應用,在模塊的具體教學過程中完成的每一個任務都將作為考核成績的評定依據。最后根據每個小組完成的情況,由教師邀請幾位計算機專業(yè)骨干教師共同參與考核,考核方式采取抽題答辯式的方式進行,每個小組的成績及各個小組成員的成績由參與考核的教師共同給出。同時,在考核的過程中,其余小組的成員也一并在場,以便同組學生檢驗自身所學。
四、行為導向教學的優(yōu)點
1.教師在任務式的一體化教學過程中起到指導作用,主要針對一些難懂的、易錯的內容進行講解,使學生能更快更有效的自主學習。
2.實施任務式教學的關鍵是編寫任務化的專業(yè)技術教材。對課程的每個模塊所需的任務頁,不采用按章節(jié)分類的傳統(tǒng)模式,而是根據不同的需求,編寫不同的任務頁。
3.可以避免知識點重復講授。傳統(tǒng)的教學方法,受傳統(tǒng)教育模式的束縛,相關科目,教學內容有較多的重復,課時浪費較多。采用任務式的教學,強化了同一個知識點上相關內容的協(xié)調配合,節(jié)約了資源。
4.行為導向教學,讓學生活學活用,很容易激發(fā)和培養(yǎng)學生的興趣。教學過程中,可以變抽象為具體,變枯燥為有趣,讓學生樂于去動手,去操作。任務完成后,學生內心就會產生強大自豪感和喜悅感,增強了學生的自信,變成學習的動力。
五、結束語
行為導向教學是當前技工教育主流發(fā)展趨勢,在實施過程中也不是一成不變的,隨著技工教育形勢的發(fā)展,教學改革的深入,將會不斷地完善和提高。最終目標只有一個,就是把我們的學生培養(yǎng)成為社會需要的實用型技能人才。
參考文獻: