無線網絡質量評測,助力智慧城市發展

智慧城市從概念提出到落地實踐,歷經近十年發展,據不完全統計,全國提出智慧城市規劃的城市超過300 個,所有副省級以上城市、89%的地級及以上城市,47%的縣級及以上城市均提出建設智慧城市。各地方政府和企業,均積極探索新型智慧城市建設,湧現出一批城市綜合指揮中心(智腦)、城市審批最多跑一次、審批不見面、城市數據資源資產登記、城市多功能智能杆柱等特色亮點應用,中國已成為全球智慧城市技術產業創新發展的重要力量。


迄今為止,我國已經有上百個地區提出建設“智慧城市”戰略,28個省市將物聯網作為產業發展重點。智慧城市將持續成為我國城市發展的新熱點,建設和發展智慧城市已蔚然成風,大勢所趨。


智慧城市是新一代信息技術支撐、知識社會創新環境下的新城市形態,信息通信起到至關重要的作用,對於普通百姓而言使用無線網絡接入已經成為最主要的網絡接入方式,無線網絡的質量好壞直接關係到廣大人民對於生活、工作和學習的便利程度。本文就無線網絡評測作一個介紹。

無線個人網

無線個人網(Wireless personal area network)提供了一種小範圍內無線通信的手段。IEEE802協議系列中定義了一系列無線網絡標準,目前已成型的無線個人網標準主要有兩個:無線個人網絡(WPAN,IEEE802.15.1),覆蓋了藍牙(BlueTooth)協議棧的物理層/媒體接入控制層(MAC/PHY)層。低速無線個人網絡(LR-WPAN,IEEE802.15.4),覆蓋了ZigBee協議棧的物理層/媒體接入控制層(MAC/PHY)層。

無線個人網的主要應用特點是,藍牙用來替代智能設備,如電腦,手機,PDA,數碼相機/攝像機等的外接電纜;ZigBee則應用於低速低功耗的無線網絡,如傳感器網絡,無線讀表網絡,智能玩具,智能家庭,智能農業等。

無線個人網的主要技術特點是,覆蓋範圍小;功耗低;組網規模小。

目前無線個人網的評測主要以單個設備的能力為主要評測內容。如設備通過相關標準或組織的認證。

無線局域網

無線局域網簡稱WLAN是Wireless Local Area Network的簡稱,指應用無線通信技術將計算機設備互聯起來,構成可以互相通信和實現資源共享的網絡體系。無線局域網本質的特點是不再使用通信電纜將計算機與網絡連接起來,而是通過無線的方式連接,從而使網絡的構建和終端的移動更加靈活。


在無線局域網WLAN發明之前,人們要想通過網絡進行聯絡和通信,必須先用物理線纜-銅絞線組建一個電子運行的通路,為了提高效率和速度,後來又發明了光纖。當網絡發展到一定規模後,人們又發現,這種有線網絡無論組建、拆裝還是在原有基礎上進行重新佈局和改建,都非常困難,且成本和代價也非常高,於是WLAN的組網方式應運而生。

WLAN起步於1997年,主要按照IEEE802.11的系列標準執行,目前已經更新到第六代系列標準,其最廣為人知的是802.11a/b/g/n/ac/ax標準。

基於IEEE802.11標準的無線局域網允許在局域網絡環境中使用可以不必授權的ISM頻段中的2.4GHz或5GHz射頻波段進行無線連接。它們被廣泛應用,從家庭到企業再到Internet接入熱點。

無線局域網具有無線橋接,中型WLAN,大型WLAN等不同拓撲結構。

無線橋接,主要應用於樓宇之間或者開闊直視地帶,簡化施工過程,節約成本。


無線網絡質量評測,助力智慧城市發展

小型WLAN,主要用於獨立辦公室、家庭、宿舍等無線網絡環境,能夠為少量的用戶提供無線網絡接入服務。


無線網絡質量評測,助力智慧城市發展

中型WLAN,主要用於企業網、校園網,酒店網等無線網絡環境,能夠為大量的用戶提供無線接入服務。


無線網絡質量評測,助力智慧城市發展

大型WLAN,運營商會在城市部分區域建設運營級WLAN網絡或某些城市,市政會提供便民免費無線上網服務,在此情況下也會選用大型WLAN網絡。


無線網絡質量評測,助力智慧城市發展

從上可見WLAN網絡應用極為廣泛,其無線網絡基本很多優點,如靈活性和移動性,安裝便捷,易於進行網絡規劃和調整,故障定位容易,易於擴展等。但是也存在很多不足之處,體現在以下幾個方面:

(1)性能。無線局域網是依靠無線電波進行傳輸的。這些電波通過無線發射裝置進行發射,而建築物、車輛、樹木和其它障礙物都可能阻礙電磁波的傳輸,所以會影響網絡的性能。

(2)速率。無線信道的傳輸速率與有線信道相比要低得多。無線局域網的最大傳輸速率為1Gbit/s,只適合於個人終端和小規模網絡應用。

(3)安全性。本質上無線電波不要求建立物理的連接通道,無線信號是發散的。從理論上講,很容易監聽到無線電波廣播範圍內的任何信號,造成通信信息洩漏。

移動網絡

移動網絡是信息社會的基礎設施,需要確保其網絡質量穩定高效。2019年,全國4G用戶數已達12.8億戶,移動用戶手機上網比例高達99.1%,移動網絡已滲透到日常生活的方方面面,人們對網絡質量及用戶體驗的要求越來越高,這是一個最廣為人使用的無線網絡接入技術,其質量的好壞直接影響到我們生活的方方面面,用戶體驗至關重要。


中國信通院泰爾系統實驗室在智慧城市領域對於無線網絡質量評測有以下服務能力:

無線個人網

中國信通院泰爾系統實驗室有全國最權威的藍牙檢測實驗室,能夠進行藍牙資質認證射頻/射頻物理層的全項符合性測試能力,並開發出藍牙測試系統(可售)。

無線局域網

中國信通院泰爾系統實驗室多年沉浸於WLAN技術的研究。目前可以對單設備的射頻、性能、環境、功能等項目進行單機檢測,也可對各種類型和規模的WLAN網絡進行現網評測,可進行功能驗證,覆蓋能力測試,性能評測,安全性評測以及承載能力評測。無線技術部曾承擔過大量的不同規模的WLAN網絡的現網測試。

支撐敦煌文博會的順利召開,對敦煌市全部重點酒店的WLAN網絡進行了質量評測,評測內容有覆蓋、吞吐量性能、無線信號穿牆能力、用戶承載能力;

支撐北京地鐵、深圳地鐵免費無線網絡建設,在其地鐵WLAN建設過程中做了大量干擾、性能、用戶承載能力的驗證;

支持萊蕪和濟寧便民免費無線WiFi服務,其無線網絡覆蓋全市公園、廣場、市政服務廳、酒店、商場等;

在兩市承擔了為期5年的網絡質量測試服務,主要項目包含功能、覆蓋、網絡性能等。


移動網絡


中國信通院泰爾系統實驗室深入研究移動網絡技術,目前可對單設備進行測試(包含各種制式的基站類設備、直放站類設備、微波類設備、無緣器件等),也可對三大運營商現網進行評測,可進行覆蓋、性能、功能、用戶體驗等進行評測。


中國信通院泰爾系統實驗室曾承擔過多種類型,不同規模,不同需求的移動網絡現網測試。其中為貫徹執行習近平總書記新時代“網絡強國”重要戰略方針,配合工信部聯通信【2019】94號專項行動“深入推進寬帶網絡提速降費、支撐經濟高質量發展”,切實推動移動網絡質量提升,不斷改善用戶體驗,泰爾實驗室在工業和信息化部信息通信發展司委託和指導下,組織專業評測團隊在全國範圍內首次了開展基於用戶體驗的移動網絡質量專項評測,其中已完成場景有北京十大高校、全國十大高鐵站、廣州十大醫院、上海十大地鐵線路;在北京地鐵,中國移動等企業為了建設4G網絡需要進行干擾性測試,中國信通院泰爾系統實驗室為此干擾驗證提供了大量的技術服務和測試驗證;此外還有北京昌平NB系統的干擾研究;河南電信電梯型微分佈系統,瓦級微分佈系統測試;河南聯通GPS系統測試等移動網絡評測。


其他無線網絡,在無線專網方面中國信通院泰爾系統實驗室亦有廣泛的技術研究和測試,曾經承擔過廣州蘇區和福建蘇區農村免費無線網絡的驗收工作主要內容包含覆蓋、性能、功能、用戶體驗、穩定性等項目;蘇州地鐵智慧閘機性能評測;中國鐵塔高鐵復興號車體穿透損耗測試服務等。在衛星網絡方面無線技術部也可提供射頻、性能、功能等項目的測試服務。


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