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解读丨无线网络质量评测,助力智慧城市发展

智慧城市从概念提出到落地实践,历经近十年发展,据不完全统计,全国提出智慧城市规划的城市超过300 个,所有副省级以上城市、89%的地级及以上城市,47%的县级及以上城市均提出建设智慧城市。各地方政府和企业,均积极探索新型智慧城市建设,涌现出一批城市综合指挥中心(智脑)、城市审批最多跑一次、审批不见面、城市数据资源资产登记、城市多功能智能杆柱等特色亮点应用,中国已成为全球智慧城市技术产业创新发展的重要力量。

迄今为止,我国已经有上百个地区提出建设“智慧城市”战略,28个省市将物联网作为产业发展重点。智慧城市将持续成为我国城市发展的新热点,建设和发展智慧城市已蔚然成风,大势所趋。

智慧城市是新一代信息技术支撑、知识社会创新环境下的新城市形态,信息通信起到至关重要的作用,对于普通百姓而言使用无线网络接入已经成为最主要的网络接入方式,无线网络的质量好坏直接关系到广大人民对于生活、工作和学习的便利程度。本文就无线网络评测作一个介绍。

无线个人网

无线个人网(Wireless personal area network)提供了一种小范围内无线通信的手段。IEEE802协议系列中定义了一系列无线网络标准,目前已成型的无线个人网标准主要有两个:无线个人网络(WPAN,IEEE802.15.1),覆盖了蓝牙(BlueTooth)协议栈的物理层/媒体接入控制层(MAC/PHY)层。低速无线个人网络(LR-WPAN,IEEE802.15.4),覆盖了ZigBee协议栈的物理层/媒体接入控制层(MAC/PHY)层。

无线个人网的主要应用特点是,蓝牙用来替代智能设备,如电脑,手机,PDA,数码相机/摄像机等的外接电缆;ZigBee则应用于低速低功耗的无线网络,如传感器网络,无线读表网络,智能玩具,智能家庭,智能农业等。

无线个人网的主要技术特点是,覆盖范围小;功耗低;组网规模小。

目前无线个人网的评测主要以单个设备的能力为主要评测内容。如设备通过相关标准或组织的认证。

无线局域网

无线局域网简称WLAN是Wireless Local Area Network的简称,指应用无线通信技术将计算机设备互联起来,构成可以互相通信和实现资源共享的网络体系。无线局域网本质的特点是不再使用通信电缆将计算机与网络连接起来,而是通过无线的方式连接,从而使网络的构建和终端的移动更加灵活。

在无线局域网WLAN发明之前,人们要想通过网络进行联络和通信,必须先用物理线缆-铜绞线组建一个电子运行的通路,为了提高效率和速度,后来又发明了光纤。当网络发展到一定规模后,人们又发现,这种有线网络无论组建、拆装还是在原有基础上进行重新布局和改建,都非常困难,且成本和代价也非常高,于是WLAN的组网方式应运而生。

WLAN起步于1997年,主要按照IEEE802.11的系列标准执行,目前已经更新到第六代系列标准,其最广为人知的是802.11a/b/g/n/ac/ax标准。

基于IEEE802.11标准的无线局域网允许在局域网络环境中使用可以不必授权的ISM频段中的2.4GHz或5GHz射频波段进行无线连接。它们被广泛应用,从家庭到企业再到Internet接入热点。

无线局域网具有无线桥接,中型WLAN,大型WLAN等不同拓扑结构。

无线桥接,主要应用于楼宇之间或者开阔直视地带,简化施工过程,节约成本。

小型WLAN,主要用于独立办公室、家庭、宿舍等无线网络环境,能够为少量的用户提供无线网络接入服务。

中型WLAN,主要用于企业网、校园网,酒店网等无线网络环境,能够为大量的用户提供无线接入服务。

大型WLAN,运营商会在城市部分区域建设运营级WLAN网络或某些城市,市政会提供便民免费无线上网服务,在此情况下也会选用大型WLAN网络。

从上可见WLAN网络应用极为广泛,其无线网络基本很多优点,如灵活性和移动性,安装便捷,易于进行网络规划和调整,故障定位容易,易于扩展等。但是也存在很多不足之处,体现在以下几个方面:

(1)性能。无线局域网是依靠无线电波进行传输的。这些电波通过无线发射装置进行发射,而建筑物、车辆、树木和其它障碍物都可能阻碍电磁波的传输,所以会影响网络的性能。

(2)速率。无线信道的传输速率与有线信道相比要低得多。无线局域网的最大传输速率为1Gbit/s,只适合于个人终端和小规模网络应用。

(3)安全性。本质上无线电波不要求建立物理的连接通道,无线信号是发散的。从理论上讲,很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号,造成通信信息泄漏。

移动网络

移动网络是信息社会的基础设施,需要确保其网络质量稳定高效。2019年,全国4G用户数已达12.8亿户,移动用户手机上网比例高达99.1%,移动网络已渗透到日常生活的方方面面,人们对网络质量及用户体验的要求越来越高,这是一个最广为人使用的无线网络接入技术,其质量的好坏直接影响到我们生活的方方面面,用户体验至关重要。

中国信通院泰尔系统实验室在智慧城市领域对于无线网络质量评测有以下服务能力:

无线个人网

中国信通院泰尔系统实验室有全国最权威的蓝牙检测实验室,能够进行蓝牙资质认证射频/射频物理层的全项符合性测试能力,并开发出蓝牙测试系统(可售)。

无线局域网

中国信通院泰尔系统实验室多年沉浸于WLAN技术的研究。目前可以对单设备的射频、性能、环境、功能等项目进行单机检测,也可对各种类型和规模的WLAN网络进行现网评测,可进行功能验证,覆盖能力测试,性能评测,安全性评测以及承载能力评测。无线技术部曾承担过大量的不同规模的WLAN网络的现网测试。

支撑敦煌文博会的顺利召开,对敦煌市全部重点酒店的WLAN网络进行了质量评测,评测内容有覆盖、吞吐量性能、无线信号穿墙能力、用户承载能力;

支撑北京地铁、深圳地铁免费无线网络建设,在其地铁WLAN建设过程中做了大量干扰、性能、用户承载能力的验证;

支持莱芜和济宁便民免费无线WiFi服务,其无线网络覆盖全市公园、广场、市政服务厅、酒店、商场等;

在两市承担了为期5年的网络质量测试服务,主要项目包含功能、覆盖、网络性能等。

移动网络

中国信通院泰尔系统实验室深入研究移动网络技术,目前可对单设备进行测试(包含各种制式的基站类设备、直放站类设备、微波类设备、无缘器件等),也可对三大运营商现网进行评测,可进行覆盖、性能、功能、用户体验等进行评测。

中国信通院泰尔系统实验室曾承担过多种类型,不同规模,不同需求的移动网络现网测试。其中为贯彻执行习近平总书记新时代“网络强国”重要战略方针,配合工信部联通信【2019】94号专项行动“深入推进宽带网络提速降费、支撑经济高质量发展”,切实推动移动网络质量提升,不断改善用户体验,泰尔实验室在工业和信息化部信息通信发展司委托和指导下,组织专业评测团队在全国范围内首次了开展基于用户体验的移动网络质量专项评测,其中已完成场景有北京十大高校、全国十大高铁站、广州十大医院、上海十大地铁线路;在北京地铁,中国移动等企业为了建设4G网络需要进行干扰性测试,中国信通院泰尔系统实验室为此干扰验证提供了大量的技术服务和测试验证;此外还有北京昌平NB系统的干扰研究;河南电信电梯型微分布系统,瓦级微分布系统测试;河南联通GPS系统测试等移动网络评测。

其他无线网络,在无线专网方面中国信通院泰尔系统实验室亦有广泛的技术研究和测试,曾经承担过广州苏区和福建苏区农村免费无线网络的验收工作主要内容包含覆盖、性能、功能、用户体验、稳定性等项目;苏州地铁智慧闸机性能评测;中国铁塔高铁复兴号车体穿透损耗测试服务等。在卫星网络方面无线技术部也可提供射频、性能、功能等项目的测试服务。

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