标准微波接入方案.docx

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标准微波接入方案

微波接入国际互联网方案

吉通通信有限责任公司

1999年7月

目录

一、背景介绍

二、网络的总体结构

三、互联方案

四、工程实施步骤

一、背景介绍

1993年，国务院启动了以金桥工程为代表的“金”字系列工程，揭开了国家信息化建设的序幕。

作为金桥工程业主，吉通通信有限公司就是在此背景下成立的。

吉通通信有限公司是国有股份制企业，归口电子工业部领导。

吉通通信有限公司主要经营范围是：

计算机信息网络互联和国际联网业务，计算机信息服务业务，电子信箱服务业务；承接国际、国内通信、广播电视和信息系统工程的开发、经营；通信、广播电视、信息产品与系统的开发，产品的生产、销售；电子产品、仪器仪表、通信设备、电子计算机11及配件的销售；技术转让、服务、咨询。

1996年2月1日国务院令第195号《中华人民共和国计算机信息网络国际联网管理暂行规定》中确定国内四个互联网络：

Chinanet、ChinaGBN、Cernet和Casnet，分别由邮电部、电子工业部、国家教育委员会和中国科学院归口管理。

而在中国可商业运营的公用互联网络只有两个，即：

ChinaGBN和Chinanet。

1996年6月3日，电子工业部《关于计算机信息网络国际联网管理的有关规定》授权吉通通信有限公司具体承担中国金桥信息网（ChinaGBN）的运营和管理工作。

在江泽民、李鹏、朱容基、邹家华、李岚清、吴邦国、李铁映等党和国家领导人的关怀下，在社会各界的支持下，吉通通信有限公司遵循“统筹规划，国家主导，统一标准，联合建设，互联互通，资源共享”的方针，已经在全国24个省市开通金桥网，并实现了与国内其它互联网络的互联互通。

中国金桥信息网（ChinaGBN）是国家信息化的基础设施。

ChinaGBN实行天地一网，即天上卫星网和地面光纤网互联互通，可覆盖全国各省、市和自治区。

二、网络的总体结构

网络的建设主要包括如下内容：

1、内部网络（Intranet）建设

2、内部网络互联（Extranet）

3、与公用互联网络互联

4、信息系统开发

内部网络采用Internet技术建设，以Web为中心，采用TCP/IP、HTTP为传输协议，客户端通过Browser访问Web以及与Web相连的后台Database。

内部网络互联指行业内各个内部网络通过卫星专网、ChinaDDN、ChinaPAC或金桥网实现远程互通互联。

与公用互联网络实现互联，才能实现信息传递和信息浏览的全球化。

信息系统开发主要实现文件服务（打印、传真等）、应用服务（E_mail、FTP、WWW、DNS等）和数据库服务。

三、互联方案

与公用互联网络的互联是整个网络建设的重要内容。

通过与公用互联网络相连，便于管理，提高安全性，节约费用。

1、互联要素

与公用互联网络互联要考虑如下几个要素：

1）公用互联网络

2）互联链路

3）互联设备

4）互联协议

由于与公用互联网络都采用TCP/IP协议进行通信，所以，两网之间的互联不需要进行协议转换。

一般采用静态路由协议。

以下，主要讨论前三个要素。

2、互联网络的选择

在国内，能够提供商业服务的互联网络只有两个，即ChinaGBN和Chinanet。

在互联网络的选择上，应主要考虑网络性能、服务质量。

网络性能主要表现在网络的稳定性、国际出口的速度、国内骨干网的速度、能够提供给用户的速度。

服务质量主要表现在开通时间、客户培训、技术支持。

ChinaGBN在设计上采用国际上先进的技术和设备，网络结构是天地一体化，互为备份，路由简捷。

在网络的管理上，采用骨干网的全程全网集中管理与区域网的分布管理相结合。

由于在每个地区，由吉通通信有限公司的分公司进行运营，所以全网的调度非常有效。

自1993年金桥网从试运营到正式运营以来，吉通通信有限公司培养了一支高素质的运营队伍，积累了较丰富的经验。

这样，从技术、设备和经验上，具备了稳定运营的条件。

ChinaGBN国际出口速度为14M。

目前Chinanet的国际出口比ChinaGBN宽，但其目前用户数较ChinaGBN多，由于路由、实际给用户提供的速度的限制，真正的使用速度并不比ChinaGBN快，ChinaGBN扩容之后，具有明显的优势。

在国内骨干网上，ChinaGBN的速度是128K－－8M，比Chinanet快。

在城市内ChinaGBN能够提供给用户的接入速度为85K－－2M，城市内骨干网的速度是2M－－16M。

吉通通信有限公司能够根据用户的需要，快速反应。

开通时间2－－15天内。

吉通通信有限公司为用户提供一定的技术培训。

并定期或不定期向用户介绍Internet的新技术和新应用。

在技术支持上，吉通通信有限公司能够做到24小时全天候反应，及时发现并解决问题。

吉通通信有限公司还能为用户申请国内、国际域名。

并具有丰富的IP资源，保证用户的使用。

除上述几方面，ChinaGBN在服务功能和信息资源上具有特色。

ChinaGBN除提供基本的Internet服务之外（如：

WWW，E-Mail，FTP，News等），还开发了Internet增值服务。

如Internet帐号的国际、国内漫游，金桥易捷通服务网（Voice-mail,Fax-mail等）。

ChinaGBN的建设方针是“专通结合”，即ChinaGBN要连接各种专网、连接各大部委、政府主要部门及大中型企业，所以网上信息资源非常丰富。

ChinaGBN自开通以来发展迅速，目前已经接入ChinaGBN网的主要单位有：

中央电视台、水利部、国家信息中心、全国各地信息中心、301医院、国家广播电影电视部、中国社会科学研究院，中国国际航空公司、中国国际广播电台，广州有线电视台、深圳有线电视台、东莞有线电视台，佛山有线电视台等用户。

ChinaGBN的网络性能和服务质量得到了普遍认可。

综上，ChinaGBN是较为理想的选择。

3、互联链路的选择

与ChinaGBN互联的方式主要有如下几种：

※电话专线方式

※DDN专线方式

※微波专线方式

※卫星专线方式

电话专线方式无疑是最方便和快捷的接入方式，但由于传输速率低，只能满足单机用户或几个用户的低速率需求，对于经常需要从Internet网上下载或上传图形、图像、声音等多媒体文件的用户以及需要多用户同时使用Internet资源的情况则显得力不从心。

另外，长时间使用，电话费用也较高。

比较而言，DDN专线和微波专线以其较高的传输速率和稳定的传输质量更适合于较大的集团用户，但使用DDN专线需要向邮电部门提出申请，周期较长，线路升级也交慢，此外每月还需要支付高昂的租用费用。

而微波专线则具有建设周期短、费用低、传输速率方便可调等不可替代的优点，因此，微波专线接入方式无疑是最经济、最合理、最有效的选择。

●频点的选择

微波波段可用作通信的频段很宽，但真正可用于城市中数据传输的频段又非常窄，通常用于广播电视信号传输的传统的大微波设备，因为发射功率太高（几十瓦以上），在城市里基本被禁止使用；小微波设备中，工作频段在400MHz的产品，带宽极窄，最大传输速率只能达到64Kbps，通常只用在车辆调度、个人移动通信等对速率要求不高的场合；而工作在900MHz的产品，大多采用蜂窝技术，在中国此频段已基本被划作无线话音通信使用，很难申请到频点用于数据通信；而工作在2.4~2.48GHz频段的扩频微波产品，因为采用了码分多址（CDMA）技术，具有抗干扰能力强、隐蔽性好、保密性强的特点，能够满足城市中数据传输的要求，另外因其发射功率小，无需专门向无线电管理部门申请使用频点，所以成为城市中数据传输的主要手段，是微波专线接入Internet的较好选择。

●采用的技术

●扩频技术（SpreadSpectrumTechnology）概述

“扩频”这个名词是从发射信号的频谱形状得来的。

在传统的无线通信系统（如AM、FM）中，有效信号和噪音信号都集中在中心频率附近，为了克服噪声的干扰，只能尽可能增大中心频率附近的发射功率，但是在城市中进行数据通信，不允许使用非常大的发射功率，因而必须考虑其他的解决方法，扩频技术就是其中最有效的一种解决方法。

扩频技术在设计思想上完全不同于以往的设计思路，它采用了在给定频带宽度范围内，尽量减小平均输出功率的办法，也就是把发信机输出信号的频谱以中心频率为中心尽量“展宽”，这时噪音信号的频谱还集中在中心频率附近，在收信机一端使用相应的装置把展宽的有效信号重新压缩到中心频率附近，而噪音信号则反而被“展宽”，不再集中在中心频率附近，这样就可以非常有效地消除噪音及其它干扰信号的影响，在不增加发射功率的前提下，达到较高的传输质量。

最初的扩频技术（SST）是美国军队为了克服敌人电台的干扰而开发的。

到目前，扩频技术已广泛用于军事和民用领域。

●扩频的方式

实际上，无论什么样的扩频系统，都可以看作是两个调制过程，第一步，使用传统的调制方式调制有效信息信号；第二步，使用扩频编码调制载波，使其扩展到一个非常大的带宽内，实现频谱展宽。

产生扩频编码的方式很多，常用的有以下两种：

※直序扩频技术

※跳频扩频技术

直序扩频技术的原理是使用快速变化的二进制比特流调制射频载波信号，这种二进制比特流看上去是随机的，实际上是按照特定的算法由数字电路产生的，称为“伪随机码”（Pseudo-noise），在“伪随机码”的调制下，载波的相位在0度和180度之间跳跃变化，被调制后的载波又同有效信息进行混合，通过发射机发射。

相应的接收机内能够产生相同的“伪随机码”，按照发射的逆过程解调，解出有效信息信号。

跳频扩频技术是通过“伪随机码”的调制，使载波工作的中心频率不断跳跃改变，而噪音和干扰信号的中心频率却不会改变，这样，只要收、发信机之间按照固定的数字算法产生相同的“伪随机码”，就可以达到同步，排除了噪音和其它干扰信号。

●扩频技术的信道使用

扩频信号是用扩展随机序列------“伪随机码”调制射频信号或不断“跳跃”载波信号的频率而得到，这样，不同于传统通信系统，扩频系统可以极大限度地共享相同的频道资源。

每套系统都具有与众不同的扩展序列来减少来自其它设备的干扰，只有具有与发射者相同扩展序列的接收者才可以重组或压缩扩频传输信号来获得其中加载的有效信息。

即使是多套扩频设备使用同一个频道在同一地区进行信号传输，只要采用不同的扩频序列，就不会相互干扰。

扩频系统这一频道复用的优势，使其成为在大城市频谱资源十分拥挤的环境下最理想的选择。

●微波接入方案

●设计原则

在工程的设计中，我们依据以下原则：

※在符合国家电信管理有关规定前提条件下，认真考虑用户需求，采纳用户意见；

※在保证系统先进性、可扩展性的前提条件下，注意降低工程开支，力求做到“少化钱、多办事”；

※在保证系统正常工作，信号传输质量合乎要求的前提条件下，尽量降低发射功率，做到既不干扰别人，也不被别人干扰。

●接入方案

以大于等于85Kbps的速率与ChinaGBN相联。

图3.1接入端网络拓扑结构图

接入端的网络结构如图3.1所示。

路由器是网络互联的重要通信设备。

4、互联设备的选择

●设备选型

●路由器的选型

路由器选择Cisco2611。

Cisco公司的系列路由器具有优异的路由性能，配置灵活。

Cisco路由器在Internet领域内被广泛使用。

Cisco网间网操作系统（CiscoIOS），提供拨号连接、LAN-to-LAN路由、数据和访问安全性、WAN优化、以及多媒体等特性，能为IP、IPX、Appletalk提供可靠的、高性能的多协议路由。

我们在方案中所选择的路由器为Cisco2611，它有两个以太网接口，它即是路由器，又是网关，适合于中小型iphone用户使用。

一个以太网接口用于连接微波通信设备，接入ChinaGBN网，另一个用于与用户路由器或集线器相连。

在生益电子厂内部，共有二类用户，加上厂内部信息中心，可以将厂内部网络分为3个部分：

1.厂信息中心

2.厂内专线用户

3.IP电话用户

以下分别加以介绍：

1.厂部信息中心：

负责整个内部网络的管理，是内部网的核心。

这里的设备有：

◆Cisco2611:

作为整个内部网络的网关，是去Internet的唯一通道。

和电话程控交换机配合使用，可以为内部的用户提供IP电话的服务。

◆电话程控交换机：

为整个内部电话网络的核心。

通过和Cisco2611配合使用，可以为内部同时最多4个用户提供IP电话服务。

◆Webserver:

用于发布消息。

◆Switch:

用于内部网络的互连。

2.厂内专线用户：

通过利用厂内的智能化布线系统将厂内的企业用户接入到信息中心的Switch，从而为企业用户提供了Internet的解决方案。

3.IP电话用户：

通过Cisco2611和电话交换机的配合使用。

内部的用户可以通过IP网络拨通国际，国内长途电话和国际，国内传真。

从而大大地节约的通讯费用。

另外在金桥网控中心也要提供相应的设备：

◆IP关守：

为IP电话实现E。

164地址与IP地址的翻译，域管理，带宽管理功能

◆RadiusServer:

负责IP电话用户的身份认证

◆BillingServer:

记费

◆网管：

管理所有的网络设备

●微波收发信机的选型

微波设备的选型遵循以下依据：

※选用的设备频谱隔离度高，抗干扰能力强；

※选用的设备符合国际标准，联网操作能力强；

※选用的设备具有较强的扩容能力，可以满足用户较长时期内的需求；

※选用的设备操作简单，便于安装、维护；

※选用的设备价格合理。

目前国际上生产扩频微波设备的公司有Cylink、Solectek、Multipoint、Aironet等，生产跳频微波设备的公司有FreeWave、Metricom、Xetrou、BrezeeCom、DEC、IBM等，在综合分析这些厂家的产品性能后，我们选择了以色列BrezeeCom公司的跳频微波设备。

其主要特点如下：

※采用的频段是2.40～2.4835GHz的公共微波频段，因此，无需申请频率许可证。

※在2.40～2.4835GHz频段内的频率分成80个频点，每秒产生50跳，以在其中选择一合适的频率进行发射和接收，这样增加了设备的抗干扰能力。

※设备本身的发射功率是50mw.

※最高传输速率可达3Mbps，必要时可以自动降速到2Mbps或1Mbps，在节点密集的交换式或大型网络上，可以轻松地实现其独有的基于多单元结构的无线交换工作方式，即在每一区域内容纳多达17个无线单元，使得总体吞吐量高达15Mbps.

※BrezeeCom的微波设备可以与各种局域网透明集成，和主要网络操作系统兼容，符合IEEE802.3以太网协议。

任何具有以太网接口的工作站或网络设备都可以和其相连。

※BrezeeCom的安装不需增加额外的软件和驱动程序。

※完全遵循IEEE802.11无线局域网标准，确保与将来基于标准的其它无线局域网产品的互操作性，保护用户的投资。

※支持SNMP网络管理，便于大型网络系统的管理。

●天馈线系统的设备选型

鉴于国内一些天馈线生产厂家的生产水平已经很高，基本能够满足需求，在天馈线系统的选型上，首选国产设备，国产设备没有或不能达到要求的，再选用进口原装设备。

四、工程实施步骤

●现场踏勘

●签定施工合同

●施工

●线路测试

工程完工后，由双方共同按照国家电信传输的有关标准进行严格测试。

●工程验收

线路测试合格后，双方在验收报告上签字，工程验收完毕。

●线路维护

工程完工后，吉通公司将定期对线路进行维护。