電力無線通信組網的技術及應用

目前，電力通信專網大量的使用了光纖這種方式組網，一旦出現自然災害，將對光纜的正常運行造成嚴重的威脅，很可能出現光纜大面積中斷的情況，而光纜的搶修又要在條件滿足的情況下進行，需要的時間比較長，這將對電網的安全運行造成嚴重影響。

無線通信組網技術

無線通信一般由無線基站、無線終端及應用管理服務器等組成，目前基于該技術的無線通信技術主要有;WEAN、WiMax、WMN、3G等4種技術。

1.WLAN技術

1.1WLAN是利用無線通信技術在一定的局部范圍內建立的網絡，是計算機網絡與無線通信技術相結合的產物，它以無線多址信道作為傳輸媒介，提供傳統有線局域網LAN的功能，能夠使用戶真正實現隨時、隨地、隨意的寬帶網絡接人。WLAN技術也稱為wi-Fi技術，目前有三個IEEE標準。

Wi-Fi的覆蓋范圍可達90m左右，傳輸速度快，802.11b的帶寬可以達到11Mbit/s，而802.11a及802.11g更可達 54Mbit/s。該技術可以組建無線局域網，特別在同一層樓內的辦公室可以使用無線辦公，其傳輸速率可以有效的滿足寬帶聯網的需求。

1.2WIAN組網方案，即由AC(接人控制點)+AP(接入點)+無線網卡+網絡管理組成。

1.3盡管Wi-Fi技術已經在應用非常廣泛，但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患，Wi-Fi采用的是射頻(RF)技術發送和接收數據。由于無線網絡使用無線電波傳輸數據信號，所以非常容易受到來自外界的攻擊。

2.WiMax技術

2.1WiMax技術簡介

WiMax使用的標準有802.16d和802.16e兩個標準，無線信號傳輸距離最遠可達50公里。WiMax是一項新興的無線通信技術，能提供面向互聯網的高速連接，適用于靜止和半靜止狀態訪問網絡，其傳輸速率可達10M—70M左右，能完全滿足寬帶上網的需求。802.16e標準定義了空中的物理層與MAC層，802.16e接入IP核心網，也可以提供VIP業務，支持一點對多點的結構。

WiMax是提供最后一英里的無線寬帶接入技術，可以替代現有的有線和DSL連接方式來。WiMax將提供固定、移動、便攜形式的無線寬帶連接，并最終能夠在不需要直接視距基站的情況下提供無線寬帶連接。

2.2WiMax組網方案

WiMax系統的網絡結構包括WiMax終端、WiMax無線接入網和WiMax核心網3部分，如圖1所示。根據所采用的標準以及應用場景不同，WiMax終端包括固定(802.16-2004)、便攜和移動(802.16e)三種類型。

而WiMax接入網主要指基站，需要支持無線資源管理等功能，有時為方便和其他網絡互聯互通，還需要包含認證和業務授權(ASA)服務器。而核心網主要用于解決用戶認證、漫游等功能及作為與其他網絡之間的接口。

2.3WiMax優勢和劣勢

從安全性看，WiMax提供了加密機制，它在介質訪問層(MAC)中定義了一個加密子層，支持128位、192位及256位加密系統，通過使用數字證書的認證方式，確保了無線網絡內傳輸的信息得到安全保護。

從成熟度看，WiMax是一個先進的技術，推出相對較晚，存在頻率復用性小、利用率低的問題，但由于最近才完成標準化，該技術的大規模推廣還需要實踐考驗。

從應用前景看，該技術可以在較大范圍內滿足上網要求，覆蓋可以包括室外和室內，可以進行大面積的信號覆蓋，甚至只要少數基站就可以實現全城覆蓋。

WiMax由于其技術的先進性和超遠的傳輸距離，一直被業界看好是未來移動技術的發展方向，提供優良的最后一公里網絡接入服務。

3.WMN技術分析

3.1WMN技術簡介

WMN即無線網狀網技術，是移動AdHoc網絡的一種特殊形態，它的早期研究均源于移動AdHoc網絡的研究與開發。它是一種高容量高速率的分布式網絡，不同于傳統的無線網絡，可以看成是一種WEAN和AdHoc網絡的融合，且發揮了兩者的優勢，作為一種可以解決“最后一公里”瓶頸問題的新型網絡結構。

WMN具有寬帶無線匯聚連接功能、有效的路由及故障發現特性、無需有線網絡資源等獨特的優勢。

在實際網絡發展中，它可以與多種寬帶無線接入技術如802.11、802.16、802.20以及3G移動通信等相結合，組成一個多跳無線鏈路的無線網狀網絡。這種無線網狀網絡可以有效減少故障干擾、降低發射器功率、延長電池使用壽命、極大的提高頻率復用度，從而提高網絡容量、無線網絡的覆蓋范圍，并有效的提高通信可靠性。

3.2WMN組網方案

在使用無線網格網技術建設的網絡中，其拓撲結構呈格柵狀，整個網絡由下列組成部分構成：智能接入點(IAP/AP);無線路由器(WR);終端用戶/設備(client)。

3.3WMN優勢和劣勢

從安全性看，目前802.11Mesh網的安全方案主要是Tropos的TroposMetroMesh方案和Nortel的方案。Tropos Metro Mesh方案，采用了多層安全架構，對客戶機提供WEP、WPA保護;對無線路由器間的數據采用64/128bitWEP或128bitAES加密;同時使用VPN來增強整體的安全性。鏈路層的保護是無線網絡安全機制的第一步，但是單獨的鏈路層保護不能提供對敏感數據的保護。

Nortel在安全方面也別具特色。每個無線路由器間均建立經過加密的IPSec隧道。以便安全地傳送所有用戶的數據業務、內部信令處理和管理信息，也就是說數據在無線路由器之間的傳送都處于IPSee保護之下。

從成熟度看，WMN是正在研究中的技術，在研究中不斷在不同方面結合各種技術的特點進行融合，而且暫時沒有一個成熟的產品系列來支持該技術的大規模應用。

從應用前景看，WMN這一新興網絡不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應用空間，在其他方面如結合數據、圖像采集模塊可以對目標對象進行監控或數據采集，并廣泛應用到環境檢測、工業、交通等等領域。

隨著其他技術的不斷更新完善，WMN更好的與之相融合、互補，從而能夠揚長避短發揮出各自的優勢。

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