《无线城市》PPT课件.ppt

无线城市 有技可循,欢迎垂询：010 5885 1177 转 800,吴方 阿德利亚科技有限公司总裁 2007年9月,提要,无线城市的特征和应用 无线城市对城市的价值 无线城市的建设技术的对比和选择 走出几种误区 无线城市网络的建设：2个3层结构 无线城市技术的六大要素SEMSAM 阿德利亚公司的简介 欢迎提问,无线城市的应用特征,随处可用：在城市的大部分地区，都有信号覆盖； 城域无线宽带：为整个城市提供的无线宽带，而不单纯是局部； 互联互通：无线城市各个片区能够互联互通，没有信息孤岛； 一网多能：能够承载多种应用，并且允许在其上开发新应用；包括视频监控等应用； 支持多种终端：能够方便地支持多种终端，保证用户群并减少终端升级或更换成本； （未来）无所不包：政府、企业、个人之间的信息交互非常充分，各方所需要的信息基本上在无线上都能找到，大部分要办的事情都能解决； （未来）无人不用：大家都能用，大家都爱用。,全面融合的应用体现无线城市的丰富多彩,语音,视频,数据,应用的交汇，场景的融合,最基本的 应用三要素,发 展 出,应急,城域安全监控,数据采集和分析,移动的数字城管,还有很多,无线城市对一个城市的价值,无线城市是一种生产力的技术推进： 从信息带动经济的角度，提升和保持城市在区域生产力竞争中的优势； 促进信息快速传递和交换，使信息成为更有力的生产力要素； 直接、快速提升城市信息化水平，为多种提升生产力的应用，如：商业街移动导购平台等，提供发挥作用的平台； 为城市的信息流整合提供平台: 建成信息平台核心，带动企业等建设信息平台，汇聚成大平台； 让政府、企业、个人的信息均可交互； 帮助一些行业，例如物流，实现信息及时分集与综合利用； 强化并帮助增加城市功能： 投资少，建成城域安全监控网络； 随时随地可用的多方位应急系统和调度系统； 城市数据采集平台帮助实现“精密电子政务” 随时随地帮助城市管理部门工作的开展； 还有更多,建设的无线技术比较,建设无线城市 美国的市长和信息官是怎样选择的？,费城市长：John F. Street,新奥尔良市长：C. Ray Nagin,西雅图市长：Gregory J. Nickels,无线网状网,Mesh,无线网状网,无线网状网 名称：英文全称Wireless Mesh Network，简称Mesh。中文也有译为无线网格网。 起源：要求极高的战地军事通信，最强调网络的可靠性；在最近2年左右才突破诸多技术难题而兴起，被福布斯评价为：“无线革命的下一个阶段”。其研究史早于互联网。 主要优点 无线互联互通，更多移动便利，更少投资；实施方便、简单、成本低； 自动、聪明； 可靠、兼容WiFi； 缺点：带宽不能完全媲美有线 无线网状网可以被称为是：一个高性能的、无线版本的互联网。 无线网状网被认为是4G的一个组成部分，现在的无线网状网主要是使用WiFi作物理层传输技术； 通过加入多进多出（MIMO）技术，无线网状网的带宽可以提高到240Mbps，甚至更高。,无线网状网引领无线宽带新世界,中国科学院资深网络专家侯自强说： 用P2P的技术把WiFi的网状网结合，可以大面积覆盖的同时，也可以支持移动接收。因此WiFi网状网也是很具发展前途的,无线网状网是电信网与互联网平滑融合的最佳媒介也是实现多种新应用的良好平台。,“无线网状网，预示着无线革命下一个阶段的到来”,Wireless Innovations 将无线网状网认定为居于时代最前沿的8个尖峰无线技术中的一个。,微软的微软主席比尔盖茨说：”无线网状网有助于解决宽带组网（High-speed networking）成本相对较高的问题。“,数据来源：MuniWireless,“Cities are falling in love with 802.11 mesh” “城市爱上网状网”,Unstrung 美国IT界著名媒体和研究机构发表评论：,83%的地区采用MESH技术进行部署,在88个已建成的无线城市样本中： 传统Wlan的覆盖面积为244.93平方英里左右； 无线网状网（Mesh）的覆盖面积为2270平方英里左右。 WiMAX的覆盖面积为118平方英里左右。,走出几种误区 - 1,误区1：几百块的普通AP也能做无线城市 几百元普通AP的价格区间：240 800元； 这些普通AP主要是定位在家庭和小型办公室的应用，能够同时服务的用户数目少，而且没有很好的安全措施，更不用提QoS、漫游等； 如果一定要用这样的AP做无线城市，仅仅为了解决覆盖的问题，就会使用相当多的普通AP，还要额外铺设很多有线，需要大量的时间和投资，而且每个点能够服务的用户和应用都很有限； 几百元的普通AP已被证实是不适合用来建设无线城市，但可被适当用于无线城市中一个小范围内的覆盖；,安全不够 性能不足 可靠性低 整网成本太高 折旧太快,走出几种误区 - 2,2006 WiMAX的投入统计,大部分的投入，并不在中国所在的亚太地区。投入高的地区，技术的可靠性，售后服务的保证，设备和终端的价格等等，都相对要理想一些。 对于无线城市来说，没有本土化的技术支持和售后服务，一旦出现网络问题，应用很可能会中断并在较长时间内不能恢复。,误区2：现在应该完全用WiMAX做无线城市 WiMAX的性能的确是好的。但： WiMAX迄今的标准体系内部还存在一些不确定性因素，如：WiMAX标准有多个版本，某些还互不兼容； WiMAX的基站和终端成本都不便宜；一个性能良好的WiMAX基站，在成本上可能是一个电信级AP的10倍、20倍，甚至50倍；而终端成本则可能比一个普通WiFi终端（例如：笔记本电脑、PDA等）高出60%甚至更高。 最关键的是： 频段问题悬而未决； WiMAX的用户基础还比较薄弱，用户群体规模还较小，成熟度还待改善。 不过，并不是说WiMAX现在就不适合被用于无线城市。WiMAX可先被用于无线城市的骨干传输网部分，待其技术成熟度更高、成本更低时，再逐步应用到更大的区域内。 业界比较认可WiFi与WiMAX相互结合，共同建设无线城市的方法，这样可以降低技术风险以及给用户的不便。,走出几种误区 2（续）,运营商和厂商是主要推动动力，是应用经验的重要来源。 信息化方面的领导同志可以通过观察他们的成败来获得经验总结。,误区2：现在应该完全用WiMAX做无线城市,任何技术都是在应用中发现问题并作改进，必须在应用中成熟起来，这个过程需要很多投入； 据保守估计，迄今全球花在WiFi上投资和消费（1991年 现在）累计至少已超过500亿美元，最近几年的市场投入每年都至少超过30亿美元。在这样的一个投入程度下，WiFi才发展到今天所见的成熟程度。 而据统计，WiMAX在2006年左右的投入才6.55亿美元左右。从投入看，WiMAX的市场、应用经验还需改善。 因此，观察一下WiMAX的成熟情况，并冷静地等待一下。这样的稳妥和谨慎是有必要的。,无线城市的建设： 第一个3层结构,不同的技术保证路线：（技术应该优先满足哪一个层次？） GBC路线：以政府应用为先导，培养民众使用和发展民众应用为第二步，启动商业化应用为第三步； 这与新加坡采用的路线类似，也比较符合我国的国情。 BGC路线：以民众的基本接入为先导，满足政府应用为第二步，启动商业化为第三步； C路线：以商业性应用为先导。分配一定的资源给政务和民众。,无线城市的建设： 第二个3层结构,第二个3层结构中各部分的相互关系,政府是核心 是监管者和引导者 是技术评价者、规划者,更方便地与政府互动 得到政府提供的实惠 对政府的满意度增加 反馈“创意经济” 是技术的体验着和完善动力,更方便地与政府互动 得到政府打造的平台和产业环境 对政府的满意度增加 反馈“税收增加” 是技术的体验者和完善动力,提供多样化的商业服务 帮助培养、维持、扩大基础层的动力之一,庞大的、不断增加的用户群 为商业应用的完善动力,经济发展，税收增加,政务提升，城市竞争力提升,惠民、强政、兴业的信息化社会,结果,稳定性（ Stability ） 扩展性（ Expandability ) 移动性（ Mobility ） 安全性（ Safety ） 可用性（ Applicability ） 易管性（ Manageability ）,无线城市技术最关键的六大要素 SEMSAM,六大要素之首：稳定性,什么是稳定性： 指无线城市网络自身是否能够总是稳定地工作，这是无线城市是否能持续发挥巨大作用、对抗各种考验的基础； 稳定性的构成要件： 工作在IP层系统上的网络 先进的无线路由支持主要无线连路备份 负载均衡 避免树状结构,工作在3层IP层系统上,目标：形成纯粹的网状网结构，稳定性向有线的互联网接近； 不宜采取2层系统或树状拓扑。原因：瓶颈和单点故障；,A,当A点出现问题，其下的点全部无法工作。一个点不能工作的损失和不便被这种结构上的“连坐”而数倍地放大了。,A点以下各点向通过A联系C时，点的数目越多，A的负担越大，而且无法被转移，A因此很容易出现系统瓶颈，限制系统性能,C,进一步理解2种拓扑的可靠性,树状拓扑就好比串联电路： 一旦电路中的某个点坏掉，电流就无法通过其后面的点； 信息容易阻塞在某个点，造成系统性能的瓶颈； 网状拓扑就好比并联电路： 电路的一支坏掉，完全不影响另一支正常工作； 没有架构上的系统性能瓶颈，信息可选择灵活的传输路径；,A,B,C,由于A出现故障，从A到C的信息传输中断,尽管B、C仍然完好，但因为A的缘故，也无法工作了。就如同串联电路一样，A坏掉，后面的点就都没电源了。,A,B,A不影响B,先进的无线路由： 网络自修复，负载均衡,六大要素之二：扩展性,什么是扩展性： 指无线城市网络自身是否能够很好的扩展，这种扩展不仅表现在地域上的扩展，而且表现在容量，密度上的扩展。优良的扩展性会大大的节省初期的投资，降低风险。 扩展性的构成要件： 具有先进的无线网状网路由 避免有线路由器管理无线网状网,灵活扩展, 投资保护,根据需求,网络可灵活地进行扩展和变化, 最大程度地提高效益，保护投资。,灵活扩展：增强覆盖，增加容量,六大要素之三：移动性,什么是移动性： 指无线城市网络能否顺利、持续地保持与高速运动用户的连接，以及能否迅速地完成用户在网内不同区域间的服务切换。这一特性非常重要，关系到许多无线城市应用，例如应急，移动视频，移动通讯能否顺利实现； 移动性的构成要件： 高移动带宽 能高速切换的跨IP子网漫游,高移动带宽,移动性的目的在于：应用的方便和自由。 新一轮信息化浪潮的焦点和要解决的问题： 移动 让信息真正无处不在。 高移动带宽的体现： 当用户以越来越快的速度运动时，例如在行驶的汽车中，仍然能够有足够的带宽，并且不会时断时连； 高移动带宽的重要性： 对许多应急应用来说，至关重要； 对智能交通系统中的车辆、户外个人来说，至关重要； 支持移动视频监控和移动视频传输；,对于无线城市，最重要的漫游要素,漫游：从一个地方移动到另一个地方，无线的通信保持一致。 子网间的漫游： 什么是子网：子网是一种将网络进行划分和管理的方法，同时也有利于在互联网应用中实现安全控制、分工等等。技术上，子网还有避免带宽浪费的益处； 这就好比中国在行政上规划出30多个省、自治区和直辖市，其下再规划了市、县、镇等等。 如果没有子网，就好比在一个城市没有城区、街道的划分，可以想象，这样的情况是多么混乱和不易管理； 怎么做成子网：一般通过IP地址来做子网，这是最经济、最方便也是最快捷的方法。 跨IP子网漫游：一种快速实现用户在子网间的漫游，并且避免种种不便的无线漫游方法。效果优于同类方法。,理解跨IP子网漫游,有一个关于漫游的故事： 从前，在一个地方有很多小村子。其中有2个小村子，一个是宋家村，一个是刘家村。跟其他村子的人一样，两个村子的人原本只能在自己村子的范围内活动。 随着经济发展，两个村子需要更多的交流。可奇怪的是，宋家村的人要到刘家村去，就必须改姓刘，于是： 相应的一些身份证、存款单什么的，全都要改。这个过程要花费较长的时间，而且一旦出错，后果很严重。 而且过程所涉及到的村民很容易出现两边都搭不上话的情况，很是苦恼。 有一天，新来了名叫“跨IP子网漫游”的村务顾问。这个顾问说：这样吧，以后两边村子里的人到另一边去都不用再改姓了。我跟其他村子的人也说好了，以后大家都可以不改姓就自由去各个村子了。 于是，2个村子的村民从此可以方便地四处行动，与更多的村子进行方便、快捷的交流。2个村子的经济也因为交流效率的改善而大为进步。,六大要素之四：安全性,什么是安全性： 指无线城市的数据传输能否被良好保护，不会很容易就被非法破解、破坏、调换等，以及能否针对不同的应用实施不同的安全策略。安全性的重要度是毋庸置疑的； 安全性的构成要件： 802.11i + 802.1x等 虚拟专网（VPN） 安全的等级： WEP/MAC WPA/WPA2 + 802.1x 802.1x + AES,双层保险,802.11i + 802.1x等 加密、认证等全包括的整体安全结构； 采用AES加密算法。该算法被认为是可保护国家级机密； 实施成本合理，不会出现“安全意味着绝对的成本”这种情况； 多数无线城市已经采用这种做法。 （ Virtual Privacy Network ） 虚拟专网技术，获得广泛认同的一种安全保障机制，基本上所有的国际大公司和政府都采用。,六大要素之五：可用性,什么是可用性： 指无线城市的网络能否实现或支持多种应用，能否为这些应用提供强大的保障机制，能否让应用免受具体环境的不利限制； 可用性的构成要件： 同时支持多种应用以及QoS 良好克服非视距（NLOS）环境，并能保持高的带宽 视频优化的无线网状网,同时支持多种应用,无线城市必须能够同时支持语音、视频、数据等多种应用； 语音、视频、数据是3种最基本的应用，构成了无线城市的其他高级应用； 使用基于3层系统的QoS QoS即服务保障机制，主要是按既定目的分配系统资源，确保不同应用得以良好执行且互不冲突的； 可规划更多的业务总类和优先级； 实现端对端的QoS； 没有QoS对无线城市来说是个灾难；,超车道,行车道,公交道,人行道,QoS的作用,良好克服非视距（NLOS）环境,什么是非视距（NLOS）环境？ 简单而言，就是两点间的信号传输空间存在阻挡物，不能从一点直接地看到另一点。NLOS往往使得无线信号不能顺利到达目的地； NLOS是无线城市实施中的主要挑战之一。如果处理不好，会造成系统性能低下，覆盖盲区多等不利情况； 与NLOS相对的就是视距（LOS）。LOS对任何无线系统来说，都是相对更好的环境 如何克服NLOS？ 答案：网状网的无线多跳宽带传输,NLOS,LOS,无线多跳宽带传输并不是很容易做到的。大多数无线系统容易出现带宽随跳数增加而大幅下降的现象。,视频的优化,视频监控： 平安城市的基础设施； 和谐社会的必要手段； 无线视频监控： 提供随时随地的视频监控； 提供有线不能做不到的移动视频监控，从而实现点、线、面的全面监控； 快速，方便的部署在城市的任何一个角落，特别是光纤到不了，或是有线不能施工的地方； 视频的优化技术： 降低图像无线传输的错误； 保证监控画面的流畅性和准确性；,六大要素最后：易管性,什么是易管性： 指无线城市的网络管理一定要方便、容易实现。这是无线城市能否保持较高管理效率的关键； 易管性的构成要件： 自动、积极的网络管理智能 方便的中文化网管 本地化的研发和支持,自动、积极的网络智能,自动感应环境或应用变化，自动组成网络或调整网络结构，方便网络扩展和应用调整； 自动完成各种配置，免去大量的人工操作； 自动修复网络连接，提升系统可靠性，让应用稳定、连续； 网络能够尽职尽责地自己管理自己，让网管工作更轻松、更简单、更及时。对于网管工作量非常大的无线城市来说，管理的自动化是非常必要的。,网络节点的位置可以任意安排，组网自动完成,随时随地随需新加节点，新节点入网的结构调整迅速完成,A,B,C,D,自动修复连接应用的良好保障,方便的网管,简单、方便，随时随地随需可用： 针对属于大规模无线应用的无线城市来说，集中化管理是必要的，加上分布式管理则更好。这样可以避免管理盲点，减少管理不及时的情况； 操作简单，甚至通过鼠标点击就可以全自动、半自动完成管理。也支持详细的手动配置； 中文界面： 对于在中国建设的无线城市，其网管系统必须是中文的这对降低网管培训成本、降低网管操作错误很有必要。,本地化的支持,本地化支持为什么很重要？ 某地的无线城市局部出现设备问题，当地政府一共等了1周时间而不是24小时，才看到服务商从地球的另一边飞过来设备这才得以更换，网络恢复运行。然而，事故原因还要再等2周； 那么，如果不是局部，而是网络大面积出现问题呢？该怎么办？ 本地化支持没有或不到位，无线城市的运行安全就得不到良好的保障。 国外无线城市的选择 90%以上的无线城市均要求并选择很强的本地化支持，如果服务商或者集成商不能提供，则免谈； 70%以上的无线城市不认同跨洋跨国的支持；,明辨本地化支持,明辨本地化支持团队的成员结构 对方声称的本地化支持团队，究竟是由什么人组成？这些人的素质怎样呢？其中的大部分人是否在“本地”工作？ 您所需要的，是本地化的技术支持，是有研发队伍作为坚强的技术后盾的真正技术支持，而不是一群销售人员替您解决无线城市运行中的技术问题。在这方面，有研发团队作为后盾的技术性人员更有意义； 品牌要考虑，但能力更重要 品牌应该考虑，但无线城市要买的不是品牌； 大厂商在无线城市方面，组建了多少人的本地化支持团队？其成员是否专注在无线城市上面？其成员是否真正理解无线城市在建设上所用的主流技术？它们的响应速度快吗？ “别