file:///C:/Users/TOBYH_~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.png 蓝海卓越农村无线宽带解决方案
目录一、概述………………………………………………………………………………….. 31.1行业背景…………………………………………………………………………………………. 31.3无线解读…………………………………………………………………………………………. 5二、需求分析……………………………………………………………………………. 82.1项目背景…………………………………………………………………………………………. 82.2项目需求…………………………………………………………………………………………. 8三、系统简介………………………………………………………………………….. 103.1系统概述……………………………………………………………………………………….. 103.2系统组成……………………………………………………………………………………….. 113.3系统拓扑……………………………………………………………………………………….. 153.4农村无线宽带………………………………………………………………………………… 16四、方案设计建议…………………………………………………………………….. 174.1点位设计……………………………………………………………………………………….. 174.2链路设计……………………………………………………………………………………….. 174.3产品列表及价格…………………………………………………………………………….. 17
一、概述1.1行业背景随着我国农村经济的不断发展，人生生活水平的不断提高，农村数字化应用的需求不断提高。互联网和现代信息技术手段的发展和应用，消除了信息获取和使用的时空限制，给偏远和不发达地区，提供了前所未有的发展机遇，为农业、农村的科学发展和可持续发展，建立和谐社会创造了良好条件。目前我国农村各地的“数字农业建设”、“农业信息服务网络”、“万户上网工程”，以及“现代农民远程教育”等正蓬勃发展。农村村镇级网络的建设，应充分考虑到农户住地比较分散、上网需求由少增多、一次性投入建设费用比较少等特点。无线局域网，以其技术先进而成熟、网络覆盖面积大（开阔地区达方圆5平方公里范围）、带宽高而稳定（300M）、灵活的拓展性（满足用户数量的快速增加）、相对有线网络低廉的一次性的费用投入、以及施工周期短、方便灵活，维护方便等多项优势，成为农村网络建设的首选农村互联网建设对农村经济、文化的发展有着十分重要的意义,而从工程的简易化、接入方式的适应性广泛以及投入的成本考虑，无线宽带网络正是适合农村网络建设的一种先进方式。截至2013年12月，农村网民规模达到1.77亿，比上年增加2101万人，增长率为13.5%。我国网民中农村人口占比为28.6%，是近年来占比最高的一次。自2012年以来，农村网民的增速超越了城镇网民，城乡网民规模差距继缩小。农村网民已经成为中国互联网的重要增长动力。农户自发使用信息技术的意识明显增强，对互联网接入的需求日益增强。运营商在农村的固网资源相对薄弱，铺设固网资源成本相对较高，WLAN应用在农村宽带覆盖场景，具有建设成本低、安装部署快速灵活、覆盖范围广、支持一定范围的移动、数据业务承载容量大等优点。当前信息化越来越深入百姓生活，农村人口户数占80%以上，无论年轻人还是对于外出打工族对于信息联络趋向于多样化，对上网需求也会越来越渴望，因为其他运营商目前接入能力有限，市场还有大量空白点。根据县区分公司营销人员反映，目前如能推出此业务，不仅可以满足用户宽带需求，还可以有效促进其他业务营销开展。在农村通过WLAN解决宽带上网问题，可以打破竞争对手在宽带市场上的垄断，切实地为广大农村老百姓提供低资费的无线宽带上网服务，拓展公司新的业务增长点。WLAN农村覆盖项目投入产出比较高，同时也可以积累全业务经营、管理、维护经验，同时乡村住户分散、密度不高，有线方式建设工程量大、性价比低，同时存在基础设备管理和维护的问题；乡村的普遍特点是建筑物结构简单且高度相对较低，非常适合无线网络的应用，通过无线覆盖的方式为乡村提供宽带网络接入，可以大大降低施工复杂程度，节省网络综合成本，工业级的无线网络设备可以在长期无人值守的状态下稳定运行，并且方便自由的无线网络可以让用户更加随意和自如的享受先进技术带来的乐趣。
1.3无线解读1.3.1无线网络特点及误区分析。误区一：由于无委会对发射功率有要求，所以所有的AP覆盖范围没有区别。理解错误，覆盖范围取决于AP发送到客户端的信号能量强度，也同样取决于AP接收客户端回传无线信号的能力，发射功率只是其中的一个因素，并不代表全部。所以，由于天线设计的不同，无线能量发送以及接收方式和接收灵敏度的不同都会造成有效覆盖范围的不同。误区二：无线技术已经非常普遍，应用国际标准技术，所以只要选择低成本的设备就可以实现相同的需求。理解错误，无线的技术确实已经非常普遍，生产无线设备的厂家也非常繁多，但是并非所有的产品都是一样的。每个厂家在生产AP时，采用的芯片，天线等硬件以及内部算法都存在很大的差别，因为每个产品设计的场景都不一样。比如，有些是专门设计为室外远距离的，因此，距离比较近时一点问题没有，但是一旦随着距离的增加，则有可能对无线设备传输造成影响。因此，还是需要针对场景选择合适档次的无线设备。误区三：无线使用相同的频段时，所有产品在面对干扰时的表现是一致的。理解错误，虽然无线使用的频段是一样的，但是在这个频段内又被分很多个小段，我们称之为信道，如果AP产品选择最佳信道的能力不一样，则其抗干扰的能力也不一样。另外无线使用的协议不一样，使用的调制方式不一样，抗干扰能力有所不同。误区三：无线设备单台AP可接入用户数差别不大。理解错误，无线网络系统是个非常复杂的系统，每AP接入能力，除了和AP自身的性能，如硬件设计，软件设计外，还和系统间相互的干扰以及周围环境的干扰有很大的关系。因此有些设备由于具有自带抗干扰的功能以及超强的硬件设计等，每个AP的实际接入用户数有很大差别。误区四：由于无线网络的性能差别不大，所以现在无线系统的优劣主要由无线控制器的管理及安全功能评判。理解错误，实际上不同的无线网络系统之间的性能还是有很大差别的，相反，由于“瘦”AP无线架构发展的时间已经很长，一些常用的功能以及安全都已经成熟并标准化，所以，其实这方面的差别并不大，反而是无线环境是时时在变的，是不可预估的，因此，保持可靠的连接，时刻保障系统高效的运行才是无线网络的本质，选择具有一定自适应能力的无线系统要比主要评判控制器的管理及安全功能重要的多。另外无线网络传输的质量与无线网路的架构的是否合理，无线链路的设计有很大关系，无线网络设计质量对无线网络性能稳定有着非常重要作用。1.3.2无线网络与有线网络对比无线网络优点：无线网络受环境影响小，具有高移动性，通信范围不受环境条件的限制，拓宽了网络的传输范围，无线局域网中两个站点间的距离可达到50km。有线局域网中，两个站点的距离在使用铜缆时被限制在500m，即使采用单模光纤也只能达到20km。无线网络安装便捷，减少了网络布线的工作量，只要安装一个或多个接入(AccessPoint)设备，就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络，相对于有线网络，无线局域网的组建、配置和维护较为容易。在有线网络建设施工过程中，需要破墙掘地、穿线架管，施工周期长，对周边环境影响大。无线网络使用灵活，在近距离环境中有线网络，网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而无线网络建成后，在无线网的信号覆盖区域内，任何一个位置都可以接入网络。无线局域网易于扩展，有多种配置方式，能够根据需要灵活选择，能够胜任几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络，并且能够提供像“漫游”等有线网络无法提供的特性。在造价方面，无线网络成本明显低于无线网络，有线网络在施工过程中耗费大量人力物力，而有线网路则安装设备简单，成本明显降低。有线网络优点：有线网络在带宽方面高于无线网络，稳定性方面比无线网络稳定，无线网络信号室外环境中穿越障碍物的能力较差，在远距离环境中不能穿越大型障碍物，而有线网络虽然施工困难但是能穿越障碍物，大型城域网建设中有线网络有优势。二、需求分析2.1项目背景为了加快农村建设，发展现代化新农村，提高各地区互联网普及率，提高人民生活水平，满足乡镇及农村上网需要，大力发展农村及乡镇宽带业务。依靠传统技术手段依靠电话线上网不仅满足不了农村现有上网水平，而且经常出现上网掉线现象。单纯依靠光纤技术不仅投资大，施工周期长，维护成本高而且回收资金较长也不符合农村宽带发展需要。根据现有的农村及乡镇分布情况，结合实际的应用需求，采用无线覆盖与光纤结合的方式完成主干网络的传输，农村用户可以采用无线客户端接收信号方式进行上网，这种解决思路是合理的、可靠的，同时也是最为经济的手段。采用无线网络传输系统，可以灵活、高效的实现宽带数据实时传输，网络稳定可靠、安全保密，大大减少施工量和施工难度，降低投入成本，也有效降低了今后的管理和维护成本。2.2项目需求通过无线传输系统将所有用户上网数据传输到中心机房，要求系统稳定、高速、安全的实现传输，同时保证用户上网稳定可靠，保证良好的上网效果。无线传输系统不仅能够满足现在的无线宽带通信需要，同时考虑到农村宽带未来发展，无线传输系统要具备良好的兼容性和扩展性，满足系统长期使用、稳定使用的目的。经过详细分析，该无线传输系统应具备如下特点：便捷性：只要选取楼侧合适的位置就可架设，采用定向天线覆盖的模式，不需要调整任何角度，信号以无线电波的方式传输。稳定性：具备工业级的稳定，保证良好的网络通信质量，保证无线传输系统的长期稳定运行。安全性：支持WEP、WPA、WPA2、802.1x、RADIUS等丰富的加密方式，保证网络通信的安全，保证网络安全性。高品质：采用高品质无线产品，保证传输质量，具有很强的抗干扰能力。系统保证满足用户的网络带宽需求，满足实现用户的视频、音频传输和其它无线网络应用。维护性：在网络上任何节点可进行远管理维护、配置和软件升级。经济性：无线传输系统可通过尽量少的基站，而取得最让用户满意的视频传输效果，有较高的经济性。
三、系统简介3.1系统概述本着因地制宜、积极稳妥、注重实效、严格要求及保密的原则，考虑到项目设计的高带宽低延时设计要求，一般建议无线传输系统采用5.8G无线高带宽产品架构，即前端采用5.8G室外型IP67防护等级高品质无线客户端、基站采用基于无线的高功率抗干扰无线AP无线覆盖传输，远距离传输私有Wjet超强稳定性无线远距离网桥进行传输，基站回传至互联网采用1G高带宽光纤回传至互联网。采用无线架构与光纤结合方式的无线宽带系统有以下几个优点：1）采用无线传输方式带宽显著提高，上网更稳定传统的基于ADSL宽带上网带宽账号基本上以4M和2M为主，而且上网网速不稳定无法满足看高清视频的需求。现在上网水平提高，视频聊天越来越普及，采用传统拨号上网方式视频聊天经常出现卡顿现象，如今农村生活水平显著提高，在农村人们生活水平提高，休闲娱乐时间也更加变长，农村上网及玩游戏需求越来越大，而这些对网络延时及设备带宽提出了更高要求，提高无线系统稳定以及带 宽更加显著，稳定的无线系统相比于传统ADSL上网不稳定有明显的优势。2）采用无线网络传输，质量更可靠，施工更方便本无线传输系统以网络为平台，采用全新的设计理念，以IP地址来识别所有的无线设备，采用统一的TCP/IP协议来进行数据传输。通过无线传输省掉了中间布线的繁琐和限制，施工更加方便。无线设备扩宽了距离的限制传统光纤最远在20公里，而无线最远能到达50公里。数字无线设备通过IP管理更加直观显示设备信号强度以及链路带宽保证设备使用在合理的范围之内，没有线缆长度和信号衰减的限制，而网络自身又不受地理区域的限制，因此可实现更广阔区域的无线布局。后端采用统一管理平台进行管理，更加方便直观进行维护，实现了管理多元化和系统化。3）系统扩展更方便在一个网络无线宽带系统中，只要在技术上采用统一的标准，对于应用的扩展而言，只是增加相同的设备和增加管理上的IP地址而已，对管理而言，增加设备站点只是意味着IP地址的扩充。在保证系统稳定基础上通过简单增加设备方便扩容。 3.2系统组成无线宽带传输系统一般由客户端系统、无线传输系统、后端控制管理系统组成。1）前端客户端系统前端CPE是整个宽带系统的信号最终源，它负责接收基站信号连接电脑传输无线宽带信号负责电脑上网功能。宽带前端的设计将结合农村实际宽带需要选择合适的产品和技术方法，保障宽带的效果。一般选择2.4G或者5.8G CPE保证CPE稳定可靠，有很好的防雷和防雨效果，能适应恶劣的天气和气候状况。作为宽带系统的最终点，客户端对整套宽带系统起着至关重要的作用。对无线客户端的基本要求是：防雷防雨、适应复杂环境、安装调试简便，抗干扰性较强，能保证用户足够带宽。1、防雷防雨设计——CPE一般安装在室外复杂的环境中，防雷防雨是基本的要求，而且防雷防雨的好坏决定着CPE寿命长短决定着维护费用以及设备更换频率。无线客户端经过严格测试，能到达IP67防护等级，符合电信级和工业级无线CPE标准。2、适应复杂环境——CPE一般都置于风吹日晒的环境下，天气变化都会影响CPE的工作。耐高温、抗雷击、防水防尘以及抗紫外线设计等应达到相关指标，CPE应该能在恶劣环境下正常工作。有些环境下室外CPE护罩内应该有加热、除湿等装置，防水防尘级别应该达到IP67，内部电路应该具备防浪涌保护设计，抗20000V雷击。无线CPE严格按照国家工信部要求设计，防雷设计为60000V，内有专门防雷设计电路，保证恶劣天气稳定可靠传输。3、安装调试简便——客户端多安装于用户家比较高的位置，因此使用过程中的再度调整是较麻烦的，增加维护成本。无线CPE应该提供操作菜单供用户简单安装及参数修改。无线CPE设备无线信号有一定角度，既方便安装对准方向有降低对其他设备干扰，方便的安装支架，既能固定于圆柱上，左右调试方向又能直接固定于水平墙面上方便设备安装调试 2）中间无线传输系统中间传输子系统的稳定是整个无线宽带传输系统的关键所在。点对点桥接模式点对点桥接多用于两个有线网间，两个网点之间带宽较高，通过两台无线网桥将它们连接在一起，实现两个有线局域网之间通过无线方式的互连和资源共享,也可以实现有线网络的扩展。这种模式无线宽带一般应用距离较远或主干链路传输。此时利用无线来替代有线的连接是简单易行的低成本解决方案。由于这种应用一般都是将无线网桥置于室外，其环境多变，所以一般使用专用的室外无线网桥，网桥之间不要有障碍物阻挡，否则衰减会比较严重。无线覆盖模式点对多点（20以内）桥接能够把基站信号与用户端数据的远程网络连成一体，通常以一个网络为中心点与前端多个无线信号相连，其结构相对于点对点无线网桥来说较复杂。相对于点对点模式，每个AP都能对应更多的连接点，在宽带中适用于前端一个村上网，距离较近（一般是在2里以内）的场合。此组网方式的合理应用，能减少组网设备，降低成本。无线中继模式无线中继模式组网方法的用途极其广泛，在无线网络已经开始广泛使用的今天，很多地方会因为场地比较大或者有障碍物，而无线设备的覆盖范围就达不到我们所需要的距离或中途受到阻碍，这时候我们采用无线中继模式来连接无线网络，就能满足组网的要求。
3）后端管理系统AC控制系统为了便于管理和维护，需要在云端统一管理所有AP和CPE，任何的操作、配置、管理都必须在软件上完成，可以远程开到每个设备的运行情况，及时发现故障等。认证系统认证服务器部署在云端，可选PPPOE、WEB PORTAL、802.1X等多种丰富的认证方式计费系统Radius计费均采用云端部署，支持包年、包月、包天、包小时、计流量等丰富的计费方式，用户通过PORTAL页面跳转，自助完成开户、充值、续费等动作，极大减少人力投入3.3系统拓扑
从拓扑图上可以清晰的看出，无线传输系统分为客户端系统、无线传输、主干传输和无线平台管理几大部分。其中前端客户端部分全部采用5.8G或者2.4G理论300M保证信号的稳定、上网流畅。无线传输部分前端客户端到中继点或者电信基站采用近距离无线网桥点对点汇聚, 或者通过无线大功率高增益AP直接覆盖信号。最终通过主干级无线网桥远距离回传给宽带机房核心交换机。后端管理部分实现对宽带上网流量的预览、故障排查和控制、以及用户端信息存储和总结，整理出更加适合的方案。远程监控管理基于Internet实现，远程监控是基于两端同时连上因特网，通过无线网络建立VPN方式远程管理无线宽带系统。
3.4农村无线宽带农村无线宽带作为宽带的典型应用正越来越受到系统集成商和工程商的关注。无线宽带分为：电信机房-电信运行商-无线厂家三级管理平台。存储一般是放在一级管理平台电信运营商，电信运营商负责所有宽带点位的预览、和控制，统一全局，无线厂家提供无线宽带技术支持和远程管理以及特殊故障的处理和排查。无线传输分为一级、二级、三级链路。一级链路是村内前端宽带点位到中继制高点；二级链路是中继制高点到电信基站；三级链路是电信基站的主干传输链路。
四、方案设计建议4.1点位设计建议每个自然村设计1个宽带点位，距离较近的点采用基站无线覆盖的方式直接覆盖，距离较远的采用CPE做中继传输。由于农村的树木和其他的障碍物较多，而且树木大多数都比较高，因此基站制高点的选取十分重要，需要现场勘查及专业工具测试，选择以运营商铁塔和在村里建立铁塔的方式建立无线基站点和中继点。4.2链路设计
选择好链接互联网的主基站，建议主基站的最好拥有1G的带宽上网资源，在主基站通过一对一的CPE传输到自然村，在自然村建立分基站，每个分基站1对多的连接CPE，每个CPE满足3-5户上网需求。