农村信息化无线宽带(WLAN)解决方案

农村信息化无线宽带（WLAN）解决方案目录农村信息化建设面临的机会农村信息化WLAN解决方案商用模式及应用案例农村信息化背景简介国家战略：“十二五”期间，将实现网络和应用的升级，重点是抓好行政村通宽带、自然村通电话、信息下乡三个方面的工作，到“十二五”末，将通宽带行政村比例从目前的约80%提高到95%，力争已通电的20户以上自然村通电话，基本完成我国乡镇的信息下乡“四个一”(一乡一个信息服务站，一村一个信息服务点，一乡一个网上信息库，一村一个网上信息栏目);要通过“十二五”的各项工作，推动村通工程再上新台阶。运营商重视：截至2012年3月，中国移动已经在农村信息化方面累计投入300亿，为8.9亿农民提供支持，中国移动农村渠道网点已达52万个。在业务方面，先后推出农信通、农信宝、农政通等业务。务工易使用次数为220万次，月均8万次，已经提供了23万次有效信息。农村信息化技术方案分析对比项有线3G/LTEWLAN网络带宽高低（部分乡镇没有建设3G/LTE）较高投资成本最高高低建设周期长较短短终端普及率好一般好后续扩容增加布线施工增加载频增加AP/CPE综合一般建设周期长、投资大差网速慢、投资大好简单、快速WLAN是农村信息化建设中以快速建设、低成本、高带宽接入、丰富终端支持等优势成为重要的建设力量，是目前农村信息化建设的首选建设方案。农村信息化覆盖面临的挑战距离干扰容量性能工程100m？300m？1000m?……?室外环境更加复杂、遮挡更多、……距离远了、范围宽了、用户多了、……11g、11n、11ac/ad、……胖瘦、认证、计费、网管、……目录农村信息化建设面临的机会农村信息化WLAN解决方案广覆盖技术介绍抗干扰方案室外特殊环境要求工程建设与运维室外产品介绍商用模式及应用案例WLAN室外覆盖的分析在衡量墙壁等对于AP信号的穿透损耗时，需考虑AP信号入射角度斜射无线信号实际穿墙厚度远远大于直射，严重影响信号质量，应避免此方式的覆盖斜射信号直射信号墙体厚度2.4/5.8GHz电磁波对于各种材质的穿透损耗的经验值如下：障碍物对2.4GHz衰减量（dB)对5.8GHz衰减量（dB)4.5cm厚金属门13254.5cm实木门6104.5cm中空门474.5cm内部隔断墙469cm砖块61045cm混凝土墙183070cm混凝土外墙53451.5cm玻璃隔断812广覆盖关键技术点一:MIMO覆盖范围小：单AP覆盖能力有限，导致AP接入点部署数量较多。干扰源复杂：室外环境复杂，干扰源多种多样。站址传输资源有限：铁塔资源有限，城域网传输资源存在不足。针对以上问题，需要使用WLAN室外广外解决方案。传统WLAN室外建设面临的问题11n发射11n接收室外环境复杂：障碍物、遮挡等对于距离有影响11n：多径效应11n覆盖300—1000m广覆盖关键技术点二:CPE电筒可以看见灯塔灯塔上看不见电筒!无线通信基本知识告诉我们，所有无线通信技术都有上下行不匹配问题。AP功率越大（最大500毫瓦），频率高，覆盖范围越大；但网卡和终端的发射功率是固定的（20毫瓦左右）。虽然可以采用了分级接收等技术，但对如此远的距离/建筑物体来说，实际无法保证上行功率的匹配。采用关键技术：信号中继、室内CPE/室外CPE目录农村信息化建设面临的机会农村信息化WLAN解决方案广覆盖技术介绍抗干扰方案室外特殊环境要求工程建设与运维室外产品介绍商用模式及应用案例干扰问题解决方案解决方案：错开信道，过滤干扰、提升容量、802.11ac/ad部署方式优化：充分了解用户情况，利用建筑结构，选用最佳部署方式对于高密环境，需要尽量减少同频干扰，减少隐藏结点。设备优化：AP设备参数设置进行排干扰优化降低功率：从自身做起，主动减少对他人影响；信道错开：与邻居之间进行信道隔离，尽量规避同频干扰；过滤干扰：根据实际环境，过滤边缘信号，提高自身免疫力，工作聚焦于本AP客户；负载均衡：邻里互助，分担压力（g/a/n分担）；1116楼层161116楼层2111611楼层361111楼层411116楼层161116楼层2111611楼层3161111楼层4StationStation关联的AP过滤前同频其他AP及其station也被关注过滤后只关注自身station其他同频AP的Station抗干扰关键技术一：干扰过滤在高密环境下，覆盖重叠，普遍信号比较强。所以，提高自身的免疫力，过滤一些边缘信号，有选择的保证本AP服务范围内客户的连接质量成为明智之举。基本实现原理为：通过特定的过滤手段，过滤周边其他AP与用户的信号，专注于本AP与其所服务的客户之间的通讯。1116楼层161116楼层2111611楼层361111楼层411116楼层161116楼层2111611楼层3161111楼层4StationStation关联的AP过滤前同频其他AP的station也被关注过滤后只关注自身station其他同频AP的Station抗干扰关键技术二：降低低速率用户的影响因用户所使用网卡的差异（或者所处位置等其他差异），同一AP下各用户的表现往往也有差异，常会出现个别用户的速率非常低的情况。如果某AP下存在一个高速率用户，一个低速率用户，则因两个人抢到的空口机会差不多相等，高速率每次快速发完自己的数据后都要等待低速用户慢腾腾的发完它的数据，所以，高速率用户的性能基本上与低速率用户的性能是一样的，显然，整体的性能也被大幅拉了下来。所以，当环境中存在低速率用户时，需降低其对整体性能的影响。通过可以有效抑制低速率用户大量占用空口时间，从而降低其对空口性能的影响，保证整体空口性能的最优。AP高速用户高速用户高速用户低速用户抗干扰关键技术三：速率最优无线与有线通讯最大的区别是空口稳定性差，容易受到各种因素的影响，正是这一点，也注定了AP与station之间的速率是动态调整的。由于低速率发送的报文对环境要求相对低些，即使信号产生一定变形，在容忍度内的话仍能正确接收，故，在高密场所，WLAN环境较复杂的情况下，一般的速率调整算法适应性会比较差，看到有一定丢包或重传，就降低速率，结果导致工作速率偏低，从而使得设备性能也整体降下来。实际上，在高密环境下，当用户或数据很多时，也会因冲突产生大量坏掉的报文，这种情况下，降低速率只能使吞吐量大幅下降并导致更多冲突。因此，H3C设计了在高密环境下也能使得发送速率保持最优的速率调整算法，从而保证该环境下的速率最优。11161楼层161116楼层2111611楼层361111楼层411161楼层161116楼层2111611楼层361111楼层4StationStation关联的AP优化前工作速率为1M6M24M优化后工作速率为24M抗干扰关键技术四：：逐包功率控制传统AP的功率控制:1.AP的发射功率，以距离最远的终端为依据；2.处于两个AP覆盖重叠区域的终端,同时受到两AP的影响.逐包功率控制:1.AP的发射功率，以待发送报文所属的终端距离为依据；2.与近距离终端通信时,处于两个AP覆盖重叠区域的终端不受此AP影响.AP1STA1STA2STA3AP2AP2AP1STA3STA2STA1目录农村信息化建设面临的机会农村信息化WLAN解决方案广覆盖技术介绍抗干扰方案室外特殊环境要求工程建设与运维室外产品介绍商用模式及应用案例室外产品需要在-40℃~65℃温度范围内可正常工作室外特性环境要求一：高低温性能室外产品需要采用工业级器件，在面对高低温度的时候，可以保持良好的射频指标和传输带宽。低温时使用加热膜也是一种防护的方式；在高温散热方面，室外型AP器件散热非常关键，通常在正面背面都有金属散热装置。AP散热装置室外特性环境要求二：防水防尘防水：为了达到长时间的防水，使用高品质橡胶，即使猛烈喷水，也无有害影响。防尘：需要完全防止粉尘进入，防老化性能出众，可在-60℃～200℃下保持良好的弹性。优质橡胶密封圈室外特性环境要求三：防雷端口面对的最大风险是电压的浪涌，而端口防护防的是“感应雷”对于网口，一般要可以满足共模6KV、差模1.5KV（10/700波形）的浪涌电压要求，做到YD/T993标准的增强级别，此外要满足3KA（8/20冲击电流）的冲击电流要求。对于电源口要求则更高一些，通常需要满足5KA的电流冲击强度。雷电设备小巧美观室外特性环境要求四：防风尺寸：245×245×76mm容积：4.6升重量：2.4kg如果产品体积过大，比如超过6升，甚至达到8升以上，重量过大，超过4kg，为了防风，配套的工程量会大大增加，而且会在很多场景下难以安装。设备抗风等级可以满足67m/s＝150mph（英里每小时）强风目录农村信息化建设面临的机会农村信息化WLAN解决方案广覆盖技术介绍抗干扰方案室外特殊环境要求工程建设与运维室外产品介绍商用模式及应用案例瘦AP：即插即用，安全可靠B地市500台胖APA地市800台胖APC地市750台胖AP…N地市900台胖APB地市1台ACA地市1台ACC地市1台AC…N地市1台AC难爽FATAP组网FITAP组网传统方式主流方式方案兼容性好：认证、计费、网管无需改造河南移动承载网CMNET骨干AP移动终端ACRadius服务器Portal服务器智能宏基站产品在移动大规模应用华三所有无线WLAN产品软件统一，兼容性好智能宏基站是瘦AP，即插即用无需对认证、计费、网管的改造设计合理、安装方便设备系统架构合理，安装方便无线端到端OAM解决方案LSWFitAPACWLAN服务引擎STAPortal/AAAFatAPtroubleshooting802.1ag①②③端到端的OAM1.RFPing实现无线空口OAM2.AC-AP支持以太网802.1aglinktrace功能，及时发现网络设备故障。3.AC定期探测远端Portal/AAA状态，确保服务器连接情况。4.WLAN服务引擎针对客户端进行troubleshooting，及时定位故障。利用通用架构基础针对WLAN的特点进行丰富和增强④用户OAM及应用分析ACsyslog日志服务器信令追踪系统Syslog/SNMP协议OAM系统关键特性AP设备快速巡检系统快速、直观的对WLAN网络质量进行评估。来直观的反馈热点的用户使用情况、无线环境等；简单一点，就是在系统上能直观看到“热点”的健康状况，看到用户的体验，为WLAN维护提供直观的支撑信息。WLAN网络的质量评估体系基于关联成功率，认证成功率等关键指标，实时评估网络质量；明确AP－AC－出口链路的质量，精确定位AP故障原因，并及时预警。用户接入故障定位系统建立一套用户信令追踪系统，来记录用户的重要动作（关联、去关联、上线、下线、上网地点、实时信号强度、故障等等），且能通过可追踪的标识（用户帐号、MAC地址等）来回溯1个月内用户WLAN使用情况，方便投诉和故障处理。用户感知系统自动扫描AP覆盖区域，发现潜在用户。用户上线历史记录查询，结合用户上网行为分析，建立CRM系统。结合用户网络质量检测，对用户体验进行评估和预警。用户感知系统界面多样化WLAN承载网OAMAC与AP间链路检测方法浙江移动网管中心负责人说：“802.1ag在WLAN领域的应用，大幅度提高了AP与AC链路质量，降低了AP的退服率”。NQA检测机制802.1ag检测机制APACCapWap保活报文依靠传统的AP-AC链路保活报文进行AP与AC间的链路关联检测。报文保活机制无法对链路进行全面检查，时延为秒级。NQA（网络质量分析）可进行实时的网络性能探测和统计。需要在AP上运行client协议。会占用较多的设备资源，不适合在大容量AC的使用AP(NQAclient)ACAC与AP进行报文交互检测并进行网络质量分析（数据丢包率心跳报文延迟心跳报文丢包率等方面），确定网络质量，检测时延为毫秒级业务AC—Server连通性OAMFitAPACWLAN服务引擎STAPortal/AAA系统FatAPAC模拟用户上线，定期