农村无线宽带网络.docx

农村无线宽带网络一、前言无线宽带网技术方案    现代通信、计算机技术正以惊人的速度向前发展，无线传输概念也越来越为广大用户所接受。    随着网络技术的发展，人们的信息通讯的要求也越来越高。要求重新布设数据线缆，不仅增大施工难度，造成房屋及周边环境结构的破坏，而且也会浪费资金。为了充分解决了这一问题，基于 802.11 的无线传输网络得到的快速的发展和应用，它提供了一种基于标准的、满足未来发展需求的信息高速公路通道。无线传输作为有线传输的补充及延伸，其优势特点逐渐显现出来。它既实现本地用户之间的数据交换和传输，也能使用户通过无线设备与外部数据网络相连接。提供给用户多种业务的服务（INERTNET、VOIP、VOD 等），该系统具有灵活性、开放性成本低和扩展性，能够满足用户目前和将来的信息传输和交换的需要。在通信行业的激烈竞争中，宽带接入是各运营商竞争的焦点。各运营商需要在发展好宽带有线接入的同时，充分发挥 WLAN 技术的优势，对宽带有线接入进行延伸和补充，满足用户日益增强的服务需求。各运营商在发展 WLAN 时，应根据不同群体用户对其业务的实际需求，做出合理规划，积极探索发展与赢利模式。在本次无线网络的建设中，我们将全部采用 SENAO 系列产品，以低廉的价格提供载波级的通信性能。二、公司介绍    XXXXX三、项目介绍      XXX是下面有十个县，每个县有上百村庄，只有极少村庄可以上网，随着信息化的发展，农村对网络信息的需求也越来越大，随着社会的进步，人们对网络的需求也越来越紧迫，原有通过有线宽带，电话线ADSL上网，有三种问题：一、速度很慢，达不到要求；二、费用太高。三，不便于集团进行统一管理，为了满足这种信息化的需求，我们采用一套技术先进、性能优良又不需要布线拉线的无线网络方式来对整个社区进行覆盖。四、方案设计要点 从技术角度分析，运营商无线网络建设的多种应用环境，可以归纳为以下几种典型结构：4.1 农村的无线覆盖 多数农村住户比较分散，楼房结构不统一，可以根据实际测试及村庄大小，架设备一到二个发射点，农户家中通过无线方式实现网络连接，。4.2 主杆路的传输    分局到各支局或者支局到农村，远在10KM-30KM，可以采用大功率高灵敏度设备，通过馈线连接大增益天线，实现点对点的传输，4.3 分支干路的传输    通过主杆路的传输，把宽带信号传输到一点之后，再通过这点对周边几个村庄的覆盖，我们可以采用点对多点的传输，五、无线组网技术简介 5.1 无线网络技术    无线网络技术是新兴的一种组网技术，具有组网灵活、应用广泛、投资较少，扩展性较好、数据带宽高、免费频段等特点，应用也随即推广开来。最早的无线网络标准是 97 年 7 月制定的 IEEE802.11 标准，由于该标准的带宽只有 2Mbps，而且价格较高，应用一直没有普及开来。1999 年 9 月通过了IEEE802.1b 标准，该标准采用直接序列扩频技术(DSSS)和伪随机噪声码(PN CODE)技术，实现了抗干扰能力强，带宽高，功率低，几乎对其他系统无干扰。IEEE802.11b 标准数据传输速率可达 11Mbps，工作在2.4G 的公用免费频段上，能够传输数据和图像，完全能达到目前的网络速度的需要，而且无线技术发展很快，之后的 IEEE802.11g 标准数据传输速率可达 54Mbps，相信该技术能在各营商宽带接入业务中得到更广泛的应用。由于扩频通信在提高信号接收质量、抗干扰、保密性、增加系统容量方面都有其突出的优点。特别是在保密性方面，因为无线技术根源于军事应用，所以保密早就是无线设备的一个设计标准。安全供应作为特色被建立在无线局域网中，使得他们比有线局域网具有更好的安全性。无线网络技术采用DSSS 技术，本身就具有防窃听之功能，复杂的加密技术可以保证其安全性。在本方案中采用的无线接入点设备和无线网卡部分，均可设为 64 位或 128 位 WEB 加密方式。正因为扩频通信的诸多优点使扩频通信在民用、商用通信领域迅速普及开来。无线网络产品工作在2.4G 的 ISM 频段上，该频段是完全开放的，用户不用申请即可使用。频点规划IEEE802.11b和IEEE802.11g标准工作频段在2.4GHz，在我国，其传输信道为13个，具体频率划分如图所示。每个信道带宽为22MHZ，信道间隔为5MHZ。显然，1、6、11一组，2、7、12一组，3、8、13一组之间没有频率重叠，因此不会产生干扰。13个信道所占用的频率情况如下表所示：鉴于以上思路，只要相邻区域选择为互不干扰的两个频率即可。以1、6、11为例，请看下图： 若该区域内布有16个AP，相应使用的信道为：AP12345678910111213141516使用信道611111111611611161161虽然AP的使用数目比较多，但各AP分别工作在1、6、11三个相互隔离的频率，所以彼此之间没有造成干扰。系统扩容能力强、维护便利（1）方案设计为以后扩容预留系统容量空间方案设计时已充分考虑到实际用户数量，若以后系统的发展，增加用户数，只需增加相应的无线接入点（AP），不需改变相应网络结构，系统扩容便利。（2）方案设计考虑到日常维护和故障处理的便利性设备安装点均安装在人员易于作业的位置，对于需要现场手动处理的工作可易于操作。系统合理本无线网络采用网络控制器对无线终端用户进行认证和计费，系统采用XXXXX多业务控制网关，该设备支持多种认证方式，考虑到农村网络使用方式的特点，建议采用DHCPWEB认证方式对用户进行身份认证，该种认证方式的特点是用户无需手工配置本机IP地址、默认网关、子网掩码和DNS等相关配置，用户只需连接到合适的AP上，并将网卡地址设定为通过DHCP自动获得即可。无线网络控制器内置了DHCP Server和DHCPRelay，当用户通过无线网卡连到AP上，用户网卡会发出DHCP请求以获取IP等信息，控制器收到用户请求后自动为其设置好正确的IP地址、子网掩码、网关等参数，既免去了用户手动配置的不便又有效地防止了地址冲突的发生。随后用户打开IE浏览器，任意输入一个有效的网址，WNC会在客户机弹出一个认证页面，在该页面里，用户输入正确的认证信息后即可上网。使用此种认证方式的最大优点就是无需安装任何客户端软件，使用户操作更为方便，从真正意义上体现出无线局域网带来的移动中的便捷。（也可以使用一台电脑加软件，做一台运营商版的服务器代替上面的控制管理设备）利用控制器的认证、授权服务等功能对用户进行管理、认证和接入控制。并且可以根据用户使用特点，进行分组管理。本方案采用的无线AP可与计费网关衔接使用，无线终端用户，连接到AP后，须通过web方式认证后，方能连入Internet网络。 无线局域网系统包括无线接入点和无线网卡，组网结构有如下五种：（1）独立式无线局域网（Independent WLANs）     一个构造简单的独立的无线局域网是由带无线射频网络适配卡（ISA 或 PCI接口） 的 PC 机所构成，只相当于对等网（peer to peer）的形式。当只需要二个或二个以上的无线网卡并行连接时，就可构置成独立式 WLAN。这种网络结构不需要进行集中的管理和配置设计，使用快捷方便所需专业知识不多。（2）非独立式无线局域网（Infrastructure WLANs）     在大多数情况下，无线通信是作为有线通信的一种补充和扩展。我们把这种情况称为非独立式的 WLAN。在这种配置下，多个 AP 通过线缆连接在有线网络上使无线用户能够访问网络的各个部分。AP 不仅是一个提供和传统网络连通的设备，更是无线网络重要的一部分，如果需要，可使用足够多的 AP，使网络能覆盖整个建筑物。（3）单元无线漫游式局域网（Microcells and Roaming）无线电波在传播过程中会不断衰减，无线信号的有效范围取决于发射的电波功率的大小，当电波功率大小额定时，AP 的通讯范围就被限定在一定的范围之内，这个范围被称为微单元。这是一个类似于移动电话基站的系统，它能有效扩展活动范围。当网络环境存在多个 AP，且它们的微单元互相有一定范围的重合时，无线用户可以在整个 WLAN 覆盖区内移动，无线网卡能够自动发现附近信号强度最大的 AP，并通过这个 AP 收发数据，保持不间断的网络连接，这就称为无线漫游。（4）远程点对点无线连接（point to point）     远程点对点传输中，布线困难，而且成本较高，施工周期较长，采用无线互连，就能较好地解决问题，并节约租用专用线路的费用。如果二者可视，拓扑示意图如下图所示；不可视的情况，需要增加中继接点。（5）远程点对多点无线连接（point to multipoint）     远程点对多点传输中，采用无线互连，就能较好地解决租用专线的费用，而且还解决了布线困难的问题，安装调试也非常简单，组网周期短，网络建设很快会投入使用。5.2 无线网的特点（1）无线技术成熟，性能稳定。无线技术的利用已相当普及，而且性能稳定，带宽 高，传输质量较好。（2）无线设备提供的带宽已满足需要。无线设备现在已可提供 54Mbps 的带宽，完全满足用户的网络需要。而且无线技术发展迅速，现在的基于 802.11n 标准的无线设备速率已达 300Mbps。（3）投资较少，组网快，可扩展性较强，组网灵活。相对于光纤，无线设备投资很少，而且可扩展性较强，在无线覆盖的区域，远端各点只需架设天线即可和中心机房相连，组网方便快捷，而且节约了预敷设光纤及网线的大量资金。   （4）安全性好，抗灾能力强。随着无线技术的发展和应用的普及，无线网络已具有相当的安全性。（5）通信距离远，覆盖范围大（30KM），基站可以将乡镇覆盖上。（6）专网专用。利于管理维护，可入固定资产。并且移动性好，可随网点搬迁移动。（7）无线组网作为有线的补充，能弥补有线的不足，为最终用户提供一个自由、移动、方便的网络环境。5.3 无线网络的安全技术（1）无线局域网采用直接序列扩频技术，信号本身就有加密功能，即使能捕捉到信 号，也很难打开数据。（2）服务集标示符 ESSID。对无线接入点设置不同的 SSID，只有计算机 AP的 SSID 相匹配，才能访问 AP。（3）MAC 地址过滤。对无线接入点 AP 设置 MAC 地址访问列表，控制无线网卡的访问控制。（4）有线对等加密 WEP。在链路层采用 RC4 对称加密技术，用户的加密钥匙与 AP 的密钥相同才能获准存取网络的资源。六、技术实施方案6.1 主杆网络拓扑结构   6.2分支杆路的传输    由于农村的距离，用户量的多少，来确定点对几个点，再根据实际的环境来进行组合。6.村庄的覆盖 6.4 绥化农村宽带网络     根据前面提到的无线传输及覆盖的方式，将整个区分成几部分，在一定区域范围内的排列规则的，划分一个整体，再根据不同的需求，来进行覆盖，我们做的设备分为三部分，第一部分为主杆点对点传输，第二部分为分支结构的点对多点传输，第三部分为农村的整体覆盖       整体采用如下图所示的方式： 6.6 方案及产品特点 （1）投资少，见效快，组网迅速，可在较短的时间内，完成网络的连接。（2）带宽高，无线网络为54M 带宽，满足用户对带宽的需求。（3）设备性价比较好，EOC-8610S EXT   EOC-8610S PLUS  EOC-5610 是工业级网桥设备、EOC-2610是工业级的无线接入设备，为用户提供一个较为经济的无线网络解决方案。（4）设备可以通过网络进行管理，远程监管、维护。6.7 产品选型（1）无线接入点 AP 的选型：EOC-2610 为室外型一体化设计,支持 IEEE802.11g 标准，最高带宽可达 54Mbps，内建 10dBi 定向天线，支持 PoE 网线供电方式，安装方便，易于维护，是快速搭建无线网的最理想的设备。具体产品资料见附件