居民区无线宽带接入解决方案

一、项目需求

某地地理面积大致为2*3公里的密集居民小区，依据现状，用户急需无线网络需求来满足住户的INTERNET接入。根据一期实际覆盖区域内建筑物特点，采用ePMP定向覆盖模式，是实现用户INTERNET接入的高效手段。本期某地需要覆盖面积为1*1公里的高度居民密集区。

按照本期实际无线覆盖区域，用户数量大致为2000家，每家带宽需求在4M，确定先期部署48个AP在某地的居民楼顶部，用户端部署在2000家居民楼楼顶，依据居民楼先期使用用户数量，暂定用户端数量为300个，随机分布在2000家居民楼顶。依照ePMP的单个中心站单扇区容量150M,全向站实现600M计算，12个中心点可实现7200M的带宽接入，随着用户接入数量和带宽要求的提升，可以通过垂直增加扇区的分层布置的方式满足密集无线覆盖宽带接入要求。

二、方案设计原则

本次无线覆盖方案设计采用以下设计原则：

1. 先进性：当前各项信息技术发展迅速，新的设备和技术标准不断涌现并趋于成熟。坚持高起点，选用先进的技术标准和设备，将应用系统的技术水平定位在一个较高的层次上，以满足现时以及未来发展的需要。
3. 可靠性：系统设计的全过程，让可靠性设计的理念贯穿始终。一方面要选择可靠性高的设备和部件；另一个方面，系统的拓扑结构设计中也应该有可靠性设计理念。即当系统中某个节点的设备由于各种意外而出现通信中断的情况下，整体系统的其余部分的运行仍然能够保证正常。
5. 标准化、可兼容性：无线传输网络是整个无线视频传输网络系统的一部分，设计上遵循标准化的原则。也就是说，采用国际标准，以保证网络系统中各个部分的互联，为信息的互通和应用的互操作创造有利的条件。
7. 成熟性：采用成熟的技术和设备，使系统的整体技术风险较小化。
9. 安全性：网络系统必须具有数据加密能力和接入密钥安全措施。
11. 数据完整性：网络系统要有措施保证数据传输的完整，拥有极低的误码率。
13. 可扩充性：系统总体结构应具有兼容性和可扩展性。网络系统结构要能够灵活的扩充，满足用户对网络功能需求的不断增长。这样可以让用户在未来以较小的代价，通过产品升级，采用新的技术来扩充现有网络系统的功能，有效地保护用户的投资。
15. 经济实用性：系统设计的经济实用性和易于操作性，易于管理和维护，易于用户掌握和学习使用。采用的技术和设备具有较优的性能价格比。设计方案充分考虑用户的需要，用户第一、质量第一的原则，为用户提供一个先进、可靠、经济的运行系统。

三、项目分析

3.1无线覆盖设备的频率选择

目前在Cambium ePMP中主要使用2.4G和5G的ISM频谱资源。

无线设备工作在5.8 GHZ频段（ISM频段），无线覆盖的收发频率范围在5150 – 5350 MHz, 5470 - 5875 MHz之间。按照信道带宽40MHz，上述频带范围内可以涵盖15个独立的，互不干扰的频点。

在项目无线覆盖目标楼群，为了避免设备之间的同频干扰，以及满足客户对网络带宽的需求方案中可采用GPS同步和提供15个不交叠的5GHz频点的设备来满足项目的要求，避免同频之间的干扰。

3.2 楼群所需网络带宽分析

本项目共有50栋居民楼，每栋居民楼按40户计算，合计2000户。每户需求4M，共需8M。中心站12座，每座4扇区，合计48个扇区，每扇区150M，合计提供7200M。未来每栋需求网络吞吐量将逐步提升，通过增加中心塔的设备配置，按照运营商统计的同时上网概率，同时向小区居民提供足够的带宽接入。

四、ePMP产品的特性

1）灵活分配上下行带宽（适用于不同应用：下行流量为主的上网、上行流量为主的视频监控、对称流量的云计算等）
2）可以控制每个用户端设备的带宽，从而实现基于不同带宽的收费
3）扩容灵活，单个中心站净速率200Mbps，接入120个用户，克服了WIFI系统多用户接入时带来的竞争开销问题
4）整网同步，不同的中心站AP之间同发同收，克服WIFI干扰问题；可以密集部署
5）基于标准SNMP网管协议，提供统一网管软件CNS，图形化管理
6）基于流量计费PPPoE或实现包月/年制计费
7）用户端设备小巧，安装方便，29.1 x 14.5 x 8.3 厘米；一般仅需5瓦功耗；网线供电

五、无线覆盖方案设计

5.1 无线网络链路分析以及解决方案

  根据客户的具体需求，为实现区域内网络的有效传输与覆盖，所以本方案用无线覆盖技术来实现整个的组网。
  无线网络在物理布局、通信距离等方面有其特殊性。采用无线方式，架设方便，运行、维护成本低，周期短。本方案的设计综合考虑经济性、施工可行性等多方面因素。本方案仅供参考，如要实施此方案仍需协调后确定。

根据上述描述以及用户需求，分别配置中心点和远端点设备如上图，其中分区1和3采用同频部署，2和4 分区采用同频部署，在充分利用频点同时减少自干扰的发生。

（1）中心点设置

由于考虑用户的接入数量为2000户，每户带宽需求4Mbps计算，12个中心站可配置单平台多扇区，总共提供7200M的无线带宽接入，随着用户带宽需求增多可实现多中心站垂直部署。中心点设备采用ePMP GPS Sync Radio设备架设在中心站楼顶进行点对多点覆盖。中心站分90度扇区放置多台ePMP GPS Sync Radio设备，形成多扇区面向居民楼的高吞吐率的无线网络，与远端点的多栋居ePMP_Integrated_Radio设备连接，以满足客户对网络的需求。

（2）远端点设备连接

信号到达分点后，通过ePMP_Integrated_Radio 5.8GHz设备接收下信号连接到室内用交换机。然后通过室内用交换机设提供的网络端口接入用户设备。

（3）无线覆盖解决方案

方案采用5.8GHz ePMP GPS Sync Radio来完成中心点到各分点的无线网络连接，由于epmp的5GHz设备可采用GPS同步技术和多频点部署，可以有效地避开同频和邻频之间的干扰，保证整个网络的稳定，为数据提供高质量的无线传输。能很好的满足骨干网络的带宽要求。
分点设备采用ePMP_Integrated_Radio设备进行接入，可以给每个用户提供较高的信号质量和无线带宽。