无线接入网设计

无线接入网设计
 
一、网络设计原则
 
 
 
       1、先进性
 
       采用先进的设计思想，选用先进的网络设备，使网络在今后一定时期内保持技术上的先进性。
 
       2、开放性
 
       网络设计及网络设备造型遵从国际标准及工业标准，使网络具有开放性、兼容性。
 
       3、可扩展性
 
       网络设计在充分考虑当前情况的同时，必须考虑到今后较长时期内业务发展的需要，留有充分的升级和扩充的可能性。
 
       4、安全性
 
       网络系统的设计必须贯彻安全性原则，以防止来自网络内部和外部的各种破坏。
 
       5、可靠性
 
       网络系统的设计必须贯彻可靠性原则，使网络系统具有很高的可用性。
 
       6、可管理性
 
       网络系统应具有良好的可管理性，使网络管理人员能方便及时地掌握诸如网络拓扑结构、网络性能统计、网络故障等信息，能简便地对网络进行配置和调整，确保网络工作在良好状态。 
 

二、无线链路计算 
 

       无线网络工程在施工之前必须对整个链路进行计算。链路计算根据实地环境勘测结果在保证链路通信质量的基础上进行。
 
       链路计算的内容应包括如下几点：
 
    (一)天线规格
 
       根据链路之间的距离、使用的频段、使用设备的发射功率、接收灵敏度、使用天馈线系统的规格、长短等进行计算。计算公式如下：
 
       Pr = Pt + Gta + Gra – Ltl– Ltm– Lrl
 
       其中Ltm = 32.5 + 20 logf +20 logd
 
       要求Pr ≥Sr
 
       Pr =接收功率 Sr =设备的接收灵敏度
 
       Gta =发射天线的增益 Gra =接收天线的增益
 
       Ltl =发射端传输线路衰耗 Lrl =接收端传输线路衰耗
 
       Ltm =传输空间衰耗 Pt =设备的发射功率
 
       f =使用频率 d =两站之间的距离
 
       Pr ≥Sr的预留程度应根据实地电磁环境的复杂程度、链路之间的物理环境和通信距离来定。一般在近距离的情况下，最少应预留3dBm以上。传输距离越远预留增益应越大。在远距离时预留增益应在20dBm左右。
 
    (二)天线极化方式
 
       天线的极化与实地的电磁环境关系比较大，应尽量与当地其它同频段的天线极化方向错开，将外来干扰减至最小。还应对本网链路进行分析，在尽量避免外来干扰的情况下还要考虑到自己内部链路的干扰。在同一地点同时放多面天线时，同极化的天线尽量不要安装在同一个方向上，且天线之间应进行隔离。该隔距离的大小可根据使用天线的规格和使用的频率进行计算。
 
    (三)天线安装高度
 
       天线的安装高度应保证相连的两站点之间完全可视。根据实地勘测和相关地图的测量，可计算出天线安装的最佳高度，在计算时应注意对费涅尔区（费涅尔区是围绕信号中心线周围的一个区域）的计算。在费涅尔区内不能有障碍物。如果费涅尔区内有障碍物的话，就会造成信号的衍射和衰减，降低信号强度。如果地形条件特殊时还可以进行特殊考虑，如链路之间有断面等。
 
    (四)天线方位角
 
       计算出天线的理论角度有利于对整个网的链路设计，避免干扰和降低工程的施工难度。计算设备摆放的位置和天线的角度时，应该参照现场实物图计算。这样计算得出的结果并不一定准确，还需要实地测试。
 

三、系统容量
 

       每个中心基站的系统容量可以按规划的扇区数量和配置的中心基站设备数进行确定。
 
       如果采用SWR5800宽带无线接入设备，每套设备的总码率可达11Mbps，净荷码率(throughput payload)为5Mbps(均速)。如果按8个扇区一套中心基站设备（未复用）来配置中心基站，则中心基站的总码率为88Mbps，净荷码率（均速）为40Mbps。
 
       如果采用SWR5800 OFDM高速宽带无线接入设备，每套设备的总码率为54Mbps，净荷码率(throughput payload)为30Mbps(均速)。如果按8个扇区一套中心基站设备（未复用）来配置中心基站，则中心基站的总码率为432Mbps，净荷码率（均速）为240Mbps。
 

四、设备选择
 

       经过初步分析，中心基站可采用8个功率为0.2W的SWR5800 AP，分别外接16dBi平板天线进行覆盖，使用45°的扇区天线，中心基站可以允许360°范围内的多用户接入，同时也保证了网络带宽。
 
       设备采用直接序列扩频技术（DSSS），有室内/室外单元和10/100BaseT接口，即插即用。使用微波直接序列扩频技术，数据传输率可达11Mbps。
 
       或采用OFDM(正交频分多路复用)技术，确保高速数据速率、高频谱利用率，并有优异的抗干扰和多路径效应的能力。数据传输率可达54Mbps。
 
       SWR5800 AP根据距离来定：<=10km用0.1W的SWR5800 AP；
 
       天线用16dBi的平板扇区天线。
 
       <=20km用0.2W的SWR5800 AP；
 
       天线用22dBi的平板扇区天线。
 
       >=20km用0.5W的SWR5800 AP；
 
       天线用26dbi的抛物面定向天线。
 
       如果2个中心基站(HE)之间相隔超过20公里，需要做中继。
 
       IP电话服务可以使企事业单位之间进行更方便的联系，而且其网内通话费用为零。VOIP语音网关内建QOS，只需用极少的带宽就能保证IP语音通话质量。考虑到将来系统的扩展性，建议采用Sunet的语音网关，可与PBX连接，安装简单，容易操作。