科技公司县城无线网建设工程项目可行性研究报告183页.doc
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2024-09-13
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1、科技公司县城无线网建设工程项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月180可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目 录综述11.无线城市理念、功能和服务定位71.1.现代政府面临的挑战71.1.1.公共事件的应急联动71.1.2.促进经济,保护环境71.1.3.降低成2、本,提高效率71.1.4.提升居民生活品质,构建和谐社会81.2.世界无线城市现状及发展趋势81.3.中小城镇无线城市功能定位121.3.1.公共安全、应急联动121.3.2.促进经济131.3.3.保护环境131.3.4.政府办公141.3.5.城市管理151.3.6.市民接入151.4.中小城镇无线城市三部曲162.无线城市网建设总体规划182.1.XX县概述182.2.服务定位阐述及分阶段实施规划192.2.1.无线网络服务定位阐述192.2.2.无线网络阶段实施规划202.3.覆盖目标和阶段性实施规划202.3.1.近期覆盖目标和实施计划202.3.2.中期覆盖目标和实施计划202.33、.3.远期覆盖目标及实施计划212.4.传输规划212.4.1.现有传输网212.4.2.自建传输网络222.4.3.采用租用现有传输网方式232.5.网络架构描述242.5.1.网络构成242.5.2.与现有系统结合252.5.3.无线规划262.5.4.网络扩展规划272.5.5.网络架构优势272.6.运营和网管规划282.6.1.网管和网管中心规划282.6.2.运营体系和运营队伍建设规划292.6.3.维护系统及维护队伍302.7.无线安全312.8.总结323.无线城市网的总体技术论证343.1.无线技术发展趋势的分析343.1.1.无线通信技术发展的历史和未来343.1.2.最新4、无线技术的介绍373.1.3.未来无线通信的发展趋势383.1.4.XX无线网状网代表无线网络未来发展趋势393.2.Wi-Fi技术概述和发展趋势393.2.1.Wi-Fi IEEE标准综述393.2.2.Wi-Fi的接入标准详细讨论403.2.3.其他主要Wi-Fi标准概述413.2.4.Wi-Fi的发展趋势433.2.5.无线网状网是Wi-Fi未来发展的趋势433.3.wimax技术概述和发展状况443.4.无线网状网技术概论443.4.1.无线网状网的概念443.4.2.无线网状网的技术演进453.5.XX的无线网状网473.5.1.XX无线网状网技术概述473.5.2.XX无线网状网的5、网络结构503.5.3.XX无线网状网最适合无线城市网514.XX县网的基础建设规划534.1.XX县网络的架构规划534.1.1.广域网出口设计544.1.2.有线骨干网络设计554.1.3.无线网状网汇聚网络设计574.1.4.无线网状网覆盖网络设计574.1.5.无线网络安全设计584.1.6.组网设备可靠性设计建议644.2.MESH在建设和维护上的优势644.2.1.Mesh在建设上的优势644.2.2.Mesh在维护上的优势654.3.XX县网络设计674.3.1.概述674.3.2.站点规划684.3.3.实施计划784.3.4.站点建设需求834.4.XX县网的传输网建设8546、.4.1.MESH网络传输需求分析854.4.2.传输网技术需求分析874.4.3.模型传输网建设分析914.4.4.MESH网解决传输的作用925.网络运营维护体系规划945.1.基于无线网状网的应用945.1.1.根据用户对象划分服务945.1.2.根据应用类型划分服务975.2.无线网状网应用的计费995.2.1.公众接入认证及计费系统995.2.2.基于Wireless Mesh的语音系统1015.3.无线宽带网络维护1025.4.无线网状网管理系统1035.4.1.网络管理系统重要性1035.4.2.网络管理解决方案拓扑1045.4.3.有线网络管理系统功能1055.5.无线Mesh7、网络管理系统功能1055.5.1.拓扑发现功能1065.5.2.设备故障管理功能1075.5.3.实时性能监测功能1075.5.4.集中配置功能1085.6.网络维护模式选择1085.7.XX公司本地化服务优势1105.8.XX对客户支持体系及保障1115.8.1.工程服务1115.8.2.技术培训1135.8.3.商务管理1146.投资预算及项目收益规划1216.1.设备投资预算1216.2.项目收益规划1226.2.1.多种可行的商业模式1226.2.2.服务介绍1236.2.3.用户和市场1236.2.4.竞争优势1256.2.5.营销策略1256.2.6.投资回报1266.2.7.项目8、风险1267.项目风险分析1297.1.技术与标准风险分析1297.2.政策与资源风险分析1347.3.技术更新与演进风险分析1347.4.运营维护与支持风险分析1347.5.其它风险分析1358.XX的成功案例1368.1.美国无线城市案例圣科拉拉1368.2.济南市城域网百灵网1368.3.上地科技园区科技企业完美的无线宽带网络服务1378.4.二环路道路监控市政管理的应用案例1388.5.中央民族大学准4G的无线校园网络1388.6.厦门大学1398.7.其它项目140综述现代社会的发展为政府服务和管理提出很多新的挑战,突发事件的影响程度愈来愈大,各种组织和民众对政府的期望也越来越高。政9、府为了更好地服务社会,对其运行体系所依存的系统和工具的要求也越来越高。一些地区的市镇政府前瞻性的提出建立无线城市网的想法,与国际发达国家尤其是美国和新加坡的先进城市的管理理念十分吻合。XX科技公司以其领先的MESH(无线网状网)技术与系统将为这些拥有先进城市服务和管理理念的政府提供有力的技术支持。雄县隶属河北省保定市,位于华北平原中部,北靠著名小商品集散地白沟,南倚华北明珠白洋淀,总面积524平方公里,辖4镇5乡223个行政村,人口33.8万。2005年,全县完成生产总值37.2亿元,财政收入1.59亿元,农民人均纯收入3832元。雄县交通便利。距北京100公里、天津100公里、保定80公里,10、均有高等级公路相通,保津(保定天津)高速、保津(保定天津)省道、112国道(天津大同)、白洋淀温泉城旅游专线横穿全境,即将修建的大广高速、保静(保定静海)省道、温泉城至白沟旅游专线、保霸(保定霸州)铁路贯穿全境。大广高速在(大庆北京广州),开通后,雄县到北京、天津不足一小时。雄县基础设施完善。在全省率先实现了村村通公路工程,全县公路总里程近700公里。建有17个电信分局,67个移动通讯基站和7个光环网,全县村村通电话,电话装机总量达7万部,电话普及率27.6部/百人。全县建有35千伏变电站10座、110千伏变电站4座,年供电能力223.4兆伏安。目前,正在实施建设220千伏变电站一座,被列为了11、省重点项目。雄县政府将建设信息化雄县作为雄县发展的下一个着力点,通过对国内外信息技术的现状和未来发展趋势的研究,雄县政府看到了国际上建设无线城市的热潮,了解到无线MESH技术的巨大优势,开始着力规划XX县网的建设蓝图。本建议书是XX科技结合雄县信息化现状和未来需求的基础上在技术论证和项目风险等方面进行了仔细论证,给出了XX县网的总体规划,系统架构、无线和传输网建设规划,运营维护体系建设规划等具体方案,并给出了相应的项目投资预算和收益分析以供雄县相关领导和同仁参考。1. 无线城市网的发展趋势为了反恐,拓展政府社会服务和管理能力,以及为低收入者提供免费的互联网服务,国际上无线城市的建设早几年就在美12、国的一些先进城市悄然兴起,Wi-Fi技术的成熟,芯片和终端产品价格的平民化,尤其是MESH技术的出现直接导致无线城市网如雨后春笋般发展起来。从2005年7月至2006年6月短短一年的时间,美国城域无线网络的总数(含待建)从122个增长到247个,有近四倍于前一年的无线项目待建。这其中很多是由城市WLAN热点向无线网状网升级,XX科技积极参与了其中的设计与建设。2. 无线城市网的技术论证目前世界上通行的无线数据技术主要有移动通信技术和无线互联网技术两大类,移动通信技术如在GSM技术上发展的GPRS和EDGE技术,CDMA1X和大小“灵通”技术由于普遍存在的传输速率低的原因,并不适合用来支撑无线城13、市网的建设,CDMA1X EV-DO(美国标准的3G)、WCDMA(欧洲标准的3G)、TD-SCDMA(中国标准的3G)虽然提高了无线端数据,但少于三兆的速率仍然不能满足无线城市网诸如安全视频监控、突发事件大量信息传送等要求。况且其昂贵的频率资源占用费(自建)或租用费并不符合高效政府的节约型运营宗旨。WiMAX技术正处在起步阶段,其标准从开始的无线点对点长距离视距传输演变成为移动运营商面向公众提供非视距的无线互联接入,在标准的完善方面和芯片成本和终端降低方面有很长的路要走。而且其频率资源的划分不确定性和昂贵的占用费会给先行者带来很大的风险。Wi-Fi技术正当其时,其标准完善、芯片价格低廉、传输14、速率高、频率资源免费等特点使得它成为全世界范围内无线城市网建设的首选技术。MESH(无线网状网)技术的出现使得Wi-Fi技术拥有更加广泛的应用场景,MESH的漫游、无线资源管理、自动信道适配和自动修复等技术结合Wi-Fi技术使得无线城市网建设简单快捷、功能强大、服务范围广泛、维护简单方便。XX科技在MESH技术上处于世界领先地位,其独特的漫游、路由和无线资源管理等方面的专利技术将大大提高无线城市网的运营效率。本建议书建议雄县采用先进的MESH技术建设无线网,以达到预想的各种服务功能。3. 总体规划本建议书将结合阶段性建设的计划要求,在无线覆盖程度上建议第一期为核心区域的范围,提供目标街道的无缝15、覆盖;第二期为中远期将覆盖主城区,为政府机关提供更广范围的应用;第三期为远期将覆盖组合型城市的范围,达到全区道路广场和临街建筑等无缝覆盖,在为政府机关和大型活动服务的基础上,为更广泛的民众提供互联网服务。传输网方面,考虑现有电信运营商传输网络的完备性和基于投资、建设周期和维护等方面的综合考虑,建议市镇政府租用电信运营商的光纤传输网络。MESH系统自身强大的传输能力能大大节省传输租用链路的费用。图 1XX县网的系统架构图XX县网的系统架构如图1所示,主要分为核心层、汇聚层、接入层等三层。此架构具有结构清晰,拓展方便,为多业务种类服务等特点,在网络发展和演进是只需在各层拓展,无需架构性调整。在接入16、层采用基于Wi-Fi标准的MESH系统。在核心层,市镇政府只需根据自身的计划,选择性建设自己的认证、网管、计费、商务和结算系统。阿德里亚科技所采用的网管系统支持当前最流行的SNMPv3协议。网管主要完成的的功能有拓扑管理、资源管理、告警管理、性能管理、网元管理等。本方案采用无线安全技术组合:802.1x+EAP+AES。在有线交换网中划分出专门Vlan用于无线设备的接入,以保证有线与无线的相对隔离。可根据需要在三层交换机上配置Vlan间路由实现无线与有线网络的互通。本建议书所提供的XX科技MESH系统实现的无线城市网的规划具有传输带宽高、建设方便、成本低、拓展和演进方便等特点。同时XX科技的M17、ESH系统具有移动宽带、动态扩展、自组网、自动修复、自我平衡等先进技术,同时确保无线城市网支持高速漫游、网络数据安全、管理方便和接近零维护。4. 建设规划覆盖设计应考虑覆盖目标,所提供的服务种类,用户密度和用户行为,地形地域条件,树木和建筑物特征等。根据阶段性建设的计划要求和各阶段覆盖和服务目标,各期建设的无线站点数如下表所示:表格 1各期无线站点表第一期第二期第三期覆盖站点1008501900汇聚站点20160370网关接入点1050100总站点13010602370覆盖站点将采用XX科技的MSR2000,汇聚节点采用XX科技的MSR4000来承担。在此建议书中还介绍了无线站点的选取原则和条18、件,在以覆盖街道和临街建筑为目的无线城市网建设中,利用或竖立伸于街道中央的支杆是理想站点,在覆盖和业主协调上都有很多便利之处。较为准确的站点数据依赖于精细的信息提供和实地勘察。目前有光纤传输、微波传输和电路交换传输等多种形式。对于中小城镇无线城市网的服务定位,租用光纤传输是首要建议,其有高带宽、见效快和维护简单的特点。同时MESH系统自身有很强的传输功能,大大节省在传输上的投资费用,这是基于MESH系统的无线城市网的明显优点。图 2 MESH传输网络根据需求,XX县网将在一至三期分别租用10,50和100有线光传输接口。在互联网出口建设方面,考虑到一期网络覆盖面积和接入用户量都不太大,可以先考19、虑租用一个Internet出口,待二期扩容后覆盖面积及用户量都大大增加后,再增加一个Internet出口作为备份和负载分担。一期到二期的出口设计可以平滑过渡,增加出口时网络不会中断,不影响原业务。无线网络安全非常重要,XX科技公司所支持的非广播SSID、有线等效加、WEP及WPA2、802.1x认证、Mac地址过滤、和VPN等技术将确保用户分级和网络安全。5. 运营维护体系建设运营系统由营业系统、计费系统、账务系统、结算系统、客户服务系统等组成。中小城镇市可以根据具体各阶段无线城市网的服务定位确定各运营系统的建设顺序和规模。网络维护包括核心层维护,汇聚层维护和接入层维护。核心层的比较简单和成熟20、,汇聚层的光纤传输网部分由于租用电信运营商的网络而无需维护,汇聚层的MESH部分由于MESH系统的自组网、自搜寻干净频点和自修复功能而使其维护工作量非常少。接入层的站点维护由于系统自我修复功能也非常简单。这也是MESH网络的显著优点之一。XX公司的网管有丰富的网元管理、配置管理、告警管理、统计管理和软件远程更新功能大大减轻维护工作量。XX科技公司着眼于中国的研发和支持体系将确保拥护独特需求能得到有效和及时地响应,支持用户各种运营需求。其贴近客户的支持体系将确保用户网络安全可靠地运行。6. 风险分析项目风险可能来自于技术、标准、政策法规的调整和资源条件的变化。简单Wi-Fi AP技术导致的网络融21、合和扩展瓶颈,Wimax标准和资源的划分和收费不确定性都可能给中小城镇无线城市网带来风险。XX科技公司一直关注中国在WAPI和Mcwill技术上的动态,其研发队伍将在第一时间内将网络移植到中国标准的技术上去。XX也一直拥有基于Wimax的MESH网络的关键技术。7. 投资回报无线城市网的主要客户为各政府部门,商旅人士,以及居民等。若采用合适的投资结构,简要的投资回报分析显示此项目将在第1年网络即可实现盈利,同时实现正营运现金流。在第2年末实现投资成本回收。网络营运年整体内部投资收益率为14.9%。第年末实现现金流¥9,800,000。XX科技公司在此建议书中规划的基于Wi-Fi的MESH无线城22、市网将是一个高速率、低成本、建设方便快捷、功能服务齐全、运营维护简单的优质网络,此网络有良好的拓展性和演进方便。XX科技着眼于中国的运营体系将为中小城镇无线城市网的建设做出应有的贡献。1. XX县网理念、功能和服务定位1.1. 现代政府面临的挑战1.1.1. 公共事件的应急联动随着城市化、工业化的发展,人流、物流的密集,天灾人祸带来的损失往往比过去惨重得多。美国的911事件、北美的大停电、伦敦连环大爆炸、席卷全球的非典疫情再次向人们敲起警钟:人口密集的城市如何才能及时有效应对突发事件,将损失减少到最低。当前,城市重大公共紧急事件应急联动已经成为政府面临的一大挑战,成为全球关注的焦点。1.1.223、. 促进经济,保护环境促进经济快速发展一直是政府的首要任务,如何在市场经济环境下,在大社会、小政府,政企分开的新形势下改善投资环境,提升城市竞争力,吸引资金、吸引人才,是政府必须考虑的问题之一。环境问题是重大的全球性问题。如果在经济发展的同时,本地环境受到了严重的破坏,必然影响经济的长期发展,是得不偿失的。政府在制订政策时,必须确保本地环境得到很好的保护,以提高城市的综合竞争力,获得经济的可持续发展。1.1.3. 降低成本,提高效率随着改革开放的日益深入,社会生产力的不断提高,市场经济的不断完善,社会节奏越来越快,拖拉、推诿等行政行为日益遭到公众诟病,人们由此产生了对“高效”政府的期待。传统政24、府办公、行政审批、市政服务方式往往需要耗费非常高的人员、时间和经费成本,如重要会议精神的广泛传达,多部门的工作协调,各种对民服务的办理等等。如何降低政府运营成本,提高办公效率,是摆在现代政府面前的一大难题,关系到一个地区的繁荣和社会的进步。1.1.4. 提升居民生活品质,构建和谐社会现代社会,随着经济的发展,老百姓的生活水平得到了极大的提高,城镇居民在解决基本生活需求的基础上,对生活品质的要求也越来越高。只有提高居民生活满意度,提升居民生活品质,让广大人民群众更加快乐、和谐地生活,才是构建和谐社会的最终目的。如何应对上述诸多挑战?现代科学技术的飞速发展,尤其是通讯和计算机技术的发展,为城市管理25、者提供了最先进的解决方案无线城市网络。1.2. 世界无线城市现状及发展趋势美国的芝加哥、费城、纽约还有旧金山,欧洲的伦敦、巴黎、阿姆斯特丹,亚洲的台北。短短几年时间,基于Wi-Fi技术建立的无线城市如雨后春笋般出现在世界各地,“无线城市”这个词汇也随之风靡全球。就在我们旁边的新加坡,也计划在今年年底之内,完成全境的无线网状网覆盖。是什么原因让无线城市如此讨人喜欢,在无线信号覆盖下的城市中,人们的生活状态又是怎样呢?在台北,无线网络提供了一个新介质,使网络上的虚拟世界与真实生活的结合成为可能,并将衍生出“无限多”的应用与想象。“随身”使用各种服务不再是天方夜谭,台北人可以看到在公交车站牌下等车的26、人们拿出PDA或平板电脑浏览网页、收发电子邮件、搜索资料、和朋友交谈,或线上学习。驾车者利用车载设备联网登入后,接入点可自动感知汽车是否进入车流密集的市区,该系统将会提供移动定位服务,主动发布即时交通信息。便利的无线网络更是上班族的一大福音。进入公共汽车站前,人们由手机或PDA获知因意外事故线路暂停,迅速转乘其他交通工具。路过市政服务机关时,使用PDA可以查询户政柜台的等待受理动态,市民可以在线上预约后先处理其他事务,从而省去等待时间。再者,家里小孩不会吵着要去动物园看无尾熊,因为经由“遥控监控”,从手机屏幕上就可以看到它的憨态可掬。全球化的浪潮下,保持并提升城市的可持续竞争力一直是全球主要城27、市密切关注的问题。越来越多的市政府开始认识到:优化的城市资源分配、安全的城市环境、优越的城市机能、及时有效的市政管理都是至关重要的竞争力。但传统的市政管理网络已不能满足城市发展的需要,日益暴露出反应缓滞、协调不力、成本激增等缺陷。新的时代要求市政管理网络能同时提供公共安全、市政管理、应急管理、市政通信等功能。而依靠有线或者传统的无线技术将导致复杂的网络结构、较低的网络灵活性、高昂的建设和管理成本,最终会在事实上限制先进市政管理的实现。在无线网状网络环境下,公安巡警或者交警通过无线手持设备上传数据或提供现场报告等,通过无线网络,现场产生的违章、犯罪的图像或视频等记录,能够被实时传送到指定的部门。28、市政人员通过无线手持终端(如PDA等)记录和传输数据,与文档管理、查询和发布系统结合,可以完全满足日常公共安全等市政服务的需要。水流、大气、噪音等环境信息可以被有效的收集并通过无线网络及时的传输到指定的环境部门。除此之外,无线网络和城市地理信息系统相结合,还可以衍生出很多服务项目,如有效提高路灯管理、城市交通导航管理和公交车班次管理的高效实时监控和智能化程度,并随之形成一系列的关联性综合应用。随着无线技术的日渐成熟,拥有以上诸多好处的城域无线网络自然成为了世界各大城市的宠儿。跟据Muni-Wireless 2005年7月的统计数字,世界范围内,总共有88个城市和地区的网络提供公共宽带接入,其中29、美国有38个,其他国家和地区50个。总共有32个专用于市政的城域无线网络,美国拥有28个,其他国家和地区4个。总共有37个城市热区,美国22个,其他国家和地区15个。总共有37个待建项目,34个在美国,2个在其他国家和地区。图 3世界无线城市统计示意图可以看出,美国走在了无线城市网络建设的前列。因此,美国近一年的无线城市发展备受世人关注。同样,Muni-Wireless机构对美国近一年来无线城市的发展规模也作了统计。表格 2美国城域无线网络建设规模日期2005年7月2006年2月2006年4月2006年6月无线城域公众网络38565859市政专用无线网络28293232城市热区2232353530、待建无线网络项目345969121总数122176194247从上表中不难发现,从2005年7月至2006年6月短短一年的时间,美国城域无线网络的总数(含待建)从122个增长到247个,增长了1倍多。而引起无线网络总数增加如此迅速的最主要原因是有大量城市意识到了无线网络对其的重要性,参与到了无线网络的建设中来。大量的项目排入了日程表。可以说,现在已经是美国无线城市发展的加速期了。有近四倍于前一年的无线城市网络项目待建。这其中很多是由城市WLAN热点向城市网状网升级,XX科技有限责任公司积极参与了其中的设计与建设。图 4待建项目情况图 5城市无线网络分类从2006年6月统计的美国的247个无线城31、域网络的性质分类来看,待建项目占了总项目的一半,而另一半中约1/2为公众网,1/4为专网,另外1/4为城市热区。从这一点可以更加清晰的看到无线网络的潜力是巨大的。与国外,特别是欧美各大城市如火如荼的发展无线城市相比,国内地区,尤其是大陆各城市无线城域网的建设是比较缓慢的。但是,在国内各大中城市的机场、酒店、办事处、营业厅、餐厅等地方,已经有大量的“热点”。据2006年初的统计,北京地区已有40个“热点”,上海地区有46个“热点”。城域无线平台可将“热点”连接成片,形成“热区”,在更大范围内实现信息共享。1.3. 中小城镇无线城市功能定位图 6无线城市的功能1.3.1. 公共安全、应急联动l 应32、急联动应急联动就是综合各种市政应急服务资源,统一指挥、联合行动,为相关职能部门(公安、消防、交警、急救以及水、电、气、城管)提供相应的紧急救援支持,如Wi-Fi语音服务、数据服务、视频监控等,为各部门提供强有力的保障。实现跨部门、跨区域以及不同职能部门之间的统一指挥、协调一致,实现高效应急联动。l 公安警务 园区、建筑物内可移动监控、突发性监控 现场报告直接发送回指挥中心,减少往返时间,增加巡逻时间 使用车辆定位提高指挥中心对环境条件感知及统筹分配的有效性 远程探监 犯人资料上网及快速传递 紧急呼叫 语音集群通信l 消防救灾 火灾现场快速组网 火灾现场信息及时报告 指挥中心远程指示 在线查看部33、门内部建筑蓝图l 医疗救助 紧急呼叫 远程医疗 在线查看病人病例记录 远程探望1.3.2. 促进经济l 为本地商业提供更低费用、更加便捷的宽带接入l 为会展中心(如上海汽车会展中心)、文艺场所、交易大厅提供宽带接入l 为体育赛事(如F1赛车)提供按需的宽带接入 现场观众通过网上转播看到其他场馆比赛情况 视频监控、紧急呼叫,为赛事安全提供保障l 促进旅游 帮助游客更方便地找到旅馆、商务区、本地名胜 便捷地提供公共运输系统时刻表甚至是实时地铁、公共汽车的定位1.3.3. 保护环境l 温度、湿度、污染、噪音等城市生态环境监控Zigbee标准的短距离无线通信设备(例如传感器)组成小的mesh网络,连接34、到Wi-Fi Mesh大的网络里面,组成“网状网中的网状网(Mesh of Mesh)”的网络架构。搜集温度、湿度、污染、噪音等环境信息,传送到监控中心,对信息进行处理。使用Mesh of Mesh架构的无线技术,将数字城市智能化到每一个细微之处。图 7网状网中的网状网1.3.4. 政府办公l 降低政府通讯费用: 减少政府大楼租赁有线网络的昂贵费用 使用VOIP设备和Wi-Fi笔记本电脑代替蜂窝电话进行语音和数据通讯,消除通过蜂窝电话进行通讯的高额费用 使用VOIP技术的PBX还可以来消除内部电话费用 无线视频会议,支持多人随时、随地召开重要会议,及时传达重要会议精神,避免重大决策传达不到位,35、减少差旅费用及时间成本l 使政府公务员提高工作效率: 公务员可以随时随地收发邮件、重要文件,访问政府信息 同事、上下级之间随时随地沟通协作,召开会议 室外现场巡查或其他工作时可以随时接入网络,输入数据、发放许可证,避免不必要的往返于办公室和现场的时间以及用于电话上的时间。使得每天可以进行更多的巡查工作1.3.5. 城市管理l 资产管理 远程集中对路灯等市政设施进行控制 安排、跟踪车辆和设备l 交通管理 重要道路的车况的远程监控 通过远程交通信号灯改善路况 视频记录事故现场实况 桥梁、隧道、高速公路、收费站l 停车管理 远程监控停车场情况,将数据提供给管理员及车主,方便车主找到车位 无处不在的无36、线网络让计费和缴费变得更加便捷,也有更多选择方式 水、电、气自动读表 水、电、煤气自动读表,通过无线回传、集中,减少人工及费用成本1.3.6. 市民接入l 通过语音、电子邮件或视频同亲朋好友交流l 不用排长长的队伍就可以获得政府的服务l 考虑使用半天或者一整天电子办公来避开或者减少忍受拥挤的交通l 参加网上学习和研究l 随时随地可以购物l 在线理财l 在公共突发事件中及时获得最新信息l 观看网站发布的社区信息(如:公共会议、社区活动等)l 家庭医疗服务及监控(如照看老人和小孩)l 为城镇居民,特别是低收入居民提供免费的无线宽带接入,提升居民生活品质,缩短数字鸿沟,提供更多的工作和学习机会,促进37、社会和谐1.4. 中小城镇无线城市三部曲建设一个覆盖全区的无线城市网络,是一个规模宏大同时又需要详细规划等诸多细致工作的工程。从实施部署上,项目分为三个阶段,第一阶段城镇核心区;第二阶段城镇主城区;第三阶段城镇新城组合城市。从功能应用、网络运营及技术发展来看,中小城镇无线城市的建设也将分三步:第一步,政府部门专网应用以及关键重大公共场所的覆盖应用该阶段的应用主要用于支撑政府社会管理和公共服务信息化的需求。网络主要覆盖政府办公场所、主要交通干道、重大公共场所,加速电子政务、网上办公的建设,为平安城市工程提供有力保障,应用到道路交通监控,缓解随着城市发展日益显著的交通压力。另外,对于重点公共场所的38、覆盖,比如上海国际赛车场、青岛奥运会帆船分会场等设施,可以对场区进行全面的视频监控,保障重大赛事的安全,便捷的互联网接入,也可以让观众全方位的了解实时赛况。对这样的场所的覆盖,可以吸引更多的国际重大赛事、重要会议来此举行,提高城市竞争力,刺激经济发展。第二步,商业应用,市民上网在经过政府专网的应用及关键重大公共场所的应用后,无线城市网络可以开放为公众网的应用,为普通市民提供随时随地的宽带接入。通过城市无线网络,乘坐在出租车、公交车上的商务人士,可以随时查收邮件,查阅公司重要信息,与同事及时沟通协作,极大提高效率。市民逛街时,看到某款喜欢的商品,随时通过手持终端上网查询该商品具体信息,甚至诸如在39、某家店的打折促销信息等,商业得到极大促进,市民生活质量获得质的提升。第三步,电信语音,数字城市在积累了城市无线网络对公众提供大规模服务的运营经验的积累以后,将遍布全城的无线网络应用于电信级的语音电话业务,可以用更低的成本为市民提供比现有通讯技术更加高质量的多媒体通讯服务。另外,将主要应用于监控、传感领域的短距离通讯技术(如Zigbee)与城市无线网络相结合,构架起Mesh of Mesh的无线数字城市网络,最终实现智能家庭、智能建筑、智能小区、乃至智能市政管理。中小城镇无线城市三部曲,“无线城市,无限生活”,建成之后,所有在该城镇新城工作、生活、旅游的人都将可以通过无线方式宽带上网,体会到无处40、不在、随时随地的信息服务,以高品位的商务、办公、生活和旅游环境吸引一流的企业和高素质的人才;政府社会管理和公共服务功能也将充分利用这个无线网络平台,实现普遍、灵活、快速的部署,为提升政府管理效率和服务水平,打造“平安新城”、“和谐新城”奠定基础。为中国城市信息化树立典范!2. XX县网建设总体规划2.1. 雄县核心城概述雄县核心城区总面积 平方公里,2007年末户籍人口 万人。雄县核心城是雄县的政治、经济、文化中心,是郊区城市化发展的主要载体,也是服务和联动城市群的主要载体,是规划理念创新、各类资源集聚、空间布局合理、配套设施完善、适宜人居环境、具有一定辐射功能的郊区现代化新城。2.2. 服务41、定位阐述及分阶段实施规划2.2.1. 无线网络服务定位阐述雄县核心城无线城服务定位遵循本着先政府管理、行业、后民用的思路,先重点、城市形象、后广泛应用的原则。建成后的无线网络,完全采用无线宽带网络进行城市全覆盖,以无所不在的综合无线信息网络平台支撑公共安全、城市管理、应急联动、公共服务、商务旅游、生活学习等信息化应用。建成后的“无线城市”,除了为公安、消防、急救和公共事业等政府服务部门提供统一协调、指挥调度和一个对社会性突发事件做出高效协同处置的平台,也可以为企业商户和市民提供无线网络接入。主要提供的应用模式如:1)为政府有关部门,特别是公安、交通、城市管理、卫生医疗、社区服务等部门,提供无所42、不在的宽带网络接入,满足视频监控、交通指挥、城管监察、环境保护、社区卫生等各种移动信息化服务需要。公安巡警或者交警可以通过无线手持设备上传数据或提供现场报告等,通过无线网络,现场产生的违章、犯罪的图像或视频等记录,能够被实时传送到指定的部门。市政人员通过无线手持终端(如PDA等)记录和传输数据,与文档管理、查询和发布系统结合,可以完全满足日常公共安全等市政服务的需要2)提供一个对社会性突发事件做出高效协同处置的平台,使政府部门对重大突发事件的快速反应和处理能力极大提高,能够为市民提供快速、及时的服务。3)为雄县核心城的商务、办公、休闲、旅游和市民生活提供便利的无线宽带网络服务,提升城市商务和生43、活品质4)无线网络和城市地理信息系统相结合,还可以衍生出很多服务项目,如有效提高路灯管理、城市交通导航管理和公交车班次管理的高效实时监控和智能化程度,并随之形成一系列的关联性综合应用5)结合电子商务发展以及第三方对网络平台的需求,衍生一些收费服务项目,如门户、广告、游戏等,并使之形成一系列的关联业务6)其它可能产生的应用。2.2.2. 无线网络阶段实施规划根据需求,雄县核心城“无线城市”将采用分期分片建设、建设与应用同步推进的总体思路,项目近期覆盖雄县核心城中心区,总面积约为 平方公里,规划人口约 万人,是雄县核心城的公共服务中心;中远期将覆主城区 平方公里和雄县 平方公里的范围。2.3. 覆44、盖目标和阶段性实施规划2.3.1. 近期覆盖目标和实施计划l 覆盖范围上目标首先覆盖雄县中心区,总面积约为 平方公里,规划人口约 万人,是雄县的公共服务中心。l 覆盖深度上目标近期覆盖以室外覆盖为主兼顾室内覆盖。雄县中心区的目标街道实现无缝覆盖,覆盖的街道上可以无线上网、无线办公、无线视频传输、无线通话等,同时实现在无线覆盖区域内客户端高速漫游。l 实施计划年 月建设试验网。年 月后开始全面施工。年底前投入使用。2.3.2. 中期覆盖目标和实施计划l 覆盖范围上目标中远期将覆盖雄县主城区 平方公里。中期为政府机关提供更广范围的应用。l 覆盖深度上目标中期覆盖以室外覆盖为主兼顾室内覆盖。雄县主城45、区的所有街道实现无缝覆盖,重点地区街道的覆盖达到5Mbps以上的传输速率,其他地区覆盖达到2Mbps以上的传输速率,实现在无线覆盖区域内客户端高速漫游。l 实施计划年初开始中期覆盖目标规划年中开始中期规划网络的实施年初中期网络实施完成并试运行2.3.3. 远期覆盖目标及实施计划l 覆盖范围上目标雄县全县 平方公里的范围,达到全区道路广场等无缝覆盖。l 覆盖深度上目标远期覆盖以室外覆盖为主兼顾室内覆盖。雄县全县的所有街道实现无缝覆盖,重点地区街道的覆盖达到5Mbps以上的传输速率,城区覆盖达到2Mbps以上的传输速率,远郊区覆盖达到1M的传输速率。实现城区在无线覆盖区域内客户端高速漫游,郊区主要46、公路上客户高速漫游。l 实施计划中期目标达到后,根据中期实施情况确定远期覆盖实施计划。2.4. 传输规划2.4.1. 现有传输网现有传输网络有:公安光纤网、电信传输网、网通传输网、移动传输网、联通传输网等。下面分别对主要传输网络进行描述分析。l 网通传输网网通在市拥有最长距离和最高带宽的传输网。目前电信提供商业的带宽出租型业务:数字电路、帧中继业务、ATM(异步传输模式)、DDN是数据传输网(Digital Data Network)。l 电信传输网电信在是仅次于电信的固网运营商。支持DDN、FR、ATM、SDH、千兆以太网等多种接入方式,为用户提供宽带互联网。l 移动传输网移动公司是以移动通47、信业务为主要业务的公司,目前已经从移动业务扩展的到包括传输网在内的综合业务网络。移动公司同样可以提供从2M-1G的接入带宽。l 联通传输网联通公司也是以移动通信业务为主的公司,目前可以提供VPN、ATM/FR等传输网业务l 公安光纤网公安已自建光缆3000余公里,实现了从市局到分(县)局到基层科所队的100%联网,达到千兆主干网,百兆联接至派出所,十兆联接至桌面,实现了数据、语音、视频的“三网融合”;建成了SDH传输网,达到主环2.5G,子环622兆。从而构筑起由SDH传输网和IP通信网共同组成的稳定、可靠的公安信息通信专网。2.4.2. 自建传输网络雄县政府可以自己建立专用的骨干传输网。在市48、区主要干道,租用现有的地下管网,装入政府自己的光纤。建立专门的运维部门,对区内的光纤网进行维护,也可以把维护工作承包给电信部门等来代理。在接入无线的地方留出接入点,接入到无线网状网设备上。自建传输网的优点:1、使用方便政府对网络具有所有权,政府可以在任何需要的地点、任何需要的时刻提供网络有线接入,不需与其他公司或其他部门进行关于网络接入的协商。2、没有互联互通问题政府的自建网络是完全的自建,不租用其他公司或其他部门的任何骨干网。所有骨干都是区政府一家的,不会因为其他公司或部门进行网络的互通问题,造成网络传输的瓶颈。3、扩展方便政府自建的网络,可以根据政府自己的需要,扩展现有传输的范围和传输网的49、传输能力。4、带宽保证政府自建网络,可以为自己的应用提供足够的带宽。而租用其他公司网络,是按带宽付费的。自建传输网的缺点:1、投资费用高政府要自建网络,要一次性进行大规模的网络基础设施的投资。另外租用地下管网等也要一次性付出大量资金。2、施工周期长自建传输网络是一项非常浩大的基础工程。会涉及很多基础工作,如:实地勘测、拉电源、接地、穿光纤等。3、维护成本高建成的传输网是一个24小时不能间断的网络,必须有一支专门的队伍和一批专门的设备和系统来保证网络的运行,维护成本非常高。2.4.3. 采用租用现有传输网方式根据政府自有传输网及雄县传输网的现状,充分利用现有网络和有选择的租用其他公司的传输网是政50、府解决传输问题最好的方案。本方案认为雄县租用网通系统的传输网。租用网通系统网络的优点有:1、减少重复投资租用网通系统的传输网,充分利用现有的传输网络资源,减少重复投资。2、缩短建设周期网通系统经过多年的运营规划,网络已经很完善、很成熟。政府租用网通系统的网络比自建网络的周期要短的多。3、节约一次性投资成本因为是租用,租金可以按月、按年来支付,无须一次支持大量资金。而自建网络需要一次性购买大量的软硬件设备,增加一次性投资。4、减少维护工作量租用网通系统的传输网,政府不用再专门成立一支队伍来维护传输网。虽然要建立一支网络维护队伍,但这支维护队伍的主要工作是在无线网络建设完成后,对无线网络的维护,对51、有线传输网的维护工作量很小。5、满足网络扩展需求雄县无线网络的建设是分区分期逐步建设的。随着区域的扩展和使用的深入,当目前的传输网不能满足要求时,可以继续租用新的传输网。网通系统的传输网已经到了城市的任何角落,政府只考虑无线网络的扩展,不用再考虑对有线网络的建设。2.5. 网络架构描述2.5.1. 网络构成本方案中,光纤网、无线网状网路由器共同构成雄县无线网状网的核心架构。雄县无线网络覆盖在结构上共分为三层:核心层、汇聚层、接入层。图 8整体网络架构图l 核心层网络核心层是现有的光纤网,也是XX县网络的传输网。核心层的功能主要是实现骨干网络之间的优化传输,骨干层设计任务的重点通常是冗余能力、可52、靠性和高速的传输。网络的控制功能最好尽量少在骨干层上实施。核心层一直被认为是所有流量的最终承受者和汇聚者,所以对核心层的设计以及网络设备的要求十分严格。核心层的传输设备使用区政府能控制的现有网络和租用的电信系统的网络。应用系统的服务器,网管服务器,与Internet接口,与电信系统接口等都直接与核心层网络相连。l 汇聚层汇聚层主要完成接入层流量的汇聚,并实施一些网络控制策略,如流量控制、流量整形,带宽控制。本方案使用XX科技电信级高性能无线网状网路由器MSR4000作为无线网络的汇聚层主要设备。l 接入层接入层处在网络末端,进行业务的接入。接入层是技术最丰富、对成本最敏感的区域。本方案主要使用53、XX科技的MSR4000和MSR2000作为网络的接入层设备。本方案在无线网络组成上充分利用现有的网络资源。并规划好电信其他通信系统的接口。同时准备相应的计费、账务、营业等的服务器。2.5.2. 与现有系统结合本方案在进行系统规划时,充分考虑了与现有系统结合的问题。公安部门、城管部门、交管部门、消防部门等都有本部门现有的应用系统和有线网络,特别是公安部门还有自己的传输网。只有把这些系统与新建成的网络无缝结合起来,才能充分发挥新建网络的功能,扩展原系统的范围能力,保护现有的投资。针对不同部门的网络及系统与新建无线网络融合,提供不同的方式。公安部门已经有自己的光纤网,公安部门的传输网可以与新建网络54、的核心网直接连接到一起。对于其他政府部门没有自己的专网与现有网络,但这些部门都租用了电信系统的接入网。每个部门可以在部门内部设立自己的VPN服务器,在无线网络中的客户端可以通过VPN接入到各部门内部网络上。2.5.3. 无线规划根据国家无线电管理委员会对2.4G和5.8G频率使用的规定。5.8G共有5个独立信道,2.4G有11个信道,其中有3个是独立信道。利用Wi-Fi技术对城市覆盖,频率规划是一项非常重要的工作。本方案将采用蜂窝覆盖的方式,进行无线规划,具体方式如下图所示:图 9蜂窝覆盖示意图在建设初期,使用全向天线天线对整个平面进行覆盖。每个AP覆盖一个小区。当区域的用户增加,现有的AP覆55、盖能力不能满足用户数的要求时,进行小区分裂。把现有AP的一个Radio变成三个Radio。小区分裂后覆盖能力图示如下:图 10小区分裂示意图未分裂前,一个小区使用一个Radio进行覆盖,覆盖范围为:分裂后,使用三个Radio对小区进行覆盖,覆盖范围为:通过小区分裂,覆盖的范围比原来更强了,用户数容量增加到了原来的3倍以上。2.5.4. 网络扩展规划方案在进行系统架构规划时,充分考虑到网络扩展的需求。中期和远期建设时,只需增加如下设备扩容:l 增加传输光纤的数量l 增加无线网状网路由器数量l 增加出口的带宽l 进行小区覆盖的分裂l 进行现有业务系统扩容,增加相关新业务系统l 进行运维和网管系统扩56、容对于近期已经建成的现有网络,在进行扩容时,不需要任何修改:l 现有的无线设备不需要改动l 现有传输网不需要改动l 现有的有线网不需要改动l 各部门现有系统不需要改动可以看出,通过本方案对架构的规划,网络模块化设计、网络建设层次清晰。近期建设完成后,在进行中远期项目建设时,近期网络将是新网络建设的基础。通过网络规划,可以保证中远期建设时,很好的保护现有投资。2.5.5. 网络架构优势采用本方案的网络架构规划主要体现了以下特点:1、有线无线结合网络架构的规划中,充分发挥有线网络带宽高、网络稳定等特点,充分发挥无线网络布网灵活,客户端接入方便的特点,实现有线网络和无线网络结合的方式。2、网络层次清57、晰在本方案中,第一次把网络的层次结构纳入到了无线中。通过设备分层,不同层的设备选用不同级别的。即保证覆盖的效果,又增加网络的扩展性,还能节约投资。3、保证网络覆盖效果采用成熟的蜂窝网与XX科技自主知识专利的频率复用技术相结合。不同需求地点采用不同的蜂窝大小,保证当前网络覆盖的效果。4、网络扩展能力强分层次的网络结构和蜂窝无线规划相结合,大大提高了网络的扩展能力。根据未来的需要可以在不同层次上扩展网络覆盖范围和网络客户容量。5、提供多业务支持方案在考虑网络规划时,充分考虑到网络的应用需求。在网络规划时,为软交换、MGC、认证计费服务器等进行了网络资源的预留。2.6. 运营和网管规划2.6.1. 58、网管和网管中心规划方案建议网管系统采用XX科技NMS和第三方网管系统结合的方式。雄县网管系统应支持当前最流行的SNMPv3协议。网管主要完成的功能有:拓扑管理、资源管理、告警管理、性能管理等。l 拓扑管理网络由一起工作的大量实体构成,向用户提供某种服务。这些实体功能由硬件和软件执行,真实网络中实体的例子有路由器、服务器、普通主机、链路等,所有这些都影响着网络运行的方式及提供给最终用户的服务质量。拓扑管理,就是指发现完成最终用户服务所涉及到的所有实体,不仅要发现实体,而且要发现实体在网络中所起的作用及实体间互相连接的方式。构成网络的节点间特定的物理的即真实的、或者逻辑的即虚拟的排列方式称为网络拓59、扑。l 资源管理对网络中的交换机、路由器、无线路由器等网络资源进行管理。主要包括对设备的配置、删除等工作。l 告警管理告警管理是从EMS/SNMS实时采集的告警经过信息统一、映射、过滤,实时显示到传输网管系统中,并能够把告警定位到所在的AP/网元/时间等。系统应该提供综合的查询、统计等功能帮助维护人员对网络的运行情况进行跟踪、判断、处理。l 性能管理性能管理主要是网络性能分析人员、网络规划人员、维护人员,进行网络性能管理查看。本方案建议在模型区设立一个网管中心,网管中心的工作职责有:l 面向业务维护,端到端的业务调度、依据市场需要,实现业务的快速部署l 根据业务发展需要,精密调配业务资源,网络60、投入产出比最大化l 建立基于业务维护的综合、智能故障库,快速定位、恢复业务故障l 根据网络发展情况,预测业务规划l 持续优化和改善相关流程2.6.2. 运营体系和运营队伍建设规划模型区无线网络建成后,除了为政府各部门提供应用外,还要进行公众运营,这需要一些支撑系统。运营支撑系统主要有:营业系统、计费系统、账务系统、结算系统、客户服务系统等。l 营业系统营业系统主要功能有:客户发展、客户销户、客户收费、客户资料修改、客户业务修改等。l 计费系统计费系统主要功能有:进行客户的鉴权,采集客户的通信详单,根据客户的业务和套餐进行批价。l 账务系统账务系统主要功能有:根据计费系统批价后的话单、客户的套餐61、收费标准对客户按月或按其他周期生成用户的账单。l 结算系统结算系统主要功能有:根据客户详单或与其他电信公司的关口局计算与其他电信公司之间的数据和话务流量差,生成与不同的电信公司之间的结算金额。l 客户服务系统客户服务系统主要功能有:受理客户的咨询、投诉等。客户服务系统人员,对客户的各项咨询和投诉进行回答。在整个系统运行后,模型区无线网络产权单位将建立一支营业、客服队伍,并组建一支网管、维护、计费队伍。这些人员队伍为网络的运营做好准备。2.6.3. 维护系统及维护队伍XX提供的模型城市无线覆盖的方案是有线网络加无线网状网(Wireless Mesh)的方案。无线网状网(Wireless Mes62、h)各个路由器之间的连接是无线连接,无线网状网特有的自组网、自修复特性,可以大大节约网络维护的工作量。维护工作的主要功能包括如下几个方面:1. 网络设备维护,对各种设备可用性、设备性能、流量等的维护2. 服务器维护,主要指对CPU、内存、磁盘空间、服务、进程、网卡、日志、文件和目录等的维护3. 应用系统维护,指对Email、DNS、中间件、数据库等可用性、系统资源占用和性能指标的维护4. 业务系统维护,主要指对营业、计费、客户等业务平台等最核心运营系统的维护。在模型区全城无线覆盖后,建立专门维护队伍,对除有线传输网之外的无线设备、服务器、应用系统等进行维护。2.7. 无线安全无线网络安全是一个63、不断改善和升级的过程,当前WLAN所使用的主要安全机制包括SSID、物理地址(MAC)过滤、有线对等保密机制(WEP)都已经在实际使用中显露出弊端。将802.1x端口控制技术、EAP认证机制和AES加密算法相结合,可以使WLAN安全性能得到较大提高。本方案采用无线安全技术组合:802.1x+EAP+AES。图 11网络安全结构图在有线交换网中划分出专门Vlan用于无线设备的接入,以保证有线与无线的相对隔离。可根据需要在三层交换机上配置Vlan间路由实现无线与有线网络的互通。无线客户端在使用无线网络之前,必须向证书服务器申请用户数字证书。在网络管理中心在核实用户信息后,为该无线客户端分发证书。客64、户端可凭该证书登录无线网络。无线客户端登录时,首先通过终端的802.1x程序,向Radius服务器提交登录请求,并同时提交用户数字证书;Radius服务器将该证书信息转交给证书服务器;证书服务器判断用户提交证书的有效性,并将结果返回给Radius服务器;Radius服务器根据该结果,通知AP允许或禁止该用户接入。用户允许接入后,用户终端和AP之间利用数字证书中约定的密钥、运用AES加密算法进行通信。2.8. 总结本部分阐述了核心区无线网络覆盖达到的目标,无线城市覆盖分阶段实施的目标和实施计划,新建无线网络与现有系统的结合。在本部分还阐述了传输网的租用和建设的规范以及网络建设的整体架构。最后本部65、分讲述了网管的架构、网管安全架构以及运营维护的架构及方式。本方案的主要特点总结如下。l 传输带宽高Azalea产品的一大优势就是数据速率在无线网络中进行多跳传输后,仍然可以保持较高的传输速率,保持大量并发用户连接,保证数据、语音、多媒体应用的带宽。l 建设方便、成本低Azalea Wireless Mesh 是一种基于多跳路由、对等网络技术的新型网络结构,具有移动宽带的特性,同时它本身可以动态地不断扩展,自组网、自管理,自动修复、自我平衡。利用Azalea无线路由器组建的Mesh网可以只和有线网络有一条链路进行连接,而保证网络的正常工作。利用互为备份的两个无线路由器与有线相连,即可以增加网络的66、带宽,也增加了网络的稳定性。利用Azalea无线网状网路由器进行无线网络建设时,只需要在必要的地方建设有线,其他地方全部通过无线连接。可以节约网络布线的费用,还可以节约大量的有线路由器、交换机等设备的采购及部署成本。Azalea无线路由器具有自组网能力,将多个设备放置在一定区域内,它们会自动工作,发现其它的设备,从而自己组成一个无线Mesh网,不需要太多的配置,这无疑会简化整个网络的安装和调试。l 支持高速漫游移动性和漫游在Azalea无线网状网方案中是一个非常重要的方面。Azalea无线网络在漫游切换技术上采用自主知识产权的专利技术,达到北美运营级别对漫游的苛刻要求,保证高速运行的客户端在跨67、子网漫游时各项服务的畅通。l 网络数据安全Azalea无线网络方案提供了多种基于802.11i的安全方案:WEP, WPA-AES,WPA-TKIP等。WPA-AES可以提供对无线网络金融级别的安全保证。这个方案也与工业标准AAA RADIUS服务器的用户认证方案一致。它通过RADIUS服务器对访问者进行认证,只有通过认证的客户才能使用无线网络的资源。在L2层,无线Mesh支持VLAN技术,通过区分不同的VLAN,可以保证不同VLAN之间的保密性。l 管理方便Azalea NMS网络管理系统,可对整个无线网络进行集中式管理。Azalea NMS支持SNMPv1、SNMPv2、SNMPv3,通过68、部署Azalea NMS,网络管理员可轻松实现:远程网络配置、集中网络安全管理、网络性能实时监测、接收网络故障报警,并可通过专家分析系统协助解决网络中可能出现的各种问题。l 接近零维护在进行无线部署时,可以采用双portal备份的方式,也就是每一组无线覆盖的区域,有两个无线路由器连接到有线上。当一路有线发生故障时,网络数据可以通过另一路有线与外部相连。该功能即实现了正常工作模式下的负载分担,又实现了故障模式下的设备快速切换。Azalea无线路由器特有的故障自修复能力,为无线Mesh网提供高可靠性和健壮性,使整个无线网络接近零维护的理想状态,大大减轻了网络维护人员的工作负担。3. 无线城市网的总69、体技术论证3.1. 无线技术发展趋势的分析3.1.1. 无线通信技术发展的历史和未来古时“千里眼,顺风耳”表达了人们对通信特别是远距离通信的向往。很长一段历史时期,远距离无线通信只不过是人们的一种梦想与渴望。19世纪末马克尼的电报宣告了一个新时代的到来。20世纪是无线通信技术发展的黄金时期。40年代无线通讯理论得到了长足的发展。可捷尔尼可夫,香农(Shannon)等对无线通信理论做出了卓越的功勋。20世纪下半叶,硬件技术突飞猛进,各种新的电子元件出现,才使得无线通信设备进入寻常百姓家。无线通信技术的长足发展,给人们的生活方式带来了深刻的变革。据统计1990年,全世界只有1000万蜂窝电话用户。70、1999年仅中国用户就超过4000万,2006年则达4.26亿,宽带上网人数为7700万人。 近20年,移动通信标准经过了三代。第一代移动通信标准主要基于模拟信号处理,以美国AMPS, 英国TACS,北欧NMT450/900等模拟FDMA技术为代表,现已被淘汰。第二代移动通信标准,例如GSM, CDMA等都曾经为全球移动通信业的高速发展立下了汗马功劳,促进了全球通信事业向全球化、数字化、宽带化、网络化和智能化的方向迈出了一大步,从而使全球移动通信业呈现出一派空前繁荣的景象。GPRS也属于第二代,它基于GSM网络,只不过在硬件和软件上稍加改进,GPRS为用户数据型服务提供了自由空间。码分多址(C71、DMA)技术是新一代数字无线多址技术。CDMA技术提高了无线频谱效率,所以也被称为2.5G技术。第三代移动通信标准。3G基于扩频通信技术。它将提供比2G更优秀的话音传输和数据传输业务。第三代主要处于研发阶段,各国有不同的框架和体系,但基本上是基于ITU-2000。比较优秀的有欧洲的W一CDMA标准、北美的CDMA2000标准以及我国具有自主知识产权的TD-CDMA。随着时代的发展,Wi-Fi技术和WiMAX技术应运而生。Wi-Fi和wimax采用OFDM技术,可以向4G平滑过渡。Wi-Fi的无线网络规范是IEEE 802.11,最高带宽为54Mbps,在信号较弱或有干扰的情况下,带宽可自动调整72、,从而有效地保障了网络的稳定性和可靠性。其主要特性为:速度快,可靠性高,在开放性区域,通讯距离可达几百米甚至几公里,在封闭性区域,通讯距离为几十米到几百米,方便与现有的有线以太网络整合,组网的成本更低。WiMAX是一项新兴的无线通信技术,能提供面向互联网的高速连接,据称该技术能提供覆盖三十英里范围的高速互联网连接。它也是一种功能强大的无线技术,将是固定电话运营商还击移动通讯的有力武器。使用这种技术,用户可以在远距离以较快的速度进行数据通讯。尽管与当前的技术相比,3G网络的速度已经有了大幅提高,但是相对于Wi-Fi和WiMAX来说,3G网络的速度就是太小了。WiMAX与Wi-Fi一样,都是用于传73、输无线信号的技术,但Wi-Fi解决的是无线局域网的接入问题,而WiMAX解决的是无线城域网的问题。虽然wimax有很好的应用前景,但是在现阶段来看还没有成熟的产品和应用。以WiFi和wimax技术为基础,无线网状网(wireless mesh)成为了无线通信界的宠儿。无线网状网(Wireless Mesh)是新兴的无线网络科技,可被用于无线宽带、市政管理、灾难救助、安全监控、工业管理、物流协作等等领域,已在美国等地形成一个增长迅速的市场。无线网状网的典型拓扑结构如下图示意:图 12Mesh典型结构示意图无线网状网与传统WLAN不同,它将数据以无线路由方式传输到有线宽带网,从而大幅减少了对成本高74、昂的有线连接的需求,并降低了网络部署的复杂程度。同时,无线网状网不仅显著地扩大了覆盖范围,可以构建包括室外场所在内的大范围的网络,还特别适用于那些传统WLAN系统无法覆盖,或由于网络条件限制而导致使用传统有线访问成本过高的地区。无线网状网在解决最后一公里接入的问题上也有很好的表现。由于它独特的无线及网络特性,本身又有一些特殊的功能,有线与传统的WLAN技术是无法与之相比的。同时由于无线网状网集中考虑的是路由和漫游等问题,所以无线网状网可以和下层的无线技术Wi-Fi和wimax兼容,借助Wi-Fi和wimax优异的物理层和mac层的技术,在加上无线网状网在组网和漫游,路由上的优势。无线网状网将超75、越以前所有无线网络技术。下表列出了所有技术所支持的传输带宽。表格 3不同无线技术支持的带宽名称所支持的传输带宽GPRS80kbpsCDMA 1x114kbps3G384kbpsWi-Fi54Mbps无线网状网54Mbps3.1.2. 最新无线技术的介绍无线技术的发展从来没有停止过,而近几年发展更加的迅速。新技术经过科技界仔细的研究逐渐成熟,其中典型的代表是OFDM技术和MIMO技术。OFDM的提出已经有40年的历史,第一个实际应用是军用的无线高频通信链路。但这种多载波传输技术在双向无线数据方面的应用却是近10年来的新趋势。经过多年的发展,该技术在广播方式下的音频和视频领域以及得到广泛的应用。近76、年来,由于数字信号处理技术的飞速发展,OFDM作为一种可以有效对抗ISI的高速传输技术,引起了广泛的关注。OFDM技术已经成功的应用于WLAN、Wimax等系统中,它可以有效的消除信号多径传播所造成的ISI现象,因此在移动通讯中的运用也是大势所趋。OFDM技术有以下的优点:其一,把高速率数据流通过串并转换,使得每个子载波上的数据符合持续长度相对增加,从而有效的减少由于无线信道的时间弥散所带来的ISI,减少了接收机内均衡的复杂度。其二,OFDM系统由于各个子载波之间存在正交性,允许信道的频谱相互重叠,因此与常规的频分复用系统相比,OFDM系统可以最大限度地利用频谱资源。其三,各个子信道的正交调制77、和解调可以通过采用离散傅立叶反变换和离散傅立叶变换的方法来实现。随着大规模集成电路技术与DSP技术的发展,快速傅立叶变换和反变换都非常容易的实现。其四,无线数据业务一般存在非对称性,下行链路中的数据传输量要大于上行链路中的数据传输量,OFDM系统可以通过使用不同数量的子信道来实现上行和下行链路中不同的传输速率。其五,OFDM易于与多种接入方式相结合使用,构成OFDMA系统,其中包括多载波码分多址MCCDMA、调频OFDM以及OFDMTDMA等等。 XX无线网状网技术采用了OFDM技术来实现物理层的传输。因此,可以在20M的带宽提供了最高54Mbps的传输速率。MIMO技术是另外一个可以提高频谱78、利用率的技术。MIMO系统在发送端和接收端都使用多个天线,主要是通过空间分集在一个密集的多径散射环境中利用多径信号。MIMO系统可以利用很多种不同的方法来得到分集增益,或实现容量增加。通常有三种MIMO技术。第一种是通过最大化空间分集来提高功率效率,如STBC和STTC等。第二种是使用分层的方法来提高容量。典型的例子是Bell实验室的V-BLAST。第三种类型在发送端使用信道的信息。MIMO使用了新维度空间来提供分集增益,因此在各种标准中所采用。在802.11标准中,一个新成立的WNG组中正努力制订一个MIMO的标准802.11n。一旦标准推出,XX有计划在第一时间将MIMO技术加入公司的产品79、中。Zigbee也是特点鲜明的无线数传网络,在城市网络建设中它也具有一席之地。Zigbee是一种短距离、低速率无线网络技术。Zigbee拥有一些独特的技术优势:其一,省电。其二,采用了碰撞避免机制,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避免了发送数据时的竞争和冲突;其三,节点模块之间具有自动动态组网的功能,信息在整个Zigbee网络中通过自动路由的方式进行传输,从而保证了信息传输的可靠性。其四,时延短。其五,网络容量大,可支持达65000个节点。Zigbee的网络可以融合到XX的无线网状网内,成为MeshofMesh的结构。3.1.3. 未来无线通信的发展趋势尽管第三代移动通信系统在通信80、的容量与质量上较第二代移动通信有明显提高,但由于其核心技术未能发生革命性的变革,因此无法解决在有限的频率资源上提供广泛覆盖且速率达到100Mbit/s以上的宽带乃至广带移动多媒体业务的突出矛盾。随着时代的发展有人提出4G甚至是5G的概念。无论通讯技术如何发展,以下是未来无线通信技术发展的必然趋势:(1) 多种业务同时运行在同一个无线网络中。不管是从电话网2G和3G的发展趋势还是从数据网出身的Wi-Fi还是wimax的发展来看。他们的发展方向都是同时支持语音、视频和数据业务。同时支持多种业务模式已经成为无线网络的大势所趋。(2) 数据业务传输量变大,将由以前的从属地位上升为主导地位,而数据业务比81、语音传输业务信息量要大的多,优质的语音业务以64kbit/s即可实现,而数据信息比这要大的多。(3)全IP技术将成为无线网络技术的主流。将有线网络非常成熟的TCP/IP技术移植到无线网络里是一个必然的趋势。3.1.4. XX无线网状网代表无线网络未来发展趋势XX的无线网状网代表了最尖端的无线网络技术,在物理层和数据链路层无线网状网采用了宽带接入技术Wi-Fi技术。正是由于无线网状网采用了最先进的无线技术(OFDM和MIMO技术)。因此具有非常高的频谱利用率,在20M的带宽上可以提供最高108Mbps的传输速率。XX的无线网状网在设计之初就是为多种不同业务提供统一的传输平台。在无线网状网上可以同82、时支持语音、视频和数据业务的传输。在这方面XX做了大量的工作。研发了自己的3层的QoS机制和流量控制算法,从而保障了语音和视频的快速传输和数据的无差错的到达。XX在融合了下层的wifi技术的同时,在IP层和Mac层做了大量的研发来将单独的节点连接成为拓扑任意的网络结构。XX公司坚决的采用多Radio的设计思路,提升了单个节点的能力。同时XX拥有世界上性能最好的无线环境下的路由技术和漫游技术。极大的提升了无线网状网的整体性能。XX的无线网状网代表了无线网络未来的发展趋势。因为它是基于成熟的TCP/IP发展起来的,同时又融合了最新的无线技术。它是TCP/IP在无线的扩展,借助TCP/IP的强大的生83、命力,无线网状网代表了为来无线网络的发展方向。3.2. Wi-Fi技术概述和发展趋势3.2.1. Wi-Fi IEEE标准综述为了让Wi-Fi技术能够被广为接受和使用,必须要建立一种业界标准,以确保各厂商生产的设备都能具有兼容性与稳定性。于是IEEE开始着手指定WLAN标准。这些业界标准定义了无线通讯的物理层以及MAC层。802.11a扩充了802.11标准的物理层,规定该层使用5GHz 的频带。该标准采用OFDM(正交频分)调制技术,传输速率范围为6Mbps54Mbps,共有12个不重叠的传输信道。这样的速率既能满足室内的应用,也能满足室外的应用。802.11b规定采用2.4GHz 频带,调84、制方法采用补偿码键控(CKK),共有3个不重叠的传输信道。传输速率能够从11Mbps 自动降到5.5Mbps,或者根据直接序列扩频技术调整到2Mbps和1Mbps,以保证设备正常运行与稳定。802.11g是今年6月12日正式定案的第三个传输标准,共有3个不重叠的传输信道。它虽然同样运行于2.4GHz,但由于该标准中使用了与802.11a标准相同的调制方式OFDM,使网络达到了54Mbps的高传输速率,而基于该标准的产品价格也只略高于802.11b标准产品。802.11e将解决802.11网的QoS特性。它不像以太网那样,采用MAC层,而是代之以时分多路接入(TDMA)技术,并对重要通信增加额外85、纠错功能。目前标准还没有定案,原因在于对服务级别仍存在争议,另外,如何具体实现特定服务级别也还是个问题。802.11f 主要解决802.11在网间互连方面存在的不足。用户在两个不同的交换网段(无线信道),或两种不同类型无线网的接入点间进行漫游时,如何更好地维护网络连接,无线LAN具备蜂窝电话那样的灵活性显得至关重要。802.11h力图在传输功率和无线信道选择上比802.11a更胜一筹,它与802.11e一道将成为欧洲广为接受的标准。802.11i主要是克服802.11在安全性方面存在的不足,不像WEP,它是一类基于AES加密算法的完整新型标准。802.11n,下一个无线新规范,采用了MIMO技86、术,这一新规范的数据传输速率尚未确定,但至少将在100MBps以上。目前该标准还是草案阶段。802.11s,标准可以和目前的802.11a/b/g标准相兼容,节点之间可以自动发现并组成网状网络,通过网入口(Mess protal)接入现有的802.11网络。目前该标准还没有出台。3.2.2. Wi-Fi的接入标准详细讨论主流的无线局域网产品最早来自于 IEEE 组织于 1997 年 6 月批准的 802.11 标准。在随后为了能有更高的数据通信带宽、更多的功能和能促使无线局域网得到更快速的发展, IEEE 组织新的的工作组将 802.11 标准进行了扩展和加强。下表表达了当前最为流行的三种不同87、的 IEEE 802.11 扩展标准的特性:表格 4 802.11标准特性802.11b 802.11a 802.11g 标准批准时间 1999 年 7 月 1999 年 7 月 2003 年 6 月 每子频道最大的数据速率 11Mbps 54Mbps 54Mbps 调制方式 CCK OFDM OFDM 和 CCK 每子频道的数据速率 1,2,5.5,11Mbps 6,9,12,18,24,36,48,54Mbps CCK: 1,2,5.5,11MbpsOFDM: 6,9,12,18,24,36,48,54Mbps 工作频段 2.4-2.4835GHz 5.15-5.35GHz5.725-5.88、875 GHz2.4-2.4835GHz 可用频宽 83.5MHz 300MHz 83.5MHz 不重叠的子信道 3533.2.3. 其他主要Wi-Fi标准概述802.11e对实时通信要求较高的图像传输与语音传输,要想采用LAN技术的话,已被11e采用为标准的QoS技术是必不可少的。11e所期望的QoS有两个关键:(1)向哪些数据分配优先发送权;(2)如何提高数据传送效率。对于第(1)项中的发送权分配方式,规定必须将2种技术作为必备功能来封装,至于使用哪种方式可以由厂商或用户来进行选择。而第(2)项提高效率的技术则作为选项提供,安装与否由厂商决定。另外,发送权分配方式与提高效率的技术是相互独立89、的关系。发送权分配方式有2种,分别是以数据类型为基础的优先控制型和由调度程序进行总体管理的确保带宽型。前者根据数据类型分为4个优先等级,提供不同的等待时间和数据发送时间,被称为EDCA(Enhanced Distribution Channel Access)。使用调度程序的方式则由调度程序接收终端发出的请求,根据一定的规则向终端提供发送权限,被称为HCCA(HCF Control Channel Access)。提高效率的可选项技术包括:(1)终端间不经过登录就直接进行通信(DLP,Direct Link Protocol);(2)连续发送多项数据,只接收一次ACK(Block ACK);(90、3)缩短周期、重复执行低耗电模式的节能方式(APSD,Automatic Power Save Delivery)。该标准可以使语音和视频的传输质量得到很大的提升,XX无线网状网支持该标准。802.11i WPA(Wi-Fi Protected Access)作为802.11i标准的子集,包含了认证、加密和数据完整性校验三个组成部分,是一个完整的安全方案。其核心是802.1x(端口访问控制技术) 和TKIP(Temporal Key Integrity Protocol)。WPA是一种继承了WEP基本原理而又解决了WEP缺点的新技术。由于加强了生成加密密钥的算法,因此即便收集到分组信息并对其进91、行解析,也几乎无法计算出通用密钥。其原理为根据通用密钥,配合表示电脑MAC地址和分组信息顺序号的编号,分别为每个分组信息生成不同的密钥,然后与WEP一样将此密钥用于RC4加密处理。通过这种处理,所有客户端的分组信息所交换的数据将由各个不相同的密钥加密而成。无论收集到多少这样的数据,要想破解出原始的通用密钥几乎是不可能的。WPA还追加了防止数据中途被篡改的功能和认证功能。由于具备这些功能,此前WEP中倍受指责的缺点得以全部解决。WPA不仅是一种比WEP更为强大的加密方法,而且有更为丰富的内涵。端口访问控制技术端口访问控制技术(802.1x) 是用于无线局域网的一种增强性网络安全解决方案。当无线工92、作站STA与无线访问点AP关联后,是否可以使用AP的服务要取决于802.1x的认证结果。如果认证通过,则AP为STA打开这个逻辑端口,否则不允许用户上网。802.1x要求无线工作站安装802.1x客户端软件,无线访问点要内嵌802.1x认证代理,同时它还作为Radius客户端,将用户的认证信息转发给Radius服务器。802.1x除提供端口访问控制能力之外,还提供基于用户的认证系统及计费,特别适合于公共无线接入解决方案。AES标准为了能提供更高级别的加密保护,802. 11i采用了新的WLAN 架构,支持新的AES标准。其中TKIP 采用WEP 机制里的RC4 作为核心加密算法,可以通过在现有93、的设备上升级固件和驱动程序的方法达到提高WLAN 安全性的目的。CCMP 机制基于AES加密算法和CCM认证方式,使得WLAN 的安全程度大大提高,是实现RSN 的强制性要求。在XX的无线网状网内同样支持该标准,使网状网更加安全,更加可靠。3.2.4. Wi-Fi的发展趋势专家预测,Wi-Fi的发展将有如下几个趋势,分别是:网络趋向高速化:正在制定当中的802.11n将最高传输速率提高的100Mbps以上。网络扩展性提高,配置趋向智能化,正在制定当中的802.11s就是关于mesh的标准,XX公司的产品将兼容该标准。QoS和安全性大大提升:通过802.11e和802.11i,使得Wi-Fi的安94、区性和QoS机制得到了很大的提升。网络漫游趋向广泛化:未来接入点之间的漫游以及从3G到Wi-Fi网络的漫游所需的信令协议将要出台。3.2.5. 无线网状网是Wi-Fi未来发展的趋势从对Wi-Fi未来的发展趋势上可以看出,它的发展方向所具有的元素在无线网状网上都可以找到。Wi-Fi未来的发展趋势包括网络的扩展性提高,配置趋向智能化,网络漫游趋向广泛化。这些特性都是无线网状网关注的焦点。并且无线网状网在这些方面都已经取得了很多的成果。同时无线网状网同样需要Wi-Fi的支持。因为Wi-Fi技术具有得天独厚的优势。由于Wi-Fi的终端已经非常普及,并且价格便宜。无线网状网将Wi-Fi技术结合进来,有利95、于利用Wi-Fi的终端,时无线网状网迅速的普及。(WAPI 标准)因此,无线网状网和Wi-Fi的结合是各取所需,是无线网络技术发展的必然。3.3. wimax技术概述和发展状况1999年,IEEE成立了802.16工作组来专门研究宽带固定无线接入技术规范,目标就是要建立一个全球统一的宽带无线接入标准。而为了促进该标准的成功制订,诺基亚,Harris与Ensemble发起成立了wimax论坛,意图在全球范围推广这一标准。2001年底,IEEE 802.16工作组发布了其第一套标准:IEEE 802.16。该标准的主要特点包括以下几个方面:覆盖范围大,数据传输率高。具有丰富的业务功能:具有QoS性96、能的数据、视频、话音(VoIP)业务。可以提供三种不同等级的服务。IEEE 80216MAC具有带宽分配和QoS机制,支持各种不同的用户环境,容许在同一信道上同时出现上千个不同用户环境。 具有可靠的安全性:标准在MAC层中利用一个专用子层来提供认证、保密和加密功能。WiMAX商用状况 从总体上来看wimax不够成熟。(频段资源问题,没有成熟的终端,价格昂贵)但是无论是固定WiMAX还是移动WiMAX,都已经开始了部署和测试,像英国电信、美国AT&T、韩国SKT等运营商,都已经开始部署和测试WiMAX技术。总体上,固定WiMAX走得超前一些。而对于移动WiMAX,在韩国发展很快。借助于去年的AP97、EC会议,韩国试验了该技术。3.4. 无线网状网技术概论3.4.1. 无线网状网的概念无线网状网是一个宽泛的概念,从目前来看,无线网状网的下层(物理层和数据链路层)都是采用的802.11的标准。无线网状网充分利用wifi在本地覆盖可以提供最高54Mbps的传输速率的优势,并且wifi终端的价格非常便宜的优势。同时在无线网状网的节点之间可以通过无线的方式进行互联。从而组成一个城市网。因此,无线网状网将wifi对热点和热区的覆盖扩展到热城的范围。无线网状网具有如下的优势:其一,无线网状网着眼于规模巨大的城域网,具有可扩展性。其二,wifi是一个个单独的覆盖,而无线网状网则着眼于布网。在充分考虑无线98、环境路由算法的支持下,整体的无线网状网的性能不是单个Wi-Fi AP可以比拟的。其三,城域网的漫游切换可以保证终端在无线网状网内自由的移动而不会产生中断的现象。其四,可以对无线网状网进行整体的管理。XX公司的无线网状网在解决这些难题方面投入了大量的力量,并且形成自己的技术优势,掌握了自己的多项国际专利。3.4.2. 无线网状网的技术演进无线局域网为住宅、办公室和热点(例如咖啡店)提供自由的宽带接入。自标准化以来,无线局域网Wi-Fi标准已被广泛采用,并因其快速、成本低廉和便捷取得了巨大的成功。但是,为了覆盖更广的区域,需要更多接入点。由于现有的解决方案要求每个接入点必须通过线缆与有线网相连,因99、此需要在接入点与交换机或路由器间用很长很长的线缆进行连接,同时还需要多个交换机和路由器。这样使得网络结构复杂,难以配置,同时布署成本高,而最重要的是无线的真正意义受到极大限制。能不能使得网上的无线设备可以像路由器一样使用,对数据进行不断转发,从而把接入点的覆盖服务延伸到十几公里或更远呢?无线网状网(Wireless mesh)的基本思路被人们提了出来,用以解决它。在传统Wi-Fi应用、WiMAX技术研讨风起云涌之际,“无线网状网”技术又步入了无线的舞台,而且无线网状网产品已经发展到第三代。目前,它已经被业内普遍认为是无线网络技术的一个发展方向。2004年8月5日的通信信息报评论:无线网状网作为100、无线通信技术的“明星”,从网络拓扑结构上来讲,是无线版、缩微版的互联网。它与有线互联网的不同之处在于:笔记本电脑或掌上电脑等移动终端设备在装有无线网状网芯片集后,还可以作为网上的路由器或中继器。依托于这种独特的网络架构,无线网状网具有自组网、自管理、自动修复、自我平衡的特点,支持多种业务的优势也备受业界推崇,把它看作是无线网络的未来。起源和应用现状无线网状网的研究是早于互联网,起源于美国DARPA计划中对MANET(Mobile Ad Hoc Network)的研究,主要是为高要求的战地通讯服务。但是,由于无线网状网技术本身存在着许多高难度的技术要素,当时的科技水平并不能实现一个完全达到设计要101、求的无线网状网。今天,在经历了多年的技术进步和商业推动之后,商用的无线网状网最终成为现实。现在不仅是美国,欧洲和日本等地区,甚至是那些苦苦追寻“物美价廉”的通讯体系的第三世界国家,都对无线网状网技术的出现感到非常高兴。以旧金山、费城、伦敦、巴黎、东京、首尔(韩国首都新称)等国际性城市都已经采用或计划采用无线网状网技术布设城域无线网状网。带动经济繁荣、增加税收、降低城市犯罪率、优化市政运作、提高市民认可,成为了无线网状网给这些城市所带来的主要益处。技术现状:正处于第三轮浪潮后期在实现无线网状网的技术流派中,有多个具有阶段代表性的体系。第一轮浪潮的典型代表是基于2层所实现的无线网状网方案,实际上是102、通过增强了一些物理指标,增加了一定网状网智能机制的常规接入设备(俗称Access Point,即AP)来实现的。其中的一些产品也可以被理解为“网桥+AP”。这一阶段的产品主要特征是适合小规模组网、连接多个热点。第二轮浪潮的典型代表则是基于3层所实现的方案。这一阶段的主要成就是:向第3层产品发展,能够支持更为复杂、规模更大的应用。但由于使用的是来自于有线网络成熟的被广泛应用的3层路由技术,不能很好的适应无线网络的情景,没有发挥无线网络的真正潜力。XX一直是无线网状网技术第三轮浪潮的技术先锋,并且是第3轮浪潮后期的领导者。与前有的技术体系不同,XX采用了专为考虑无线环境开发的独特的、3层的多Rad103、io、多频段、多频道系统,是目前世界上最先进的无线网状网技术之一。相对于其他的技术实体,XX正在进行下一步的研究计划。根据该计划,在不久的将来,XX将在现有的第3代技术中融入MIMO等更多以IP为基础的4G通讯技术,并以开放的姿态进行与WiMAX、Zigbee等其他新技术的融合。3.5. XX的无线网状网XX的无线网状网在开始设计之初就是一个2.5层(同时对2层和3层进行设计)的多Radio的mesh网络。因此,从无线网状网的分类上是属于第三代的无线网状网,即目前为止最先进的无线网状网。它的特点是网络具有高扩展性,先进的路由技术,快速的漫游技术,自动组网和自动愈合等各种先进的网络特性。特别适合104、于大规模的布网,比如城域网。3.5.1. XX无线网状网技术概述路由技术XX的路由技术AWR(adaptive wireless routing)是一个充分考虑到无线链路的不稳定性而专门设计的路由算法。AWR来源于距离矢量算法DBF算法。它是一个自适应的,分布式的,具有前瞻性的路由协议,它专门设计应用于无线网状网,能够快速灵活的适应拓扑及无线链路质量的变化。并且具有很低的计算和通信开销,保证在任何时候都不存在环路。和其他协议相比它具有如下的优势。l 对于移动的和固定的无线网状网都能够很好的工作l 可以处理低,中等和高速的移动速率l 可以将无线链路质量考虑在内来处理路由算法l 很好的适应大的,密105、集的网状网络l 特别适合于在一大组节点之间的流量是随机的和零星的,而不是在一小组节点之间集中的流量l 作为一个具有前瞻性的协议,AWR也适合于通信对之间时变的场景l 很好的适应于多无线网卡,多跳的无线网状网下图是通过仿真计算得出的AWR和其他无线网状网路由算法的比较结果。图 13典型路由算法比较在100个节点,流量负载比较大的情况下进行仿真研究。左图表示的是包的通过率,如图所示,其他网状网的路由算法的性能基本在同样的水平,而XX的AWR的算法的包通过率远远高于其他路由算法。从包的延迟情况来看正好和左图相反,AWR算法的延迟最小。因此,从上面的仿真可以看出,AWR算法的性能要远远的超出其他同类路106、由算法。城域网的节点数量一般都在100以上,所以上面的仿真结果非常具有针对性,并且随着网络规模的扩大,AWR显示的性能优势会更大。Motrix漫游技术Motrix是XX产品提供的支持用户跨网段漫游的服务。我们已经知道,在Azalea的无线网状网中,每一个MSR4000都是一个路由器,也就是三层结构实体。在网状网中的每一个BSS被分配不同的IP子网。这些IP子网通过MSR2000的路由服务相互连接。当一个客户端关联到一个BSS时,它被静态或或通过DHCP动态的分配到这个BSS的IP子网。当客户端又连接到另外一个MSR4000的BSS时,如果客户端试图保持最初的IP地址,并最小化对目前新IP地址上107、连接的干扰,Motrix可以达到这个目标。Motrix的优势是切换时间短,可以达到电信级别的要求,切换时间下小于50ms。因此可以保障在XX的无线网状网中无障碍的采用wifi手机通话。自组网和自愈合XX的无线路由器可以自动发现周围的邻居,并且自动的根据信号的质量从中挑选最好的一条或者几条建立无线链路,从而在没有任何人员干预的情况下实现网络的自动组网,自动路由的功能。这种自动组网的功能可以大大的减少施工人员的配置工作,缩短施工的周期。更为重要的是,可以在城市应急等应用中利用XX产品的这个特性来实现快速组网。XX产品的自愈合是指当某个XX无线路由器发生故障后,路由器可以自动的通过其他的无线路由器建108、立无线链路来实现网络的自动愈合。通过这个特性,可以大大的提高网络整体的可靠性和稳定性。这在城域网的建设和维护中是非常重要的。高扩展性由于XX的无线网状网是一个3层的网络,每一个做接入的路由器都是不同的网段。路由算法是基于网段来进行运算。因此整个无线网状网具有非常大的扩展性。通过光纤或者无线的骨干网络,整个的无线网状网可以扩展到广域网的范围。端到端的QoS解决方案各种应用在有限带宽的无线网络里是不断的发生变换的。如果没有QoS保证,就不能支持高质量的实时的多媒体应用,比如VOIP和视频应用。XX的解决方案是多层的端到端的解决方案,保证跨越无线网状网的声音和视频流量具有持续的更高的优先级。l 支持109、第2层的802.11e和第3层的DiffServl 支持2层和3层之间的QoS映射l 支持流量控制。在每个端口的带宽控制。在丢包时考虑包的优先级。当流量拥塞出现之前就会得到控制。下面两个图应用XXQoS方案的实测结果。图 14 QoS实测结果图红线代表的是高优先级的视频流。绿线和蓝线分别代表了16Mbps的以最大可能进行传输的两路数据。左图是只应用了802.11e的测试结果。从图中可以看出,在两路数据流加入后,视频流的传输速率呈现阶梯型下降。当使用了XX的QoS的保证机制后,测试的结果如右图所示。不管数据流传输的速率有多大,都可以保证视频流端到端的流量。安全性安全是无线网络极为关注的要点。为了110、保护客户的网络安全,XX采用一种多层的、经得起时间检验的、基于开放标准的方法。该方法对将来而言,既稳健又灵活。金融级的安全机制可自动防御非法接入或攻击,同时采用多种加解密体系和安全管理方式,充分免除客户对无线安全的担忧。Radio 射频管理XX的无线射频管理用来优化WDS之间的无线资源,它具有的功能为:l 自动发现相邻的路由器l 自动提供WDS链路l 自动检测backhaul无线链路通过无线射频管理可以支持自组网,自愈合等功能。3.5.2. XX无线网状网的网络结构下图是XX无线网状网的网络结构。图 15XX网状网结构图无线网状网的每个路由器即做接入又做回程。每个路由器的接入都分配了不同的网段111、。设备之间建立WDS无线链路。整个无线网络中的其中的少数作为protal的角色,连接入有线,在路由器或者交换机上同时接入必要的服务器。比如无线网络的NMS网管,做认证使用的Radius服务器等等。根据需要还可以加上各种必要的服务器,比如sip服务器,web服务器,邮件服务器,视频服务器等等。交换机和路由器通过有线接入到公网上。3.5.3. XX无线网状网最适合无线城市网XX的无线网状网从设计之初就是为了敷设无线城市网。因此,所有考虑的出发点都是为了解决在敷设城市网有可能出现的技术问题。应用XX的无线网状网,可以为整个城市提供几十M的带宽,从而完全有能力同时接入语音、视频和数据业务。XX无线网状112、网更多的考虑了整个城市布无线网络时终端之间的通信的性能问题。通过XX的各种技术的支持,XX整体的无线网络性能要远远好于其他同类产品。因此,在模型这样的城市项目中应用XX无线网状网是最佳的选择。4. XX县网的基础建设规划4.1. XX县网络的架构规划网络组网结构的可靠性,主要是对网络互联通道的备份考虑和设计,通过备份线路及设备,保证任何时刻、任何节点之间都有可达的路由。XX县网状网络在整体结构上包含广域网出口、光纤骨干网络、无线网状网汇聚网络及无线网状网覆盖网络四部分。其中广域网出口、光纤骨干网络和无线网状网汇聚网络均需要考虑冗余备份链路,以避免单点故障(单一节点故障影响到整个网络)。XX县网113、络整体架构如下图所示:图 4.1整体网络结构详图上图为XX县三期完成后的整体网络拓扑结构,由于一期覆盖面积只有 平方公里,所以在一期网络中可以适当简化网络结构,但是必须要考虑到将来能平滑扩容到三期网络。下面详细对各部分网络分阶段进行设计。4.1.1. 广域网出口设计XX县的无线网状网络最终要和Internet连接起来,为政府、企业及个人用户提供各种综合的服务,所以需要到Internet的出口。如果XX县的无线网络只有一个到Internet的出口,那么一旦这个出口的线路出现故障,将导致整个网络的中断和瘫痪,所以必需要考虑进行负载分担及相互备份。建议XX县无线网状网络最终选择租用两个运营商的出口,114、这样即使其中一个网络出口链路故障,也不会导致整个网络终端或瘫痪。同样,即使有两个到Internet的出口,如果都连接到一台出口路由器上的话,如果这台出口路由器出现故障,那么同样会导致整个网络的中断和瘫痪。所以除了出口链路的备份与负载分担以外,出口路由器也要使用两台,分别连接到出口链路上和骨干网络上,这样才能保证不会由于出现单点、单链路的故障导致全网的中断。考虑到一期网络覆盖面积和接入用户量都不太大,可以先考虑租用一个Internet出口,待二期扩容后覆盖面积及用户量都大大增加后,再增加一个Internet出口作为备份和负载分担。如下图所示:一期网络出口设计:图 4.2一期网络出口设计二期扩容后115、出口设计:图 4.3二期网络扩容出口设计一期到二期的出口设计可以平滑过渡,增加出口时网络不会中断,不影响原业务。4.1.2. 有线骨干网络设计XX县共有三期,一期约覆盖 平方公里,需要使用130个无线站点进行覆盖,考虑到用户数量、带宽及网络冗余,需要13个有线接入点;二期约覆盖 平方公里,需要1250个无线站点进行覆盖,此时需要80个有线接入点;第三期完成后共覆盖约 平方公里的范围,需要2800个无线站点进行覆盖,此时需要近120个有线接入点。其中有线接入点是由光纤构成的骨干网络。这个网络的设计既要考虑实用性,又要考虑到有充分的余量为二期、三期平滑扩容。考虑到一期网络覆盖面积只有 平方公里,用116、户数量也不会很大,考虑到带宽利用率可以将一期的骨干网络作为一个分节点来设计,只不过这个分节点在核心机房或附近。二期扩容时只需增加核心交换机并将一期网络与核心交换机相连即可,届时一期中的核心节点只作为二期后的一个分节点工作。一期网络如下图所示:图 4.4一期网络结构示意考虑到三期需要覆盖 平方公里的范围,需要80个有线接入点,XX县无线网的有线骨干网络整体上也需要进行分层次设计。可以在核心机房周边较远的一个区域设置一个分节点,然后附近的有线接入点都接入到分节点而无需连接到核心节点。这样,既可以节约租用链路的总长度,也可以有效利用分节点带宽。其中,分节点至核心机房的有线网络应采用双星形网络结构,提117、高网络可靠性,降低单点故障,减轻中心节点压力,提高响应速度。有线接入点至分节点可以采用单链路,即使在个别有线接入点故障的情况下,无线网状网汇聚层仍可以选用其它迂回链路回到核心节点,只会消耗一些无线带宽资源,并不会引起网络中断。三期整体结构设计如下图所示:图 4.5三期网络结构示意4.1.3. 无线网状网汇聚网络设计无线网状网汇聚网络是无线路由器的汇聚网络,主要由XX的MSR4000系列无线网状网路由器完成,一个MSR4000系列路由器一方面连接其它的MSR4000路由器形成无线汇聚层,另一方面同时连接若干个MSR2000系列路由器,MSR4000本身不做客户端接入,客户端接入主要由MSR200118、0系列路由器完成。通过采用无线网状网技术,使大部分网内流量不经过核心及汇聚节点,而直接在无线网状网内部节点之间进行,从而减少核心节点的压力,提高全网路由效率。并且,XX公司的AWR自适应无线路由算法保证了无线网络之间的最优路径,降低数据在网络内转发的路径和次数,从而全面提高路由及通信效率。在设计无线网状网汇聚网路时,同样考虑了链路的备份,如下图中所示,无线网状网的汇聚网络整体上是连成一体的,不会由于所有覆盖设备都只连接一个有线出口而造成单点故障。4.1.4. 无线网状网覆盖网络设计无线网状网覆盖网络主要由MSR2000系列路由器完成。一个MSR2000路由器有两个无线接口,其中一个接口连接MS119、R4000路由器作为上行,另外一个接口负责覆盖附近区域。当然,在一些地点,为了节约设备,在条件允许的情况下,也可使用作为汇聚的MSR4000的一个接口作为覆盖使用。无线网状网汇聚网络和无线网状网覆盖网络拓扑如下图所示。图 图 4.6汇聚层和接入层示意4.1.5. 无线网络安全设计随着无线技术运用的日益广泛,无线网络的安全问题越来越受到人们的关注。通常网络的安全性主要体现在访问控制和数据加密两个方面。访问控制保证敏感数据只能由授权用户进行访问,而数据加密则保证发射的数据只能被所期望的用户所接收和理解。对于有线网络来说,访问控制往往以物理端口接入方式进行监控,它的数据输出通过电缆传输到特定的目的地120、,一般情况下,只有在物理链路遭到破坏的情况下,数据才有可能被泄漏,而无线网络的数据传输则是利用微波在空气中进行辐射传播,因此只要在AP覆盖的范围内,所有的无线终端都可以接收到无线信号,AP无法将无线信号定向到一个特定的接收设备,因此无线的安全保密问题就显得尤为突出。XX县无线网络既提供公众服务,更重要的是要为政府、机关、企业、学校等部门提供服务,无线网络的安全问题就尤为重要。XX公司有着丰富的无线网络建设经验,在网络设计中,我们充分考虑了无线网络安全问题,提供以下详细的无线安全解决方案。1、 非广播SSID技术IEEE802.11协议利用设置无线终端访问的 ESSID来限制非法接入。在每一个A121、P内都会设置一个服务区域认证ID ,每当无线终端设备要连上AP时,AP会检查其ESSID是否与自己的ID一致,只有当AP和无线终端的ESSID相匹配时,AP才接受无线终端的访问并提供网络服务,如果不符就拒绝给予服务。利用ESSID,可以很好地进行用户群体分组,避免任意漫游带来的安全和访问性能的问题。对于给公众提供的服务,我们可以设置一个开放的ESSID,将其在网络中进行广播,这样方便公众用户进行接入。而对于政府部门一类的用户,我们可以单独设置其它的ESSID,并且不广播这个ESSID。只有相关用户自己才知道ESSID的设置,这样就可以有效将用户分开,避免不同行业、不同应用的用户在一个ESSID122、区域中带来的问题。XXMSR4000系列产品支持16个ESSID,可以充分满足不同用户的需求。2、 有线等效加密技术WEP及WPA2l WEP无线网络安全的另一重要方面数据加密可以通过 WEP(Wired Equivalent Privacy:有线等效加密)协议来进行。WEP是IEEE802.11协议中最基本的无线安全加密措施。WEP是所有经过 Wi-Fi认证的无线局域网络产品所支持的一项标准功能,由国际电子与电气工程师协会(IEEE)制定,其主要用途是: 提供接入控制,防止未授权用户访问网络; WEP加密算法对数据进行加密,防止数据被攻击者窃听; 防止数据被攻击者中途恶意纂改或伪造。WEP加123、密采用静态的保密密钥,各WLAN终端使用相同的密钥访问无线网络。WEP也提供认证功能,当加密机制功能启用,客户端要尝试连接上AP时,AP会发出一个Challenge Packet给客户端,客户端再利用共享密钥将此值加密后送回存取点以进行认证比对,如果正确无误,才能获准存取网络的资源。XX所有型号的无线路由器都支持64位或(与)128位的静态WEP加密,有效地防止数据被窃听盗用。利用128位WEP加密,使得数据在无线发射之前进行复杂的编码处理,在接受之后通过反向处理获取原数据。这种加密方式确保数据如果泄漏,也不会暴露数据的原值。由于WEP密钥必须通过人工手动设置,因此在XX县无线网络中,可以在政124、府、机关等用户使用的ESSID中使用WEP加密技术,以保证接入和数据传输的安全性。由于WEP加密技术的局限性,使得采用WEP加密技术的网络仍不是坚不可摧的,黑客仍可以在有限的时间内破解WEP密钥。所以,为了进一步加强无线网络安全,新一代加密技术已经出现。l WPA2WPA是(Wi-Fi Protected Access:Wi-Fi保护访问)为了解决WEP加密技术存在漏洞容易被破解而提出的,它提供更高强度的安全性。后来又升级到WPA2以支持AES加密算法。WPA2安全体系中又包括TKIP和AES两种加密技术。 TKIP新一代的加密技术TKIP与WEP一样基于RC4加密算法,且对现有的WEP进行了125、改进,在现有的WEP加密引擎中追加了“密钥细分(每发一个数据包重新生成一个新的密钥)”、“消息完整性检查(MIC)”、“具有序列功能的初始向量”和“密钥生成和定期更新功能”等4种算法,极大地提高了加密安全强度。TKIP与当前Wi-Fi产品相互兼容,而且可以通过软件进行升级。XX无线产品完全支持Wi-Fi标准,只需要简单的软件升级就可以实现对TKIP的支持。 AESXXMSR系列无线路由器还支持一种基于“高级加密标准”AES的全新加密算法,以实施更强大的加密和信息完整性检查。AES是一种对称的块加密技术,提供比WEP/TKIP中RC4算法更高的加密性能,它将在IEEE 802.11i最终确认后,126、成为取代WEP的新一代的加密技术,为无线网络带来更强大的安全防护。使用现有计算设备,如果一个黑客在1秒内破解一个128位3DES加密的密钥,那么他破解一个128位AES加密密钥则需要1万亿年。所以,AES加密技术提供足够强大的安全保障措施。在XX县无线网络中,完全可以使用AES加密技术来为政府、公安等需要高安全性的用户提供足够安全性的无线网络。目前,Windows XP操作系统从SP1版本开始,已经支持在无线网络时采用AES加密技术。3、 802.1x认证技术ESSID技术和WEP技术从根本上只能解决用户区分、报文加密传输等功能,还不能提供用户接入的访问控制功能。在此,可以使用802.1x端口127、认证技术,来实现对用户的接入控制,就像用户使用拨号上网或使用ADSL一样,在使用网络前使用802.1x软件进行认证,认证通过后方可使用网络。并且,结合Radius服务器,可以同时实现对公众用户的认证计费。IEEE 802.1x协议起源于802.11, 其主要目的是为了解决无线局域网用户的接入认证问题。802.1x 协议又称为基于端口的访问控制协议,可提供对802.11无线局域网和对有线以太网络验证的网络访问权限。802.1x协议仅仅关注端口的打开与关闭,对于合法用户接入时,打开端口;对于非法用户接入或没有用户接入时,则端口处于关闭状态。IEEE 802.1x协议的体系结构主要包括三部分实体:客128、户端Supplicant System、认证系统Authenticator System、认证服务器Authentication Server System。(1)客户端:一般为一个用户终端系统,该终端系统通常要安装一个客户端软件,用户通过启动这个客户端软件发起IEEE 802.1x协议的认证过程。(2)认证系统:通常为支持IEEE 802.1x协议的网络设备。该设备对应于不同用户的端口有两个逻辑端口:受控(controlled Port)端口和非受控端口(uncontrolled Port)。第一个逻辑接入点(非受控端口),允许验证者和 LAN 上其它计算机之间交换数据,而无需考虑计算机的身129、份验证状态如何。非受控端口始终处于双向连通状态(开放状态),主要用来传递EAPOL协议帧,可保证客户端始终可以发出或接受认证。第二个逻辑接入点(受控端口),允许经验证的 LAN 用户和验证者之间交换数据。受控端口平时处于关闭状态,只有在客户端认证通过时才打开,用于传递数据和提供服务。受控端口可配置为双向受控、仅输入受控两种方式,以适应不同的应用程序。如果用户未通过认证,则受控端口处于未认证(关闭)状态,则用户无法访问认证系统提供的服务。(3)认证服务器:通常为RADIUS服务器,该服务器可以存储有关用户的信息,比如用户名和口令、用户所属的VLAN、优先级、用户的访问控制列表等。当用户通过认证后130、,认证服务器会把用户的相关信息传递给认证系统,由认证系统构建动态的访问控制列表,用户的后续数据流就将接受上述参数的监管。802.1x协议的认证过程如下:(1)当一个移动节点(申请者)进入一个无线AP认证者的覆盖范围时,无线AP会向移动节点发出一个问询。(2)在收到来自AP的问询之后,移动节点做出响应,告知自己的身份。(3)AP将移动节点的身份转发给RADIUS身份验证服务器,以便启动身份验证服务。(4)RADIUS服务器请求移动节点发送它的凭据,并且指定确认移动节点身份所需凭据的类型。(5)移动节点将它的凭据发送给RADIUS。(6)在对移动节点凭据的有效性进行了确认之后,RADIUS服务器将131、身份验证密钥发送给AP。该身份验证密钥将被加密,只有AP能够读出该密钥。(在移动节点和RADIUS服务器之间传递的请求通过AP的“非控制”端口进行传递,因为移动节点不能直接与RADIUS服务器建立联系。AP不允许STA移动节点通过“受控制”端口传送数据,因为它还没有经过身份验证。)(7)AP使用从RADIUS服务器处获得的身份验证密钥保护移动节点数据的安全传输-特定于移动节点的单播会话密钥以及多播/全局身份验证密钥。全局身份验证密钥必须被加密。这要求所使用的EAP方法必须能够生成一个加密密钥,这也是身份验证过程的一个组成部分。传输层安全TLS(Transport Level Security)132、协议提供了两点间的相互身份验证、完整性保护、密钥对协商以及密钥交换。我们可以使用EAP-TLS在EAP内部提供TLS机制。(8)移动节点可被要求周期性地重新认证以保持一定的安全级。4、 Mac地址过滤Mac地址过滤是一项简单而实用的安全接入技术。如果对某些特殊用户不方便使用802.1x认证技术,那么可以使用Mac地址过滤技术来实现用户的接入控制。在XX无线路由器上,通过配置允许接入的Mac地址或配置禁止接入的Mac地址,来实现只有允许的Mac地址才可以访问网络,其它没有被允许或被禁止的Mac地址均不能接入网络。5、 VPN技术XX县无线城市网络要给不同的用户提供服务,其中有政府、公安、交管、医133、疗等不同的行业用户,每个用户不希望与其它用户在同一个子网内,希望不同用户之间是逻辑隔离的。要实现上述功能,就需要使用VPN技术。VPN技术在有线网络中已经非常成熟,应用也很广泛。在无线网络中实现VPN,主要是采用多SSID+VPN技术来实现。如下图所示:图 4.7SSIDVPN结构示意在无线路由器上根据需要配置不同的SSID,分配给不同业务用户群使用。不同SSID在数据链路层保持逻辑隔离的,不同SSID用户间不能相互访问。不同SSID采用不同的认证方式,通过在认证服务器上对不同SSID实施不同安全接入策略保证接入安全。各SSID可根据业务的安全级别实时不同的加密传输策略。在无线和有线的接口处设134、置VPN网关。在无线客户端进入有线时,首先建立VPN连接,通过不同的VPN隧道,进入不同的有线网络系统。保证在有线系统中业务的进一步区分。客户端需要安装相应的VPN客户端,以方便的完成VPN连接。通过上述SSID+VPN方式,即可实现不同用户接入不同子网,相互逻辑隔离,并且不同用户可以访问自己公司的固定网络,而不能访问其它公司的固定网络。4.1.6. 组网设备可靠性设计建议线路的备份主要解决了网络互通路径的问题,而节点设备的可靠则解决网络的有效运转。要保证XX县无线网状网络平台的可靠性,必须要选用具备电信级可靠性的网络设备进行组网,才能使网络具有自动恢复能力、降低人工维护成本,达到电信级的可靠135、运行。4.2. MESH在建设和维护上的优势4.2.1. Mesh在建设上的优势XX县要建设全城的无线城市覆盖网络,虽然一期工程覆盖总面积约为23平方公里,规划人口约15.5万人,其中远期目标为覆盖XX县主城区120平方公里和XX县组合型城市260平方公里的范围。所以,XX县在网络设计上、设备选取上应该选择技术先进、设备通用性好,易于升级和网络扩展的宽带无线网络技术。无线网状网技术在建设上存在很多优势,在建网成本、灵活性、健壮性、扩展性等方面都很多其它技术不能比拟的。1、无机房、基站需求无线网状网建网成本相比其它无线网络要低很多,整个无线网状网只需要一个统一的机房进行维护、管理,不需要为基站建136、设机房。另外,无线网状网络的基站安装选择非常灵活,大楼、民用住宅、路灯杆、信号灯杆等都可以作为无线网状网基站设备的安装载体,而不需要单独建立其它机房基站。而采用其它技术建设无线网络如建设CDMA/GPRS网络则需要每个基站单独建立一个铁塔以及很多其它的土木工程,成本要高出无线网状网很多。2、有线需求少无线网状网在建网上,对有线的需求也存在着很大的优势。建设一个20平方公里的无线宽带网络,使用100个XX的无线网状网路由器MSR4000,从理论上来讲,只需要两个有线出口即可,整个网络中的设备均可以通过无线路由器之间的无线回程链路Backhaul来实现连接。当然,考虑到用户带宽的需求,我们应尽可能137、增加有线接入点的数量,来保证有足够的带宽资源来满足不断增长的用户业务量需求。但是,如果采用其它技术建设XX县的无线网络,对有线的需求则大大超出无线网状网的需求量。比如采用CDMA/GPRS技术建设无线网络,每个基站均需要一个光纤的连接。如采用传统Wi-Fi无线局域网技术或Wi-Fi网桥来部署XX县的无线城市网络,每个无线AP(接入点)也都需要一个有线连接。这将大大增加网络建设的复杂度和施工量,也将大大延长施工周期。4.2.2. Mesh在维护上的优势采用XX无线网状网设备建设XX县,在维护上存在很大优势,主要体现在以下几个方面:1、设备配置简单XX无线网状网产品MSR4000路由器,支持串行口138、连接配置、支持100M以太网连接配置、支持无线连接配置等多种配置的物理连接方式,支持CLI命令行配置方式、支持基于HTTP的Web登录配置、支持使用NMS网管系统进行配置等多种配置方式,使得设备配置非常灵活。XX无线网状网产品配置非常简单,通过HTTP的Web页面中的配置导航进行简单的几个配置步骤后,就可以组建起一个功能强大的无线网状网。XX无线网状网路由器还支持智能路由器配置功能,即使新出厂的路由器未进行任何配置,只需要在加电后设置一下路由器ID和Node ID,就可以迅速的和周围的其它工作在无线回程方式的路由器进行连接。XX无线网状网产品的上述优势,是一般网络产品及无线网状网产品所不能比拟139、的。2、设备管理方便XX无线网状网产品是一款智能的、电信级的、免维护的设备。它支持AWR自适应无线路由算法,可以自组网、自动愈合、自动寻找最佳路径,使得用户不需要花费很多精力在设备管理上。在设备管理方面,XX无线网状网路由器可以使用Telnet方式、HTTP的Web方式和NMS网管方式。在NMS统一网管平台下,可以实现对整个无线网状网的拓扑管理、链路管理、设备运行管理、设备配置管理、设备告警管理、设备性能管理、设备安全管理等多方面的管理功能,使用户能够远程配置、远程管理、远程查看设备信息,大大降低系统维护的复杂程度。3、设备运行稳定、维护少XX无线网状网产品有着极高的运行稳定性和自愈能力,只需140、要很少的日常维护工作,主要体现在:l XX无线网状网路由器MSR4000和MSR2000系列都是电信级的设备,有着极高的运行稳定性和系统自愈能力,可以在各种恶劣环境如高温、高寒、高湿、高腐蚀、多雨、多风的地方使用。并且,MSR4000和MSR2000系列路由器系统内部有一个检测系统各部分模块运行的进程,一旦发现某些进程异常,会自动修复或重启该模块。所以MSR4000和MSR2000系列路由器是一款不会死机的路由器。l 采用XX无线网状网路由器MSR4000和MSR2000系列组建的网络,有着很强的自愈能力。通过采用XX公司的专利技术AWR无线自适应路由协议,网络中任何一条无线链路断开或任何一个141、节点出现问题,网络都会自动形成新的网状网连接,保证网络畅通无阻。l 基于XXNMS网管平台的管理系统,可以方便的实现设备的远程配置、远程管理、远程监控,使用户在机房里就可以轻松的维护网络。4、快捷的支持XX公司是唯一在中国设立研发中心和生产中心的无线Mesh研发和生产厂商。我们可以迅速响应客户的需求,根据客户需求开发新的功能或修改现有功能。如果设备由于外界因素导致设备故障,我们可以在最短时间内提供替换设备或进行设备维修。4.3. XX县网络设计4.3.1. 概述4.3.1.1. XX县XX县是未来模型全区的政治、经济、文化中心,是郊区城市化发展的主要载体,是规划理念创新、各类资源集聚、空间布局142、合理、配套设施完善、适宜人居环境、具有一定辐射功能的现代化新城,由核心区域和若干功能小区组成,把XX县建设成中高档居住、新兴商业商务的集聚地。4.3.1.2. XX县主城区XX县主城区,是XX县城市核心功能的空间载体;是政治、经济、文化中心是以现代服务业为主体的第三产业发展高地。具体范围:约 平方公里,规划总人口 万 万人。规划XX县主城区是集商业商务,文化教育,科研培训。运动休闲、旅游度假、生活居住和都市工业等功能于一体的综合性的现代化城区。其中,需要重点培育的是现代服务业、生活居住和都市工业三大功能。空间布局上,XX县主城区区分为体育休闲区、南部城区、生态文化园区、北部城区(包括模型老城)143、都市产业区和绕城森林等六个分区。4.3.2. 站点规划站点规划是网络实施中的一个重要环节,其主要作用是估算网络实施中站点数量,为投资与其他方面提供基本的指导数据。图 4.8站点规划流程图RRM:无线资源管理算法,主要根据实际网络覆盖调整天馈系统、发射机等参数来达到最佳覆盖效果。4.3.2.1. 规划思路在MESH网的规划中,依据一些重要的网络参数来进行站点规划,所涉及到的重要网络参数有:l 覆盖类 覆盖要求(地域参数:覆盖面积或覆盖路长度) 地形参数(地形地貌特征描述) 覆盖率 平均场强要求 发射机参数接受机参数l 业务需求类 数据吞吐量 业务类型(语音/数据/视频) BER要求 业务分配百144、分比 用户数量 业务密度 接入优先级(1)覆盖与地貌的关系在覆盖类参数中,对覆盖能力影响最为明显的是地形地貌参数,不同的地域环境对信号的传播具有较大的影响:图 4.9覆盖典型地貌市区环境下,由于大楼的严重阻挡,造成阴影覆盖的效果比较严重,一般的解决方法可以通过增加发射功率或者增加站点密度来解决,增加发射功率虽然能解决信号覆盖问题,但对业务量的有效吸收存在制约因素,因此,在密集市区环境的覆盖设计中,尤其在人口密集区,一般采用增加站点密度做有效的扩展覆盖和业务量吸收。城乡接合部,地貌特征较市区开阔,同等条件下的信号覆盖效果会明显优与市区环境。郊区覆盖地貌特征单一,业务量并不很多,因此可以通过多种有145、效的手段来解决覆盖问题。(2)覆盖与数据吞吐量的关系图 4.10覆盖范围与数据吞吐量关系图在覆盖设计中,随着通信距离的增加,信号覆盖强度逐渐减弱,在其他无线环境不变的情况下,覆盖信号的减弱直接降低了接收信号的信噪比,对用户最直接的影响表现为数据带宽下降,服务质量降低。(3)综合因素考虑在站点规划时,主要对覆盖、业务量、用户需求进行综合计划与考虑,根据不同的地貌环境与地域特征进行站点覆盖规划,有效的忙组业务量的需求,达到满意的用户服务质量,建造一个精品的无线城市网络。4.3.2.2. 设计准则1. 频率设计在MESH网频率设计中,我们一般采用2.4G信号覆盖,5.8G信号传输来考虑。由于全部采用146、了非授权许可频段,故无须向国家相关管理部门申请频段使用,可减少一部分网络投资。图 4.11 5.8G频谱图图 4.12 2.4G频谱图在抗干扰方面,由于采用了2.4G与5.8G信号,与相关授权频带隔离较远,因此,可以避免与其他网络和通信系统造成邻带干扰的问题图 4.13相邻频带分布图2. 覆盖设计MESH网的覆盖设计准则依据采用的信号频段和业务要求进行综合因素考虑,在信号覆盖能力上,由于我们采用2.4G与5.8G的非授权频段,因此两个不同频段的信号具有不同的无线信号传播能力。依据自由空间链路传播模型,我们可以分别对2.4G信号和5.8G信号进行传播能力的评估。图 4.14 2.4G/5.8G传147、输能力图实际网络的覆盖范围具体有业务需求类型和覆盖参数来共同决定,在XX县的网络项目上,计划参与的业务需求有语音、数据与视频共存,因此在网络覆盖的预设计中我们采用XX混合经验业务传播模型来考虑表格 4.1混合经验业务传播模型名称参数备注有效发射功率1520dBm随吞吐量大小变化天线增益12dB典型值接受机灵敏度-88dBm611Mbps (8%PER)衰落储备8dB衰落因子HATA校正模型传播模型HATA校正模型业务密度用户数/覆盖面积按7000人/Km2 忙时业务使用概率10%混合业务经验模型推荐值单站点覆盖面积半径300米网关需求与业务需求匹配主要与覆盖站点比较传输站点与业务需求匹配主要与148、覆盖站点比较4.3.2.3. 站点预设计站点预设计主要根据网络提供的参数来进行站点的预评估,一般可借用的重要参数有:l 网络覆盖面积l 覆盖里程l 单站覆盖面积l 单站覆盖里程l 业务密度l 业务使用概率l 根据以上提供的参数我们可预估算出网络实际需求的站点数,在无线新城项目上,由于只提供给我们网络覆盖面积这一数值,因此在下面的分期网络预设计里面我们采用按网络覆盖面积和单站覆盖面积比例做参考,辅助设计以无线网络覆盖经验值做评估。1. 一期站点预设计一期覆盖范围为新城中心区,共计 平方公里。在建设初期,首先覆盖功能性项目、总部园区等地点,提供无线宽带网络服务,建设示范街“无线信息长廊”和“无线总149、部园区”,以此带动整个网络的建设。主要应用需求是:支撑政府社会管理和公共服务信息化需求,为公众提供便利的无线网络接入服务。站点规划在一期主要的任务是解决重点与热点区域的网络覆盖,业务应用上以语音、数据、流媒体共存为主,表格 4.2一期覆盖目标 名称覆盖率(%)密集市区90市区90郊区90村庄85道路85表格 4.3一期网络用户容量名称目标值备注用户数155万覆盖面积23Km2业务密度6740人/Km2业务模式语音数据多媒体业务以VOIP、互联网、视频监控表格 4.4一期站点需求备注:站点实际需求数以网络勘测结果为准。名称目标值覆盖面积23Km2覆盖率90%平均场强-75dBm预设计覆盖站点数1150、00预设计传输覆盖站点数20站点总需求数1202. 二期站点预设计二期的目标主要是覆盖主干路段、主要公共区域、社区,形成干道沿线“无线宽带走廊”,使无线网络服务基本涵盖XX县中心区。中后期,建成XX县无线城域网管理控制中心,进一步优化网络架构,完善各类应用,逐步引导公众依托“无线城市”更为高效地工作、高质量地健康生活。二期无线网络覆盖XX县主城区约120平方公里范围。表格 4.5二期覆盖设计目标名称覆盖率(%)密集市区93市区93郊区93村镇88道路88表格 4.6二期网络用户容量名称目标值备注用户数覆盖面积业务密度6740人/ Km2以一期参考业务模式语音数据多媒体业务以VOIP、互联网、视151、频监控表格 4.7二期网络站点需求备注:站点实际需求数以网络勘测结果为准。名称目标值备注覆盖面积120 Km2覆盖率90%平均场强-75dBm预设计覆盖站点数850预设计传输覆盖站点数160站点总需求数1010不含室内覆盖工程用量3. 三期站点预设计三期无线网络覆盖XX县组合城市约260平方公里范围。表格 4.8三期覆盖设计目标名称覆盖率(%)密集市区98市区98郊区98村镇90道路90表格 4.9三期网络用户容量名称目标值备注用户数覆盖面积业务密度6740人/ Km2以二期参考业务模式语音数据多媒体业务以VOIP、互联网、视频监控表格 4.10三期网络站点需求备注:站点实际需求数以网络勘测结152、果为准。名称目标值备注覆盖面积260 Km2覆盖率90%平均场强-75dBm预设计覆盖站点数1900预设计传输覆盖站点数370站点总需求数2270不含室内覆盖工程用量4.3.2.4. 网关接入点需求MESH网的网关接入点需求根据覆盖站点的数量进行预测与设计,影响接入点数量的主要因素有:l 业务需求类型(语音/数据/多媒体)l 用户数量l 覆盖范围l 业务密度l 传输带宽l 因此,在进行网关接入点预估算的时候,我们主要根据有限的数值进行一般计算获得,在这里我们根据实际的经验值进行预估算。在实际网络中以勘测结果为准,该计算值仅做参考使用。表格 4.11一期站点预计名称目标值备注预设计传输覆盖站点数153、120网关站点总需求数10不含室内覆盖工程用量表格 4.12二期网站点预计名称目标值备注站点总需求数1010不含室内覆盖工程用量网关总需求数50不含室内覆盖工程用量表格 4.13三期站点预计名称目标值备注站点总需求数2270不含室内覆盖工程用量网关总需求数100不含室内覆盖工程用量传输资源建设详见传输网络建设。4.3.3. 实施计划4.3.3.1. 实施计划制定原则无线城市MESH网络实施是一个规模大、周期长、投资多、技术新的系统工程,其规模覆盖模型区统一的大型网络,建设周期将跨越较长时间,投资规模大,其技术涉及通信、网络、计算机等许多学科,而这些学科领域的设备更新速度又非常快,因此,为使ME154、SH网络尽快取得成效,按照统一领导、统一规划、统一标准,分期实施的原则将工程分为三期建设是比较现实与合理的。根据目前模型区不同层次信息量的需求,一期工程应重点解决好为政府有关部门,特别是公安、交通、城市管理、卫生医疗、社区服务等部门,提供无所不在的宽带网络接入,满足视频监控、交通指挥、城管监察、环境保护、社区卫生等各种移动信息化服务需要。提供一个对社会性突发事件做出高效协同处置的平台,使政府部门对重大突发事件的快速反应和处理能力极大提高,能够为市民提供快速、及时的服务;二期工程主要任务是完善XX县的商务、办公、休闲、旅游和市民生活提供便利的无线宽带网络服务,提升城市商务和生活品质;三期工程主要155、是任务是实现XX县的全部覆盖,达到新兴无线城市技术需求,并结合电子商务发展以及第三方对网络平台的需求,衍生一些收费服务项目,如门户、广告、游戏等,并使之形成一系列的关联业务,形成多平台多业务多功能的无线网络,使模型区成为独特的新兴技术代表城市。4.3.3.2. 实施计划与建设内容XX县网络建设分为信息网络建设、标准规范建设、安全保障建设和运行管理体系建设四大方面。这四大方面的建设内容如下:l 信息网络建设XX县的建设期工程应重点解决好为政府有关部门,特别是公安、交通、城市管理、卫生医疗、社区服务等部门,提供无所不在的宽带网络接入,满足视频监控、交通指挥、城管监察、环境保护、社区卫生等各种移动信156、息化服务需要。提供一个对社会性突发事件做出高效协同处置的平台,使政府部门对重大突发事件的快速反应和处理能力极大提高,能够为市民提供快速、及时的服务。二期工程主要任务是完善XX县的商务、办公、休闲、旅游和市民生活提供便利的无线宽带网络服务,提升城市商务和生活品质。三期工程主要是任务是实现XX县的全部覆盖,达到新兴无线城市技术需求,并结合电子商务发展以及第三方对网络平台的需求,衍生一些收费服务项目,如门户、广告、游戏等,并使之形成一系列的关联业务,形成多平台多业务多功能的无线网络,使模型区成为独特的新兴技术代表城市。l 标准规范体系建设技术标准与规范体系是实现信息共享的基本依据,它涉及到:数据通信157、网络的相关标准;可靠性与维修性标准;安全和电磁兼容标准;工程和质量管理标准。这些标准的制定应在一期工程中完成。它包括:“基础标准规范”和“参考标准规范”两大类。“参考标准规范”主要指国内、外可供信息化建设参考的有关技术标准与规范;“基础标准规范”则是根据政府工作信息化工程建设的需要而制定的技术标准或技术规范。二期与三期将在一期工程对标准范围的应用基础上,修改完善。l 安全保障体系建设一期工程计划建立“工程安全体系结构模型” ;从合理最优的角度,对安全程度、系统性能、实用方便和管理简单等诸多因素进行综合考虑,制定可靠性指标、容错与故障恢复,容灾与灾难恢复,以及网络安全和系统安全等多项设计。为此,158、一期工程的计算机网络安全设计应包括传输系统的安全、网络设备的安全保障、路由信息的安全交换、域名系统的安全、网络管理的安全、内部网络资源保护、网络互连与用户接入、安全管理和监控等。l 运行管理体系建设运行管理体系由运行机制、管理模式、规章制度、技术标准与规范、人才培养、以及相关的技术系统组成。包括功能、效率和关系等诸多方面的管理。一期工程应在系统网络建设的同时,制定各项运行管理工作的标准与规范,以保证工程的顺利实施4.3.3.3. 工程计划1. 一期工程计划一期覆盖范围为新城中心区共计 平方公里。在建设初期,首先覆盖功能性项目、总部园区等地点,提供无线宽带网络服务,建设 “无线信息长廊”和“无线159、总部园区”,以此带动整个网络的建设。主要应用需求是:支撑政府社会管理和公共服务信息化需求,为公众提供便利的无线网络接入服务。表格 4.14一期工程计划2. 二期工程计划二期的目标主要是覆盖主干路段、主要公共区域、社区,形成干道沿线“无线宽带走廊”,使无线网络服务基本涵盖XX县中心区。中后期,建成XX县无线城域网管理控制中心,进一步优化网络架构,完善各类应用,逐步引导公众依托“无线城市”更为高效地工作、高质量地健康生活。二期无线网络覆盖XX县主城区约 平方公里范围,表格 4.15二期工程计划3. 三期工程计划三期无线网络覆盖XX县组合城市约 平方公里范围。表格 4.16三期工程计划实施计划计划安160、排(工作日)项目需求10站点勘测40站点规划30预设计方案30方案审核20项目准备40项目实施启动10项目实施200网络试运行40项目验收20合计4404.3.4. 站点建设需求4.3.4.1. 站点获取原则l 主瓣方向场景开阔l 周围无对覆盖区形成阻挡的高大物体l 地形可见性好l 足够的天线安装空间l 使用微波传输有视距l 馈线尽可能短l 设备安装空间l 电源l 交通方便l 房东l 租赁费用和期限无线城市的站点获取考虑到实际覆盖效果与系统性能要求,建议站点建设时站点工程由以下几部分组成:l 建筑物l 市政照明设施l 交通信号设施l 独立抱杆建设站点l 4.3.4.2. 供电供电系统受地域环境161、限制较大,MSR设备可提供多种供电方式,考虑在实际城市覆盖环境的影响下,建议本期工程站点设备采用交流220V电源供电较为合适,可减少项目投资和周边环境沟通协调实施问题。4.3.4.3. 接地与防雷接地与防雷在无线通信网络中主要对站点设备起到保护作用。在实际工程实施时可以根据地域环境进行设计。(1)站点的接地应采用联合接地方式,将工作接地、保护接地、防雷接地接在一起。站点接地系统的电阻值应5。接地项目可利用周围建筑存在的地排来利用。(2)站点与微波站共用同一建筑物时,其接地应采用与其他通信系统共用同一组接地体的联合接地方式。4.4. XX县网的传输网建设4.4.1. MESH网络传输需求分析4.162、4.1.1. MESH网传输资源需求概述MESH网的传输需求来源于以下几部分:l 站点与站点之间连接需求l 网关与站点之间连接需求l 网关与控制中心(或Internet)连接需求站点之间连接网络结构如下图:网关与站点之间连接连接至Internet或服务中心图 4.15Mesh所需传输图l 站点与站点之间连接需求站点与站点直接的连接在MESH中也被称为“Backhaul”链路,主要用来传输客户需求,并根据客户需求信息中包含的内容转发或传递相应的消息到目的站点,从而实现全网通信达到信息传递的目的。l 网关与站点之间连接需求网关与站点之间的连接在MESH中也被称为“Backhaul”链路,主要用来传163、递无线网络到有线网络的客户需求信息与内容,实现有线网络服务内容与无线客户需求的内容交互,信息服务内容的交流。l 网关与控制中心(或Internet)连接需求网关与控制中心的连接主要通过有线网络来连接,把分散在各个区域的网关接入点接入到统一的公共服务平台来,在这里的连接可以通过光纤、微波、电路等各种传输手段来实现。MESH网络中,站点与站点之间、站点与网关之间的连接是系统自身可以解决并实现的,在网络中,站点与站点之间的通信与信息交互可以通过“Backhaul”链路来进行沟通,站点与网关之间的通信链路也可以通过“Backhaul”链路来解决,目前我们MESH系统“Backhaul”单链路最大可提供164、的带宽需求为54Mbps,完全可以满足网络目前与今后的客户需求使用。在网关与控制中心的连接上,MESH设备可提供多路100M以太网有线接口,将信息有效的纳入到Internet或统一服务平台上来,在设计上,我们可以采取多网关站点分布式设计的结构,达到信息流量均衡分布的目的,减少网络拥塞,提高网络利用率有明显的优势。因此,在无线城市网络覆盖方案采用MESH技术进行设计时,由于MESH网络自身的技术优点,站点与站点、站点与网关之间的链路可以通过技术的优势实现自我解决,因此可以减少大量的有线链路需求,以少量的有线接入方式来实现全网信息交互与交流的目的,这一独特的优点是其他网络所不具备的。4.4.1.2165、. XX县网络传输资源需求分析XX县的网络设计中,我们采用了分布式网关的设计方案,网关接入点的需求数与系统承载的业务量以及数据吞吐量直接相关,在此我们主要依据无线网络设计时站点数量的多少来估算网关的需求。具体需求如下:表格 4.17一期所需传输资源名称目标值备注预设计覆盖站点数120网关站点总需求数10不含室内覆盖工程用量有线传输资源需求10路表格 4.18二期所需传输资源名称目标值备注站点总需求数1010不含室内覆盖工程用量网关总需求数50不含室内覆盖工程用量有线传输资源需求50路表格 4.19三期所需传输资源名称目标值备注站点总需求数2270不含室内覆盖工程用量网关总需求数100不含室内覆166、盖工程用量有线传输资源需求100路4.4.2. 传输网技术需求分析传输网的作用主要是在网络中实现信息的交换与传递,在目前,各个城市都存在的各种形式的传输网络,就体制而言目前存在三种主要网络体制:l 光传输网络l 无线微波传输网l 电路交换传输网4.4.2.1. 光传输网络概述图 4.16光传输网络结构光传输网络是利用纤细的玻璃或塑料光纤,以光脉冲的形式传输信息。与传统的铜缆网络相比,它更加可靠,而且可以提供更高的传输容量。最常用的光传输协议标准是SONET。和SDH。光传输网的优点有:l 可承载多种传输业务需求l 可提供高带宽,满足快速增长的带宽需求l 传输信号稳定,抗干扰能力强4.4.2.2167、. 微波传输网络概述图 4.17微波传输网络结构无线微波传输是无线传输的主要方式,分为模拟微波传输和数字微波传输形式,可以作为有线接入的重要补充和应急备份,避免了铺设光纤电缆的麻烦,节省了大量建设费用,能够实现快速规划、快速建设和快速开展业务。模拟微波:工作频段主要有三个频段,即L波段,S波段和Ku波段,一般干扰比较小的地方可以采用L波段和S波段,造价较低,一般干扰比较严重的地方,或是环境比较复杂的应采用KU波段进行传输。必须保证现场两点可视,有阻挡的情况下不能使用。如有阻挡,必须使用超短波,虽然有一定的绕射能力,但是传输距离很近,其次造价很高。模拟微波传输是采用模拟调频方式,受环境气候的影响168、,如需要控制,还得加上无线指令控制系统。一般做模拟微波需要配套做好防雷、防水工作,否则系统难以稳定工作。模拟微波的优点:施工容易,安装简单,可长距离传输。模拟微波的缺点:调试比较麻烦,受环境气候影响,不能多种信号同时传输,容易被雷击。数字微波主要由无线扩频微波网桥来实现远距离传输,一般是通过网桥来实现点对点的网络传输,可以同时传输视频、音频、数据,传输的图象路数和图象的质量取决与网络的带宽。数字微波的优点:受环境影响小,支持中继,可以远距离传输。数字微波的缺点:调试麻烦,受网络带宽影响。模拟微波的传输质量要好于数字微波,但是模拟微波很容易受环境和气候影响,数字微波虽然环境影响要小,但是无线传输169、带宽有限,要想传输多路图像比较困难。MSR系统在点对点传输时具有良好的带宽特性。前单链路最大可承载54Mbps的物理层吐量。多链路传输可达到百兆以上网络数据吞吐量。4.4.2.3. 电路交换传输网概述图 4.18电路交换传输图在电路交换方式中,交换网根据应用要求将通信终端连接起来,在整个通信连接期间始终有一条电路被建立,并且该电路是独占的。电路交换的特点是,在开始通信之前通信双方由电路交换中心建立物理连接,维持连接的时间长短取决于消息交换的需要。电路交换方式的系统结构简单,支持数字信号的实时传输,因此长期以来一直用于电话网和实时活动数字图像的传输。电路交换方式的缺点在于,其线路利用率较低,一旦170、通路建立起来以后不管是否传输信息,也不管线路上的信息量有多大,它始终独占事先确定好的固定信道容量,直至该条通路被释放,因而不适于宽带交换的要求。4.4.2.4. XX县传输网技术需求XX县网络建设中,传输网的选择至关重要,传输网直接关系到网络运行状态与可用性等重要方面,决定采用哪种技术为依托建造传输网主要由以下几种因素决定:l 可供带宽l 稳定性l 投资l 实施可行性l 从前面所涉及到的几种传输手段来看,各有所长,技术对比见下表。表格 4.20三种传输手段比较光网传输微波传输电路传输传输带宽非常高高低网络扩容支持支持支持IP支持支持支持支持冗余支持支持支持备份支持支持支持环境影响无受雨衰影响无171、信号质量高中高辐射无有无推荐度高低低由于在网络建设的时候,我们把无线传输信号通过网关接入到有线网络来,因此在这些重要的接点存在着较大的信息交换流量,对节点的稳定性与传输带宽的要求都较高综合考虑全部因素,我们可看到,电路交换传输带宽受限、微波传输受环境影响较大信号不稳定,只有光纤线路传输带宽高信号质量好传输稳定,因此成为我们首选的有线传输网络。4.4.3. 模型传输网建设分析实现传输网的接入可以考虑自建和租用两种方式。依据所使用的传输媒介,可采用光纤传输、无线微波传输等不同方法实现,自建光纤传输网络耗资巨大、建设周期长、施工相对困难,并且维护与运营相对耗费人力物力。采用自建无线微波传输网络建设成172、本低,网络启动资金较小,可最大程度地减低投资风险。和有线方式相比,无线接入设备安装调试容易,建设周期短,每个站点通常只需要很短的时间就可以完成,但缺点是需要投入维护人员进行网络维护。一种有效的解决方法为租用其他商业性的传输网络,目前中国电信、中国移动等四大运营商已经建造了大量的城域网络,传输资源相当丰富,因此我们可以在重要的节点接入方式上采用租用链路的方式来保证有效的通信,该方式可以有效的降低运行维护与建设成本,做到事半功倍的效果。表格 4.21传输网解决方式比较租用方式自建光传输网(自铺光纤)自建微波传输网网络投资最少最高一般运行维护最低高 较高网络扩容高高高建网速度快慢 较慢推荐度高低中因173、此,在XX县网络的建设上,由于MESH网络设备可以解决节点与节点之间的传输问题,只需要在一些重要的节点(网关)之间建立传输资源,采用的技术手段可以是以租用光纤为主,辅助以无线微波系统,从而可以实现有效的快速低成本建网目的,并提供快速高效的网络服务,达到双赢的目的。4.4.4. MESH网解决传输的作用图 4.19 MESH传输网络结构上图中:l 绿色链路为有线连接链路l 红色为无线覆盖链路l 灰色为有线传输链路l 蓝色为MESH网Backhaul链路在MESH网络中,站点与站点之间的网络传输主要通过无线链路(Backhual)来解决,在重要的节点(网关)与Internet或着接入中心的连接上我174、们采用有线接入方式来解决。在MESH传输网络中,点与点之间的自建传输链路可以提供高达54M的传输速率,能够满足多路视频/语音/数据的传输,在重要节点的传输上,由于采用了无线宽带传输网络做承载资源,能够解决大容量高数据速率的业务需求,另外我们在全城的覆盖中采用业务均衡式与流量平均分布的原则,避免在一些区域造成热点想象。图 4.20 Mesh分布式传输结构表格 4.22 Mesh传输与其他传输方式比较MESH传输需求其他网络传输需求网络投资最少高运行维护最低高 网络扩容高高建网速度快慢 需要节点书低一节点需要一条有线链路有线资源需求最低高推荐度高低通过以上分析不难看出,MESH网络在应用的时候由于175、网络设备可自解决大量的有线传输资源需求,在降低成本投入,快速网络建设以及带宽需求方面具有无可比拟的优势。5. 网络运营维护体系规划5.1. 基于无线网状网的应用基于无线网状网的特性,运营无线网状网络可提供比传统有线宽带网络更多的服务,在满足大众群体基本需求的同时,也能满足特定行业的特定需求。基于无线网状网的应用可按以下方式进行简单分类:根据用户对象划分:行业应用服务和公众接入服务。根据应用类型划分:数据业务应用、语音业务应用和视频业务应用。5.1.1. 根据用户对象划分服务5.1.1.1. 行业应用在国内,Wireless Mesh技术和产品在实际应用领域还是比较新。但是,无线由于其不可替代的176、优点,将会迅速地应用于需要在移动中连网和在网间漫游的场合,并在不易布线的地方和远距离的数据处理节点提供强大的网络支持。特别是在一些特定行业中,Wireless Mesh已经表现出强大的应用空间。 l 视频监控借助一个覆盖全城的无线视频监控网络,市政安全部门可以拥有一个周密的治安监控网络。公共安全人员也可在执行任务过程中,随时随地随需调用周边或更远地区的监控设备,获取监控图像、数据等;任务执行过程中形成的数据、语音、图像也能迅速被传回指挥中心。这样,详实的安全记录数据和迅捷的安全反应将使城市的安全水平能够得到进一步提高。l 交通指挥通过XX无线网状网,交管人员可以随时随地随需调用周边甚至更远地区177、的监控设备为其服务,也可通过其将交通管理图像、语音、数据传回管理中心。同时,该网络还能通过感应器等装置不断搜集关于人流特征、道路车辆、尾气排放等重要的统计数据。这些数据可被用于形成有效的可视化管理,进一步提高交通管理的迅捷性、精确性和协调性。并且通过该网络,任何授权可被公开的信息,如事故、路况等,均可在第一时间分别到达对应的接收者,如个人、车辆、公交等。强大的网络等级、安全控制则将保证正确的信息在正确的时间被公开给正确的接收者。l 城管监察通过笔记本或者PDA,市政人员可以在必要时,随时对城市中的各个区域进行市政巡查,并可将巡查所形成的数据、语音、图像方便地传回市政府数据中心。同样,市政人员也178、可随时随地随需调用市政数据库中的信息。市政府也可通过感应器等装置,自动获取整个城市在市民、商业、环境、卫生、资源、水电等方面的数据。这些数据可帮助市政府直接拥有方便、灵敏的可视化管理和城市运行记录,为市政调整提供周密详实的事实基础。在许可的范围和权限设置下,市民也可获取所需的市政信息或提出事务请求。l 环境保护环境保护、水情防汛、震情预测对于人类的生存和自然界平衡有着重要的意义。利用无线网状网技术可提供实时、便捷、可靠地进行环境、水情、地质监测。及时、准确、系统地收集、分析、汇总环境和水文数据,实现对大范围区域的环境监测和江河流域的水文气象信息进行实时监测,并及时传递到各级决策机构,以便制定环179、境保护规划和“三废”综合治理规划,亦可进行洪水、震情预报和优化调度,减少灾害损失。l 应急处理应急反恐,抗震减灾,保障人民群众生命财产安全,减少经济损失,满足特殊需求,更高的要求更多的服务需求加速了应急通信市场的发展。传统的单工话音应急系统已经不能满足其需求,应急通信部门强烈要求要话音视频和数据统一的多业务平台提供服务,XX无线网状网系统提供了全新的应急处理解决方案。XX无线网状网系统具有携带方便,布置灵活,快速部署,提供标准的多业务平台,即使没有有线互联网或卫星连接,也可以在当地自组网执行任务,满足多种应急通信业务的需求。l 移动办公系统 在办公环境中使用WIRELESS MESH,可以使办180、公用计算机具有移动能力,在网络范围内可实现计算机漫游。各种业务人员、部门负责人和工程技术专家,只要有移动终端或笔记本电脑,无论是在办公室、资料室、洽谈室,甚至在宿舍都可通过WIRELESS MESH随时查阅资料、获取信息。领导和管理人员可以在网络范围的任何地点发布指示,通知事项,联系业务。也就是说可以随时随地进行移动办公。l 展览和会议 在大型会议和展览等临时场合,WIRELESS MESH可使工作人员在极短的时间内,方便地得到计算机网络的服务,和Internet 连接并获得所需要的资料,也可以使用移动计算机互通信息、传递稿件和制作报告。l 金融服务 银行和证券、期货交易业务可以通过无线网络的181、支持将各机构相连。即使已经有了有线计算机网,为了避免由于线路等出现的故障,仍需要使用无线计算机网做备份。在证券和期货交易业务中的价格以及“买”和“卖”的信息变化极为迅速频繁,利用手持通信设备输入信息,通过计算机无线网络迅速传递到计算机、报价服务系统和交易大厅的显示板,管理员、经纪人和交易者可以迅速利用信息进行管理或利用手持通信设备直接进行交易。避免了由于手势、送话器、人工录入等方式而产生的不准确信息和时间延误所造成的损失。l 旅游服务 旅馆采用WIRELESS MESH,可以做到随时随地为顾客进行及时周到的服务。登记和记账系统一经建立,顾客无论在区域范围内的任何地点进行任何活动,比如在酒吧、健182、身房、娱乐厅或餐厅等,都可以通过服务员的手持通讯终端来更新记账系统,而不必等待复杂的核算系统的结果。l 医护管理 现在很多医院都有大量的计算机病人监护设备、计算机控制的医疗装置和药品等库存计算机管理系统。利用WIRELESS MESH,医生和护士在设置计算机专线的病房、诊室或急救中进行会诊、查房、手术时可以不必携带沉重的病历,而可使用笔记本电脑、PDA等实时记录医嘱,并传递处理意见,查询病人病历和检索药品。5.1.1.2. 公众接入服务如今,商务人士的办公移动性越来越明显,人数也越来越多。他们经常出差,参加会议,拜访客户,在他们经常出入和停留的场所,比如机场、酒店等地需要方便地接入到Inter183、net。一个合理的费用,一个便利的接入,一个没有位置局限的技术就可以让用户接受Internet服务供应商的服务。另一方面,使用笔记本电脑和掌上电脑的各界人士也在迅速增长,甚至是在校的学生,这些用户希望可以在校园内、操场旁、课桌上或是市区的休闲广场上、咖啡馆里、地铁站里随时随地访问Internet,而且没有地理位置的局限。WISP(无线互联网服务供应商)已经在全球范围内数量激增。WISP在公共场所架设无线站点,为用户无线上网的服务。需要上网的客户只需要简单输入用户名和密码,即接入网络,享受互联网接入服务。其速度比电话拨号提高了几十倍。5.1.2. 根据应用类型划分服务5.1.2.1. 数据业务应184、用1. 互联网接入:使用户可以通过无线接入访问互联网络,获取工作、学习、娱乐等多方面信息。2. 收发Email:随着计算机网络的发展,Email业已成为商务活动中的主要交流手段之一。无线用户在Wireless Mesh网络覆盖范围内可以享受自由收发Email的便利与快捷。3. 文件传递:登录到无线网络上的用户,可以在无线终端之间,无线和有线终端之间自由地进行文件共享和传递。4. 即时通信工具:无线用户可借助无线网络轻松的享用随时随地的即时通信工具,保持与客户、同事、亲友的联系。5. 其他基于无线网络的数据应用。5.1.2.2. 语音业务应用随着基于802.11的无线数据网络在全球日益普遍,终端185、用户正寻找更多的途径来扩展其应用模式,VoWLAN(Voice over WLAN)就是新兴应用之一。与有线VoIP不同,VoWLAN是利用现有的Wireless Mesh或WLAN网络实现无线的VoIP通话,它能让企业员工在办公场所以外的地方随时访问语音、电子邮件和其它已连网的资源,同时提高了网络效率并降低了每次呼叫的成本,从而降低企业的总体IT费用。另外,住宅用户可以通过与宽带802.11无线网络相连的VoIP电话降低话费。业内人士公认:无线VoIP电话是最具增长潜力的应用市场。5.1.2.3. 视频业务应用基于无线网络的视频应用主要可分为两大类。即流媒体服务和视频监控服务。l 流媒体服务186、流媒体简单来说就是应用流技术在网络上传输的多媒体文件,而流技术就是把连续的影象和声音信息经过压缩处理后放上网站服务器,让用户一边下载一边观看、收听,而不需要等整个压缩文件下载到自己机器后才可以观看的网络传输技术。该技术先在使用者端的电脑上创造一个缓冲区,于播放前预先下载一段资料作为缓冲,于网路实际连线速度小于播放所耗用资料的速度时,播放程序就会取用这一小段缓冲区内的资料,避免播放的中断,也使得播放品质得以维持。目前在这个领域上,竞争的公司主要有三个:Microsoft、RealNetworks、Apple,而相应的产品就是:Windows Media、Real Media、QuickTime。187、流媒体主要应用在以下四个方面:远程教育、宽带网视频点播、互联网直播、视频会议。使用基于Wlan的移动终端在线观看实时电视、影视点播,这种新无线时代的标志性业务如今已经在Wireless Mesh网络成为现实,该业务可实现在线流媒体、移动办公、移动可视电话、移动休闲娱乐、移动上网等有别于传统有线流媒体业务的差异化服务。l 视频监控服务视频监控系统是无线网络技术应用最多的领域之一。监控系统主要用于对重要区域或远程地点的监视和控制,视频监控技术在运动场馆、电力系统、电信机房、工厂、城市交通、水利系统、小区治安等领域正得到越来越广泛的应用。视频监控系统将被监控点实时采集的视频文件及时地传输给监控中心,188、实时动态地报告被监测点的情况,及时发现问题并进行处理。例如,模型所在区域内的赛场,占地面积大,场内重要设施分布区域广,为保证设施安全,需要安装视频监控系统;另外,观众观看席位均匀分布在赛场,为提高处理突发事件的能力,也需要安装视频监控系统。由于监控点分布在较广阔的范围内,并且与监控中心的距离较远,利用传统的有线连接方式,线路铺设成本高昂,而且施工周期长,或者因为物理因素难以架设线缆,采用传统技术不能形成行之有效的监控解决方案。无线视频监控解决方案可很好地解决上述问题。用户采用无线视频监控解决方案,无需铺设网络电缆,可迅速方便地在各种需要的地方布署数字摄像设备,建立新的视频监控系统或对现有的视频189、监控系统进行扩展,具有很强的灵活性和可扩充性。采用宽带无线接入设备,可以将多个被监测点与中央控制中心连接起来,且搭建迅速,可以在最短的时间内迅速建立起无线链路。现场监控点安装的摄像机所摄录的实时和高分辨率的视频图像通过宽带无线接入设备进行传输, 传送到用户的安全监控中心,并可以完成对远程监控点的控制。5.2. 无线网状网应用的计费5.2.1. 公众接入认证及计费系统Wireless Mesh认证计费系统是由IP接入服务器和后台计费软件组成:硬件是宽带接入服务器;软件包括管理员、操作员、统计员、数据库自动刷新程序、数据库和客户端。硬件是网关型的设备,安装在网络的出口,负责用户的认证,授权和计费,190、数据采集、实时控制和执行各种网络和计费策略,并将数据传送到后台进行处理,软件是对硬件进行参数设置和状态监控,为用户提供营运平台和数据分析。图 5.1认证计费系统拓扑结构5.2.2. 基于Wireless Mesh的语音系统图 5.2基于Wireless Mesh的语音系统基于Wireless Mesh的语音系统主要由三大组建构成1IP PBX系统采用IP PBX实现基于IP的语音终端的交换,IP PBX主要功能是接受Wi-Fi手机终端的注册、分配号码资源、拨号路由并实现通话管理。2电话计费系统与管理终端电话计费系统实现对所有通话进行记录、生成话单、完成计费。可通过计费管理终端登录到计费服务器完191、成对该服务器的管理工作。3Wi-Fi手机终端设备采用兼容Wi-Fi标准的手机。该方案优势在于:计费系统自主建设、有自主运营的自由,可灵活地调整计费方式,也可不定期地推出优惠套餐。5.3. 无线宽带网络维护XX无线网状网产品采用模块化设计,关键组件均采用主备冗余设计。系统运行具有高可靠性和高稳定性,达到电信级技术要求。系统维护简单,维护工作量少。由于城域无线网状网络核心在于无线网络部分,无线系统的稳定运行决定了整个网络运行的质量,因此维护工作重点主要集中在对无线网络的维护上。无线网络部分的维护工作主要分为以下三个方面:l 硬件维护恶劣的自然环境和人为因素可能会导致设备运行异常。如:供电系统的稳定192、性、温度、湿度、灰尘、火灾、雷击、盗抢等。应对设备安装地点的自然环境和设备安装完好性进行定期巡检,一边及时发现问题,防患于未然。另外,设备长期使用会出现老化,设备老化会降低系统的运行稳定性和可靠性。为保证系统关键设备的正常运行,对站点硬件设备定期进行维护也是维护工作中的一个重点。对硬件的维护可通过网络管理系统的实时监测功能完成。可通过网络管理系统完成对设备如下方面的监测:电源模块工作状态监控;射频模块工作状态监控;CPU负载监控;内存使用状态监控;无线连接检测;无线接口流量监控;其他监控等。通过网络管理系统智能管理模块,设备异常会及时将告警信息传送给网络管理终端。网络管理员可根据告警信息对设备193、作出相应的处理,保证业务不间断运行。l 设备软件维护设备软件维护主要包括:. 设备配置文件的备份. 配置文件的调整. 系统软件的升级系统在开通测试完成后,各设备的配置文件应当及时备份。随着新应用的加入和客户数量增加,设备的配置常常需要调整。网络维护人员应根据需求对设备进行调整已满足新情况的需求。设备修改配置前后,应分别备份配置文件,以保证在配置修改,系统不能正常运行时,恢复先前的配置文件。设备的系统软件往往随厂家的进一步研发,需要及时更新。维护人员应于厂家保持畅通的信息沟通渠道,在第一时间获取系统升级信息,对无线站点系统进行及时更新。l 无线网络优化无线网状网经常会受到其他无线信号的干扰。常见194、干扰源有微波炉、无绳电话、蓝牙设备及其他无线LAN设备。对无线网状网干扰最为严重的设备是2.4G无绳电话,其次为10英尺内的微波炉,再次是蓝牙设备如笔记本和PDA。这些干扰信号会使无线网状网络传输链路出现短时或长时中断,上述终端可能只有几秒或几分钟,也可能长达数小时或数天,视侵入的干扰讯息大小而定。这无疑会对用户造成极大程度不便。可采用各种有效手段减少干扰,增大网络容量,改善无线环境;通过调整天线角度,增益,方位角,俯仰角以及功率大小,合理调整站址,调整载频配置,均衡流量分布,改善网络质量,获得最佳覆盖效果。 综上所述,对于无线网状网系统的维护应当按照每种设备不同的检测项目和周期进行巡视检查,195、改善设备运行环境,以及时发现隐患,抢修设备的过程。只有加强日常维护,才能及时发现问题,缩短故障时间,避免重大的通信事故发生,有效地保持设备完好。5.4. 无线网状网管理系统5.4.1. 网络管理系统重要性为什么需要网络管理系统简单来说,客户为业务应用以及IT基础设施建设投入了大量的资金,重要的业务和数据服务都依赖于这套电脑和网络系统的正常工作。今天,网络运营商间竞争日趋激烈,客户选择的标准主要是看哪家服务提供商的客户服务水平高,及是否能提供有更多种类、灵活的电信业务。对客户要求的响应速度和灵活性决定了电信服务提供商在同业竞争中的地位。众多原因当中,很大部分都要看支撑业务的电脑网络系统的服务水平196、(Service Level)。分布式管理环境如果没有管理软件的帮助很难进行统一的集中管理。网络上每天发生成百上千个事件,当最终用户或内部使用网络的职员等如发现故障时,管理员由于没有管理工具的帮助,不知道问题的产生是网络故障还是系统、或数据库问题,因此一个问题(如数据库故障)可能会惊动几个部门的管理员,管理效率较低。为了使系统中的电脑网络系统正常运转,提高IT系统的服务水平,特别是要管理分布式的Client/Server环境,有必要使用一套全面的管理软件,制定相应的管理策略和制度,实现统一的端到端管理(End to End management),管理企业电脑网络系统里需要管理的一切因素。5.197、4.2. 网络管理解决方案拓扑图 5.3网络管理系统拓扑5.4.3. 有线网络管理系统功能l 网络监控为确保网络正常运行,通过网络管理系统可以预测问题、发现问题和解决问题。网管系统可以通过图形方式显示网络的拓扑结构,所有网络节点的工作状态,同时可以以图形、图表方式实时显示网络节点的工作性能,而且可以对网络上的数据流量进行统计并以图形化的曲线、柱型图显示。这样,网络管理员可以通过网管系统实时监控网络的运行情况。l 故障和报警网络管理系统在监控网络设备、主机的同时,可以设置相应参数的阀值,使得当某些设备的性能参数超过阀值,或者发生故障等情况下向网络管理员报警,以便帮助网络管理员及时有效地解决网络故198、障。l 设备配置设定网络管理系统作为整个网络系统的管理中心,可以通过局域网及广域网对网络上的设备进行在线修改配置,实现网络资源的动态分配,有利于网络系统的正常高效运行。l 网络资料统计分析网管系统不但可以监控网络的运行,同时还可以将网络设备的运行情况,网络故障等多种信息存储文件或数据库中,这些资料可以被网络管理员直接存取,以便于网络管理员对整个网络的情况有清晰的了解,从而能够及时调整网络的资源分配,并以此作为网络扩展的有利依据。5.5. 无线Mesh网络管理系统功能Azalea NMS是XX公司专门为公司Mesh网络管理量身定做的网管硬件系统,通过标准以太接口接入有线网络,对MSR无线Mesh199、路由器进行实时有效的管理。网络管理员可以通过任何一台终端,利用浏览器或专用客户端程序访问Azalea NMS,实现对整个无线网络的管理。Azalea NMS支持全中文操作界面。图 5.4Azalea NMS操作主界面5.5.1. 拓扑发现功能网络由一起工作的大量实体构成,向用户提供某种服务。这些实体功能由硬件和软件执行,真实网络中实体的例子有路由器、服务器、普通主机、链路等,所有这些都影响着网络运行的方式及提供给最终用户的服务质量。例如,如果一台交换机出现故障而从网络上剥离下来,那么与之相连的计算机也将同时从网络中断开,无法访问网络。1. 拓扑发现,就是指发现完成最终用户服务所涉及到的所有实体200、,不仅要发现实体,而且要发现实体在网络中所起的作用及实体间互相连接的方式。构成网络的节点间特定的物理的即真实的、或者逻辑的即虚拟的排列方式称为网络拓扑。2. 内部网络中,我们能描述出某一个子网的物理和逻辑拓扑以及交换机的物理拓扑。3. 通过网络拓扑发现,我们可以实时了解组织机构内部网络中全网及各子网的的部署结构,掌握各网络设备及主机之间的连接情况,了解各主机的基本信息和接入位置。并可远程对可管理网络设备的信息进行浏览和操作,从而实现对网络接入和网络异常进行监视和控制。网络拓扑的自动发现是网络管理最基础也是最重要的功能。通过Azalea NMS网络拓扑自动发现功能可以使无线网络架构一目了然;实时201、检测网络节点的运行状态和连接情况,及时把握网络拓扑和节点的改变;图形化的网络统计数据显示,有助于规划长期网络发展。5.5.2. 设备故障管理功能网络故障管理,是当今网络管理体系结构的一个主要组成部分,含盖了诸如检测、隔离、确定故障因素、纠正网络故障等功能。设立故障管理的目标是提高网络可用性,降低网络停机次数并迅速修复故障。一个故障管理系统所具备的基本必要条件有:l 监控和收集网络设备、流量情况以及实时过程方面的统计信息,以避免和预测可能性故障l 设置极限并对可能发生的网络故障发出警报,以警告网络管理端l 设置警报,报告网络设备和链路上的性能退化情况l 设置警报网络资源(诸如硬盘空间)使用和限制202、问题l 遥控网络设备的重启、关机等操作l 集中化的 Consol 以实现以上所有功能。5.5.3. 实时性能监测功能网络性能管理指的是一种网络容量规划(Capacity Planning)过程,提供基于帐单的使用,帮助理解流量的服务质量,并向客户/用户提供报告以遵循服务等级协议(SLA),从而使网络管理端获取有关网络的补充信息。网络性能管理由两部分组成:1. 一组功能单元,预计和报告网络设备行为以及网络或网络元素的效力;2. 一组子功能单元,包括收集统计信息、维护和检查历史日志、决定自然条件和人为条件下的系统性能以及改变操作的系统模型。基本衡量标准:l 带宽l 数据包传输速率l 数据包延迟l 203、往返时间和RTT变化l 数据包损失l 可达到性l 电路性能。Azalea NMS是一个独立的、可扩展的并可以提供综合完整的网络覆盖能力的平台。这样网络管理端可以监控正在进行的物理网络性能,分析其数据以实现终端对终端服务性能的相互连接,并在对网络行为具有完全理解的基础上采取行为措施。完善的性能管理应该贯穿网络技术每一层。结合配置技术综合考虑,网络管理端可以认识到性能管理对其用户的影响。5.5.4. 集中配置功能网络规模到达一定程度后,网络中的设备众多,物理位置分布较广,设备配置复杂。如果仍然沿用传统单台设备、逐一配置的方式,将给网络管理员带来繁重的网络维护负担。Azalea NMS支持集中配置功204、能,可以通过NMS客户端对被管理的无线网络中的所有设备进行统一配置,轻松实现全局配置更改、系统升级等工作。5.6. 网络维护模式选择基于无线网状网技术的城域网络采用何种运维模式?从我国无线网络建设的现状看来,运维方面并没有统一的模式,用户可根据自身的实际情况采取不同的模式,目前大致可分为自建信息中心维护管理和运维外包两种方式。从国外的经验以及国内现有的实践看,网络维护和优化外包出去的确可以有效地帮助运营商降低网络运营成本,提高效益。因此,本项目中建议网络维护模式选用运维外包方式。l 自建信息中心维护:客户设立信息中心机构,调用或招聘网络技术人员,形成自己的维护队伍,对无线网络进行维护。 l 运205、维外包:通过引入第三方专业从事网络系统运维的公司,将网络运维工作部分或全部交由该公司代为维护。自建信息中心涉及到运维队伍的建设,XX公司根据本项目的规模和多年项目运维咨询经验,对队伍建设提出如下建议:运维队伍是保证网络运维的基础和前提。根据IT服务型公司基本架构,运维团队核心部门应包括如下部分:运维主管、销售、营销、客服和技术支持。运营主管:负责团队管理事务,安排、监督运维工作;带领团队完成运维目标。人员编制1名。销售队伍建设:销售队伍人员要求对无线接入行业背景知识及行业发展前景由充分的认识。熟练掌握自己产品的知识。具备一定技术专业的知识。能用通俗的表达,让客户接受无线服务的优越性。城域网无线206、接入市场范围广,建议该团队配备人员为3-5名。营销队伍建设:营销的主要任务是市场的宣传、策划。营销人员需要长期的对整个行业、市场情况的了解和积累,并根据客户的需要,产品、品牌的推广做出定位、规划并指导实施。该队伍是整个运营体系中的重要环节,建议使用高素质且经验丰富的营销人员,人员配备建议为1-2名。客服队伍建设:任何一个企业都必须依赖客户,客户是企业生存和发展的最重要的资源。而客户服务则是企业与客户接触的窗口,肩负着在公司和客户之间建立联系的关键作用。客户服务队伍要求掌握为客户提供创新和最佳服务的技巧,以及弥补服务不周的方法,有效提高客户满意度,该环节人员配备建议在3-5名。技术支持队伍建设:207、技术支持队伍负责网络使用过程中各种运维工作。技术支持人员应当熟悉自己的产品、有比较全面技术专业知识。熟悉当前IT的技术发展方向。熟悉本行业的技术和产品动向,了解同类产品及其竞争对手的情况和特点。同时,技术支持人员要求有较强无线网络工程经验,熟悉Wireless Mesh和Wlan以及其他无线相关技术。熟悉基站设备的配置、管理和故障排除。具有突发问题处理的应变能力和技巧。为更好的服务于客户,技术支持人员必不可少,人员配备建议为3-5名。自建信息中心维护管理可能存在一定的风险:l 高端技术人才的流动性比较大。高端技术工程师容易因为追求自身能力发展而流失。这样就必然产生二次投资,从而造成巨大浪费。 208、l 人才培养是一个较长的过程,在系统维护过程中,如果靠经验不足的人去维护这个网络,会经常性的造成各种故障,直接导致它的一些大客户的流失。 l 随着网络升级速度的不断加快,涉及到技术领域的范围不断扩大,专业水平高和低能够对网络的运营产生重大影响。维护人员应该更多地配合业务部门拓展新的业务。如果不能很好的解决这个问题,失去的可能就是市场的领先地位。 两种维护方式相比,外包服务的优势比较明显,信息中心的工作人员可以从信息系统的运行与维护中解放出来,集中精力完成自己的核心业务。而专业的维护公司,可凭借自身的经济与技术实力、丰富的行业经验、快速及时的反应能力、完善的组织保证和培训制度,更好地为无线网络运209、维服务。当然,外包的趋势并不意味着可以取缔自建维护队伍,而是转变队伍的角色和职能,使自有队伍从以技术为主导的局面中解脱出来,使信息中心从技术型向管理型转变,从系统维护者转变为无线网络系统运营的内部顾问。 5.7. XX公司本地化服务优势XX公司总部位于美国硅谷,在北京成立了全资子公司XX科技(北京)有限责任公司。北京公司包括有产品核心研发、产品测试、市场调研、市场销售以及全球技术支持部门。XX公司是目前从事无线网状网产品研和发生产的厂家中唯一在中国设立研发中心和技术支持中心的公司。基于以上地缘优势,XX对中国客户可提供及时、周到的本地化的技术支持和服务。内容主要把包括:1. 特色的支持内容l 210、24小时售前、售后电话支持l 公司参观,增进相互了解l 与技术专家面对面技术探讨l 组织国内样板点参观2. 及时响应需求l 实地考察用户项目,为用户量身定制方案l 针对用户提案,定制软硬件系统,满足用户特殊需求3. 工程项目原厂直服l 厂商技术专家现场安装、调试l 重大应用现场,厂商工程师亲临职守l 远程故障排查和故障恢复4. 快速应急处理l 快速到货通道l 备品备件快速直送l 备机提供5. 技术培训突出用户导向l 完善的技术培训体系,为客户提供全中文培训资料l 根据客户需求,定期或临时安排技术专题培训5.8. XX对客户支持体系及保障5.8.1. 工程服务(一).工程服务内容1. 网络服务项211、目承接客户专项评估和测试(1)无线网络专项评估测试内容包括:DT测试、CQT测试、数据业务测试。(2)无线网络室内覆盖评估(3)无线网络室外覆盖评估(4)无线网络覆盖设备检测服务2. 人员服务项目向客户提供无线网络优化工程师,参与客户的网络优化工程,由客户统一管理。(1).人员素质具备丰富的网络运行维护经验具备网络规划、优化经验,可以承担无线网的规划、优化工作能够熟练使用常用的测试仪表熟悉无线网络设备的维护工作(2).服务内容负责网络的普查、评估以及客户投诉的调查无线参数管理,参数核查、优化配合其它工程师完成全网的网络调整工作对所负责的项目提供评估、优化方案和项目总结报告负责网络优化的项目实施212、3. 客户定制项目承接客户指定的网络优化工程,提供网络优化项目组,全面承担客户指定地区的网络优化工程。(1).服务内容提供指定网络的综合评估报告制定网络的总体优化方案组织、实施网络优化工程提供网络的优化总结报告(二).工程服务服务目标帮助移动运营商从繁杂琐碎的网络维护工作中解脱出来 降低运营成本,避免额外投资,提高人均效益 把握宏观,侧重服务监控,快速提高服务质量及客户的满意度 贯彻全新的服务策略,加速服务政策、策略的快速贯彻执行 简化管理体系,减少管理压力,优化管理水平,集中资源,关注核心业务(三).工程服务流程图 5.5工程服务流程(四).工程服务方案1. 无线网络室内覆盖解决方案2. 无213、线网络室外覆盖解决方案3. 无线网络网管监控解决方案4. 无线网络优化解决方案5. 无线网络评估解决方案5.8.2. 技术培训XX在无线覆盖和网络优化方面,拥有大批具有丰富理论知识和实际工作经验的培训专家和培训工程师,可以根据客户需要提供各个层次的培训。(1)移动通信系统的基本原理: (课时:40;教材:公司自编; 选修)内容包括:移动通信基本知识、移动环境下的电波传播、蜂窝系统工程基础、蜂窝系统设计、移动通信优化问题等。(2) 无线MESH网络基本工作原理和结构组成:(课时:4; 教材:公司自编;必修)内容包括:系统分类、系统应用、系统工作原理、结构、系统应用中的问题等。通过这些培训使参加人214、员能够达到掌握各类设备的性能、结构原理、维护管理技术及上机实际操作等,达到能独立进行无线MESH系统的安装、开通、测试、管理、运行、故障处理、日常测试维护等工作,确保卖方所提供的软、硬件设备以及整个系统能够正常、安全的运行。(3)无线MESH系统设备的安装及维护;(课时:8; 教材:公司自编; 必修)内容包括:硬件的安装、软件的安装、开通等(4)无线MESH系统网管系统(OMS)安装操作;(课时:4;教材:公司自编;必修)内容包括:OMS硬件的安装、OMS软件的安装、OMS的使用等(5)天线原理 (课时:4; 教材:公司自编; 选修)内容包括:天线的类型、天线构成、天线主要参数说明、不同类型天215、线应用等。5.8.3. 商务管理(一).供货管理供货管理是工程服务管理中最重要的环节之一,作为目前国际领先的无线网络覆盖工程设备供应商,XX拥有自己的生产研发基地,现有厂房面积4000余平方米,每月可以提供数百个大型覆盖所需的产品。XX备有充足的库存,我们有能力提供最及时、快捷、最具选择性的设备供货服务。1供货能力(1)、供货期限常规产品:即时供货(30个中型项目以下)批量产品:一周供货(100个中型项目以下)特制产品:约一个月2供货范围供货范围包括框架协议内所有产品:l 主设备各类型室内、室外无线主设备及其安装配件、备品备件。各类放大器其安装配件、备品备件。l 天线系统各类型天线(室内吸顶天216、线、壁挂天线、八木天线、板状天线等)及其安装配件。l 无源器件各种型号,不同频带的射频无源器件(功分器、耦合器、衰减器等)。l 馈线、接头各种型号、尺寸的阻燃馈线(1/2、7/8、13/8等),按照运营商框架协议指定馈线提供各种型号的馈线及接头。l 保护材料各种类型的保护材料(PVC管、波纹管、钢管等)各种类型的走线紧固件(管码、波导卡、馈线座等)l 其它辅料种类齐全的各种辅助工程材料(扎带、胶泥、防火泥等)(二).供货保障我公司为保证为运营商提供及时、安全的设备供货,XX建立了完善的供货保障体系。对货物储存、包装、搬运、接收等流程都做了详细的规范,同时还建立了以下保障措施:1安全库存建立设备217、材料安全库存,当库存低于安全库存量时,及时给予补充,确保库存量最大限度地满足市场所需,并根据市场需求动态调整库存量。2专人跟踪由专人跟踪到货情况,确保各项需求物料准确、及时到货;并汇总各计划施工站点的物料需求,特别是不常用物料的需求,以确保各项物料不断料。3供应商管理部专门的供应商管理部对供应商实施管理,确保各分供方供货产品的质量。4采购部专职的采购人员负责各类产品采购,为供货提供有力的保证。5产品经理产品经理负责设备从开发、生产到工程应用的全程跟踪,以及收集各环节相关信息,并将信息反馈到相关部门,协调解决设备流程中的一切问题,为产品需求的准确性和特殊性提供优质全面的服务。6物流集成和配送部218、门专门的物流集成和配送部门,为工程项目实施提供及时的供货服务。(三).售后服务 1具体内容l 维护任务书下达市场部项目经理接到客户或用户的报障,及时下达维护工作任务书至维护部。l 维护任务指派维护部接到维护工作任务书,由维护主管根据维护项目的特点及要求,立即指派适宜的维护工程师,并确定前往时间及完工时间。l 前期准备维护工程师接到分派的任务,根据维护项目及时领取维护备件及辅助材料,申请好车辆,带齐仪器与工具,并联系运营商或业主前往维护。l 维护维护工程师到达故障站点,协调好业主,在业主的配合下,进行相应维护。l 效果测试维护工程师对站点维护后,对站点整个系统进行全面测试,并填写好相应的站点维护219、报告。l 工作汇报维护工程师离开站点时,对站点业主、运营商、片区项目经理进行及时汇报。维护剩余备件退库,维护工程师返回后,及时进行剩余备件及辅助材料退库。l 维护报告提交维护工程师返回后,及时把维护报告提交给维护项目助理归档。2技术支持根据公司ISO9001质量管理体系的要求,我公司成立维护部并设立维护服务热线,724小时为客户服务,与客户保持良好地沟通,接到报障立即安排维护工程师前往解决,能保证在保修期内、保修期外均提供优质、快捷技术支持和服务。我方在保修期内和保修期外均提供724小时热线服务。XX科技有限公司在北京设有办事机构与技术支持中心。其中项目经理30人,技术工程师100人。接到客户220、通知后市区内4小时到达现场、8小时解决问题。郊区8小时到达现场,12小时解决问题。北京技术支持中心:地址:北京市海淀区上地东路1号院盈创动力大厦A座9F电话:010-58851177传真:010-58858479邮编:100081我方依照故障等级标准解决故障所需时间如下:一级:网络重大故障。网络瘫痪,业务丢失。响应时间:0.5小时;系统恢复及故障排除时间:3小时;解决问题时间:2天二级:网络部分设备故障。部分设备工作不正常,影响和限制了部分业务运营。响应时间:1小时;系统恢复及故障排除时间:6小时;解决问题时间:3天三级:一般性技术故障。发现网络和设备的技术问题,但系统仍可正常运营。响应时间:221、4小时;系统恢复及故障排除时间:1天;解决问题时间:3天3维护项目为了保证故障站点的维护及时性,我公司安排了专职维护项目助理,任务负责对维护项目实施跟踪控制,跟进每项维护的执行情况,使维护项目处于受控状态,按时、按质完成维护任务。建立维护数据库,实时跟踪维护工作情况,每月根据数据库对维护项目进行统计分析,制定相应的纠正、预防措施,作为对以后工作的指引。4备品备件为保证日常维护所需,我公司专门在分公司设立维护备件库,建立主要部件的10%的安全库存,并对备品备件库实行有效管理:专人管理:备品备件库设专人进行管理,并制定完善的管理制度。分区存放:将备品备件按类型分区存放,确保维护人员能迅速领到所需材222、料,提高维护效率。物料补充:定期对备品备件进行检查,当发现其低于安全库存时,采取措施及时补充。5项目巡检A、维修故障处理:针对设备的故障进行及时修复,并对设备的主要部件的性能全面检查一遍,确保整个系统正常。效果测试:站点故障排除后,维护工程师对站点设备的性能参数及覆盖效果进行全面测试,确保设备的性能参数及覆盖效果完全符合验收要求。工作汇报:站点故障排除后,立即向运营商或业主及公司片区项目经理汇报处理情况。维修报告提交:维修完毕后,维护工程师填写维修报告(内容包括故障现象、处理过程、采取的措施及处理后的设备运行情况),并将维修后测试记录到维修报告中;及时提交与助理录入站点设备档案。B、设备调整运223、营商网络优化,需作设备调整,我公司会及时派维护工程师前往配合。网络扩容:网络设备增加,我公司负责对该覆盖设备扩容;报告提交:设备调整完毕,维护工程师及时填写设备调整报告交维护项目助理归档并作竣工文件修改。C、巡检根据客户的巡检要求,制定详细的巡检计划。主要内容包括:巡检站点数量;巡检计划;巡检负责人;巡检报告提交日期等。月检:每月对在用站点派专职维护工程师进行一次巡检巡检内容l 设备及环境:电源状态、避雷和接地情况、设备安装固定情况、设备的完整性、覆盖区域的变化、设备工作环境、标签。电缆接头密封情况、业主变更或建筑物结构变化、无线环境变化等。l 覆盖区域的测试:接收信号电平、接续时长、通话统计224、(未接通、掉话、话音不清晰断续、单通等)、切换等,发现测试参数异常或拨打异常,应及时报告相关人员处理排除故障。l 巡检记录:详细填写巡检进出时间,巡检测试记录。巡检人、障碍的发生时间、现象、历时、处理情况等;l 大型活动、网络检查临时应急巡检我公司随时与运营商保持沟通,及时掌握大型活动的安排,在大型活动及网络检查前,安排专职维护工程师前往巡检,将故障隐患消灭在萌芽状态,确保活动期间网络的正常运行。l 巡检报告提交巡检完成后,按巡检计划制定的提交日期及时提交巡检之站点的巡检报告和测试记录表格提交到运营商。D、监控网管我公司建立覆盖网管中心,设立了专职监控系统管理员.监控查询:负责对开通远程监控的225、站点进行轮巡,并做好查询记录。 监控异常站点跟踪:针对监控查询有异常的站点,及时呈报维护主管安排维护工程师前往处理,并进行跟踪。6文件资料管理l 维护报告维护工程师在维护工作中做好各项测试数据,并填写维护报告。维护助理负责将维护报告制作成电子档。维护报告由维护助理负责归档、保管,并作好相应统计工作。l 异常登记建立了客户异常情况反馈表,凡站点维护过程中发现异常,由助理登记在异常反馈单上,并通知相关部门,于月底汇总统计分析。必要时,本部门或通知相关部门制订纠正预防措施,力争类似的问题不再发生,并协助相关部门对此站点进行整改。l 站点档案健全在用站点清单,掌控该地区初验后在用站点数量,建立设备档案226、及该地区站点的分布地图。l 设备档案能查到各站点业主联系号码,通过与业主的提前联系,避免出现到达现场后,因业主不同意进入或停业无人等特殊原因造成的无法维护、浪费时间及资源的现象。当出现设备故障时,通过查看设备档案中设备维护的以往所有记录,对该站点的设备情况进行了解;再结合客户的报障,能迅速判断此次故障之所在,以便作好备件准备工作,迅速排除故障;再则,通过设备档案中对该站点所有维护情况的记录,也可作为设备研究的资料,通过对设备的不断改良,确保设备的运行质量。6. 投资预算及项目收益规划6.1. 设备投资预算表格 23设备投资预算表销售费用人数20 15 10 5 5 工资福利/月¥6,000¥7227、2,000¥1,440,000¥1,080,000¥720,000¥360,000¥360,000奖金5%5%¥942,000¥1,026,000¥1,110,000¥1,213,500¥1,278,000培训通讯娱乐/月¥10,000¥120,000¥2,400,000¥1,800,000¥1,200,000¥600,000¥600,000市场宣传每年递减20%¥50,000¥600,000¥600,000¥480,000¥384,000¥307,200¥245,760营业税5.50%5.50%¥1,036,200¥1,128,600¥1,221,000¥1,334,850¥1,405,80228、0合计¥6,418,200¥5,514,600¥4,635,000¥3,815,550¥3,889,560建设成本无线设备节点数量120 0 0 0 0 0 ¥40,000¥4,800,000光纤端口设备预估¥1,000,000运营支撑系统预估¥3,500,000网管系统预估¥1,500,000软交换预估¥1,000,000实施费用预估¥2,000,000合计¥13,800,000运营费用光纤租赁费,100M端口数量10 10 10 10 10 每月租赁费¥25,000¥300,000¥3,000,000¥3,000,000¥3,000,000¥3,000,000¥3,000,000网络维护 229、无线设备每点每年¥2,000¥240,000¥240,000¥240,000¥240,000¥240,000 运营支撑系统每年占投资成本10%¥900,000¥900,000¥900,000¥900,000¥900,000 服务中心¥20,000¥240,000¥240,000¥240,000¥240,000¥240,000¥240,000 流量费和电话互联费¥50,000¥600,000¥600,000¥600,000¥600,000¥600,000¥600,000 电费等杂费预估¥100,000¥100,000¥100,000¥100,000¥100,000¥100,000设备折旧每年占投230、资成本20%¥2,760,000¥2,760,000¥2,760,000¥2,760,000¥2,760,000合计¥7,840,000¥7,840,000¥7,840,000¥7,840,000¥7,840,000管理费用每月房租每年增长10%¥72,000¥864,000¥950,400¥1,045,440¥1,149,984¥1,264,982开办费和办公设备购置¥500,000工资福利人数15 20 20 20 20 20 每人每月平均¥5,000¥60,000¥900,000¥1,200,000¥1,200,000¥1,200,000¥1,200,000¥1,200,000每月其他费231、用预留¥30,000¥360,000¥360,000¥360,000¥360,000¥360,000¥360,000¥360,000合计¥1,760,000¥2,424,000¥2,510,400¥2,605,440¥2,709,984¥2,824,982财务费用贷款利息年利率10%900,000 1,150,000 550,000 0 0 费用合计¥15,560,000¥17,582,200¥17,015,000¥15,630,440¥14,365,534¥14,554,5426.2. 项目收益规划6.2.1. 多种可行的商业模式目前在美国和世界其他地区,应用无线网状网技术搭建的城域商业网已232、经有成功案例,而且开展了丰富多彩的业务。其商业模式也不是唯一的。美国的部分城域网由联邦政府出资,服务重点在于提升安全和市政服务等级,同时为市民提供上网服务。网络在政府监管下独立运营。第二类城域网是由运营商投资,目的在于经济利益的回报。国内的电信监管使得国内企业能够在国内组网运营时抢得先机。运营商现有的基础网络,运营平台和技术支持使得无线城市网可以快速的规模化商业化。第三类为社会集资,重点服务于社区。这样的运营网络在中国受到政策限制,需要有运营牌照,而且不宜得到批准。但是当地政府可以批准本地的二级运营牌照。这类模式在模型方案中也是可以实现的。6.2.2. 服务介绍从服务提供的内容上有:l 数据:233、为主l 图像:部分业务l 话音:为长期发展重点从服务提供的对象主要有:l 政府为核心客户,易于入网,易于管理l 企业为重点客户,高毛利,易管理l 市民为长期发展重点6.2.3. 用户和市场建设基于Wi-Fi的无线城市网可以开展以下业务,分别服务于政府、企事业单位和市民。l 为政府提供的应用内容有: 城市管理 市政服务:园林绿化,市政规划,水务,信访,侨办,统计,建委,人防 市政执法:土地管理,安全生产,药品监督,质量技术监督,市政管委,环保,劳动保障 智能交通 安全监控 移动警务:公安、安全、司法, 卫生医疗:医院,检疫,疾控 环境监测 应急指挥 文体活动:信息发布,组织,疏导,现场管理 街道234、社区:政策学习,联防联控,文化卫生,信息公告, 食品安全 内部通话 现场报道l 为企事业单位和个人提供的应用有: 企业服务 企业安全 都市物流 内部通话 制造生产:生产流程,维护,专家指导 ERP/CRM 广告发布 教育:校园网,社区教育,继续教育 市民生活 上网 信息服务路况,天气,餐饮,旅游,住宿,文体活动,促销,展览 新闻服务 旅游服务景点介绍,交通,特产,旅游公司,旅游项目介绍,演出 个人理财 音乐 在线学习 在线阅读 无线支付 彩票 家政 家教 社区服务 时尚 就业 房地产 话音6.2.4. 竞争优势l 先进模式共网的模式使用于政府、行业用户和普通居民,其较低的经营成本,广泛的专业应235、用前景,专业的技术保障,以及网络可扩展性都是传统通信网络平台所无法望及的。提供话音加数据的虚拟专网服务将使专业用户得到前所未有的实惠。l 先发制胜作为模型唯一被授权的共网运营商,公司在产品、技术、服务上的先发优势是可以预见的。管理团队本着为用户提供满意及上乘的服务,将着重于保证服务质量和开发增值业务,树立公司品牌,为再次创造客户价值提供先决条件。此外,掌握不可再生的频率资源和市场先机形成了潜在竞争对手难以逾越的天然壁垒。 l 强强合作先进技术,政府牵头,企业参与,这些都是模型区的优势。6.2.5. 营销策略l 品牌为达到此目标,我们(运营公司)应努力在通信质量,网络能力、服务价格、业务种类等方236、面在政府指导下树立的良好品牌,并以代理、代办、转售其他网络运营业务为手段,不断丰富本公司的业务种类,为用户提供全面的通信服务,从而在通信服务方面形成自己的特色经营。l 渠道针对各专业用户的特殊需求,公司将为现场生产调度人员提供结实耐用的手持终端,为管理和服务部门提供小巧手机化的手持终端,为大型车辆及安装相应的车载移动设备。各类手持终端时尚小巧,充分满足中国用户的需求。l 资费标准在正式投入商用之前,公司将提供免费试用期予以推广,设计并适时推出个性化的计费政策,吸引集团用户入网,逐步推出预付费业务、包月费业务、服务套餐和公私分帐计费等多种灵活收费政策,提高单一用户平均月收入(APRU)用户通话量237、,以早日实现满容量运营。6.2.6. 投资回报在测算中,由于具体的数据暂时没有确切的信息,数据表中的许多数据是根据模型的人口,街道,工业作的估算。我们愿意在各类数据更清晰后就投资回报再次与模型项目方作深入探讨。l 建设成本:XX公司的设计建议中,使用了120个无线节点。其他运营支撑设备包括:营业,认证,计费,结算,账务和客服。另外还有网管系统和软交换设备。总体的系统加上实施费用我们估算总成本大约¥13,800,000,加上开办费总计¥15,560,000。l 运营收入:我们把客户分为3类。话音客户,包月费用¥100元。高端数据用户和摄像头,包月费用¥300元。上网用户,包月费用¥50元。投资回238、报:以第年建设,我们建议一次性投入¥5,000,000用于网络建设和运营支撑,另外可以贷款¥9,500,000,以缓解财政压力。收入中没有计入出售手机等终端的收益,只注重提供服务的收入。在第年网络即可实现盈利,同时实现正营运现金流。在第年实现投资成本回收。网络营运年整体内部投资收益率为18.6%。第年末实现现金流¥8,000,000。年期间一共为地税贡献大约¥5,700,000。第年起每年税后利润约¥6,000,000,每年交纳地税约¥3,000,000.6.2.7. 项目风险从市场运行规律来讲,开发基于MESH的无线城市网也存在投资风险。各类风险及对其的防范简述如下:l 市场当前,由于GSM239、网络的发展非常迅速,使许多人产生了移动通信可以解决一切问题的错觉。正如专家指出的:从“二哥大”代替“大哥大”的误区步入了“大哥大”可以代替一切的误区。由于MESH Metro处于起步阶段,需要引导最终用户接受这一模式,消除对最终用户的不良影响。该项目已经获得政府的明确支持,模型地区对无线城市网需求巨大而迫切,有着足够的市场需求支撑。同时,根据国家信息产业部对地方移动通信发展的布局规划,也确保了在模型当地不可能出现新的竞争性城域网运营商。l 政策中国加入WTO,投资者参与移动网运营的相关政策法律将会进一步放宽。公司将与相关政府部门和当地金融机构密切联系,使本项目得到政策上的支持,实现预期商业目标240、。l 技术WiMAX发展,我们公司的产品发展l 运营建议运营公司的主要管理者和经营顾问在建设运营调度通讯网方面具有丰富的经验,重视对新一代移动通信运营人才的延聘和培养,并且重视处理可能存在的管理磨合问题。需要专业人才。l 大运营商竞争大的运营商可以在大的地域范围内建网并提供服务,当地的用户离开本地还需要服务,大运营商也会想在本地开展业务,提供更大规模的服务和更专业的支持。由于频段的限制和当地政府的支持,大运营商没有再在模型地区建网的空间。模型网还可以选择和大运营商合作。l 政策中国加入WTO,投资者参与移动网运营的相关政策法律将会进一步放宽。公司将与相关政府部门和当地金融机构密切联系,使本项目241、得到政策上的支持,实现预期商业目标。l 技术WiMAX发展,我们公司的产品发展l 运营建议运营公司的主要管理者和经营顾问在建设运营调度通讯网方面具有丰富的经验,重视对新一代移动通信运营人才的延聘和培养,并且重视处理可能存在的管理磨合问题。需要专业人才。l 大运营商竞争大的运营商可以在大的地域范围内建网并提供服务,当地的用户离开本地还需要服务,大运营商也会想在本地开展业务,提供更大规模的服务和更专业的支持。由于频段的限制和当地政府的支持,大运营商没有再在模型地区建网的空间。模型网还可以选择和大运营商合作。7. 项目风险分析在项目的招标和最后确认技术方案的过程中,会有很多的风险,我们称之为项目风险242、。如果没有充分认识到这些项目风险,并且尽量的将之排除。那么就会对项目的最终实现产生不可估计的隐患。因此,有必要对项目风险进行仔细的分析。在本章中,我们将对技术与标准、政策与资源、技术更新与演进和运营维护与支持四部分进行仔细的分析。7.1. 技术与标准风险分析城域网的项目不仅仅只考虑满足无线覆盖的要求,还要考虑其他的一些技术问题。这些技术问题我们可以归纳如下:1. 网络的整体性性能如何,包括有没有性能优越的路由算法,网络的整体的吞吐量如何,网络的时延情况如何。2. 网络的可扩展性如何,是否可以根据城域网的不同时期的建设目标进行大规模的网络扩充。3. 无线网络是否需要结构复杂的有线网络的支持4. 243、无线网络是否支持AP之间的漫游,漫游速度如何5. 网络的可管理性,整体的网络管理是否方便。符合相应的标准是至关重要的。在无线设备的使用上必须符合国家的有关规定,但是并不是所有的产品都会符合这些规定,如果选用这样的产品,将会给项目带来严重的风险。所以,在选择城市网项目所采用的技术上来看,就必须选择最先进的技术来提高网络的整体性能。3G网的扩展性很好,并且适合于移动通信。但是它所能够提供的带宽太小,只有384kbit/s,因此,不能满足整个城市对于带宽的需求。采用AP接有线的方式可以提供802.11标准制定的54Mbps的带宽。从单点上来考虑,AP做接入能够提供的带宽是足够的。但是当以这种方式布设244、城域网时,会遇到如下的技术风险:其一,用AP组网网络拓扑复杂。下图是用AP组网的结构示意图。图 6AP组网示意图如上图所示,每个AP都需要网线和路由器或者交换机相连接。而对AP的管理也需要有线连接服务器。这个在热区覆盖也许还显示不出太大的差别,但是在城域网范围内,使用的AP的数量为上百个甚至上千个,那么为了支持这些AP的联网的需求,需要构建一个拓扑非常复杂的有线网络。这不但提高了整体网络的造价,而且由于挖沟,埋线等工程在整个城市非常困难,有时候这种方案甚至是不可行的。其二,AP之间的漫游是一个很难解决的问题。目前有一些AP产品可以实现相互之间的漫游,但是前提是所有的AP必须在同一个网段内。这样245、的设计在城市网几乎是不可能的。如果做覆盖的AP不在同一个网段内,则相互之间进行漫游是不可能的。其三,AP的整体网络管理无法解决。对AP的管理往往都是局限于对单机的管理,对全网的管理是AP所缺乏的。所以,如果使用AP来做城市的覆盖,则无法全面检测AP的工作状态,这对网络的维护非常不利。使用网桥加AP的方式在部署城市网是使用AP来做本地覆盖,而使用网桥来做无线中继传输,并使用网线将网桥和AP连接起来。具体的布网方式如下图所示。图 7网桥AP组网示意图一个网桥接入有线,然后通过点对多点的方式和多个网桥建立无线连接。每个这样的网桥又和一个或几个AP通过有线来连接。从而组成了一个网桥组成核心网,AP来作246、接入网的一个整体网络。但是,这样的网络具有一些明显的技术风险。如下所示:其一,网桥和AP都是二层的设备,所以整个无线城市网都会在同一个网段。这样组成的网络会有很多的弊端。比如,网络的可扩展性不够,广播风暴会占用大量的网络带宽等等。其二,路由性能不佳。如下图所示。图 8二层三层传输路径比较其中红线表示网桥加AP的路由方式。假设A点要路由到B点,A点首先找到整个无线网络的网关,然后再找到B点。而绿线代表的是XX采用的3层的路由方式。由于每个节点都是路由器,从A点到B点可以直接通过路由算法找到最短的路径。使用2层的路由方式有很多的缺陷,首先,所有的通信量都要通过网关,则网关是一个网络流量的瓶颈。如果247、网关出现故障,则整个网络无法路由。其次,这种路由方式不是优化的路由,所以即浪费了带宽资源又导致了比较长的延迟时间。其三,网桥和AP之间需要有线连接,这就涉及到高昂的布线费用,在城市里有些地方甚至是不可能完成的。其四,网桥都是点对点或者点对多点的设备。如果使用网桥作为核心网的无线中继,则网络的路由都是静态设计。整个网络缺乏备份路由,缺乏健壮性。如果一个网桥发生了故障会导致一片区域无法正常工作。其五,网络的整体管理非常困难。如果网桥和AP属于不同的生产厂家,那么网络的整体管理几乎是不可能的。即使网桥和AP都属于同一个生产厂家,对整体网桥和AP进行管理也是非常困难的,因为这种布网方式不是面向城域网的248、。从整体上讲,无线网状网的产品在布城市网性能上要远远好于上面论述的两种方式。但是由于每个无线网状网厂家都有自己的解决方案,产品特性也各不相同。因此,一些厂家的产品会存在这样或者那样的技术风险。其一,大部分的无线网状网的实现方案都是基于二层来实现的。这样做虽然比较简单,但是缺陷也是显而易见的,网络的可扩展性不强,网络的广播风暴会消耗大量的带宽。同时,在二层上做路由只能采用Spaning Tree 来实现,和基于3层的XX无线网状网相比,这种路由方式浪费带宽,网络时延长,存在单点故障等各种问题。其二,某些无线网状网产品不兼容wifi终端,如果希望通过笔记本或者台式机使用该无线网状网,就必须购买比w249、ifi无线网卡贵的多的专用网卡。更严重的是,很多的wifi终端产品,比如wifi手机、PDA、无线摄像头等都无法在这个网络里使用,大大限制了这个网络可以实现的功能。其三,某些无线网状网产品是采用一个Radio来同时做接入和无线中继的连接。这样的产品在价格上会低于具有多Radio的产品。但是多跳性能不佳,因此只23跳后就必须接入有线,同样会导致有线的拓扑复杂。如下图所示:Azalea 网络图其他同类产品网络结构图MSR100MSR100无线蜂窝云8平方英里,100个路由器10MeshroutersCloud10个蜂窝云图 9不同Mesh网络结构比较由于单Radio的设备在多跳条件下的性能不佳,所250、以在一个小的无线Mesh云的背后就需要一根有线的支持。所以导致了有线拓扑的复杂和增加额外的设备费用。无线产品必须要有相关的核准证才能被使用。在这方面有一些设备厂家还没有相关的资质。XX的产品有无委会的核准证,核准代码为:CMII ID:2005AP2242。满足无委会对无线网状网设备发射功率、外观等各种要求。无委会的生产无线电发射设备的管理规定上明确说明:凡在中华人民共和国境内生产(含试生产,下同)无线电发射设备必须遵守本规定(第二条)。违反本规定擅自生产未经型号核准的无线电发射设备的生产厂商,按无线电管理处罚规定进行处罚(第十六条)。7.2. 政策与资源风险分析国家相关政策对选择技术和产品会251、带来相应的风险,因为模型项目所采用的设计方案必须要得到政府的支持。在这方面wimax技术就是一个需要仔细考虑技术风险的例子。Wimax在中国有如下几个方面的风险:首先,在中国还没有为wimax技术采用的频段作任何的规定,不知道该使用什么样的频段。其次,如果为wimax技术设置专门的频段,那么收费政策如何也是一个不确定的地方。最后也是最重要的是,在中国有一个和wimax相竞争标准Mcwill,那么中国会在这两种标准中选用那个标准也是一个疑问。7.3. 技术更新与演进风险分析无线技术在不停的向前发展,最新的技术仍在不停的涌现,与此同时落后的技术不断的在淘汰。在模型的项目中,应该选择最新的和最有发展252、前途的技术作为项目使用的技术。如何选择落后的技术,将来会为技术更新敷出惨痛的代价。无线网状网能够在有限的频段内提供很高的传输速率,并且可以平滑过渡到4G。如果在模型的项目里采用了2G和3G技术,那么不但在流量上不能够满足城市网的需求,而且在下一步升级也要付出更大的费用。在这方面,XX一直采用了最先进的技术,因此可以平滑过渡到4G。7.4. 运营维护与支持风险分析许多的无线产品的生产地点、研发机构和售后支持队伍都在国外,这就会为产品的实施,维护带来风险。具体表现在实施周期长,维护的反应慢,工作效率不高。这对于象模型这样的城域网项目来说尤其要关注这些问题。在这方面,XX公司具有非常明显的优势。XX253、的产品的研发、市场、销售和生产全部放在了国内,专注于国内的市场。他的优势反映在如下几个方面:其一,产品的供货周期短,由于生产厂家就设在国内,所以供货方便,周期短。其二,对中国市场反应灵敏。中国市场的细微的变换,都会被XX公司察觉,并做出相应的政策。其三,售前反应快速而有效。XX公司的AE工程师们可以在第一时间根据客户的需求作出方案,从而保证项目在售前阶段得到有力支持。其四,售后维护效率高。XX产品的售后维护队伍可以在第一时间达到现场进行故障的排除,如果遇到困难的问题,还可以求助研发队伍来一起解决。这是大多数的公司无法做到的。7.5. 其它风险分析其一,WAPI是一个悬而未决的问题。这是所有的W254、i-Fi厂家都要面临的问题。XX公司目前支持802.11i,但是XX会时刻关注WAPI的进展,一旦WAPI的芯片成熟,公司会在第一时间生产出相应产品。其二,无线网状网产品采用的频段是公用的2.4GHz和5.8GHz的频段。在这样的频段上会有一些干扰。但是正是由于是公用频段,省去了费用高昂的牌照费,使得铺设城市网络的费用大大降低。如果国家为无线网状网设定了专门的频段,那么XX会在第一时间生产出相应设备。8. XX的成功案例作为荣获国家鼓励发展外商企业资质的高新科技企业,XX科技公司致力于开发以无线网状网(Wireless Mesh)为核心的无线通信技术、设备和系统软件,并积极协作无线网状网实际应255、用系统和其他相关先进技术的研发。自我们建立XX中国公司以后,我们积极参与了包括城市城域网,科技开发区,市政交通管理,以及校园和小区等项目的建设。下面介绍典型的项目情况:8.1. 美国无线城市案例圣科拉拉在美国加州的圣科拉拉市, 当地一家提供“最后一公里”宽带服务的公司,利用XX的无线网状网技术正在建设收费和免费相结合服务的无线城域网。通过这个无线网络提供针对城区街道和民宅的无线覆盖,覆盖区域内的固定和移动用户可以享受到带宽高达54M的宽带接入服务;同时,他们还计划把这个无线城域网络租赁给当地政府部门和企业来进行安全监控等应用服务。例如,街道上的监控摄像设备利用无线网络传输的实时监控录像数据,对256、道路安全和社会治安提供了有力的保障作用,大大加强了政府,企业对城市,社区和企业的安全防范和应对能力。我们的这个提供“最后一公里”宽带服务的合作伙伴也将很快收回了设备成本投资,并得到了很好的经济收益,目前这种模式被他们不断地复制并开始推广到其它区域。8.2. 济南市城域网百灵网山东三联电子信息有限公司负责是一家在济南市山东三联电子信息有限公司是信息产业部首批认定的软件企业、山东省高新技术企业。公司主要经营业务涉及软件开发、宽带城域网运营、密码产品生产、网上增值服务几大领域。目前公司已拥有自行设计建设的中国第一个计算机宽带多媒体城域网百灵信息网、电子商务系统、电子政务系统、物流管理系统、商用密码产257、品、信息发布系统等成熟产品。XX科技有限责任公司和山东三联电子信息有限公司结成战略联盟,运用XX公司的无线网状网产品提供多媒体城域网 百灵信息网的宽带接入和覆盖服务。目前项目的测试已经顺利完成,马上进入实施阶段。届时这个无线网络将覆盖百灵网的几万用户,近百个小区。这些用户可以在自己的家中,小区园区内,会所里,花园里享受到无线上网服务,大大提升了小区的服务质量和居民的生活质量。同时,作为宽带运营商的山东三联公司也通过对覆盖内用户上网的流量记录进行收费。他们还将由他们建设的无线网络租赁给政府,企事业单位等。这个合作项目成功地和有线网络一起完全覆盖了全济南的市区,提高了山东三联公司的市场地位和服务水258、准,无线业务也逐渐成为他们各项服务中的亮点。8.3. 上地科技园区科技企业完美的无线宽带网络服务上地信息产业基地为海淀科技园高新技术产业的研发、孵化和生产基地,是全国第一个以信息产业为主导的高科技工业园。同时也是中关村科技园区的一支重要力量,园区内涵盖了电子信息、生物工程与新医药、新材料、光机电一体化以及能源环保等五大国家重点发展领域的高科技产业化项目,其中重点发展电子信息产业。目前产业结构为:电子信息占70,光机电一体化占20,生物工程和新医药占5,新材料新能源占5。据国家有关部门测算结果表明,上地信息产业基地的土地利用率已跃居全国首位。为了进一步加快园区建设,满足高新技术企业产业化的需求,259、建立高速的网络通讯特别是无线高速网络的建设非常的重要。XX科技公司从把办公地点设在上地信息产业基地时开始,一直在建设无线网状网来覆盖本地区的办公楼宇和附属设施的工作。利用XX公司的室内和室外两种无线路由器建立的无线高速网络,为园区内的高科技企业提供了一个高速,可移动,易于拓展和管理的无线办公场所。他们通过个人电脑与无线网络连接可以把办公室和会议室设在办公室的任一角落,或者是公共区域的大堂,咖啡厅,甚至草坪Wi-Fi 手机可以将他的座位电话变成移动电话,针对园区内的网络电话服务更是可以免费使用。各种物业管理,市政管理的移动终端解决方案都可以通过这个网络开展服务,大大提供了园区的科技含量。8.4.260、 二环路道路监控市政管理的应用案例随着北京市汽车保有量的不断增加和道路拥堵状况的不断加剧,提高道路信息管理水平,改善北京道路交通状况成了建设北京为宜居城市的重要任务之一。 XX公司无线网状网系统,能够为城市公共交通网络以及周边高速公路提供无线网络无缝覆盖。与有线道路监控不同的是,即便出现道路修整,相关数据的无线采集也不会受到影响;与传统无线系统不同的是,XX公司无线网状网系统具有在网络节点间进行快速切换的特点,可以为高速移动环境下的部署网络提供高效可靠的解决方案。无线视频监控系统依托 mesh 网络的无线视频监控系统,通过安装在路旁固定的和公安交管车辆内部的移动的无线视频监控头,中心调度室可实261、时查看全路段路面状况、公交车辆运行情况等信息进行公路沿线视频监控。公路管理人员可以通过架设在灯杆上的视频摄像机,监视路面和车辆状况,并能够针对实时发生的任何异常情况及时做出判断,启动相应的支持系统和服务。该项目还可以通过公路的巡检车辆进行移动性质的监控,可以从任意角度采集到事故现场的视频信息,和固定在灯杆上的节点所采集的信息互为补充。 遇到突发事件,巡检车辆可以在第一时间开赴事故现场,安装在车上的移动XXMSR 节点能够自动与路旁灯杆上的 mesh 节点无线联接,形成覆盖整条高速公路的 mesh 专网。公路管理人员通过无线mesh 专网,能够把全部相关视频信息,实时传输回总控和调度中心。巡检警262、员可以在无线覆盖区域,进行相关数据的双向交流。通过手持的 PDA 终端或者平板电脑,通过无线网络查询,核对车辆及驾驶人员相关信息,提供处罚功能,支持相关信息(数据与图像)的录入、传输及法律文书和收据打印功能等等。8.5. 中央民族大学准4G的无线校园网络中央民族大学是中国最著名的学府之一。经过多年努力,中央民族大学已经建设校园1000兆光纤骨干网,并且意识到了无线网络的价值。至2005年底, 数幢新建的教学楼成为了民族大学新的标志性建筑。教学楼中为教学、科研提供先进的信息平台,提高教学质量和办学效率,并且成为了提高中央民族大学形象的重要参考依据。民族大学网络中心根据多年跟踪无线技术发展的经验,263、提出了“全无线”的无线覆盖要求在主楼里全部无线系统只和一个机房进行有线连接,覆盖全部的教室和教师休息室,不允许在楼层之间施工穿管布线。无线网络同时要求兼容现有的笔记本和Wi-Fi话机,为使用者提供高带宽访问教育网,和在区域内进行漫游通话。民族大学的教学楼主体多为钢混结构,墙体厚度大,分东西两翼,大多长度超过100米。室内通道布局复杂,传统WLAN设备所提供的热点覆盖的解决方案不能达到网络中心的要求。中央民族大学选择了XX公司提供的MSR2000来组建文科楼无线覆盖网络。MSR2000是最先进的无线网状网路由器,能够为客户提供无线网络高带宽利用率,可以灵活布网,支持数据上网,扩展方便,而且其专利264、的QoS算法和漫游技术能为师生提供满意的VOIP话音服务。MSR2000系列产品良好的自管理,自修复的功能,不仅在建设期为客户节省施工成本,而且为客户在后期的运营维护中提供方便和降低网络故障风险。MSR2000的网络管理系统可以方便的为网络中心的老师提供网络和设备的状态信息和测试手段。整体施工过程中不仅没有影响到正常的教学和科研,而且对教学楼的主体结构和外观没有损坏。XX公司MSR2000搭建的“全无线”的无线网络,为教学楼提供了全面的无线覆盖。中央民族大学成为国内第1个拥有室内“全无线”网络的高校。该校师生可以随时随地的在教学楼利用无线网络从事教学、科研和通信。XX无线网状网提高了学校的教学265、水平和教学效率,丰富了课余生活。同时MSR2000搭建的网络所带来的灵活扩展性,可以帮助民族大学方便的把无线网络扩展到校园的每个角落。8.6. 厦门大学厦门大学海韵园区位于曾厝垵豹子山半山坡上,毗邻厦大曾厝垵学生公寓,总占地面积3.8万多平方米,由科研楼两幢,教学楼、实验楼和办公楼各一幢组成。五幢楼均为多层框架结构,总建筑面积38451平方米。整个海韵园区依山傍海,环境优美,建筑的设计延承了嘉庚建筑风格,建筑的布局依山就势,错落有致。海韵园区建成后,成为了软件学院、计算机与信息工程学院和数学科学学院等单位的教学、科研和行政的重要办公场所。海韵校区目前的计算机网络完全由有线系统铺设而成,通过光纤266、于总部连接。校区内各办公地点、实验室以及教师留有固定有线接口。这样完全由有线系统组成的网络,设备接入点固定,接入点数量扩充性能差。不能满足日益增长的随时随地上网的需求。如何做到在有效利用现有有线网络的同时,满足师生的移动上网需求成为海韵校区升级网络首要考虑的问题。无线网络作为一项成熟的技术,作为有线网络重要的补充,完全能满足当前的移动上网需求。另外,厦门大学计算机与信息工程学院有关于无线Mesh网络的科研项目也是该学院的重要科研内容,急需在园区环境中铺设相关的试验网络,使的试验可及时有效地开展,保证科研进度和科研地严谨性。根据海韵校区无线网络需求,海韵校区无线网状网项目中的主要建设目标为:l 267、实现校区内主要教学和试验和办公场所室内的无线覆盖l 实现室外主要活动区域的无线信号覆盖l 实现无线网状网设备间无线互联l 配备冗余设备,用于计算机学院科研,根据需要可随时加入到现有安装位置固定的无线网络l 实现无线网络与现有有线网络之间的无缝联结l 实现无线终端安全接入l 实现无线网络设备集中管理由XX公司提供的方案力求在满足以上要求的同时,尽可能的符合当今无线网络发展的方向,具备相当的先进性和可扩充、可升级的能力。充分考虑网络的可靠性、冗余能力、自愈能力,充分考虑当今网络系统面临的各种不安全因素的影响,设计具有前瞻性,充分考虑将来网络能够满足向更高性能扩展的能力。最终成功地满足和超额完成了校方要求,为厦门大学提供理想的无线校园网络。8.7. 其它项目XX科技的无线网状网解决方案还成功地服务于中国工商银行数据中心,四川阿霸电力局和山西触动传媒无线城域网等很多项目。