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中国通信服务福建设计院张斌丁尤美倪余艳丰嘉利
根据工业和信息化部制定的“十二五”规划，五年后，20米的城市家庭已经入户，4米的农村家庭已经入户。因此，中国农村地区的通信容量和带宽需求将大大提高。然而，与城市相比，农村地域广阔，人口分布不均匀，有线宽带接入的电缆铺设里程增加，铺设难度增加，建设成本和维护成本大幅增加。这导致了农村宽带接入中信息转换需求与建设成本压力之间的矛盾。
在此背景下，在农村环境下，无线接入方式以其组网简单、建设周期短、易于实施、远程维护和节省损耗等优点，可以有效解决农村宽带建设中的诸多问题。针对目前农村宽带建设的发展现状，通过多角度的比较，明确界定了农村宽带无线建设的技术方案，并结合农村宽带无线建设的组网环境特点和业务应用特点，详细提出了农村宽带无线解决方案在各种应用场景中的应用，如小自然村、渔排、农村小规模企业、农村集市等。可为农村信息化建设提供借鉴。
农村宽带无线技术分析
目前，宽带无线技术主要包括各运营商已经成熟的2g/3g技术，如wifi、wimax等行业常用技术。其中，wimax产业链不成熟，很少使用。2g/3g技术受单载频带宽低、接入成本高的限制，难以承载大流量、高速宽带业务；经过多年的商业使用，发展到802.11n的wifi技术在带宽和容量上都有了显著的提高，在无线宽带领域有着巨大的优势。
目前，适合农村地区的宽带接入方式主要有无线接入和有线接入。根据传输资源的可用性和建设条件，可以选择不同的接入方式。从分析来看，具有铜缆接入资源或光纤接入条件的场景可以采用有线接入；然而，当2g/3g网络被覆盖并且没有其他传输资源时，可以采用无线接入。
农村宽带无线建设的三种组合模式分析
农村宽带无线网络部署主要涉及的网元包括无线网桥、室外增强型ap、室外cpe等。主要的网络模式是这三个网络元素的组合。
根据该计算模型，考虑到室外传输不考虑隔墙损耗，自由空之间的传输损耗=传输功率+天线增益-室外边缘场强(可接收的)=126db，性能参数根据室外自身的空传播模型计算，考虑到接收时隔墙损耗为15db，自由空之间的传播损耗=传输功率+天线增益-隔墙损耗-边缘场强(用户侧)=94db，性能参数根据室外自身的空.之间的传播模型计算室外cpe在接收远端把它自己的电源加到wifi信号上，并提供给用户终端接收。考虑建筑物、树木等的综合屏蔽损失。接收时的25db，自由空之间的传播损耗=传输功率+cpe增益-分割损耗-边缘场强(用户侧)=110db，根据室外自有空.
根据最大传输距离的定义，通过对测试结果的科学验证，建议如下:无线网桥的最佳传输距离为7公里(可视)；室外增强型接入点的最佳传输距离为0.5公里(可见)；室外增强型ap+cpe的最佳传输距离为2.5公里(可见)。
目前，适合农村地区的wifi无线接入技术可以从传输距离、覆盖目标和覆盖范围等场景特征中选择。
农村宽带无线应用场景分析
根据接入方式分析，802.11n wifi无线接入技术在农村宽带无线领域的应用主要包括小自然村、渔排、小型农村企业、农村集市等场景。
首先，小自然村。地理位置可分为山地自然村和海域自然村。它具有以下特点:与光缆资源(光通信、光分线盒或2g/3g基站)的距离小于7公里。根据wifi接入场景特点分析，小于2.5公里的不能选择无线网桥，必须配置2.5-7.0公里的无线网桥；目标用户是公众客户，主要是自建房屋和单户家庭。公众客户的宽带需求主要是非专线接入。根据对无线接入场景特点的分析，必须配置室外增强型接入点；用户分布区障碍物太多，分布区很宽。根据wifi接入场景特征分析，覆盖区域在室外增强型ap有效覆盖区域之外，必须配置室外cpe。
根据特征分析，小自然村的组网方式采用无线网桥(可选)+室外增强型ap+室外cpe实现宽带接入，距离光纤资源2.5公里范围内的场景可能不配备无线网桥。
第二，鱼排。渔排是集养殖区和生活区于一体的渔业养殖基地。它位于行政村的近海区域，覆盖目标主要是渔船。覆盖范围相对较宽，障碍物少，视野范围大。它具有以下特点:沿海地区基本上有光缆资源，接近光纤资源。根据wifi接入场景特点的分析，小于2.5公里的不能配置无线网桥；目标用户是公众客户，主要是渔船或海上的简易房屋，以及单身家庭。公众客户的宽带需求主要是非专线接入。根据无线接入场景特征分析表，必须配置室外增强型接入点；用户分布区几乎没有障碍物，覆盖区域相对空宽，面积很大。根据3.2-1wifi接入场景特征分析，室外cpe可能不会被选择用于那些接近ap目标用户并且在室外增强型ap的有效覆盖范围内的用户。
根据特征分析，渔排的组网方式采用室外增强型ap+室外cpe实现宽带接入，部分靠近ap且使用单一宽带业务的用户可能不会选择用户端的室外cpe。
第三，小型农村企业。主要面向没有铜缆资源、被光纤接入阻断或远离光纤资源、覆盖面积和带宽要求小，但具有一定商业办公建筑特征的小型农村企业，即集办公和生产为一体的单个或多个办公建筑，以及传输资源有限、远离光纤资源的多用户。根据wifi接入场景特点分析，距离光纤资源2.5-7.0公里的场景必须配备无线网桥；目标用户是专用客户，多用户集中办公建筑主要集中在生产和办公。专线客户的宽带需求主要是专线接入。根据wifi接入场景特征分析，室外增强型接入点可能未配置；办公楼内设置用户自有办公网络、综合布线或配电系统。根据对wifi接入场景特征的分析，用户拥有综合布线等有线网络，不需要配置室外cpe。
根据特征分析，农村小型企业的组网方式是无线桥接，宽带接入是利用用户带来的有线网络实现的。
第四，农村集市。农村市场位于行政村，是用户定期临时聚集的场所。面积相对空而言，覆盖面积较小。用户体验主要基于单一互联网，用户终端主要是笔记本和手机。主要特点是:位于行政村，靠近光纤资源。根据wifi接入场景特点的分析，在距离光纤资源2.5公里的场景中可能没有配置无线网桥；目标用户是定期和临时的公共客户。公众客户的宽带需求主要是非专线接入。根据对无线接入场景特点的分析，必须配置室外增强型接入点；用户区域几乎没有障碍物，覆盖区域相对空，面积较小。根据对无线接入场景特征的分析，目标用户可能不会选择室外增强型ap有效覆盖范围内的室外cpe。
根据特征分析，农村集市的组网方式采用室外增强型ap直接覆盖方式，利用用户终端的无线网卡实现宽带接入。
因此，通过对农村宽带建设特点的研究、宽带接入技术的比较以及802.11n wifi无线接入技术的组网分析，确定了802.11n wifi无线接入技术用于宽带无线应用的技术可行性，并从技术层面提出了以下解决方案。也就是说，小型自然村的宽带无线接入解决方案；渔排宽带无线接入解决方案:面向小型农村企业的宽带无线接入解决方案；农村市场宽带无线接入解决方案。
