WiMAX-無線寬帶局域網(wǎng)解決方案

一、背景資料
　　內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市位于中國東北部，內(nèi)蒙古自治區(qū)東北部，東與黑龍江省比鄰，西北和西南分別與俄羅斯和蒙古國交界?？偯娣e263953平方千米?？?cè)丝?71萬人（2004年）。當?shù)鼐幼∩贁?shù)民族26個。滿洲里、額爾古納、海拉爾三市天然構成一個金三角自然經(jīng)濟開發(fā)區(qū)——生態(tài)旅游貿(mào)易區(qū)。
　　該地旅游資源豐富，具有良好的旅游開發(fā)前景。但是，由于地處邊疆，地形屬于森林草原——丘陵地帶。近年來該市政府大力開展旅游事業(yè)，但由于呼倫貝爾市缺乏基礎設施建設的資金和技術條件的種種制約，通訊事業(yè)的發(fā)展十分落后，已經(jīng)嚴重影響到該市的國民經(jīng)濟發(fā)展。
　　鑒于以上所陳述的理由，我們認為當前解決呼倫貝爾市的通訊市場的“瓶頸”勢在必行。本規(guī)劃草案適應于所有西部省份的未來通訊事業(yè)發(fā)展的全局問題，懇請各位領導審閱。

　　二、技術實施可行性分析（條件－環(huán)境－資源）
１.國際無線通訊領域的進展
全球WiMedia論壇（論文，主題演講－略）
全球WiMAX峰會（論文，主題演講－略）
寬帶無線通信技術概覽
８０２.１６d國際標準：
　　呼倫貝爾市發(fā)展寬帶移動通信網(wǎng)勢在必行
　　無線局域網(wǎng)解決方案己經(jīng)開始成為商務客戶寬帶網(wǎng)絡連接的一種技術相對成熟的解決方案。隨著商業(yè)用戶逐漸認識到無線網(wǎng)帶給他們生產(chǎn)力的提高和無限潛力，市場逐漸開始膨脹。
　　Frost和Sullivan的統(tǒng)計顯示，無線通訊市場的價值在1998年為3億美元，而到2005年迅速發(fā)展到160億美元。目前，無線局域網(wǎng)只是在一些垂直生產(chǎn)鏈中開展業(yè)務和提供服務，例如生產(chǎn)制造業(yè)、倉庫、大型超市等，在不遠的將來，無線局域網(wǎng)將深入醫(yī)療、教育、旅游、商業(yè)網(wǎng)點和企業(yè)的辦公空間。
　　呼倫貝爾市地處邊陲，使用固定通信業(yè)務有很多的局限性。而快速發(fā)展寬帶移動通信網(wǎng)，尤其適合于該市的經(jīng)濟發(fā)展水平以及提高邊疆省份的政治地位和經(jīng)濟地位。開展寬帶移動通信業(yè)務可以不依賴中國四大電信運營商，自己組網(wǎng)開展綜合電信業(yè)務（上網(wǎng)、視頻會議、語音、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葮I(yè)務）。
　　此外，可以在自有網(wǎng)絡基礎上，由電信運營商參與管理和技術支持，或者尋找技術實力強的企業(yè)參與運營，保證三年內(nèi)收回全部投資。

　　根據(jù)專家預測，未來五年（２００６——２０１０年），全球移動通訊業(yè)務將會有巨大增長空間，２００８年寬帶移動業(yè)務將達到３０００萬美元的市場分額，２０１０年肯定會突破１億美元。其中，亞洲太平洋地和拉丁美洲地區(qū)將有巨大的市場發(fā)展空間。

　?。?中國國內(nèi)技術發(fā)展的前瞻
　　?關鍵技術

　　信道寬（１.２５～２０MHz）帶來了資源的擴大，頻段分配上有了極大的寬容度，而且不受干擾。通訊質(zhì)量大大提高，通訊成本降低。而且對于障礙物可以采取繞射的方法，解決微波直線傳輸?shù)膯栴}，便于我國西部山區(qū)和丘陵地帶布網(wǎng)。
　　
　　(3)信號編碼與調(diào)制

　　典型應用舉例

　　圖２-７　微波通訊技術——應用舉例

　?。?呼倫貝爾市無線通訊發(fā)展的可行性
① ? ?國家政策扶持。
② ? ?呼倫貝爾市開發(fā)旅游環(huán)境：本地資源建設的迫切性。
③ ? ?組網(wǎng)快速，投資成本較低，避免重復投資，（覆蓋全市的無線局域網(wǎng)）
④ ? ?布網(wǎng)的靈活性，可以隨時適應緊急狀況下的布網(wǎng)需求。
⑤ ? ?頻譜利用率比較高，資源分配寬容度大。（5.8GHz/15-17個信道，1024MHz/30-50個信道）
⑥ ? ?經(jīng)濟發(fā)展的增值點，今后通信市場的利潤增長點。
⑦ ? ?帶動地方經(jīng)濟可持續(xù)性發(fā)展，帶動第三產(chǎn)業(yè)的持續(xù)增長。可以促使勞動力市場的傾斜（促進當?shù)?a target="_blank">信息產(chǎn)業(yè)盡快與世界新技術接軌）
⑧ ? ?分期施工，滾動性發(fā)展。
⑨ ? ?網(wǎng)絡維護成本低，一次性投資，終身受益。
⑩ ? ?固定通訊網(wǎng)可以和移動網(wǎng)互動，避免本地前期信息投資的資源浪費。
? ? ?技術成熟，國際領先。可持續(xù)升級。

　　　 圖２-８　可行性分析（發(fā)展無線寬帶局域網(wǎng)的優(yōu)勢與特點）
　　４.本地可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)勢及地理特點
——呼倫貝爾市旅游資源豐富
——呼倫貝爾市水資源全國第一（人均占有率）
——森林、草原地勢較平坦，有利于發(fā)展寬帶移動通訊業(yè)務
——全境覆蓋無線移動網(wǎng)絡可行
——投資成本低，見效快
——帶動地方經(jīng)濟發(fā)展，可持續(xù)性發(fā)展（網(wǎng)絡升級容易，維護方便），布網(wǎng)靈活，可以應付應急狀況（快速布置蜂窩小區(qū)，無使用價值時，設備可以回收，轉(zhuǎn)移財產(chǎn)）。
——擴大呼倫貝爾市勞動力市場的就業(yè)機會。
——有利于邊疆建設（平時和戰(zhàn)爭狀態(tài)網(wǎng)絡互換使用）
——開發(fā)綜合業(yè)務，使邊疆少數(shù)民族盡快致富。
——加強網(wǎng)絡通訊的綜合效益，開展電信增值業(yè)務。（視頻會議、短信、彩頻、對重點地區(qū)或機關實施安防監(jiān)控）。
——改善呼倫貝爾市口岸地區(qū)的通訊環(huán)境。
——大力促進旅游業(yè)的發(fā)展，旅店、賓館、機關單位的無線接入，肯定提升企業(yè)的信息化水平，必然吸引外地和國際朋友。
——擴大少數(shù)民族地區(qū)與外界交往的頻度和力度。
——與俄羅斯在邊貿(mào)口岸的接觸更加便利，網(wǎng)絡可覆蓋俄羅斯赤塔州部分地區(qū)，開展國際資源共享。（* 呼倫貝爾市西北隔額爾古納河與俄羅斯赤塔州相望）。
——海拉爾機場位于本市西南部，可以在無線網(wǎng)的布局結(jié)構中，為機場上下班機的旅客，提供上網(wǎng)及無線通訊的機會。
——今后，為發(fā)展航空娛樂項目提供通訊基礎設施，便于導航和監(jiān)控。
——微波通信是未來信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的增長點，全球都在密切關注，WiMAX技術的實施，可以協(xié)助本地區(qū)提升信息化發(fā)展的水平，帶動或影響到全行業(yè)的進步。

圖2-9 海拉爾機場（內(nèi)蒙古海拉爾——東山機場）位置示意圖

　?。?方案實施的可行性
——技術可行性（成熟的技術和設備）設備本土供應，無須國外采購
——資源優(yōu)勢
——地域優(yōu)勢
——布網(wǎng)靈活，布點靈活，隨時加減小區(qū)數(shù)目和基站布點個數(shù)
——壹次投資，終生受益
——政府政策支持，可持續(xù)發(fā)展
——立足本地人才，適當依賴外來人才技術支持。
——沒有重復投資的后顧之憂；網(wǎng)絡可追隨國際通訊領域的最新發(fā)展隨時更新。
——迅速增長的市場開發(fā)前景（通訊業(yè)務的增殖服務以及寬帶使用年費收繳）旅游黃金季節(jié)可以適當收取游客的入網(wǎng)費用。
——無須考慮頻點無須無委會批準的頻點（公共頻點）。
——頻道可以復用（每個基站小區(qū)擁有信道１７—３５個）
——帶寬絕對能夠滿足企業(yè)和個人的應用需求（４—８Mbps）
——采用５.８GHz系統(tǒng)，可分配頻道可以滿足本市全境覆蓋的需要。
一期工程基站建設，可以覆蓋呼倫貝爾市大約５４%的面積。（１８基站*單個基站蜂窩面積＝１８*１８５０＝141300平方公里）
——每個基站小區(qū)覆蓋面積大約在７８５０平方公里（按照蜂窩半徑計算），極大改善本地區(qū)的移動通訊環(huán)境，同時也豐富了邊疆少數(shù)民族的業(yè)余文化生活。
——可以分三個階段布網(wǎng)：
① ? ?人口稠密和旅游熱點地區(qū)（一期工程）以及基站布點；
② ? ?草原和森林地區(qū)，東部牧區(qū)等（二期工程）
③ ? ?三期工程：開展綜合業(yè)務（視頻會議和專項電信、網(wǎng)絡增值業(yè)務）
——可實現(xiàn)固定通訊網(wǎng)與移動業(yè)務網(wǎng)的互動（使用），盡量避免基礎設施建設重復投資。
　 ? 如：滿洲里、海拉爾、呼倫貝爾市區(qū)、根河市、扎蘭屯、額爾古納市都有固定寬帶綜合業(yè)務（ADSL或ISDN）。因此，可以在上述有條件的地區(qū)與WiMAX網(wǎng)結(jié)合使用，做到固定業(yè)務（通訊）與移動業(yè)務的有機結(jié)合，以減少先期投資（固定資產(chǎn)）保值與增值。



　　三、本地無線寬帶（通訊）局域網(wǎng)規(guī)劃設計
參見：圖3—1
??????
圖3—1（無線寬帶局域網(wǎng)規(guī)劃草圖）
基本設想（網(wǎng)絡結(jié)構－技術參數(shù)）
１、網(wǎng)絡結(jié)構拓撲圖

圖３-２　無線局域網(wǎng)絡拓撲結(jié)構簡圖
2、骨干網(wǎng)布局設想
① ? ?采用WiMAX技術的基礎架構組網(wǎng)。
② ? ?每個基站分成7*3結(jié)構的小區(qū)
③ ? ?蜂窩小區(qū)采用4*3結(jié)構。
④ ? ?固定與無線寬帶移動網(wǎng)的互動。
⑤ ? ?帶寬采用５.８-１０MHz微波通訊。
⑥ ? ?基站蜂窩小區(qū)信道：１７—３０

圖3—３　小區(qū)蜂窩網(wǎng)結(jié)構


圖３—４　市內(nèi)基站的頻道劃分示意圖

３、４*３蜂窩結(jié)構模型

圖３—６　蜂窩小區(qū)４*３結(jié)構模式圖
呼倫貝爾森林草原布網(wǎng)模式圖

圖：３—７　網(wǎng)絡覆蓋面積測算圖示
４、組網(wǎng)概要（布局和基站）
１８個基站基本把呼倫貝爾全市范圍包絡，可以先在城鎮(zhèn)人口稠密區(qū)布網(wǎng)，取得規(guī)模經(jīng)濟效益后，再將投資收回部分，投入二期工程。
蜂窩小區(qū)網(wǎng)絡設計原則：
① ? ?４*３結(jié)構與７*３結(jié)構的有機結(jié)合
② ? ?注重人口稠密地區(qū)與固定網(wǎng)的銜接，
③ ? ?適當使用８０２.１１協(xié)議的AP點接入；
④ ? ?完善網(wǎng)絡的全能性和互補性
⑤ ? ?每個基站小區(qū)覆蓋范圍：７８５０（平方千米）,按照半徑為５０公里計算——50*50*3.141616=7854（平方千米）。
⑥ ? ?拓撲結(jié)構參見：（圖３-２無線局域網(wǎng)絡拓撲結(jié)構簡圖）
移動通訊（微波互操作技術）蜂窩小區(qū)設計——４*３結(jié)構

圖：３—８　蜂窩小區(qū)４*３結(jié)構圖解
基站設立——技術實施方案

圖３—９　802.11a/b/g 無線接入示意圖
５、基站設立原則：
１） ? ?中心城鎮(zhèn)：人口稠密區(qū)，或旅游熱點地區(qū)（如：黑山頭口岸、扎蘭屯市）
２） ? ?基礎條件優(yōu)良——有固定通訊網(wǎng)的寬帶支持；（ADSL或ISDN\光纖接入）。
３） ? ?設立基站數(shù)目：１８個
牙克石中心站、根河市、滿洲里、額爾古納市、扎蘭屯市
貝爾湖站、黑山頭口岸、室韋口岸、海拉爾站、呼倫貝爾中心局
４）基站覆蓋面積：３１２～５２０平方公里
（R=30Km, A=３１２； R=50Km, A=５１９.６）每個基站可以在居民稠密區(qū)或盲區(qū)使用４*３結(jié)構網(wǎng)絡布局，力爭全境覆蓋。
５）一期工程需要將１８個基站全部建立。估計每個基站建設費用在３０萬元人民幣，總投資大約為：５４０萬元。

６、一般技術參數(shù)
A.數(shù)據(jù)傳輸及信號調(diào)制／編碼


▉系統(tǒng)帶寬：５MHz~１０MHz
▉信道分配：１５-３５
▉信號編碼：OFDM
▉信號調(diào)制：微分時隙調(diào)制
▉信號覆蓋范圍：（約）７５００——７８００平方千米
▉信號傳輸率：２—４MHz
▉基站小區(qū)設計規(guī)劃：１８個
B.應用分析（測試）
　　　（以前期準備工作時實際測量為準）
D.設備配置（要求）

E.本地數(shù)據(jù)（規(guī)范文本）
A. ? ?相關物理化學參數(shù)
——呼倫貝爾市（地區(qū)）等高線圖
——大氣物理參數(shù)
——信號測試
B. 通訊運營商的組網(wǎng)覆蓋范圍
F.??WiMAX-無線寬帶局域網(wǎng)覆蓋面積（估算）
一期工程的覆蓋面積A=１８*７８５０=１４萬平方公里
本地總面積：263953平方千米
網(wǎng)絡覆蓋面積占總面積的５４%。二期工程渴望擴大規(guī)模
G. 信息中心裝修的技術參數(shù)
７、通訊基站的建立（蜂窩小區(qū)）若干前期準備工作
18個基站的前期建設
居民區(qū)和流動人口稠密地區(qū)的本底資源考察；
寫出《用戶需求調(diào)查訪問問卷》
完善施工隊伍的資質(zhì)考察工作；
所有的立項必須經(jīng)過專家評審；
向呼倫貝爾市政府申請本地資源調(diào)查統(tǒng)計文本文件，包括：
① ? ?資源優(yōu)勢及地理特點，如：等高線、物理化學數(shù)據(jù)、當?shù)孛磕暧慰驮鲩L量預測等。
② ? ?通訊網(wǎng)絡的本地調(diào)查數(shù)據(jù)
③ ? ?當?shù)丶夹g隊伍的成熟度調(diào)研；
④ ? ?勞動力的素質(zhì)
⑤ ? ?組網(wǎng)的基礎數(shù)據(jù)（環(huán)境、地質(zhì)、大氣數(shù)據(jù)、災害性天氣近年來報告等）
８、組網(wǎng)結(jié)構設計
???（請蒲總做好市場調(diào)研，修改方案設計）包括：技術參數(shù)、設備報價單、工程預算等項。
９、工程設備參考報價（概算）

802.11協(xié)議——點對點接入（套裝）費用預算
設備名稱 ? ?型號描述 ? ?數(shù)量 ? ?單位 ? ?單價 ? ?總價
無線路由器 ? ?ORINOCO RG-1100 UPDATE ? ?2 ? ?臺 ? ?2500 ? ?5000
增益天線 ? ?TDJ-2400DA 24DB 定向 ? ?2 ? ?面 ? ?1000 ? ?2000
避雷器 ? ?日本鉆石 ? ?2 ? ?個 ? ?500 ? ?1000
饋線接頭 ? ?PROTEX 2.4G ? ?4 ? ?個 ? ?100 ? ?400
轉(zhuǎn)接纜 ? ?40CM 標準 ? ?2 ? ?條 ? ?100 ? ?200
饋線 ? ?ACCOM ? ?2 ? ?根 ? ?1200 ? ?2400
防水膠布 ? ?ANDREW ? ?1 ? ?盒 ? ?200 ? ?200
合計 ? ? ? ?11200
注釋：該預算是點對點的無線接入預算，并且在歷次工程施工中參照執(zhí)行。如：天津無線網(wǎng)吧工程，山西某煤礦“安全防衛(wèi)”監(jiān)測系統(tǒng)等實施。

　　四、解決項目實施的相關問題
——用戶需求報告（包括：設計調(diào)查問卷）
——確立通信中心的地理位置（牙克石市或呼倫貝爾市）
——立項的可行性分析報告（方案）
——工程概算報告
——前期地質(zhì)勘察、場地施工實施方案
——設備篩選程序
——工程立項程序
——組建設計、施工隊伍
——設計草案審批
——開工：方案實施
——預算及項目驗收規(guī)則
——專家系統(tǒng)的遴選
　　五、幾個問題的說明
（另行再做項目可行性分析報告）
——說服當?shù)卣鞴懿块T，盡快決策立項；
——改進技術論證的程序；
——盡快落實施工前期的準備工作，包括：
① ? ?一期投資預算的籌劃
② ? ?論證后的專家評審工作；
③ ? ?造價估算
④ ? ?報價單的前期市場調(diào)研。包括考察：國內(nèi)外產(chǎn)品／設備／系統(tǒng)／測試技術等
——參觀國內(nèi)典型案例，避免倉促上馬的決策失誤。
——考慮風險與機遇同時存在，采用先進技術，避免落后技術及設備的引進。
——完善工程承（發(fā)）包責任制。
——工程施工過程中，嚴格按照招標原則施工，需要聘請專家實施工程監(jiān)利理。
概算方法的說明
項目 ? ?計算公式 ? ?統(tǒng)計值 ? ?合計 ? ?總計
基站小區(qū)間距 ? ?D=??? ???? ?半徑R＝３０Km ? ?２５９.８Km
基站小區(qū)間距 ? ? ? ? ? ?半徑R=５０Km ? ?４３３Km
基站小區(qū)覆蓋面積（平方千米） ? ???? ?半徑R＝３０Km ? ? ? ?２８２７
基站小區(qū)覆蓋面積（平方千米） ? ???? ?半徑R=５０Km ? ? ? ?７８５４ 　　
４.*３結(jié)構蜂窩間距 ? ???? ?半徑R＝１７Km ? ? ? ?１４７.２２Km
４.*３結(jié)構蜂窩面積 ? ???? ?半徑R＝１７Km ? ? ? ?１７６.６６Km
全網(wǎng)覆蓋總面積 ? ???? ?１８基站 ? ?N__設定基站數(shù) ? ?141300
一期工程概算 ? ?基站建設總投資 ? ? ? ? ? ?５４０萬元
網(wǎng)絡覆蓋：全市總面積 ? ? ? ? ? ? ? ?５４％