烽火志诚软件Turbocell无线小区覆盖方案

小区上网新趋势

目前，智能化社区建设逐渐成为热门话题。由于Internet的信息和服务内容极大丰富，使得用户上网需求急剧增加。不但可以利用网络对社区进行现代化的内部管理，还可为社区用 户提供增值服务，比如Internet访问，网上社区，网上超市，视频点播等社区服务。目前小区覆盖的传输通道往往是有线介质，有线介质包括双绞线、同轴电缆、光纤等等其不便之处在于铺设费用高、施工周期长、移动困难、维护成本高等问题。

　　

若采用TurboCell无线网络，以上一切问题都得到了解决。目前无线网络技术已相当成熟，广泛应用于各种领域。高速无线网络完全能满足一般的网络传输要求，包括传输文字、声音、图像等，能够支持多路语音、图像并发的传输。

　　

Karlnet是一家能在室外和室内环境下提供整套无线城域网，无线局域网产品和安全连接网络的制造商，其Turbocell技术在行业内出于领先水平。Karlnet公司的Turbocell无线产品发展至今，其性能已经达到54Mbps甚至更高，安全性大幅提升，它的最佳安全性、卓越的稳定性、出色的覆盖效果和低价位产品非常适合于为家庭和SOHO用户提供各种应用。

德克萨斯宽带公司为休斯敦附近多个城市中的家庭用户和公司提供了高速的无线网络接入服务，覆盖范围有1万平方公里。该公司的户外固定无线网络即采用Karlnet的TurboCell产品。Karlnet的解决方案以其超值性和强大的功能，安全快捷，为德克萨斯宽带公司这家无线ISP在激烈的市场竞争中赢得了成功，树立了无线小区建设的典范。

需求分析

无线运营商需求：

● 抗干扰性强：不受城市内的3.5G，S-CDMA、WLAN无线频率的干扰。

　

● 隐蔽性好：功率很小只有35mW，信号功率谱密度很低，对于其他电信设备不构成干扰

　

● 安全性高：独有的TurboCell协议，使得其他厂商的设备无法捕获并解析TurboCell设备的信号，保证了信号的隐蔽性。

　

● 抗多径干扰：在无线通信中，抗多径问题一直是难以解决的问题，802.11g的OFDM（正交频分复用）技术是对抗多径干扰的著名技术，不久前才实际商用。它也被用于无线数字视频和数据广播。

　

● 速率高：6Mbps～54Mbps可调（OFDM），1Mbps～11Mbps可调（CCK)

　

● 覆盖范围广：宽带无线网点对点最大传输距离达到26公里，点对多点的覆盖范围可达2～3公里。

　

● 安装简单，运行费用低：Turbocell产品使用的频段是免许可频段，无须申请频率资源；易扩展；易管理

　

● 节省设备，减少投资：Turbocell产品都是覆盖范围大，从而最大可能节约了设备和安装场所

用户需求

● 可靠稳定

　

● 安全保密

　

● 保证一定的带宽

　

● 易用、易维护

　

● 宽带共享

典型覆盖模式

我们针对小区覆盖，提出了一种典型的网络覆盖模式。

最常见的是采用安装高度40米，增益18dBi，波束角为90°/7°的扇面天线做覆盖，我们可以计算出小区的覆盖范围。

塔高 内径范围 外径范围 天线倾角 天线波束角度(H/V) 天线增益

50米 0.27KM 1.5KM 5.05° 90°/7° 18dBi

可见该覆盖可以实现150米～1500米内大多数楼层用户的覆盖。我们可以采用这种方式实现小区的大范围覆盖。

图一：扇区天线覆盖水平示意图

因为是使用的是扇区天线，如果需要全方位覆盖，需要在楼顶架设四个基站和天线。或者使用分路器，让一个基站使用两个天线，减少基站数目。

图二：小区覆盖示意图

网络结构

网络结构如下：

图三：无线网络结构

说明：无线网络采用三层结构。

第一层：基站－CPE。基站位于网络中心，并与web服务器，Raduis服务器等协同工作，上连到IP骨干网。基站和CPE之间是点对多点传输；基站和基站之间是点对点传输。第一层的作用是完成高端的骨干无线接入；

第二层：CPE-AP。CPE将无线接入到小区，通过有线连到AP；CPE和CPE之间是点对点传输，作为中继或网间互连，以扩展服务范围。第二层的作用是高端接入和低端分布的桥梁。

第三层：AP－无线USB适配器，AP实现服务半径内的小区无线覆盖；无线USB适配器向最终用户提供移动无线服务。第三层的作用是完成低端的无线覆盖。

应用模式

针对不同情况，我们设计了三种应用模式，分别是：普遍用户覆盖，具备LAN的楼宇覆盖，重点楼宇中继覆盖。

1． 普遍用户覆盖

适用范围：基站可以架设在40米以上的高处，能够高于小区做点对多点的直接覆盖。可以覆盖小区的70％有效范围。用户使用NDIS DRIVER无线网卡上网，如图4所示。

设备需求：基站，扇区天线，NDIS DRIVER无线网卡。

承载用户：64个无线用户

覆盖范围：3公里

优点：建网速度快，效果好，工程和维护容易，用户管理能力强

缺点：综合每用户成本高

客户群：中、高端用户，例如向企业、公司提供专线业务等等。 2． 无线覆盖＋有线LAN

图五：无线覆盖＋有线LAN

适用范围：小区的楼宇已经做好LAN布线，基站可以架设在40米以上的高处，能够对各小区的屋顶做点对多点的覆盖。每个小区屋顶的CPE使用定向天线接收信号，用户使用有线上网。提供了一种有效的无线传输手段。如图5所示

设备需求：基站，扇区天线，无线终端，定向天线

承载用户：64个CPE

覆盖范围：3公里

优点：网络覆盖全面，成本低，工程实施和维护容易。

缺点：楼宇或者小区已经做了布线，对没有布线的楼宇或者小区需要增加布线投资

客户群：理论上所有的建筑物都可以采用此方式来提供业务，特别是没有传输线路接入的小区、楼宇等等。

3． 重点楼宇中继覆盖

适用范围：

1）无线上网的用户数量较多

2）基站不能覆盖到的区域（如近距离盲区和远距离中继，如图6所示）。

基站在高处对小区屋顶做点对多点的覆盖。每个小区楼宇屋顶的CPE使用定向天线接收信号，同时转发给作为AP，向对面楼宇做覆盖。用户使用无线上网。这是一种非常典型的解决方案。

设备需求：基站，扇区天线，CPE，定向天线。

承载用户：64个CPE

覆盖范围：扇区为3公里，中继为26公里

优点：网络覆盖灵活，成本低

缺点：安全问题受无线局域网的影响较大，工程实施的复杂程度较高，维护难度高，对用户管理能力主要由无线局域网产品决定。

客户群：低端用户，例如家庭用户、个人用户等等。

总结

Turbocell产品从诞生至今已有三年，其无线网络产品以及方案已经被越来越多的用户所接受。独特的室外应用场合，高度的安全性和稳定性使得这项新技术脱颖而出。Karlnet将继续开发无线技术的新用途并加以创新，并不断地把革命性的应用带入各个行业。Karlnet作为无线领域的专业性公司，也正在积极地配合宽带无线接入业务的发展，为建设高效、便捷、自由的网络平台共同努力。

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