福建電信增強型AP框架采購方案介紹

2021年福建電信增強型AP框架采購

方案介紹福建電信WLAN建設現狀福建電信WLAN建設已經近十年以熱點建設的方式覆蓋了大局部的商務樓，學校及機場等區(qū)域以室內AP及室內分布系統(tǒng)為主要建設模式，室外大功率AP為輔面臨的挑戰(zhàn)及對策所面臨的挑戰(zhàn)：數據流量大大增加已建的大局部熱點出現熱點不熱的現象，造成營收不理想隨著智能終端的普及，數據應用已經逐漸從室內的PC應用演變?yōu)槭彝獾闹悄芙K端應用對策：增加光纖到樓，到戶以解決室內數據流量的增長增加對室外公共區(qū)域的WLAN覆蓋，逐漸形成WLAN在室外的網狀覆蓋，以形成3G+WLAN共同完成數據應用所遇到的難題難點1：站址獲取困難 與業(yè)主談判困難，入場費用較高或某些場景由于活潑用戶規(guī)模較小，室內分布系統(tǒng)部署本錢過高，如學校、開發(fā)區(qū)、港口、商業(yè)樓宇等難點2：部署周期長 傳統(tǒng)AP布放前需對建設方案進行詳細規(guī)劃和評定，部署周期較長且本錢較高難點3：傳統(tǒng)〔大功率〕AP使用效果一般 傳統(tǒng)〔500mW大功率〕AP只能增加下行信號的傳輸距離而不能解決小功率終端上行信號傳輸距離缺乏的問題，并不能真正解決普通AP覆蓋范圍小的缺點。用戶長期使用會形成網絡接入能力較差的感覺。難點4：傳統(tǒng)AP所需站點、AP數量大，安裝和運維本錢高我們的解決方案方案的總體思路如下：1.利用A8系列超級WiFi基站與小靈通和現網2G/3G基站共址安裝和工作，共用回傳線路，電源設備等，大大節(jié)省建站本錢2.利用A8系列超級WiFi基站的雙極化定向天線，復用現網的覆蓋規(guī)劃，采用與2G/3G基站天線相同的朝向和下傾角，快速部署，減小網絡規(guī)劃本錢3.由于A8系列的覆蓋距離與城市環(huán)境下的3G基站的覆蓋距離相似，穿透能力強于普通AP、抗干擾能力強。將A8系列基站與3G基站共址部署，快速實現WLAN的熱點、熱區(qū)、數字化城市的建設，實現對3G網絡的有效分流4.利用A8系列超級WiFi基站能有效改善上行鏈路，擴大覆蓋范圍的優(yōu)勢，大幅度提高網絡接通率，真正做到“所看即所用〞；5.采用A8系列超級WiFi基站的大幅度減少相同區(qū)域所需站點和AP的數量，降低安裝和運維本錢，投入產出比較高

A8超級

WiFi智能天線基站A8WiFi基站正面A8WiFi基站項面A8WiFi基站底面A8超級

WiFi智能天線基站基站外置天線每個基站支持4個扇區(qū)天線射頻電纜接口每個扇區(qū)2個N型接口水平束寬（3dB）每個扇區(qū)

70

覆蓋規(guī)劃4扇區(qū)

360°

覆蓋天線增益14dBi(Max.)重量7.8kg(基站

+天線)尺寸670x112x65mm天線下傾角±20/Max.±30

示意圖安裝圖基本參數A8-E超級

WiFi基站基站外置天線多波束天線陣列射頻電纜接口8個N型接口水平束寬（3dB）每個陣列

75

覆蓋規(guī)劃單陣列

100°

覆蓋天線增益19dBi(Max.)重量7.8kg尺寸878x385x104mm下傾角14

示意圖安裝圖基本參數多收機設計架構A8基站內部采用多個收機的系統(tǒng)架構，并且個每收發(fā)機均能對無線信號進行處理，從而大大提高整個系統(tǒng)的信號處理能力；多扇區(qū)設計架構A8基站將2.4GHz分成4個扇區(qū)，每個扇區(qū)由天線陣中兩根天線相連接，每個扇區(qū)的信號由一個收發(fā)機進行處理；自適應天線陣反響控制方法自動調準天線陣的方向圖，使它在干擾方向形成零陷，將干擾信號抵消，而且可以使有用信號得到加強，從而到達抗干擾的目的自適應抗干擾算法在基站系統(tǒng)內部內嵌了具有自主專利的“自適應抗干擾算法〞，自動偵測到周圍的無線環(huán)境，當發(fā)現有強的電磁干擾時，自動調整基站的接收靈敏度，以更好的過濾干擾噪聲；多扇區(qū)信號處理將整個基站劃分成4個扇區(qū)，當任一扇區(qū)發(fā)現強干擾時，自動屏蔽該扇區(qū)，當干擾源消失時自動恢復。高性能濾波器在接收和發(fā)射兩方面均有高性能的濾波器，有效的防止帶外干擾。冗余供電設計支持同時交流與PoE供電〔需外加PoE模塊〕兩種供電方式同時在線供電，實現供電冗余；高溫高寒工作環(huán)境設計內置電加熱電路，當偵測到周邊的溫度過低時，自動啟用電加熱系統(tǒng)，保證系統(tǒng)正常工作；設備最低工作溫度：-40度采用全合金、易散熱外殼設計，在高溫季節(jié)有效解決設備的散熱問題，保證系統(tǒng)正常工作；設備最高工作溫度：+60度內嵌防電涌電路內置防電涌電路，具備4KV防護能力；當設備遇到電流過載、雷電時，會自動切斷設備電源，以保證設備的平安，在重新拔掉電源后即可復位；高用戶容量可支持多達80個以上用戶同時附著，高防能力護設計防護級別到達IP67

500mW普通APSuperAP360°(SuperAP100°)頻率(GHz)2.42.4AP最高發(fā)射功率(dBm)(a)2725AP發(fā)射天線增益(dBi)(b)5/814(19)STA接收天線增益(dBi)(c)00AP發(fā)射分集2條發(fā)射路徑4扇區(qū)x2條發(fā)射路徑STA接收分集(相對于1-branchRayleigh模型)2條接收路徑2條接收路徑總分集增益(dB)(d)1721衰落余量(1-fadingvsAWGN)(e)1717STA接受靈敏度(dBm)(f)-95@1Mbps-95@1Mbps鏈路損耗差別(dB)(g)22下行鏈路預算(dB)(a)+(b)+(c)+(d)+(e)+(-f)-(g)125/128136(141)A8超級WiFi基站的下行鏈路預算

500mW普通APSuperAP360°(SuperAP100°)頻率(GHz)2.42.4STA最高發(fā)射功率(dBm)(a)1919STA發(fā)射天線增益(dBi)(b)00AP接收天線增益(dBi)(c)5/814(19)STA發(fā)射分集2條發(fā)射路徑2條發(fā)射路徑AP接收分集(相對于1-branchRayleigh模型)2條接收路徑4扇區(qū)x2條接收路徑總分集增益(dB)(d)1721衰落余量(1-fadingvsAWGN)(e)1717AP接受靈敏度(dBm)(f)-95@1Mbps-96@1Mbps鏈路損耗差別(dB)(g)22上行鏈路預算(dB)(a)+(b)+(c)+(d)+(e)+(-f)-(g)117/120131(136)A8超級WiFi基站的上行鏈路預算與普通AP相比，SmartAP360°的覆蓋距離為其3倍，覆蓋面積為其10倍，所以覆蓋相同的區(qū)域只需要十分之一的設備和安裝站點；而SmartAP100°的覆蓋距離為其5倍，覆蓋面積為其8倍。3臺SmartAP100°可以安裝在同一個天臺，分別覆蓋約120°的區(qū)域，共享抱桿、電源和回傳。這樣，單個站點的覆蓋范圍可以進一步提高到原來的三倍，從而提供20到30倍于普通AP的覆蓋面積。這意味著安裝站點的數量，以及相應的站點獲取本錢、工程本錢、覆蓋規(guī)劃本錢和維護本錢可以減少95%。與普通AP覆蓋距離的比較如以下圖所示。SmartAP(360°覆蓋)鄉(xiāng)村：

1000m郊區(qū)：

500m市區(qū)：

350m密集市區(qū)：

250m鄉(xiāng)村：

1700m郊區(qū)：

800m市區(qū)：

500m密集市區(qū)：

350mSmartAP(100°覆蓋)11dBiBeamwidth70

1000m14dBi11dBi11dBiBeamwidth100

1700m16dBi19dBiA8超級WiFi基站的優(yōu)勢－更遠的覆蓋距離A8超級WiFi基站的天線陣列使用了多個相互協調的天線單元，相對于具有相同增益的普通AP天線，具有更大的垂直波束寬度，尤其是對于SmartAP100°。更大的垂直波束寬度可以使智能WiFi基站在整個目標區(qū)域提供更均勻的覆蓋：當與基站的垂直角度比較大時，信號強度的下降不會象普通AP那樣劇烈。因此，客戶端和智能WiFi基站之間可以有更強的信號和更高的速率，整個系統(tǒng)也具有更高的容量。垂直角度SmartAP目標區(qū)域內的覆蓋更加均勻信號強度在近端劇烈下降普通AP近端覆蓋效果差DistanceSmartAP垂直波束寬度4倍于普通AP普通APA8超級WiFi基站的優(yōu)勢－更大的垂直波束寬度A8超級WiFi基站從設計之初就考慮到須安裝在室外，并能與其它高功率無線系統(tǒng)共存，例如：GSM,CDMA,3G,PHS等。智能WiFi基站在接收和發(fā)射鏈路上都設計有多個高性能的濾波器，以保證其在密集分布有多種無線系統(tǒng)的強干擾市區(qū)環(huán)境下仍能有效工作。智能WiFi基站可以和PHS,3G,GSM以及CDMA系統(tǒng)共址，甚至共抱桿安裝而不相互影響性能。A8超級WiFi基站的抗干擾能力指標如下：在有用信號的輸入電平比靈敏度高6dB以上，增加干擾功率直至FER>8%，干擾功率應能滿足下表之要求〔干擾信號中心頻率步長1MHz〕。干擾頻率干擾水平10MHz-1.8GHz,2.7-12.75GHz>-20dBmCW1.8-2.3GHz>-20dBmCW2.6-2.7GHz>-20dBmCWA8超級WiFi基站的優(yōu)勢－更強的抗干擾能力A8超級WiFi基站采用多天線、多收發(fā)機的體系架構，即使其中一個扇區(qū)受到干擾的影響，其它扇區(qū)仍能正常工作。而普通AP只有一個收發(fā)機/扇區(qū)，其接收到的任何干擾都會影響整個覆蓋區(qū)域。如以下圖所示。當隱藏終端的信號相互碰撞時，只有一個扇區(qū)受到影響，而其它扇區(qū)均可正常工作當隱藏終端的信號相互碰撞時，整個覆蓋區(qū)域都受到影響普通APSmartAP多扇區(qū)覆蓋單扇區(qū)覆蓋A8超級WiFi基站的優(yōu)勢－更強的抗干擾能力在部署一個大范圍的WiFi網絡時，即使使用1、6、11三個互不重疊的信道對相鄰蜂窩進行信道分配，使用相同信道的鄰近蜂窩之間的干擾仍然是不可防止的。A8超級WiFi基站由于只沿著最正確路徑進行發(fā)射，可以有效降低對周邊其它蜂窩的干擾。而普通AP由于是簡單的全向播送，總是會對周邊其它蜂窩造成干擾。6116161116定向發(fā)射，不會對其它方向構成干擾全向發(fā)射，始終構成干擾被干擾1/6/11信道發(fā)射中A8超級WiFi基站的優(yōu)勢－更小的對外干擾A8超級WiFi基站相比普通AP具有更嚴格的雜散輻射指標要求。具體指標如下表所示。頻段雜散輻射30MHz-1GHz≤-36dBm/100kHz2.4-2.4835GHz≤-33dBm/100kHz3.4-3.53GHz≤-40dBm/1MHz5.725-5.85GHz≤-40dBm/1MHz1-12.75GHz≤-30dBm/1MHz頻段雜散輻射825-960MHz≤-90dBm/1MHz1710-1880MHz≤-90dBm/1MHz1893-1915MHz≤-90dBm/1MHz1920-1980MHz≤-90dBm/1MHz2110-2170MHz≤-90dBm/1MHz2.01-2.025GHz≤-90dBm/1MHz2.7-3GHz≤-90dBm/1MHz2.32-2.37GHz≤-80dBm/1MHz2.5-2.7GHz≤-80dBm/1MHz普通AP的雜散輻射指標A8超級WiFi基站的雜散輻射指標A8超級WiFi基站的優(yōu)勢－更小的對外干擾與普通AP相比，A8超級WiFi基站在各種距離下都具有更高的速率/吞吐量。這是因為智能WiFi基站具有更高的鏈路預算和更強的抗干擾能力。例如，在非視距100至200米的距離上，智能WiFi基站的速率2倍于普通AP，而在250米的距離上那么是4倍，如以下圖所示。A8超級WiFi基站的優(yōu)勢－更高的吞吐量A8超級WiFi基站采用的多天線、多收發(fā)機的體系架構可以有效降低隱藏節(jié)點信號碰撞所造成的不良影響。例如，當兩個隱藏終端從不同方向同時向智能WiFi基站發(fā)送信號時，智能WiFi基站可利用其多天線、多收發(fā)機同時接收和處理兩個信號而不產生碰撞。這樣，由碰撞所造成的丟包和重傳可大幅減少，更多的時隙被用于其它客戶端或更多的數據包傳輸。這就是智能WiFi基站具有2至4倍于普通AP用戶容量的關鍵原因。每個智能WiFi基站通常可支持80個并發(fā)用戶〔設計最高支持用戶數為256〕。隱藏終端的信號可被同時接收而不產生碰撞隱藏終端的信號發(fā)生碰撞而必須重傳，造成用戶容量的降低普通APSmartAP多扇區(qū)覆蓋單扇區(qū)覆蓋A8超級WiFi基站的優(yōu)勢－更高的系統(tǒng)容量〔降低用戶碰撞〕A8超級WiFi基站具有更高系統(tǒng)容量的另一重要原因是它可以有效減小同頻干擾。總所周知，2.4GHzWiFi頻段只有3個互不重疊的信道，所以和其它用戶/AP共享信道是常有的事情。當其它用戶傳輸時，就會產生同頻干擾，降低用戶容量。對普通AP而言，同頻干擾會影響整個蜂窩。而對智能WiFi基站而言，只有干擾源所在方向的扇區(qū)會收到影響。如以下圖所示。只有干擾源所在方向的扇區(qū)收到影響整個蜂窩收到影響StandardAPSmartAP多扇區(qū)覆蓋單扇區(qū)覆蓋干擾AP被干擾發(fā)射中干擾APA8超級WiFi基站的優(yōu)勢－更高的系統(tǒng)容量〔降低同頻干擾〕A8超級WiFi基站可用于分流3G數據。運營商可以利用額外的WiFi頻譜，降低單位數據流量的本錢，產生更多的收益，為用戶提供更多的應用和更高速的接入。BackhaulAccessSmartAP3GBTS3GcoverageWiFicoverageCoreNetworkInternetServices(YouTube,Google,Pandora…)3GCoreEquipmentSCAAAPolicyManagerExistingIntegrationWLANAAAHLRGGSNSGSNGE/UTRANCarrierNetworkMobileServices(Voice,SMS,MMS,WAP,IMS…)IP-WAN3GSmartphoneARAWMSIP-WANIP-WANSmartAPGGSN:GatewayGPRSSupportNodeSGSN:ServingGPRSSupportNodeHLR:HomeLocationRegisterSC:ServiceControllerAR:AccessZoneRouterAWMS:AltaiWirelessManagementSystemUTRAN:UMTSTerrestrialRadioAccessNetworkMobiletrafficInternettrafficA8超級WiFi基站帶來的益處－3G數據分流A8超級WiFi基站可與3G基站共址部署而不互相干擾，可復用3G站點的抱桿、電源等資源。這可以大幅降低總體擁有本錢，減少部署時間。對于普通3G站點，可以安裝一臺SmartAP360°實現全向覆蓋。對于蜂窩較大的3G站點，可以安裝3臺SmartAP100°，各自覆蓋120°的扇區(qū)。A8超級WiFi基站可帶來的益處－3G站址資源復用A8超級WiFi基站的多扇區(qū)、多收發(fā)機架構使得運營商可以確定用戶熱點區(qū)域。智能WiFi基站的射頻模塊可以在后臺掃描并監(jiān)測當前的噪聲、干擾以及不同區(qū)域的用戶負載?；谶@些信息，熱點用戶及其位置信息可以被確定。詳細的用量統(tǒng)計和射頻信息可在網管系統(tǒng)的圖形界面中顯示。A8超級WiFi基站可帶來的益處－用戶熱點定位在確定了熱點用戶及其位置之后，運營商可共址增加部署一臺智能WiFi基站，或者在熱點用戶區(qū)域增加部署一個普通AP。這樣可以確保網絡擴容準確而有效的進行，而不會出現增加部署的AP沒有流量的浪費情況。增加部署一個普通AP共址增加部署一臺智能WiFi基站A8超級WiFi基站可帶來的益處－靈活而準確的網絡擴容類別要求智能WiFi基站普通AP射頻多天線>=81,2or3協調下的多射頻模塊>=41天線增益>=19(100°覆蓋SmartAP)>=14(360°覆蓋SmartAP)沒定義天線波束寬度80°x12°(100°覆蓋SmartAP)70°x12°(360°覆蓋SmartAP)沒定義濾波器必須具有Tx/Rxfilter沒定義帶內(2.4G)干擾抑制支持沒定義類別要求智能WiFi基站普通AP網管系統(tǒng)基于用戶的射頻及流量信息，定位支持可選基于區(qū)域的射頻及流量信息支持沒定義多收發(fā)機一體如單個AP支持沒定義其它無線回傳接口支持，既可單獨做無線回傳，也可作為有線回傳的備份Mesh組網部署簡易性要求支持，與3G覆蓋方式、范圍類似沒定義可靠性要求WLAN設備應至少提供兩條回傳鏈路（有線或無線），并能在當前（默認）回傳鏈路失效時自動切換到另一條（備用）回傳鏈路沒定義抗干擾性能考慮到WLAN設備在以后極有可能與現網的2G/3G/4G基站共址安裝，所以要求WLAN設備在與2G/3G/4G基站共址安裝的情況下，不會產生相互干擾沒定義典型應用場景及案例背景某著名高校校區(qū)及周邊共有三個EVDO站點，客戶數據業(yè)務需求量大，話務量高，EVDO基站已經滿足不了需求客戶希望利用現有站址部署WLAN，分流EVDO的數據流量，緩解EVDO帶寬壓力，提升用戶滿意度解決方案在現有的三個站址部署3臺A8-Ei基站，對校區(qū)及周邊區(qū)域進行覆蓋效果分析A8-Ei基站可以與EVDO基站/天線共站址安裝，且互不干擾在WLAN業(yè)務開通后的一個月內，其中兩個站點的WLAN日平均數據流量已超越了EVDOWLAN基站單日最高流量達38.2GB與EVDO基站共址，3G數據分流案例A8-EiEVDO天線背景分析小靈通將逐漸退網，為防止站址資源閑置，運營商研究利用WLAN對小靈通進行利舊；需確保WLAN與小靈通共址時互不干擾選擇了市內最繁華商業(yè)區(qū)的一個小靈通站點，周圍有眾多的公司、商鋪，無線信號繁雜解決方案將A8基站與小靈通共抱桿安裝，且共用了小靈通的電源效果分析小靈通基站的網管統(tǒng)計說明，小靈通的各項性能指標在A8基站安裝前后沒有明顯差異，說明A8基站的共抱桿安裝運行對現網小靈通系統(tǒng)無影響A8基站覆蓋性能良好：在較近測試點〔100米〕，A8基站上下行吞吐量均可達18Mbps以上；在最遠測試點〔1500米〕，A8基站下行吞吐量仍可達1.646Mbps，上行吞吐量達0.659Mbps，為周邊區(qū)域提供優(yōu)良的寬帶接入效勞小靈通基站利舊覆蓋及街區(qū)覆蓋案例中國電信集團推薦背景及挑戰(zhàn)該高校校區(qū)東西向約1.2公里，南北向約1.1公里要實現校園室外區(qū)域的廣覆蓋，并兼顧教學樓、學生宿舍、實驗室、咖啡廳、大學生活動中心、圖書館等重點區(qū)域的室內覆蓋只可利用運營商現有的3個站點進行WLAN部署解決方案利用現有的3個站址資源，總共安裝了16臺A8-E基站，實現了整個校園的廣覆蓋效果分析整個校園都實現了WLAN覆蓋，信號強度在-60dBm和

-80dBm之間在視距環(huán)境下，單基站多線程速率可達10Mbps以上

在非視距、測試點與A8-E基站之間有三排以上教學樓阻擋的環(huán)境下，單線程速率可達356.72Kbps，多線程速率可達2619.98Kbps校園廣覆蓋案例背景該高校為全日制民辦本科普通高校，學生經濟能力強，寬帶上網需求高需實現14棟公寓樓的WLAN信號全覆蓋，保證區(qū)內用戶可無線上網設備安裝點有限，采用普通500mWAP的方案〔共需25～30臺〕已被否決解決方案使用5臺A8基站，安裝于公寓樓樓頂，覆蓋全部公寓樓室內及室外附近區(qū)域效果分析公寓樓室外區(qū)域信號強度在-63dBm和-76dBm之間，下載速率在8.12Mbps～9.42Mbps之間，ping丟包率≦1%公寓樓室內信號強度在-61dBm到-72dBm之間，下載速率高于8Mbps，ping丟包率≦1%繁忙時段單基站并發(fā)用戶數穩(wěn)定在60至80之間校園宿舍樓重點覆蓋案例背景分析該小區(qū)建筑屬小高層型(樓高10～12層)，共12棟樓，按3排4列分布該小區(qū)為高檔住宅小區(qū)，對WLAN覆蓋效果要求很高，原有的室外合路型解決方案滿足不了用戶要求Altai解決方案在住宅小區(qū)樓頂共安裝了8臺A8-E，2臺A8，充分利用了基站天線的可調下傾角，實現了小區(qū)樓宇的室外室內全覆蓋效果分析共測試了74個室內室外采樣點，場強在-60dBm以內的占85%，場強在-60dBm至-73dBm之間的占15%，無盲點室外區(qū)域本地效勞器下載速率一般在2MB/s(16Mbps)左右，室內區(qū)域公網下載速率最低都在150KB/s(1.2Mbps)以上住宅小區(qū)覆蓋案例度假村/別墅區(qū)覆蓋案例背景及挑戰(zhàn)該度假村位置偏僻，電信有線設備鋪設困難，故方案用WLAN對別墅區(qū)37棟別墅進行全面覆蓋，提供無線上網效勞別墅區(qū)依山坡而建，面積約一平方公里，地勢落差高，安裝地點受限別墅根本上都為二層磚混結構建筑，無線信號穿透難解決方案用2臺A8基站對別墅區(qū)提供接入覆蓋，用一臺A0與兩臺A8的5G接口做點對多點橋接，為A8提供回傳與因特網接入效果分析覆蓋區(qū)域內信號強度在-40dBm和-78dBm之間，典型測試點下載速率在8.4Mbps到16.