WiFi無線城市與鄉(xiāng)村寬帶覆蓋所面臨技術(shù)問題與解決方案思考

1、WiFi無線城市與鄉(xiāng)村寬帶覆蓋所面臨技術(shù)問題與解決方案思考壹、WiFi無線城市與鄉(xiāng)村寬帶覆蓋所面臨技術(shù)問題 WiFi無線系統(tǒng)成功的被大眾所接受，著眼于室內(nèi)或室外Hotspot熱點的無線覆蓋上網(wǎng)應(yīng)用，人們不再被有線網(wǎng)絡(luò)所牽絆著，移動上網(wǎng)與相當(dāng)?shù)膸?，讓使用者毫不遲疑的接受WiFi無線的洗禮。很快的，WiFi無線技術(shù)嘗試應(yīng)用于城市與鄉(xiāng)村寬帶覆蓋，被無線設(shè)備商、系統(tǒng)商、營運商一窩風(fēng)的過度渲染商業(yè)或應(yīng)用價值，一時之間全世界無線城市架設(shè)計劃如雨后春筍般的冒出，但是當(dāng)時的WiFi技術(shù)普遍存在以下問題，很快的無線城市覆蓋項目陸續(xù)失敗收場，讓人對WiFi無線城市覆蓋的未來市場應(yīng)用產(chǎn)生疑慮。WiFi無線技術(shù)問題

2、:1. 硬件處理能力不強，無線系統(tǒng)運作不穩(wěn)定，可靠度受質(zhì)疑2. 硬件處理數(shù)據(jù)流技術(shù)有瓶頸，造成無線訊號不穩(wěn)與掉包問題3. 骨干帶寬技術(shù)不行，造成骨干帶寬嚴(yán)重不足4. 骨干數(shù)據(jù)流技術(shù)不良，造成通信時延問題5. 多模、多頻、多信道技術(shù)不夠，造成骨干與覆蓋產(chǎn)生架設(shè)沖突6. 信道不足或覆蓋區(qū)信道干擾問題嚴(yán)重7. 無法真實提供Roaming漫游功能8. 過度相信高功率覆蓋，造成城市覆蓋干擾問題增加9. 因無線技術(shù)問題，產(chǎn)生架設(shè)系統(tǒng)落地點過多問題10. 因無線技術(shù)問題，造成無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)過于復(fù)雜，產(chǎn)生架設(shè)、調(diào)適、網(wǎng)管、認(rèn)證、收費營運等問題11. 無線訊號優(yōu)化技術(shù)欠缺，造成覆蓋區(qū)上網(wǎng)人數(shù)一多，互搶聯(lián)機優(yōu)先級與

3、帶寬降低問題12. 無線帶寬管理技術(shù)欠缺，造成覆蓋區(qū)上網(wǎng)人數(shù)一多，帶寬吞吐量嚴(yán)重降低13. 無線技術(shù)能力過于神化，造成系統(tǒng)架設(shè)與營運效果大打折扣14. 對無線訊號穿透能力過度樂觀，造成覆蓋效果不如預(yù)期15. 部份無線城市覆蓋項目，采用非電信級的無線設(shè)備，卻期望扮演比電信設(shè)備更多的服務(wù)，造成更多失敗的案例貳、面對WiFi無線技術(shù)問題，虛心嚴(yán)肅的提出技術(shù)解決方案面對WiFi無線產(chǎn)業(yè)所面臨的嚴(yán)竣問題，身為資深產(chǎn)業(yè)界一員的我們，無不痛心與婉惜，更覺得該有所作為。早在1999年我們就擁有無線Mesh高速移動技術(shù)，只是在技術(shù)層面上，過度修改了硬件與軟件核心技術(shù)，造成系統(tǒng)成為非標(biāo)準(zhǔn)的WiFi無線系統(tǒng)，無法普

4、遍應(yīng)用于市場及使用者端。幾經(jīng)核心技術(shù)研發(fā)人員的苦思論辯與創(chuàng)意研發(fā)下，終于在2004年開始提出包含：1.Daisy Chain連續(xù)跳臺不間斷帶寬低耗損技術(shù)2.Dynamic WAN/LAN Interface動態(tài)WAN/LAN接口設(shè)計 3.Multiple Modules & RF Band 多模塊多信道數(shù)據(jù)流技術(shù) 4.Trunk加倍帶寬與傳輸優(yōu)化技術(shù) 5.DC-Mesh 跳臺骨干多路徑無線網(wǎng)絡(luò) 6.High Speed Roaming高速漫游技術(shù)7.High Speed Handover高速換手技術(shù)8.其它無線訊號優(yōu)化與帶寬管理等技術(shù)從2004年開始，我們先于全球室外無線市場進(jìn)行全面的

5、實戰(zhàn)無線系統(tǒng)驗證，陸續(xù)在無線大帶寬骨干、高帶寬城市覆蓋、大帶寬遠(yuǎn)程無線監(jiān)控取得電信集團(tuán)與監(jiān)控業(yè)界的認(rèn)可，進(jìn)一步于2007年在中國導(dǎo)入遠(yuǎn)程高速移動無線監(jiān)控系統(tǒng)與高帶寬城市覆蓋WiFi Phone應(yīng)用，證實了WiFi無線系統(tǒng)的技術(shù)，不是不可行、不可為，而是要用對無線技術(shù)、用對無線系統(tǒng)。對于既有的WiFi無線技術(shù)問題，我們嚴(yán)肅的提出解決方案如下:WiFi無線技術(shù)問題我們的解決方案積極作為1. 硬件處理能力不強，無線系統(tǒng)運作不穩(wěn)定，可靠度受質(zhì)疑1.采用電信級硬件處理核心2.采用高容量具備份能力的內(nèi)存、暫存3.采用插卡式多模塊、雙頻率設(shè)計4.采用耐高低溫強的工業(yè)級電子組件5.防塵防水機構(gòu)設(shè)計強化6.加強

6、環(huán)境耐受測試7.連接端口類軍規(guī)防爆防水設(shè)計8.特制連接以太網(wǎng)線訂制1.CPU采用Intel IXP 425 533MHz2.SDRAM=64MB、Flash=8/16/32MB3.802.11a/b/g RF Card * 34.-4070 (價格貴三倍以上)5.IP68M水下一米以上送電測試6. -40冷開機、日照測試、高低溫循環(huán)測試等7. MIL-C-5015 IP68 Cat-5以太網(wǎng)線接口8.加強端口接地、隔離包覆、抗UV、耐低溫2. 硬件處理數(shù)據(jù)流技術(shù)有瓶頸，造成無線訊號不穩(wěn)與掉包問題1.電路設(shè)計強化隔離2.電路設(shè)計強化防突波3.多模塊硬件電路防干擾設(shè)計1.無線訊號電路進(jìn)行特殊隔離設(shè)

7、計2.除搭配PoE具防雷外，電路設(shè)計亦考慮進(jìn)去3.多模塊硬件電路設(shè)計防干擾組件增設(shè)3. 骨干帶寬技術(shù)不行，造成骨干帶寬嚴(yán)重不足1.多模塊骨干設(shè)計2.雙頻無線設(shè)計3.Daisy Chain連續(xù)跳臺帶寬低耗損技術(shù)4.Trunk加倍帶寬與傳輸優(yōu)化技術(shù)1.3300AG有3RF模塊，具3倍與3方向骨干能力2.采用802.11a/b/g雙頻無線設(shè)計，讓架設(shè)使用更具彈性3.每次跳臺帶寬減少2M，連續(xù)5跳后帶寬維持在12Mbps不再降4. 3300AG有3RF模塊，Trunk具有增加近3倍帶寬吞吐量能力4. 骨干數(shù)據(jù)流技術(shù)不良，造成通信時延問題1.導(dǎo)入Software-Switch數(shù)據(jù)流處理技術(shù)2.導(dǎo)入Ban

8、dwidth Control數(shù)據(jù)流技術(shù)3.導(dǎo)入Dynamic WAN/LAN數(shù)據(jù)流技術(shù)4.導(dǎo)入IP Mapping Control技術(shù)1.Daisy Chain跳臺技術(shù)數(shù)據(jù)流軟件技術(shù)優(yōu)化2.設(shè)備內(nèi)部數(shù)據(jù)流軟件傳輸優(yōu)化控制技術(shù)3.Dynamic WAN/LAN 接口數(shù)據(jù)流軟件控制技術(shù)4. Trunk加倍帶寬傳輸優(yōu)化技術(shù)5. 多模、多頻、多信道技術(shù)不夠，造成骨干與覆蓋產(chǎn)生架設(shè)沖突1.采用插卡式的無線多模塊設(shè)計2.采用802.11a/b/g雙頻無線設(shè)計3.采用AP/AC搭配雙頻動態(tài)設(shè)置技術(shù)4.采用同信道低干擾無線優(yōu)化技術(shù)1.500AG-1RF / 600AG-2RF / 3300AG-3RF插卡式設(shè)

9、計2.3*5.8G / 2*5.8G +1*2.4G / 1*5.8G + 2*2.4G / 3*2.4G 3.3*AP / 2*AP + 1*AC / 1*AP + 2*AC / 3*AC4.整個無線城市可以只用一個無線信道來實現(xiàn)漫游換手6. 信道不足或覆蓋區(qū)信道干擾問題嚴(yán)重1.骨干與覆蓋頻率需不同的構(gòu)思設(shè)計2.覆蓋信道無線訊號優(yōu)化處理1.骨干采用802.11a 5.8GHz，覆蓋采用802.11g 2.4GHz2.合法的50mW無線功率已夠傳輸，強化無線優(yōu)化是重點7. 無法真實提供Roaming漫游功能1.High Speed Roaming技術(shù)2.High Speed Handover技

10、術(shù)3.同信道低干擾無線優(yōu)化技術(shù)1.M500AG/M600AG/M3300AG具高速漫游與換手技術(shù)2.支持 140Km/hr高速移動漫游與換手3.達(dá)到 < 20ms Handover < 5ms Latency < 50ms 10 Hops8. 過度相信高功率覆蓋，造成城市覆蓋干擾問題增加1.無線傳輸穩(wěn)定，重在良好訊號質(zhì)量2.無線傳輸帶寬，取決封包傳送成功與否3.無線訊號穩(wěn)定，視環(huán)境干擾與噪聲處理4.產(chǎn)品保證年限與使用壽命的思考1.50mW 33Km帶寬振幅可達(dá)2Mbps以內(nèi)2.50mW 33Km可以傳輸吞吐量達(dá)12Mbps以上3.過大功率，往往造成產(chǎn)品壽命縮減到1/3或產(chǎn)生不

11、穩(wěn)定4.過大功放，造成噪聲放大比遠(yuǎn)超過無線訊號，造成干擾9. 因無線技術(shù)問題，產(chǎn)生架設(shè)系統(tǒng)落地點過多問題1.多模塊、多方向Daisy Chain跳臺骨干2.DC-Mesh Network多路徑網(wǎng)絡(luò)1.透過多模塊與多方向鏈路骨干，達(dá)到單一落地點熱區(qū)覆蓋2.透過DC-Mesh多路徑網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，達(dá)到單一落地點熱區(qū)覆蓋10. 因無線技術(shù)問題，造成無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)過于復(fù)雜，產(chǎn)生架設(shè)、調(diào)適、網(wǎng)管、認(rèn)證、收費營運等問題1.多模塊、多方向Daisy Chain跳臺骨干2.Trunk加倍帶寬與傳輸優(yōu)化技術(shù)3.DC-Mesh Network多路徑網(wǎng)絡(luò)4.同信道低干擾無線優(yōu)化技術(shù)5.Dynamic WAN/LAN數(shù)據(jù)流技

12、術(shù)1.落地點減少，讓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)單純化2.骨干帶寬增加，讓無線系統(tǒng)設(shè)備減少架設(shè)數(shù)量3.多模塊搭配雙頻使用，讓骨干與覆蓋頻率分開，減少干擾4.多路徑DC-Mesh網(wǎng)絡(luò)，讓無線城市覆蓋更具效益5.動態(tài)帶寬管理與數(shù)據(jù)流技術(shù)及無線優(yōu)化，強健無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)11. 無線訊號優(yōu)化技術(shù)欠缺，造成覆蓋區(qū)上網(wǎng)人數(shù)一多，互搶聯(lián)機優(yōu)先級與帶寬降低問題1.多模塊、多方向Daisy Chain跳臺骨干2.Trunk加倍帶寬與傳輸優(yōu)化技術(shù)3.Wireless Bandwidth Control技術(shù)4.客戶端MAC過濾、限制數(shù)量1.多模塊覆蓋讓無線系統(tǒng)總帶寬量增加，支應(yīng)不同區(qū)用戶聯(lián)機需求2.接入點AP帶寬管理，避免客戶端帶寬過度耗

13、損，影響帶寬效益3.多模塊、多方向跳臺覆蓋，分散客戶端對單一接入點聯(lián)機需求4.透過MAC地址過濾或無線模塊聯(lián)機數(shù)量限制方式，達(dá)到分散聯(lián)機12. 無線帶寬管理技術(shù)欠缺，造成覆蓋區(qū)上網(wǎng)人數(shù)一多，帶寬吞吐量嚴(yán)重降低1.多模塊、多方向Daisy Chain跳臺骨干2.Trunk加倍帶寬與傳輸優(yōu)化技術(shù)3.Wireless Bandwidth Control技術(shù)1.骨干帶寬增加，讓無線系統(tǒng)總帶寬量增加，支應(yīng)客戶端帶寬需求2.接入點AP帶寬管理，避免客戶端互搶帶寬問題發(fā)生3.多模塊、多方向跳臺覆蓋，分散客戶端對單一接入點聯(lián)機帶寬需求參、總結(jié)目前WiFi無線仍然存在許多技術(shù)問題待克服，針對無線市場的應(yīng)用，覆蓋

14、傳輸距離過近、有效帶寬過小、訊號質(zhì)量要求過高、抗干擾能力不足、信道干擾明顯、訊號穿透力不足、高速移動太慢、互搶聯(lián)機與帶寬問題、頻率信道不足等，再再凸顯WiFi無線的弱點(Ps:其它無線系統(tǒng)問題也很多)；但是，反向的思考，目前真正被大眾所接受的無線寬帶，除了WiFi無線外，3G、3.5G、WiMax都還存在許多商業(yè)實戰(zhàn)的驗證與使用者換機學(xué)習(xí)時程的考驗；至于未來的LTE或WiFi Giga (1000Mbps無線)，那只能說，再等五年十年吧! 停止空談是最近IBM的商業(yè)廣告辭，WiFi無線系統(tǒng)是否適合應(yīng)用于城市與鄉(xiāng)村寬帶覆蓋，就從技術(shù)特性與無線系統(tǒng)特征，來進(jìn)行一場WiFi無線城市與鄉(xiāng)村寬帶覆蓋實戰(zhàn)

15、驗證吧。附件: 目前無線技術(shù)覆蓋方式問題1.采用Hotspot熱點覆蓋方式:1-1.信道使用不足 1-2.信道同頻干擾 1-3.網(wǎng)絡(luò)落地點太多 1-4.漫游換手?jǐn)嗑€問題 1-5.網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜化與不穩(wěn)定 1-6.封包響應(yīng)延遲或掉包率偏高問題 1-7.派送IP與Mobile IP問題2.采用Bridge-WDS Hotline熱線覆蓋方式:1-1.骨干多跳臺后，帶寬不足 1-2.Hotline覆蓋hops跳臺數(shù)量有限覆蓋范圍與距離受限 1-3.單模、單頻，可提供服務(wù)人量不足1-4.信道不同造成漫游換手?jǐn)嗑€問題 1-5.不同WDS的產(chǎn)品產(chǎn)生兼容問題 1-6.系統(tǒng)設(shè)置與維護(hù)困難 1-7.網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜化與不穩(wěn)定1-8.封包響應(yīng)延遲或掉包率偏高