利用WLAN解决农村宽带接入的可行性分析

随着我国社会进步和经济发展，原来只有城市居民才能享受的电信宽带业务逐步走向农村。农村居民对信息的需求在逐步加大，因此宽带业务在农村有广阔的市场空间。从安徽联通在农村发展宽带业务的情况看，农村地区是有很大发展潜力的，如何能快速、低成本建设来提供宽带接入服务是值得探讨的课题。

从安徽省情况看，联通通过多年的网络建设，固网网络仍然相对薄弱，尤其在农村地区，固网资源基本是空白，即便有客户接入的需求，但接入成本很高，维护工作量大。但通过多年的努力，联通移动网络基本覆盖全省，在乡镇中心、农村地区建设了大量的铁塔以及传输配套资源，如果能利用这些资源来解决农村地区的宽带接入具有重要意义。

利用WLAN解决农村地区宽带接入的方案

WLAN目前主要技术为IEEE802.11系列，其中802.11g和802.11a采用OFDM调制技术，最大速率可达54M，802.11b采用DSSS调制技术，最大速率可达11M，根据802.11b/g产品互通特点，目前建设中以802.11g为主，向下兼容802.11b，在特殊场所采用802.11a技术提供覆盖。

相对于有线宽带接入网络，WLAN具有安装使用灵活、支持一定范围的移动等优点，存在易受无线环境干扰、带宽不够稳定等缺点。相对于移动通信网络， WLAN工作频段高、发射功率低、移动性管理较弱，存在单点覆盖能力弱、移动性能差的缺点，具备建设成本低、数据业务承载容量大的优点。所以，WLAN主要用于满足热点区域的宽带数据接入需求，尤其是校园、交通枢纽、咖啡厅等室内热点场所。

针对农村日益增长的宽带接入需求，可以在现有铁塔上安装WLAN 大功率AP ，将AP通过本地传输网络连接到城域网，令用户通过WLAN用户端接入互联网，进而实现基站周围一定范围内的客户接入。

覆盖分析

我们首先通过传播模型进行理论覆盖测算，其次部署试点并进行测试，以验证效果及可行性。

理论覆盖测算

在室外环境下，无线局域网小区的覆盖范围较小，视通情况下，采用自由空间传播模型为基础进行分析。2.4GHz自由空间电磁波的传播路径损耗符合：L0(db)=92.4+20logd+20logf。其中L0为自由空间损耗，d为传输距离，f为工作频率。 WLAN大功率AP最大发射功率一般为27dBm，而用户端网卡发射功率为50mW（17dBm），用户端网卡的接收灵敏度与AP的接收灵敏度基本一致，可见为反向覆盖受限。根据设备接收灵敏度，以-75dBm为边缘场强覆盖要求，天线增益为15dBi，衰落余量为10dB，人体、地物损耗为4dB。则反向链路预算为：L1(dB)=17dBm+15dB-10dB-4dB-(-75dB)=93，L1=92.4+20logd+20logf。计算得d=448m，即室外环境的覆盖视距为400m左右。

如用室外AP对室内进行覆盖，考虑到2.4G电磁波绕射能力不足，仅考虑直射分量，则反向链路预算中路径损耗增加建筑物穿透损耗。以玻璃为例，穿透损耗大约10dB，则可计算得d=140m，由此可见，非视通情况下，覆盖距离明显减小，所以利用WLAN解决宽带接入应尽量做到视通。

覆盖测试

测试地点：亳州市双沟镇（经度：115.65944，纬度：33.63583）

测试设备：WLAN设备由一个室外AP、一副90度定向天线及若干客户端设备组成。室外AP通过五类线与二层交换机相接，端口带宽10M，通过5200G宽带认证服务器，采用拨号上网方式进行认证接入，测试账号为普通用户账号（不限速10M带宽）。

天线及AP安装地点：亳州市双钩镇联通某基站铁塔，天线挂高约40m，下倾角3度。

单用户测试结果如表1所示。

同时对多用户并发情况也进行了模拟测试，选取一视通范围内的地点进行多终端同时上网测试，结果如表2所示。

表1 单用户下测试结果

作者：王磊（中国联通安徽省分公司），刘志春（中兴通讯） 来源：中兴通讯技术(简讯)——2010年 第11期