鄱阳湖流域无线宽带网络项目建议书

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1、鄱阳 湖 流域宽 带 无线接入 网 络项目建议书XX通信集团有限公司二零零七年四月1 项 目 概述 21.1 项 目 背景21.2 项目计划目 标32 解决方案 42.1 网络设计概42.1.1 针对 鄱阳湖流域特点 的技 术实现 方式52.1.2 行业应 用 的安全性考 虑52.2 系统结构62.3 应用系统72.3.1 无 线 视 频监 控系 统 72.3.2 视频 会 议 系统 82.3.3 VOIP 语 音 系统92.3.4 宽带 无 线数据接入系 统 92.3.5 水文 信息采集系 统 102.4 技术分 析 113 实施方案 163.1 基站 安装原 则163.1.1 站址 选 择

2、原则 163.1.2 分期 建设原则 173.2 网络安全体系 173.3 网 络 管理系 统19附件 1 、技 术参数与 设备 清单211项目概述1.1 项目背景鄱阳湖位于北 纬2822至2945,东经11547至11645。地处江西省的北部，长江中下游南岸。鄱阳湖以松门山为 界，分为南北两部分，北面 为入江水道，长40公里，宽3至5 公里，最窄处约2.8公里；南面为主湖体，长133公里，最宽 处达74公里。鄱阳湖是我国最大的淡水湖泊。它 承纳赣 江、 抚河、信江、饶河、修河五大河。经调蓄后，由湖口注入我 国 第一大河-长江，每年流入长江的水量超 过黄、淮、海三河 水 量的总和，是一个季节性

3、、吞吐型的湖泊。鄱阳湖水系流域 面 积16.22万km，约占江西省流域面 积的97%,占长江流域面 积的9%:其水系年均径流量 为1525亿立方米，约占长江 流 域年均径流量的16.3%。随着全社会信 息化步伐的加快，各行各 业对信息通信的 需求与日俱增。数据通信特别是基于移动的数据通信的需求 也来越大。受制于原有无 线通信技术，目前船岸间多采用诸 如：无线局域网（2.4G, 3.5G网桥）、GPRS中国移动）、 CDMA （中国联通）来实现基于数据 传输的窄带应用。但由于 上述方式均不 是针对移动宽带接入业务来设计的，因而在实 际的应用中存在着诸多问题，如：传输信号不稳定、抗干扰能 力差、速

4、率低、网络安全性差等缺点。因而不能很好地满足水 面上移动信息点的接入需求。随着无线接入技术的发展，特 别是基于WiMAX无线宽带技术的发展，使得移动宽带应用 成为可能，XX通信作为WiMAX技术在中国的倡导者，非常 愿意为鄱阳湖流域系统的信息化建 设贡献自己的一份力量。1.2 项目计划目标采用基于 WiMAX 技术（EEE802.16e）标准的网 络基站 进行组网，在鄱阳湖流域建成全 线覆盖的无 线宽带网络，为 鄱阳湖流域及 沿岸任意接入点（移动）提供宽带接入，并提供 视频监控、Internet/Intranet接入、语音接入、水文信心采集服 务等。为鄱阳湖流域系 统信息化、区域管理、区域执法

5、、水上 船支只提供高 速的、移动的、多业务的无线接入服 务，从而 极大限度地将 船岸间的通信网络融合在一起，很好地解决船岸间多年的通 信瓶颈问题，与此同时项目也可同时满足岸上 信息点的接入需求。2解决方案2.1 网络设计概完成网络覆盖后，可为鄱阳湖流域系 统用户和社会用户 提供互联网接入、VOIP语音、视频监控、视频会议、水文信 息采集等服务。通过沿岸设置的WIMAX基站，实现对船只及其它信息 点业务 规频业务、数据业务、VOIP话音业务）的匚聚。再通 过光纤或无线的方式上联至骨干传输网络，实现与现有各应 用网络的连接。从而把岸上的 宽带应用有效的扩展至鄱阳湖 流域水面上。2.1解决方案示意图

6、2.1.1 针对鄱阳湖流域特点的技术实现方式根据鄱阳湖流 域自身的特点，WiMAX 基站系统可以采用多扇区全向覆盖鄱阳湖湖面，对于鄱阳湖流域支流采用背 靠背的定向天 线实现狭长水面的覆盖，这样能使信号能量最 大程度的集中 在水面航道区域和岸 边热点区域；对于弯道区 域的应用可采用增加直放站的方式 实现信号补充，从而节约 成本并保 证水面航道上话务量的均匀分布；对于多山的区域， 为了避免基站 密度过大增加成本，也可以采用 直放站，从而 有效地降低成 本实现连续覆盖。2.1.2 行业应用的安全性考虑结合鄱阳湖流 域管理系统（公安、水文、航运、旅游管理 等）对无线网络安全性的考 虑，WiMAX 可以

7、提供高可靠高 安 全的信息传输通道。系统的安全性 包括网络自身和用户终端的安全性、以及 信息传输的安全性。网络和用户终端的安全性 通过采用可信 赖的双向安全认证技术来得以实现，包括无线接入点（基站设 备）对接入终端设备的认证，以及接入终端设备对无线接入点 设备的双重认证过程，从而保证接入终端设备的合法性，同时, 避免假冒接入点 设备对用户终端设备的欺骗等。传输 信息的 安全性由在无线数据链路控制层中配置加密功能模块来得以实现，采用对称密钥对用户的IP包进行加解密 处理，解决无线传输条件下用户数据极易被截 获、窜改和仿冒 等主动攻击和被动攻击问题。2.2 系统结构鄱阳湖无线宽带接入网系统拓扑示图

8、如下图2.3-1所示:寞茅丘城肉中心下当网络管理中心景独某站图2.2-1鄱阳湖宽带无线接入网系 统拓扑示意图可以支持 视频业务、数据业务、VOIP话音业务等，为用 户提供高带宽，高可靠性的宽带接入服务。如下图所示：图2.2-2无线宽带接入应用2.3 应用系统2.3.1 无线视频监控系统目前一般在水 务视频监控网建设中，视频监控点位置比 较分散，其中还有移动的船载监控，也有分布在水面上的监 控点。采用传统的CDMA和GPRS公众网的方式，虽然可以 避免线路铺设，但传输设备昂贵，带宽不足，网络拥塞率高， 大规模推广成本较高。随着无线通信技术的发展，目前可采 用WiMAX宽带无线网络来实现，每个接入

9、终端的上、下行 总带宽将可达3Mbps o在这样的带宽下，如果每路视频 384Kbps/s的情况下可传输2路压缩视频，完全可以满足水 务视频监控的应用。因此可以预见视频监 控系统正迅速从有 线到扩展到无线甚至移动，系统图如下：图2.3.1移动视频监控系统图2.3.2 视频会议系统传统的会议方式主要依靠电话联系，不仅耽误时间，也耗 费了大量资源。而且对于一些突 发时间只能采用 传统的电话 沟通而不能即 时的有组织的进行讨论。这样，大大的损失了 时间与效率。更重要的是在鄱阳湖区域管理范 围内，大多数 工作人员分散在鄱阳湖流域水面上，将他 们同时召集在一起 开会是根本不 可能的，但如果有了视频会议系

10、统，无论是行 政会议、总结会议、决策会议都可以随时的安排。利用 WiMAX 的无线宽带技术，在现有的网络中可以实 现终端用户之间的点对点交流，召开大规模的视频会议，把 视频、音频、文档、图片等信息分到到每个会 议终端。这个会 议终端有可能是大型的会议室也有可能是船上的会 议终端。在以上的这种网络环境下视频会议系统都能提供清晰流 畅 的视频图像和无延时的语音。2.3.3 VOIP语音系统支持新一代的IP电话业务，它依托互联网与电话 交互网络的互联，具有：语音信箱、多方通 话、呼叫转 移等功能。本语音系统可运行在宽带网络覆盖的所有区域。在WiMAX 覆盖区域，可以通 过船内IP话机实现无漫 游费的

11、、廉价的语音通信。图2.3.3语音系统组网2.3.4 宽带无线数据接入系统为了满足船只及个人的数据接入需求。在鄱阳 湖 流域沿岸布 设基站，覆盖区域内的船只及个人 用户，可 通过CPE接入互 联网。这种组网方案具有安装 简单、 投资小、客户容量大、支持多种业务、安全、便捷等特 点。只要是在网 络覆盖区域内，用 户不必局限在固定的 地点使用，可将CPE随意搬移至需要 网络的地点。船岫码去雌理热门图2.3.4宽带无线数据接入系统组网2.3.5 水文信息采集系统在水文 监测系统中，常常需要对众多的水位点 进行实时 监测，大部分监测数据需要 实时发送到管理中心的后端服 务 器进行处理。由于监测点分散，

12、分布范围广，而且大多设置在环境较恶劣的地区，通过有线传送数据往往 难以解决。通 过WiMAX宽带无线接入网进行数据传输，能为水文部门提 供优良的通信 手段。水文监测设备 可将采集到 的水文数据和 告警信息通 过WiMAX 网络及时发送到水文 监测部门，实现 对单位或个人 的及时管理，同时可以实时监测 水域情况。可 以大大提高水 文部门的工作效率。图2.3.5水文信息采集系统组网2.4 技术分析作为被寄予厚望的宽带无线接入网解决方案，近两年，WiMAX World Interoperability for Microwave Access,全球 微波接入互操 作性）在技术、产品等诸多方面均取得了

13、 长足 进步。其主要技术优势如下：每基站可 实现20KM的覆盖（针对鄱阳湖流 域区域）；皮持直放站，实现无缝隙、低成本覆盖；单基站可以提供最大数十兆的 带宽；1军决移动服务大规模商用的传输速率和成本问题；新军决WLAN对终端移动性支持不足和覆 盖范围小、抗 干扰能力差、安全性底等 问题；皮持用户在移动状态下无线宽带接入网络，其理论移 动速度可达到120Km/h ;可代替蜂窝技术提供高速数据 业务，支持增值服务；喊!供QoS Quality of Service,月哙质量）的保障；近年来，WiMAX产业迅猛发展。作为WiMAX产业内 的权威机构之一，WiMAX 论坛于2001年成立，论坛目前的

14、成员已达到330多个，包括英特尔、微软、摩托罗拉、中兴、 华为、北电、三星、阿尔卡特、西门子、富士通、诺基亚、英国 电信、法国电信等。这些成员涵盖了不同的运营商、芯片厂商 和设备厂商，遍及产业链的每一环节。802. 16标准是为在各种传播环境 包括视距、近视距和非视距）中获得最优性能而 设计的。即使在链路状况最差的 情况下，也能提供可靠的服务。OFDM波形在2km40km的通信距离上 支持高频谱效率，在一个射 频内速率可高达 75Mbit/s的理论值，可以采用先 进的网络拓扑（网状网）和 天线技术（波束成形、STC、天线分集）进一步加强覆盖。这些 先进技术也可用来提高频谱效率、容量、复用以及每

15、射 频信 道的平均与峰 值吞吐量。止匕外，不是所有的OFDM都是相同 的。为BWA设计的OFDM具有支持 较长距离传输和处理多 径或反射的能力。TCP、IP协议的特点之一是 对信道的传输质量有较高的 要 求。无线宽带接入技术面对日益发展的IP数据业务，必须 满 足TCP、IP协议对信道传输质量的要求。在WiMAX技术 的 应用条件下（室外远距离），无戋信道的衰落 现象非常明显，在 质量不稳定的无线信道上运用TCP、IP协议，其效率十分 低。 WiMAX技术在链路层加入了 ARQ机制，减少到达网 络层的 信息差错，可大大提高系 统的业务吞吐量。同时 WiMAX协 议提供实现自适应天线阵AAS）、MIMO和空时 编码STC） 增强型天线技术的途径，以应对NLOS造成的深 衰落。这些措 施都提高了 WiMAX的无线数据传输性能。WiMAX可以向用户提供具有 QoS性能的数据、视频、话音VoIP）业务 WiMAX 可以提供三种等 级的服务：CBR ConstantBitRate）、 CIR CommittedRate）、BE BestEffort）。CBR的优先级最高，任何情况下网 络操作 者 与服务提供商以高优先级、高速率及低延 时为用户提供服 务, 保证用户订购的带宽。CIR的优先级次之，网络操作者以 约 定的速率