随着我国“宽带农村”、“数字农业”等信息化项目不断朝纵深推进,农村宽带需求正日益旺盛。农村地域广阔分散,地形环境复杂多样,运营商基于ADSL的网络质量较差,FTTH的农村单用户建设成本相对较高,目前仅限于乡镇和周边部分条件较好的村庄。最近,WiFi在“最后一公里”低成本、快速接入的作用得到运营商的高度重视。随着802.11n的广泛部署和802.11ac的出现,它已成为有线宽带的重要补充。
站点选址原则
农村WiFi布点,一是要坚持有线和无线网络相结合的原则,WLAN在农村室外只是适用于偏远、分散和应急情况下的开通,有线资源能够到位的地方尽量使用有线,或者先期无线切入,达到一定用户数以后采用光纤宽带跟进。二是目标覆盖区域必需在AP的视距范围内,遮挡物对2.4G的信号衰减很大,建议AP安装位置首选移动基站,次选村中较高楼房,再选位置较高的室外电杆,或者架设专用塔架。三是避免强电、强磁等干扰源,如大功率无线发射台、雷达站、电视塔等,基站安装时尽量避免靠近其他系统的天线,要避开干扰频点。
容量规划
WLAN容量应在最大并发用户模型下进行估算,即保证WLAN热点容量应满足最大用户并发情况下的需求。每AP提供的理论带宽有150M和300Mbps两种,考虑传输效率、碰撞规避等因素,实际能提供带宽约为理论值的50%。另由于WLAN AP采用了CSMA协议,所以一个AP可以接入很多用户,但如果接入用户数目过多,会导致每个用户网络性能下降。一般802.11n下,考虑用户带宽512Kbps,单AP并发支持20-30个用户为宜,存在干扰情况下,AP容量会有所下降。工程实际上,一般先采用FE上行基站型150M AP进行低密度大范围覆盖,等用户量上来后,再更换300M带宽GE上行的AP,也可在用户密集区新增AP分流用户。同站安装多台AP主机可选用带GPS功能的AP,或在空间和频率上错开,以减低互相之间的干扰。
天线选择与布放
天线安装高度位置要保证AP和CPE之间可视,保证菲涅尔区内无遮挡物。调整AP的方位角,使其主瓣的覆盖范围涵盖目标覆盖区域,调整CPE的天线方位角,使其主瓣正对着AP天线。根据覆盖距离选择不同增益的天线,当CPE到AP的回传距离≤2KM时,建议选用16dBi的天线;当回传距离再2KM至3KM之间时,建议选用18dBi的天线;回传距离≥3KM时,需选用23dBi的天线,以保证回传链路带宽无损耗。AP端采用波束赋形智能天线能取得更好的接收效果,市场上已有这类产品,但价格偏贵。
另外无论是发射天线还是接收天线,它们总是在一定的频率范围内工作的,通常工作在中心频率时天线所能输送的功率最大,偏离中心频率时它所输送的功率都将减小,这一点在AP实际调试的时候要引起注意。
供电设计
AP可采用POE供电方式、交流供电方式和直流供电方式。实际应用以POE(Power Over Ethernet)供电方式居多。对于部分耗电量较高的设备,需采用POE+交换机、交流或直流供电方式。POE有两种规范,IEEE 802.3af受电设备(PD)上的PoE功耗被限制为12.95W,IEEE 802.3at可将功率水平扩展到25W或更高。采用POE供电时,网线选择很重要,建议AP安装使用六类双屏蔽网线,网线长度控制在60米内比较合适。对于重要AP以及电力无法保障的AP需考虑配置后备电源。当AP安装在村庄附近的山顶高点取电难时,可以采用50W室外防水型风力和太阳能成套进行无间断供电。