运营商公交WIFI解决方案最终版.docx

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运营商公交WIFI解决方案最终版

运营商公交WI-FI无线

上网解决方案

深圳国人通信有限公司

无线接入事业部

第一章需求分析

中国科学院发布的《中国新型城市化报告2012》中提到，在选取的中国百万人口以上的50个主要城市中，居民平均单行上班时间要花39分钟，而且途中都在使用手机、Pad等上网浏览新闻、刷微博、听音乐、看视频等。

公交公司为了提供给乘车人员更智能、更舒适、更便捷的乘车环境和相关设施，将无聊的坐车时间变得有趣而且有用，结合目前已经日益成熟的LTE无线信息系统，希望在载客运输的基本职能上给乘客带来出更多有价值的增值服务，要求能够通过LTE和WIFI覆盖的内部网或者因特网发布影视、广告、宣传片、管理条例、紧急预警、积极通知等各类多媒体信息。

既是提高企业形象、口碑也提供统一的管理平台，受益的用户群不仅涵盖乘客、广告商等同时也包含公交运营企业内部。

从受众的视听感受来看，音视频往往会更加形象、便于记忆，达到更准确、及时的传播今天，信息全球化已不再是一个停留在纸面上的名词或概念，它已经全面进入我们的生活，为企业的经营管理发挥越来越大的效应，并成为一个显而易见的发展趋势。

第二章方案设计

本设计方案采用LTE线路作为上行，通过LTE信号转成WIFI信号对热点进行覆盖。

解决方案中数据采用本地转发方式处理，即所有上互联网的数据都直接通过公交车出互联网，以下针对公交车上的WIFI热点覆盖方案进行详细阐述。

2.1组网拓扑

2.2方案说明

本方案设计如上图所示，主要建设点在公交车内部。

公交车内部部署一台LTE转WIFI终端，在终端上插入运营商LTE上网卡，通过LTE链路上互联网，下行采用两个WIFI射频模块对移动用户进行接入，提供802.11n300Mbps接入速率，为用户提供Internet上网服务。

LTE-FI设备可广播多SSID，可为公交公司单独广播一个专用SSID，比如CMCC-BUS，CHINANET-BUS等，用户接入专用SSID即可免费或者免认证上网。

本方案充分体现移动终端移动性强、易于部署等特点，在公交车上仅需放置一台小型化车载LTE多媒体路由器即可。

内置WIFI功能，工作时，它使用内置的LTE模块连接附近的基站，通过运营商的LTE/LTE基站连接至网络。

互联网访问的服务通过启用NAT功能实现。

同时车内无线覆盖通过启用WIFI功能实现，这样不仅乘客所使用的手机、PAD还包括笔记本等都可以连接至WIFI享受到互联网服务。

LTE路由器接口丰富，自带的以太口端口还可用来连接有线多媒体终端，从而在公交车上提供多媒体推送服务；作为可选项亦可通过WIFI的方式连接至多媒体推送及视频监控系统。

2.3运营商链路带宽和持续性保证

运营商可以提供的TD-LTE和FDD-LTE网络，可支持5/10/15/20MHz带宽配置，技术理论带宽值如下：

20MHz带宽下：

下行100M上行50M

2.4车载LTE路由器

为了最大化的提升信号效果，达到在移动环境下提升信号稳定性的要求，车载LTE路由器提供专业的延长车载天线、双天线增益、多LTE链路捆绑及MIMO连接技术。

延长车载天线可灵活的放置在公交车屏蔽少的位置，而双天线增益则可以将天线放置在不同的方向上，从而进一步提高信号强度。

不同的终端具备不同的上行链路容量增强和备份能力，可根据具体需要使用。

2.5用户上网行为控制

车载LTE路由器支持全面的ACL安全控制，可根据源、目的IP，源、目的端口，协议等对乘客的上网行为进行控制，可通过协议配合端口放通或禁止可访问的业务。

2.6控制流量

为了防止公交车内的乘客进行P2P下载和看视频影响而其他乘客的上网体验，车载LTE路由器支持对WIFI接入的用户进行流量带宽的限速，保证在自己能够上网同时不会影响其他乘客；

1、弹性带宽控制：

保证网络内的所有的接入设备（IP）都能拥有基本的带宽，并且在网络比较空闲时能够使用剩余带宽。

2、带宽承诺保障：

保证特殊业务（如公交信息回传）拥有足够的带宽（为特殊IP段配置较高速度）。

3、限制接入IP数目，以及各个IP的连接数,限制udp的连接数。

在特定时间段不对带宽做限制，或者可以独占带宽

第三章车载LTE无线路由器说明

车载LTE无线路由器，它是一款适应车载LTE网络的解决方案，可以连接并共享用户的高速率LTE网络。

随着LTE网络的出现，通过Wi-Fi无线路由器来共享LTE连接也成为很多人的需求。

我们推出的LTE路由器就是这样的一款产品：

将这款路由器内置到车载系统后，就可以方便的通过Wi-Fi网络共享LTE连接，从而可以方便的让笔记本电脑等其他Wi-Fi设备随时随地连接Internet。

车载LTE-FI设备

3.1车载LTE无线路由器原理

LTE路由器主要在原路由器嵌入无线LTE模块。

首先用户使用一张资费卡（SIM卡）插LTE路由器，通过运营商LTE网络进行拨号连网,就可以实现数据传输,上网等。

路由器有WIFI功能实现多用户共享上网，只要手机、电脑、PAD有无线网卡或者带wifi功能的设备就能通过LTE无线路由器接入Internet，为实现无线局域网共享LTE无线网提供了极大的方便。

通过LTE无线路由器，可以实现宽带连接，达到或超过当前局域网的网络带宽，在办公和旅行或是在物联网等应用中变得非常广泛。

LTE天线接收LTE信号

WIFI天线发射WIFI信号

3.2产品规格

国人通信SGR-W500-N84b-L802.11n（2×2）室内胖瘦一体单频LTE车载路由器，支持802.11b/g/n，可实现将TD-LTE信号转为WIFI信号和有线信号，其最大优势就是：

将TD-LTE终端从数据终端过渡到了手机终端的普及，为更多的无线智能手持产品用户在高速移动、公共场合等环境提供更优质、更快速、更便捷的无线网络服务。

该产品除具有将LTE信号转为WIFI信号外，还具有802.11nAP的所有功能特性，且产品在硬件指标及性能方面均有了一定的优化和提高，可为移动运营商、企业网等不同类型的用户提供一种新的、更高速的无线接入业务，实现增值服务。

3.3产品特点

Ø采用TD-LTE网络作为上行链路，实现高速TD-LTE网络接入。

Ø支持瘦架构，完全实现AP集中管理。

Ø实现WIFI用户数据的集中转发、本地转发。

Ø通过TD-LTE网络认证后，实现NAT穿越，无需专为TD-LTE车载AP开通专用数据通道。

加入到AC，简称远程NAT加入AC。

Ø实现WIFI下用户集中认证，支持web认证、SIM认证、PEPA认证，增强网络安全性。

Ø在LTE网络中切换，LTE模块实现切换，对于TD-LTEAP下WIFI用户无影响，实现无缝切换。

Ø应用范围广，可部署在公交、地铁、公园，无有线传输情况。

可采用LTE作为WLAN业务的回传网络。

3.4产品规格

3.4.1硬件规格

序号

参数

描述

1

外壳尺寸

207x120x50mm

2

重量

880g

3

工作温度

工作温度：

-25ºC～55ºC

存储温度：

-50ºC～80ºC

4

工作湿度

工作湿度：

10%～90%（非冷凝）

存储湿度：

5%～95%（非冷凝）

电源

5

POE供电

支持802.3at/af供电

6

本地供电

支持DC9V～48V供电。

7

整机功耗

＜9W

8

发射功率（最大）

100mW

接口

9

LAN口

支持100/1000M口一个

10

USIM&SIM

标准6PIN接口

11

Console口

1个

12

LTE天线接口

2个SMAFMale射频口

13

WIFI天线接口

2个RP-SMAFMale射频口

其他

14

MTBF

250000h

15

EMC

GB9254-2008

16

密封性

IP23标准

17

LTE天线

2根鞭状天线SMAMale

18

WIFI天线

2根鞭状天线RP-SMAMale

3.4.2LTE规格

序号

参数

描述

射频

1

支持标准

3GPPR8、R9

2

频率范围

BAND38

BAND39

BAND40

BAND7

3

频道带宽

5/10/15/20MHz

4

输出功率

23±2dBm

5

理论带宽

100MbpsDownload、50MbpsUpload

6

接收灵敏度

-99.3dBm（BW=5MHz,QPSK）

-96.3dBm（BW=10MHz,QPSK）

-94.5dBm（BW=15MHz,QPSK）

-93.3dBm（BW=20MHz,QPSK）

7

通道

2X2MIMO

3.4.3WIFI规格

序号

参数

描述

1

主处理器

AP9344

2

支持协议

IEEE802.11b/g/n（2*2）

3

频率范围

2.4GHz～2.4835Ghz

4

信道

CH1～CH13

5

扩展频率

DSSS

6

调制技术

OFDM:

BPSK@6/9Mbps、QPSK@12/18Mbps、

16-QAM@24/36Mbps、64-QAM@48/54Mbps

DSSS：

DBPSK@1Mbps、DQPSK@2Mbps、

CCK@5.5/11Mbps

7

安全规范

GB4943、GB/T17626.5、GB/T2423.6、YD/T1082、GB4208

8

加密算法

支持64/128位WAP、动态WAP、TKIP、CCMP加密

9

接收灵敏度

Rate（Mbps）

RXSEN（dBm）

11

-85

6

-89

9

-88

48

-74

54

-73

HT20MCS_0/8

-86

HT20MCS_7/15

-68

HT40MCS_0/8

-83

HT40MCS_7/15

-65

10

RF功率

20±1.5dBm

3.4.4软件规格（主要）

序号

参数

描述

1

LTE-WIFI

支持把LTE信号转为WIFI信号和有线信号

2

VLAN功能

支持802.1qVLAN协议；VLAN透传，为不同VLAN分配不同的NAS-ID

3

Portal功能

支持WEB认证页面的推送；

253字节长帐号、二级Portal跳转功能；

强制PORTAL，向WLAN用户终端推送WEB用户认证请求页面和门户网站

4

EAP-sim/peap

符合中国移动规范要求PEAP认证、EAP/SIM认证

5

网管功能

支持标准和开放的网络管理接口，如SNMP、Telnet、HTTPS等

准确和开放的管理信息库，如MIBII,802.11MIB，802.3MIB；

6

软件更新

支持软件版本更新，支持批量升级

7

多SSID

支持16个SSID

8

多数据通道

支持1×1单通道、2×2双通道

9

WAPI功能

支持WAPI认证，认证报文符合GB15629.11-2003-/XG1-2006规定

10

IPv4/v6双栈

AP和AC之间的隧道可以同时支持IPv4/IPv6双协议栈

11

802.11n功能

支持20/40MHz频宽、A-MPDU、A-MSDU、ShortGI、802.11nonly等11n参数优化设置

12

QoS

支持空口的用户优先级映射到隧道用户优先级

13

带宽控制

支持基于用户、基于SSID的带宽控制；

14

自动功率控制

支持自适应功率动态调整

15

负载均衡

支持基于接入用户数量、基于流量的负载均衡

16

自动速率调整

802.11b/g/n或802.11n/a混合接入模式下，支持无线用户自动速率调整功能

17

用户隔离

支持同一AP下的用户隔离、同一AC下的用户隔离

18

非法AP检测

支持非法AP检测功能

19

链路完整性

支持上行链路完整性检测功能

20

无线安全

支持防DoS、Flood攻击等功能

21

信道利用率

支持2.4G信道利用率检测功能

22

智能带宽

支持SSID智能带宽功能

23

漫游切换

支持AP间的无缝漫游切换

3.4.5性能规格

序号

参数

描述

1

吞吐量

802.11b

＞5Mbps

802.11g

＞25Mbps

802.11n

2×2—20M＞85Mbps，2×2—40M＞160Mbps

2

用户容量

30（保证单个用户1Mbps以上）

3.4.6网络规格

序号

参数

描述

1

WAN口

支持静态IP、动态IP、NTP客户端等

2

LAN口

支持NAT模式、桥接模式

3

IPV4、IPV6

支持IPV4、IPV6双栈

4

DHCP服务器

支持为LAN用户分配IP地址、默认网关、设定租约期

5

防火墙

支持基于IP、基于MAC、基于端口的防火墙设置功能

6

安全

支持远程访问控制、支持URL、MAC地址过滤等安全策略

第四章安装实施方案

4.1车内布线

车辆布线主要是射频电缆和电源线缆，长度视车型而定。

总要求：

（1）布线合理、横平竖直、裸露明线套管或其他措施加以美化。

扎带多余的部分要剪掉；

（2）各类线缆要分类，做好标签，便于以后维护；

（3）不要破坏车辆任何设备，拆卸过的部件要及时还原；

（4）所有线缆不能和车身任何地方搭铁，车辆运行抖动部位要加固，注意车辆安全；

（5）布线要尽量隐蔽，在节约的同时还要整洁、美观。

4.2设备安装说明（按实际情况而定）

LTE接收天线安装在仪表盘的左上方。

如图（步骤1）

LTE无线路由器安装在车载电视上方LED显示器暗槽内（步骤2）

WIFI重发天线安装在驾驶员后方挡板上（步骤3）

4.3车载设备取电说明

电源线缆要求从车辆总电源的保险丝输出端接入。

首先和公交公司的电工或技工沟通协调，在他们知道配合下接电。

建议接2档或者3档电保证公交在突然熄火时设备仍能正常工作，电源线缆在布线时尽量隐蔽，并要固定牢固。

4.4防盗说明

（1）由于我们设备非常小巧，本身具有一定的隐蔽性，可在隐蔽位置安装，例如车载LED广告暗槽内；

（2）对于外部裸露设备及天线，加强固定；

（3）公交内部有摄像头，对于防盗有一定的作用。

4.5施工工期说明

以运营商和公交公司签订合同之日为起始时间点，以60辆公交车部署，整体施工工期分为设备采购及到货期、安装调测期、验收期三大阶段。

各时间段的时间分布如下：

设备采购及到货期

15个日历日

安装调测期

15个日历日

验收期

3个日历日

总计

33个日历日

第五章费用预测

5.1车载LTE无线路由器投入费用

序号

名称

单价（元）

数量

总价（元）

1

车载LTE无线AP（含终端、天线、辅材）

3500

2

集成、安装调测、税费

500

3

第一年维保费

4

第二年维保费

5

第三年维保费

6

小计

5.2LTE流量费用测算

每个接入的客户限速为300Kbps，平均每个上网客户在线10分钟，平均每辆车同时上网用户10个，每日每辆车跑10趟。

60辆车每月需要流量540G左右；

运营商采用“共享流量池”方式，对每张卡不设置流量上限，60张LTE卡每月共享500G总流量，按照30元/G计算。

每月上网流量费用约1.5万元。