无线城市方案建议书TemplateWord文件下载.doc
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5.5 网络安全 68
5.6 多业务优先级 70
5.7 方案解决的问题 71
5.8 网络运行维护建议 73
6 成功案例 77
7 STRIX产品介绍 83
7.1 室外型无线系统OWS 83
7.2 室内型无线系统IWS 88
7.3 边缘无线系统EWS 89
7.4 移动无线系统MWS 92
8 BLUESOCKET无线接入控制网关介绍 94
1理念和功能定位
1.1国外无线城市发展介绍
1.1.1发展现状
全城无线网络对城市的竞争力和城市品牌效应的提高吸引了越来越多的城市,很多发达国家的城市已经走在了前面。
无线mesh技术在建网成本和建网速度也显示出了相当的优势,在美国,将“宽带光纤部署到全城”至少需要15年时间,平均每个光纤点的费用在2000到3000美金;
如果使用无线mesh技术,整个城市的部署及整体工程建设至多需要一至两年,而每个无线服务接入点平均费用远低于光纤建网成本。
作为城市范围内的无线网络通信手段,无线mesh技术可以提供多种多样切实可行的应用,全面的覆盖整个城市的无线网络不仅是一种无线通信技术创新,而且对于城市的数字化进程中是具有举足轻重的意义的。
例如美国的纽约、旧金山、费城、萨克拉门托、Tempe、Chandler、Vienna、Iowa,荷兰的阿姆斯特丹,日本的东京、京都,中国的台北等等,都有计划或已经开始投入建设,希望通过城市无线mesh网络过渡到数字时代,并为城市未来的发展提供坚实的信息通信保障。
目前全球范围内,已有88个已经建设好或者正在建设的无线城市,在2006年将要建设的无线城市接近100个,并且越来越多地大中型城市或区域开始考虑部署无线mesh网络,进行整个城市或部分区域的无线覆盖,提供随时随地接入的无线网络。
随着无线mesh技术所带来的新的城市管理应用,越来越多的国内城市也开始进行了无线城市的计划。
根据中国国家统计局发布的数据显示:
2005年综合实力最强的100个城市中,生产总值超过1000亿元人民币达到23个,超过200亿的城市有78个,尤其是传统发达的环渤海、东部沿海、长三角和珠三角地区以及新兴城市。
目前全球范围内,已有88个已经建设好或者正在建设的无线城市,在2006年将要建设的无线城市接近150个,并且越来越多地大中型城市或区域开始考虑部署无线mesh网络,进行整个城市或部分区域的无线覆盖,提供随时随地接入的无线网络。
可以讲,无线mesh网络覆盖整个城市正在成为最引人注目并且引发强烈反响的基础设施建设。
如下图所示,截至2005年已建设和2006年即将建设的无线城市数量统计:
下表为北美的无线城市列表:
其中,美国亚利桑那州Tempe市,目前全球范围内已部署较大的无线城市,也采用了无线mesh技术将整个城市的100平方公里区域进行无盲点的覆盖;
从2005年9月份开始到今年1月底,仅仅花了六个月的时间就完成了Tempe市的六个城区的无线覆盖。
下图为Tempe市的无线城市,
大型无线城市,如荷兰的阿姆斯特丹,澳大利亚的悉尼等也都将采用无线mesh技术分区域的组建城域无线网络。
正在规划的纽约无线城市,号称全球最大的无线城市,面积上更是超过了800平方公里,计划为市政管理、应急通信提供更有效的无线通信手段,同时服务于800万的纽约市民。
马其顿共和国(Macedonia),这个古老多山的前南斯拉夫联盟国家,正在全国范围建设无线mesh网络,覆盖的30多个城市及其郊区和乡村,面积超过了2000平方公里。
正如Farpoint集团的分析师Craig
Mathias说:
“这好像不是一个要不要建的问题,而是一个什么时候建的问题。
所有的大城市都将建立自己的无线城市网络。
它将变得好像电力供应或者电话服务一样必不可少。
”
下图为马其顿共和国无线城市规划:
1.1.2组网方式和业务模式
目前国外的无线城市主要采用两种投资建设方式:
1.政府直接投资建设
2.政府与无线运营商合作投资建设
部分无线城市的投资来源于市政府,如规划中大部分无线城市。
这反映出政府对政策发布、城市安全、火警和急救等的关注,希望为市政管理和大众提供更多更有效的服务。
在其他一部分的无线城市中,政府和无线运营商合作组网,或者运营商在政府配合协调下独立投资建网组建无线城市也受到了普遍的认可,尤其在北美非常的流行。
如美国路易斯安那周的Ruston市,Grambling市,Vienna市和Choudrant市,四城市超过70英里的区域采用了Strixmesh无线覆盖。
客户将免费使用一个802.11b/g客户端接收设备,以安全接入Invisi-Wire公司的网络,并且能够收到无限制的每月成本仅仅34.99美元Wi-Fi服务和另外每月24.99美元的无线VoIP服务。
“爱荷华州信息走廊”区域的cFree无线项目,由非赢利性组织创建,旨在为位于该“走廊”区域的所有的城市提供免费无线接入。
cFree项目方和集成公司CEC公司(CedarRapids市的集成商)采用Strixmesh无线提供为CedarRapids、Coralville和Iowa三城市的市中心区域和爱荷华市市立大学提供高速无线接入,共计可以服务到200,000多住户和学生。
WazTempe则由运营商MobilePro投资建设并且进行运营,将会提供多种资费选择:
每天$8,每周$20,每月$30,提供在全城市任何地点的接入。
住宅用户可以使用$20的服务替代拨号,而带宽与DSL连接基本类似。
网络最多可以出售给三个不同的WISP合作伙伴,依托该网络进行运营。
高级用户可以每月花费$30获得更高速的家庭服务,或者每月$50获得VoIP服务,$250可以得到替代T1线路的无线链路。
这些套餐服务对客户端节点设备(CPE:
customerpremisesequipment)设备有一定要求。
Tempe市的mesh网络除了作为公共运营外,政府的公共安全部门,包括警察、消防、救护医疗等作为集团用户租用遍布城市的无线mesh网络接入,以满足公共安全、应急救护中对于高速机动、快速组网的要求。
目前Tempe市区的网络已与相邻的Chandler和Gilbert市组成面积约180平方英里(约合450平方公里)的巨大无线mesh城域网,一套无线网络同时用于公共运营和政府公共安全部门。
运营商通过与政府合作进行全城无线建设来构建网络基础设施,即可以作为运营商为商户和市民提供全城漫游移动网络的平台,也可以作为市政用途的公共安全、应急通信和市政管理办公的使用,如所谓的“M台湾计划”,它以“移动台湾、应用无线、跃进新视界”为发展远景,政府将结合民间资源,共同推动移动生活、移动服务、移动学习等无线宽带应用服务。
政府专用网络与公共运营网络建设的显著区别
运营商无线公共运营网
政府无线专网
建网方式
城域范围无缝覆盖,公共区域和包括商业区、写字楼、住宅区等
只覆盖主要街道、广场、公园等公共区域
Mesh节点距离
300-500米
1-1.5公里
接入终端
笔记本、PDA、Wi-Fi手机
移动车载、固定视频监控设备
主要应用
无线宽带互联网接入
无线VoIP
应急救灾指挥调度,日常公共安全固定视频监控和移动视频监控,网格化城市管理通信平台
用户规模
用户量较大,固定的、可预测的业务量
用户量相对较少,具有突发性、不可预测的业务量
通过遍布城市的无线接入服务,运营商可以为政府提供应急服务、为商户提供类似于E1的无线专线租用服务,以及为市民提供无线宽带接入。
无线接入服务的低廉的月租费用吸引了更多的ADSL用户转投无线服务,因此综合分析城市规模、建筑密集程度和与其他宽带服务提供商的竞争情况,无线运营商在1到2年之内就可以收回成本,这更激励了更多的WISP加入到无线城市网络的建设中。
1.1.3无线城市应用
无线城市理念在全球范围内受到如此广泛的欢迎,这与其带来的关键性应用是密不可分的。
下表是全球主要的无线城市项目建设概况、投资方式和应用的介绍列表:
名称
覆盖区域
建设方式
主要的市政/安全应用
Tempe,Arizona
100平方公里,全部覆盖
政府与无线运营商
公共安全、应急联动、市政管理、教育、公共运营
Chandler,Arizona
200平方公里,在建设中
公共安全、应急联动、公共运营
SanMateo
35平方公里,全部覆盖
政府投资
公共安全、应急联动
Fresno,California
270平方公里,部分覆盖,规划建设中
公共安全、应急联动、市政管理
Chaska,Minnesota
41平方公里
Lafayette,Lousiana
34平方公里,20万人口
无线运营商
Cerritos,California
22平方公里
公共安全、应急联动、教育和市民服务、公共运营
GrandHavenMichigan
34平方公里
公共安全、应急联动、市政管理办公
Lafayette,Lousiana
40平方公里
Buffalo,Minnesota
25平方公里
RioRancho
150平方公里,规划建设中
电子警务、市政管理办公
Adel,Geogia
20平方公里
公共安全、教育和市民服务
NewYork
825平方公里,700万人口,规划中
公共安全、应急联动、市政管理、教育
Gotland,瑞典
314平方公里,规划中
电子政务、电子商务和市民服务
马其顿共和国
2000平方公里
市政管理办公、教育、市民服务
Vantaa,芬兰
公共安全、市政管理、教育
Hampshire,英国
60平方公里
公共安全、市政管理、市民服务
Sheringham,英国
55平方公里
公共安全、市政办公、市民服务
伦敦,英国
150平方公里市区
Auckland,新西兰
70平方公里,部分覆盖
Wellington,新西兰
48平方公里,部分覆盖
CebuCity,菲律宾
市区面积279平方公里,部分覆盖,规划中
电子政府、公共运营
台北,中国
272平方公里,初步的部分覆盖
电子政府、教育、市民服务
借助于无线mesh技术提供的更高性能、移动性并且可大面积覆盖的特性,完全摆脱了传统无线通信技术在网络速度,覆盖规模的约束和限制;
绝大部分的城市决策者选择以下应用作为无线城市主要应用:
Ø
公共安全和应急救灾
市政管理和办公系统
电子教育和其他市民服务
1.公共安全和应急联动是无线城市的主要应用
依托于关键的无线城市应用,城市可提高城市安全和管理的工作效率,促进政府多个部门之间的协同工作,对经济发展、社会稳定和犯罪率控制有着积极的作用。
在这一点上,作为全美乃至全球应用最完美的无线城市,亚利桑那州的著名商业和传统的教育中心,Tempe市是毫无疑问的经典案例。
已经建成的覆盖100平方公里的无线城域网络同时供市政管理、公共安全、应急救灾、教育系统和市民所使用,而其中的公共安全和应急救灾更被各地城市政府认为是重中之重。
正如Tempe市长HughHallman所介绍的–通过高带宽的无线城市网络,政府工作人员可以在Tempe市的任何地方、随时访问消防系统和警务系统,读取联邦犯罪信息系统和亚利桑那州犯罪信息系统的记录,这在日常的执勤中极大的提高了工作人员的工作效率,及时准确地获取信息,并将事发现场的处理结果立即在数据库内更新。
Tempe部署的无线mesh城域网络同时解决了应急救灾所必需的快速响应和高速机动,这也意味着可以挽救更多的生命。
如火灾发生时,要求消防人员在消防车驶往火灾现场的高速移动中迅速从GIS系统中查询地理位置,从消防系统中获取建筑物信息、消防栓水管、周边居民分布等重要数据,通过火灾现场的实时视频监控图像了解火情,并在第一时间联络医疗救护车开往现场。
这要求所有的应急工作人员和救灾车辆都是无线互连的,尤其是车辆在城市任何区域内高速移动中仍然保持高带宽的无线接入。
特别的是,无线mesh支持160km/h的高速移动,远程指挥中心可以向赶往火灾现场的消防人员和其他救灾人员下达指挥命令。
无线纽约在规划设计中也将公共安全和应急救灾作为主要用途,为确保整个城市的安全建立覆盖整个城市范围的无线mesh网络。
日常的公共安全以接处警为重点,集信息获取、信息传输利用以及信息发布于一体,通过无线mesh网络实时的、现场的处理和发布跨部门的公共安全信息管理。
在应急联动中通过无线mesh技术将相关职能部门(公安、消防、交警、急救以及水、电、气、城管等)协同起来、统一指挥、联合行动,提供高效的紧急救援支持。
2.城市管理和市政办公也是无线城市的必备应用
城市管理和办公系统也是无线城市的必备应用,配合公共安全和应急救灾通信和合其他信息系统,如城市交通、水电管线、公共财产等可以为城管、交管和应急救灾提供更准确直观的信息。
如无线台北,以政府主导的电子政务通过无线mesh技术为公共安全、公共管理部门、交通、商业和居民提供全天候的无线服务。
政府办公人员也可以在城市内的任何一条街道、地铁站内随时随地的无线接入市政办公网络。
负责规划“无线台北”的台北市研究发展考核委员会(以下简称研考会)指出,该计划充分利用无线网络不受时空限制、频带宽、成本低等特性,将把台北打造成全新的“网络新都”(CyberCity)。
纽约更是将无线视频监控网络同市政管理整合在一起,通过分布于城市各处的视频信息,完成对城市建设发展规划、智能交通的远程管理和资源调配。
3.教育和其他市民服务
让所有市民彼此之间通过无线网络连成一体,促进教育、休闲与商务、通讯等关联产业发展是无线城市的补充应用。
在台北,政府利用无线城市为市民提供了多种公共信息、交通信息、教育等便民服务。
和市民看到在公交车站牌下等车的人们拿出PDA或平板电脑浏览网页、收发电子邮件、搜索资料、和朋友交谈,或线上学习,市民也可以随身携带数据库,甚至“把美术馆放在口袋里”、“把故宫放在背包中”。
驾车者利用车载设备联网登入后,无线系统可自动感知汽车是否进入车流密集的市区,该系统将会提供移动定位服务,主动发布即时交通信息。
学生可以透过无线网络在家里、校园内使用电子教室和远程教育等多种教育服务。
欧美的无线城市也将教育作为无线城市的辅助应用。
如Tempe市,全市人口的40%拥有学士及以上学位,亚利桑那州立大学的教授和学生可以在无线的访问远程教育和多媒体教育资源,在城市各个角落享受无线城市网络带来的教育便利,这无疑会吸引和培养更多的创新人才,通过科技信息技术的进步为城市发展奠定基础。
1.2XX无线城市理念和功能
1.2.1XX规划
1.2.2理念和功能
我们打造无城市线网络信息平台的理念是“XX”。
目标是采用无线宽带实现全城覆盖,建设一个时尚、敏捷、安全的无线城市,提升城市的竞争力和品牌效应。
建成后的全覆盖无线网络平台主要应用于以下几个方面:
²
电子政务
为政府有关部门,特别是公安、交通、城市管理、卫生医疗、社区服务等部门,提供无所不在的宽带网络接入
引入电子办事系统,提高政府职能部门的工作效率,并且大幅度降低通信成本
电子信息发布/查询,信息亭等
城市管理
网格化城市管理需要先进的无线通信手段–为了满足交通指挥、城管监察、环境保护、社区卫生等各种移动信息化服务需要,使城市网格化管理结合先进的无线通信手段,城市管理工作人员可以提供更及时地、准确地的掌握事故情况,提高响应速度和各部门协调能力
公共财产监控和定位,保护重要的公共财产和资源,提供视频监控和地理定位功能助力公共财产管理
公共安全和应急通信
基于mesh无线网大规模无线视频监控或者移动视频监控—为公共安全部门提供实时的现场监控图形,提高威慑力,起到阻止犯罪的目的;
同时,也能作为犯罪证据供日后使用
突发事件处理和应急移动通讯网络—遍布城市的无线网状网也提供一个对社会性突发事件做出高效协同处置的平台,使政府部门对重大突发事件的快速反应和处理能力极大提高,能够为市民提供快速、及时的服务
公共安全部门日常巡逻执勤的警务通无线支撑平台
电子商务
为企业移动员工提供无处不在的无线接入,使电子商务的通信手段更灵活、更低廉;
无线网络也将服务于面向汽车制造、物流、仓储的行业用户
教育和娱乐
为城市居民提提供教育、办公、休闲、旅游和市民生活提供便利的无线宽带网络服务,提升城市生活品质
消除数字鸿沟
为弱势人群提供廉价的无线互联网接入业务,普及家庭的互联网接入,提升人民素质和扩展教育渠道
广告和其他收费业务
结合电子商务发展以及第三方对网络平台的需求,衍生一些收费服务项目,如门户、广告、游戏等,并使之形成一系列的关联业务。
无线城市网络建成后,除电子政务和公共安全用户在认证和授权后进入相应专网后,其他企业、商务和居民用户将重定向到统一的门户网站。
如下图所示—Tempe无线城市的门户网站,企业和个人用户无线接入并且访问互联网时,门户网站将弹出界面对用户进行认证;
广告和其他增值收费服务将以门户网站为主要载体。
1.2.3商业模式
从国外建设方式和业务模式的分析来看,无论是建设或规划中大部分无线城市都反映出政府用户对政策发布、城市安全、火警和急救等的关注,并且希望能够以无线城市的便利通信架构为行业用户和市民提供服务。
由于国内运营商格局的四大运营商都具有良好的光纤资源、接入网资源或者移动通信基础架构,并且运营商对3G的战略考虑也不倾向于采用非授权2.4GHz/5.8GHz频段用于公共运营服务。
综合以上的因素,导致国内运营商对于无线城市网络持观望态度,也因此没有进行任何的大范围城域无线部署。
从中国国内运营市场和城市发展的实际角度出发,政府主导的投资模式是毫无疑问的。
这是因为,无线城市网络被定位于以政府应用为主,公共运营为辅的网络架构,即将政府专用网络和公共运营网络合二为一的建设方式。
首先,无线城市需求完全依靠市政府或相关部门投资,以公共安全和市政等应用为目标进行的无线城域或者区域的网络建设。
所建成的无线网络网络都是市政和公安用途的专网,旨在保障社会稳定和应急救灾能力、降低犯罪率,提高政府执政能力和效率,提高服务水平,推进电子政务信息发展。
政府的公共安全部门,包括警察、消防、救护医疗等作为集团用户租用遍布城市的无线mesh网络接入,以满足公共安全、应急救护中对于高速机动、快速组网的要求。
其次,通过遍布城市的无线接入服务提供公共运营服务。
为商户提供类似于E1的无线专线租用服务,以及为市民提供无线宽带接入,同时为企业移动员工提供可漫游的无线宽带接入服务。
同时,依托于无线网络,可以开展多种增值服务,如广告、交通情况和旅游信息等。
因此将政府专网和公共运营网络合二为一的方式建网,既可以在保证网络建设质量和对公共安全、应急救灾的优先支持,同时能够有效的降低政府的维护成本,达到以公共运营网养政府专网的目的。
在达到经济效率的同时,必将产生更大的设计效益。
1.2.4建设目标
对XX区域XX平方公里区域内的街道、广场、公园和市政相关建筑进行覆盖,车载台用户和手持用户可以在以上区域享受无缝的接入和漫游服务;
对于住宅区和商业区等靠近街道部分建筑提供无缝的无线覆盖,建筑或小区内部用户可通过购买用户端设备接入无线网络。
综上所述,建成后的无线mesh系统将提供如下的功能:
公共安全/应急通信无线平台
电子政务/市政管理
电子教育/娱乐
缩短数字鸿沟/便民网络通信服务
通过无线城市mesh网络,进一步完善公共安全、应急联动和市政管理网络将逐步引导公众依托于“无线城市”更为高效地工作、高质量地健康生活,同时利用“无线城市”大力推动高新技术企业和传统企业发展,提高社会稳定和公共安全,吸引投资和扩展贸易经济。
2项目阶段目标划分
2.1总体建设规划
在建设初期,首先在功能性项目、东云街、总部园区等地点先期进行无线网络的建设,提供无线免费上网服务以及诸多便民服务,如信息查询亭、娱乐信息传播等,建设东云街“无线信息长廊”和“无线总部”,以此带动整个网络的建设。
中期的目标主要是无线覆盖区域伊宁路、经六路等主干路段、核心区重要公共区域、居民社区等,开始建立起智能交通网络、公共安全网络和应急联动网络,带动伊宁路、经六路干道沿线和核心区“信息化走廊”的区域性发展,做到为大部分的市民提供各种无线网络免费服务与增值服务。
在中后期建设中,优化中心区城市网络,进一步完善公共安全、应急联动和智能交通网络;
利用前期项目为后期项目持续稳定地积累资金和用户群,达到逐步引导公众依托于“无线城市”更为高效地工作、高质量地健康生活。
2.2覆盖方式
以下覆盖方式的考虑都是基于公共的2.4GHz频段的802.11g/b技术为基础的。
对于4.9GHz专用应急和公安频段的使用和覆盖将在技术选型部分作深入的介绍。
从大规模无线覆盖来看,初期以室外型基站为主的覆盖是最有效的覆盖方式。
室外型基站与多种类型天线相配合不仅可以实现绝大部分街道广场等室外区域的覆盖,同时通过对窗户和墙壁的穿透,能够充分的覆盖楼宇1-3层的室内区域,并且其他楼层靠近窗口处也能得到较好的无线信号覆盖;
在用户使用专用无线客户端CPE设备后,更可以将室外无线覆盖,扩展到高层建筑的室内覆盖。
如下图所示,StrixOWS室外型基站从室外向室内覆盖示意图:
对于从室外向室内方式的覆盖,都很难保证90-100%的无线网络室内覆盖。
GSM/CDMA移动通信就是一个很好的例子,用户已经习惯于移动到窗口以达到最好的覆盖效果。
影响信号传播的主要因素是:
设备之间的通信距离差别很大
设备之间的物理障碍物
用户端笔记本设备等终端发射功率略低
为了解决这个问题,对于大规模的室内覆盖可以采取室外基站加上无线客户端CPE设备结合的方式来进行。
Strix建议的无线客户端CPE设备使用更高的发射功
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