1项目背景

正定自北魏至清末，一直是郡、州、路、府治所，是当时北方政治、军事、经济、文化中心，曾与北京、保定并称“北方三雄镇”。现存隋、唐以来建筑38处，国保9处、省保5处、县保24处，馆藏文物7672件，国家一、二级文物264件。素有“三山不见，九桥不流”“九楼四塔八大寺，二十四座金牌坊”的美誉。

为了让古城古韵更浓，让正定由景点观光目的地升级成全域旅游目的地，正定县重点实施了基础设施建设、容貌环境整治、智慧城市创建、服务接待提升、正定新区设施提升等八大整治工程；对隆兴寺、荣国府、赵云庙、广惠寺、天宁寺、开元寺、县文庙7个重点景区进行综合提升；对正定县城“六纵五横”主要街道进行提升改造，新建7个停车场及游客服务中心；并以打造中国文化旅游名城为目标，强力推进南城门修缮、临济寺和广惠寺片区整治等24个古城保护项目。

国家旅游局推动国内旅游从景点旅游向智慧旅游转变，中国将加快推动旅游在线服务、网络营销、网上预订、网上支付等智慧旅游服务。运用市场化机制，推动建立全国统一的在线旅游服务平台和景区门票预订系统。制定智慧旅游景区标准，以5A级景区为重点，推进智慧旅游景区试点，继续推进智慧旅游企业、智慧旅游城市建设。

“十三五”全国旅游信息化规划，到2020年将努力实现具体化和量化指标，4A级以上旅游景区实现免费WiFi、智能导游、电子讲解、在线预订、信息大屏等全覆盖。

云计算、物联网、大数据、移动通信/移动互联网的发展，给智慧旅游的实施创造了必要条件。智能手机和平板电脑的发展，为智慧旅游提供了强劲硬件支撑，使移动互联网有了使用的载体。

城市无线覆盖则实现互联网+旅游，全力打造古城古韵、自在正定、智慧旅游城市。

 

 

2无线城市发展和现状

智慧城市在广义上指城市信息化。即通过建设宽带多媒体信息网络、地理信息系统等基础设施平台，整合城市信息资源、建立电子政务、电子商务、劳动社会保险等信息化社区，逐步实现城市国民经济和社会的信息化，使城市在信息化时代的竞争中立于不败之地。

通信网+互联网＋物联网构成了智慧城市的基础通信网络。

无线北京——以奥运会为契机，建设无线城市，建设1.4G的无线政务专网，提升政府服务能力。

无线上海——以世博会为契机，在2010年前建设覆盖上海的无线城市，与厂商合作建立4G无线业务研发中心，支持智慧城市建设。

无线广州——以亚运会为契机、投资10亿，到2010年建设无线城市。

自在正定——以建设智慧旅游城市为契机，建设无线城市。

 

 

3项目需求分析

建设一个具备综合信息化支撑能力的无线城市，以高水平的信息基础设施构建优越的商务环境和优质的生活环境，将有效支撑卓越的城市创新理念，提高城市的整体实力，增强城市的竞争力。在此基础上，提出建设“无线城市”，致力于为政府、企业、家庭、个人等提供一站式的信息服务。无所不在的网络接入可以更合理的优化和整合城市的商务旅游、社会管理、公共服务、生活学习和休闲娱乐等资源。

3.1公众需求分析

对于公众，无线宽带网络的应用为人们之间的沟通提供多元化的渠道和方式，人们可以在家里、娱乐场所、酒店、机场、绿地、会议中心等场所，随时随地的享受无处不在的网络接入服务，真正实现数字化生活。另外，无线宽带网络还能够提供无线定位服务、各种公共信息服务等，无线宽带网络将在商务、旅游、家居、学校和医院等社会生活的诸多领域，都具有广阔的应用前景。

无线网络接入需求：任何地点、任何时间和任何人实现无线宽带网络的接入。

公共信息的获取：天气预警、公告信息、市政信息、交通拥堵状况等信息的及时获取和掌握。

电子导航：在线电子地图，对于交通状况的实时了解；失物无线定位和跟踪等。

旅游信息：旅游景点宾馆酒店的查询，航班、车票的预订；无线出租车服务，无线旅游景点咨询等。

医疗服务：远程专家诊断、移动挂号、老人小孩的居家照顾、急救通报，医生在病房随时获取病人的病史和病情的详细信息等。孕妇及婴儿的全方位保健需求，个人无处不在的医疗预防信息提醒和忠告等。

休闲娱乐：在线游戏、在线电影、无线网上购物、无线音乐、在线聊天、娱乐视频等。

生活学习：无线点餐、无线家具生活、无线支付、网络逛街；在线续借图书、远程教学等。

移动办公：在线交易、在线转账、商务服务、上传下载文件、收发邮件办公、异地办公等。

3.2政府需求分析

随着我国社会经济的不断发展以及和谐社会的建设要求，如何有效、综合利用政府资源，提高自身的日常工作效率，增强应变突发事件的能力，已经越来越成为政府部门的一个非常重要的工作。对政府来说，遍布城市以及联动城市的无线宽带网络可以为政府的公共安全、智能交通、公共管理、行政执法等城市职能部门提供用于电子政务、智能办公、应急救助、远程信息交互等功能的移动宽带网络接入服务；在自然灾害、紧急事故、重大突发安全事件的快速反应和抗风险能力方面，以及在特殊需求方面，无线宽带网络更能体现出不可替代的优势。

 

 

 

4无线城市技术方案

4.1总体原则

4.1.1安全性原则

WLAN网络作为开放性的无线接入网络，可以利用联通现有的光纤链路，但必需和联通现有业务网络安全隔离，独立组网。并必需支持联通机房的安全审计设备可以审计每一个AP下面的用户上网信息。

4.1.2可靠性原则

WLAN网络首先需保证网络的信号质量、设备的稳定运行、其次要确保AC控制机故障不能影响AP正常工作，为客户提供可靠的WLAN无线接入业务。

4.1.3可运营性原则

WLAN网络系统AC控制器安装于联通机房可以通过现有光纤链路统一管理全城每个AP，便于运营管理。所有设备应方便管理，易于维护，便于进行系统配置，可统一的监控全城AP设备参数、用户数据流量、系统性能等，并可以进行远程管理，AP故障时能自动释放救援无线信号，便于连接设备诊断故障。

4.1.4可扩展性原则

WLAN系统设备不但要满足当前需要，并且网络的扩展性方面要满足可预见将来需求，如带宽和设备的扩展，应用的扩展和办公地点的扩展等。确保有联通光纤链路的区域就可以增加AP设备，且AP扩展时需支持即插即用便于施工。

4.1.5 大数据原则

无线用户数据云端集中管理，根据用户登录方式、使用终端、用户认证次数、认证人数、微信关注增加数等统计用户信息。

4.2整体方案

“无线城市”技术方案结构分为二部分，区域无线覆盖、联通运维中心。热点覆盖区WIFI建设需要根据覆盖场景的特点选择合适的AP提供无线WLAN网络，是无线网络建设的重点。联通运维中心用于管理海量的AP设备和无线用户的管理。

4.2.1运维中心——云平台

运维中心是整个“无线城市”的神经中枢和大脑。其主要负责的工作分为两大部分，一是对整个“无线城市”网络进行基本运维管理，保证整个网络的正常运作；二是营销平台实现营销认证、用户信息统计分析，广告信息发布。

设备管理

实时查看设备在线状态、用户负载、升级、重启、配置下发、远程管理等。

 

营销认证

云平台除了设备管理功能外，还集成了营销认证、数据统计、广告发布等功能。营销认证支持支持微信连WIFI、手机认证、密码认证、支付付赏金认证，累积用户信息为二次营销提供可靠数据。详细的数据统计设备统计、认证统计、用户统计、微信关注统计、短信认证统计、登录方式统计、用户终端统计等，为运营者提供数据分析的依据。

 

 

4.2.2热点目标覆盖

按照热点目标地区按照环境特点、用户对象不同可以基本划分为高密度和底密度两种覆盖场景。

其中高密度场景指WIFI覆盖区域内人员集中，数据流量大，如市政府集中办公区、机场、火车站、图书馆、医院等，一般属于该场景。在这种场景下，一般WIFI的覆盖采用高并发多MIMO（3*3）的室内或室外的双频AP。

低密码场景指WIFI覆盖区域内人员不集中，数据流量小，如区景点、公园、广场、商业街等，大部分数属于该场景。在这种场景下，一般WIFI的覆盖采用高并发多MIMO（2*2）的室内或室外的双频AP。

4.2.3用户认证管理解决方案

针对“无线城市”项目，面向政府或企事业单位职员的认证推荐使用WPA2-PSK，确保数据的安全和可靠；

对于普通市民和游客的认证方式推荐营销的方式，方便实现身份鉴定，方便开展增值业务。这种认证方式只需要在第一次接入WIFI时通过Portal网页进行认证（认证时间可配置），可使用短信、微信、APP（APP客户端认证方式需要对接和开发）。

4.2.4 AP分组管理

AP分组管理是指AC控制器可以根据不同的无线覆盖环境进行分组管理，如政府或景区的AP设备使用不同的分组，下发不同的策略。可以指定不同的用户组使用不同的SSID，不同的认证方式以及不同的限速规则。

通过不同分组无线AP连接的用户能够实现云端认证漫游，可以使用相同的微信公众号认证，实现认证统一。

4.2.5数据传输解决方案

数据传输通道，热点WIFI覆盖到总部运维中心的数据传输通道推荐充分利用现有城域网链路，避免重复投资。从成本和运维管理的角度考虑建议最大限度利用联通现有的光纤链路资源，实现“无线城市”的覆盖。

如有光纤没有到达或不使用施工无线覆盖点们可以使用网桥作为链路补充。

4.2.6无线服务质量

“无线城市”网络可以建立成一个旅游，娱乐，餐饮等等于一体的内部服务网络，里面可以插入丰富的多媒体视频资源，介绍成都各个旅游景点，城市特色等等，这样将产生大带宽的需求。由于空口带宽资源有限，而且本质是一个共享的资源，使得空口资源的QoS调度非常关键，空口QoS调度能力，直接影响整个“无线城市”网络的体验。为此，可以根据不同的AP分组下发带宽控制策略，提供丰富灵活的QoS服务质量，确保用户端到端的业务体验。

比如景区所AP提供带宽小于办公场所的带宽，将景区用户的带宽限制为5M，以防止恶意的带宽占用；对于部分场合可以部署多种SSID接入服务，比如一个是XXXX无线城市，一个是XXXX市政，为两个不同的SSID接入服务设定不同的带宽资源。

4.2.7网络可靠性解决方案

网络的稳定性是每一张网络都重点关注的事情之一。“无线城市”网络的可靠性一般重点关注组网的可靠性和设备的可靠性两个方面。

组网的可靠性

AC控制器作为WLAN的关键组件，负责AP管理、用户认证和无线流量转发等重要功能，因此AC控制器的稳定性设计就是不可忽视的问题。针对“无线城市”的具体场景，推荐使用支持离线AC功能的控制器，即当AC故障时也不会影响现有AP正常工作，保证用户无线接入不受影响。

“无线城市”项目，通常AP数量较多，整个项目完成AP数有几千台，单个AC很难完全实现对各热点AP管理。当AP数量较多时可以采用多台AC实现负载均衡，即每台AC管理一定数量的AP设备，从而保证网络稳定，具体如下图所示。

设备的可靠性

AP通常安装在比较隐蔽的环境，环境比较恶劣，特别是室外AP，因此室外AP一定要有很强的防尘，防水，防风，以及防雷能力。

无线安全解决方案

为了确保数据安全及无线用户欺骗攻击，无线业务和设备管理的IP地址需要支持VLAN隔离，无线用户与用户之间需支持安全隔离。对于非法用户可以根据设备MAC使其拒绝访问无线网络。

4.2.8网络运维解决方案

“无线城市”项目涉及面较广，设备较多，网络规划和运维是不容忽视的一个重大问题。所有设备需要能够集中远程管理。

 

※ 管理便捷设备配置和部署管理；

※ 设备在线状态监控；

※ 设备负载量监控；

※ 部署安装，AP需支持即插即用，安装人员只保证无线AP供电和链路畅通即完成WLAN部署。AP配置策略由机房AC控制器统一下发。安装完毕可以批量修改AP的登录密码和一键固化AP的管理IP地址，提高安装调试效率。

※ 设备监控，AC控制器可生成AP报表，统计安装AP数量、AP在线数量、AP离线数量、AP流量、AP的接入用户数量、用户的信号强度、用户的流量……

※ 设备运维，当AP离线时会自动释放救援无线信号并启用专属DHCP服务，AP安装点位过高，便于使用移动终端连接无线AP诊断故障。

 

※ 网络故障恢复，AP内嵌看门狗，设备异常自动重启修复，24小时守护。

4.2.9“无线城市”场景网规网优方案

从无线WLAN网络规划流程的角度讲，无线网络规划设计分为需求分析，售前网规，客户交流及报价，详细工勘，售后网规以及安装施工等几个阶段。需求分析：主要收集和确认客户的建网场景、覆盖面积、地物地貌、接入用户数、供电、走线等信息，方便后续的网络规划和优化。售前网规：根据客户的需求和覆盖的现场环境，规划AP设备的布防，WLAN网络的融合以及设备选型等。客户交流及报价：根据售前网规输出配置报价，并就售前网规内容以及报价与客户交流，并修改。详细工勘和售后网规：确认订单后，安排专业人员，完成具体站点选址，布放位置，走线位置、供电位置、潜在干扰排查等工作。网规网优中，最重要的是射频设计，容量设计，布放设计和网络优化四个部分。

布放设计

无线AP的布放注意事项：站点到覆盖区域之间要直接可见，不能有障碍物阻挡； 站点附近避免强电强磁及其他信号的干扰； 站点需要有可靠电源；

AP走线应该注意事项：AP到交换机的网线长度不超过90米；网线长度需要预留5米左右，以备后期调整；远离强电强磁；提前与客户确认，避免因物业、美观等其他原因，客户不同意施工。 

天线布防注意事项：站点距覆盖目标区域较远时，可以适当增加天线高度或减小天线下倾角来实现； 反之，覆盖较近区域需降低天线高度或增大天线下倾角。信号主要覆盖区域与天线高度、波瓣宽度、下倾角之间的关系

容量设计

总带宽需求：总带宽需求=用户数*并发率*每用户带宽需求 

所需AP数量：

AP数量=总带宽需求/每AP带宽

AP数量=用户数/单AP用户接入数

AP数量=用户数/(单AP空口速率/单用户带宽需求)

说明：用户数即使用WLAN网络的终端数量。用户数与覆盖目标的人数WLAN终端渗透率有关。用户数＝人数×WLAN终端渗透率；

单AP用户接入数：理论上由于WLAN AP采用了CSMA(冲突检测载波侦听多路存取)协议，一个WLAN  AP可以接入很多用户，但实际上如果接入用户数目过多，会导致每个用户的性能下降，甚至无法接入，因此，一般每个AP规划接入50个用户为宜 ，推荐值为30。

单用户带宽需求：每个用户所需要的带宽大小，该输入与网络设计目标相关。一般带宽需求为1～2Mbps。

射频设计 频点划分

WLAN系统主要应用两个频段：2.4GHz和5.0GHz。2.4G频段具体频率范围为2.4～2.4835GHz的连续频谱，信道编号1～14，非重叠信道共有三个，一般选取1、6、11这三个非重叠信道。5.0G频段分配的频谱并不连续，主要有两段：5.15～5.35GHz、5.725GHz～5.85GHz。不重叠信道在5.15～5.35GHz频段有8个，分别为36、40、44、48、52、56、60、64；在5.725GHz～5.85GHz频段有4个，分别为149、153、157、161，可以根据实际部署情况，选择相应的非重叠信道。

信道覆盖

WLAN信道规划需遵循两个原则：蜂窝覆盖、信道间隔。根据覆盖密度、干扰情况、选择2.4G/5G单频或双频覆盖。AP交替使用2.4G的1、6、11信道及5.0G的36、40、44信道，避免信号相互干扰；一般情况单独使用2.4G或5.0G的频段，对于密度用户接入的场所，可以启用双频进行覆盖，以便提供更好的接入能力。

链路预算

WLAN链路预算一般经过边缘场强确认，空间损耗计算，覆盖距离计算等步骤。边缘场强确认是指：在WLAN工程部署中，要求重点覆盖区域内的WLAN信号到达用户终端的电平不低于－75dBm。这样可以保障用户与AP的协商速率以及收发数据质量。

自由空间损耗的计算，自由空间损耗是指电磁波在传输路径中的衰落,计算公式如下：

Lbf=32.5+20lgF+20lgD

Lbf=自由空间损耗(dB)

D=距离（km）

F=频率(MHz）

2400MHz：Lbf=100+20lgD

5800MHz：Lbf=108+20lgD

以上公式是在气温25度，1个大气压的理想情况的计算公式。

信号接收强度的计算，信号接收强度是指接收站设备接收到的无线信号的强度，计算公式如下：

RSS=Pt+Gr+Gt-Lc-Lbf

RSS=接收信号强度

Pt=发射功率

Gr=接收天线增益

Gt=发射天线增益

Lc=电缆和缆头的衰耗

Lbf=自由空间损耗

为便于理解链路估算的过程，这里给出一个室外场景覆盖和室内场景覆盖的预算案例：根据WLAN覆盖边缘场强的要求，到达终端用户的信号电平不低于－75dBm，500mW AP的输出电平27dBm，天线增益11dBi，距离AP 500m处信号的衰减量94dBm，由于27+11-94＝-56dBm，大于-75dBm，因此理论上，AP的覆盖范围大于500m。由于数据通信是双向的，终端的信号发射功率相对AP较弱，综合考虑，一般建议室外AP的覆盖范围为100m～200m。有些场景需要利用无线AP设备做桥接，网桥可以按照3km～5km规划。

根据WLAN覆盖边缘场强的要求，到达终端用户的信号电平不低于－75dBm，100mW AP的输出电平20dBm，天线增益4dBi，距离AP 60m处信号的衰减量90dBm，由于20+4-90＝-66dBm，大于-75dBm，因此理论上，室内AP的覆盖范围大于60m。考虑到室内环境复杂，无线信号需要穿越墙体等障碍物，一般建议覆盖半径为10～20m左右。 

网络优化 自动调优

AP会根据周边无线环境和相邻AP的射频使用情况自动优化射频。

负载均衡

无线客户端一般会根据AP信号强度（RSSI）选择AP，这很容易导致大量的客户端仅仅因为某个AP信号较强而连接到同一个AP上。由于WLAN是基于CSMA/CA机制，实现多用户接入，当单台AP接入用户数过多时，用户吞吐率性能会出现急剧下降且稳定性无法保证。负载均衡特性可以按照用户数量和用户流量，将用户分配到同一组但负载不同的AP上，从而实现不同AP之间的负载分担，避免出现某个AP负载过高而使其性能不稳的情况。

 

5G优先接入

5G优先接入是指对于双频AP（AP同时支持2.4G和5G射频），如果STA也同时支持5G和2.4G的功能，则AP控制STA优先接入5G。

 

现网应用中，大多数STA同时支持5G和2.4G的功能，STA通过AP接入Internet时，通常默认选择2.4G接入。如果用户想要接入5G，需要手工选择。在高密度用户或者2.4G频段干扰较为严重的环境中，5G频段可以提供更好的接入能力，减少干扰对用户上网的影响。通过5G优先接入功能，AP可以控制STA优先接入5G。

规划工具

无论是室内还是室外，精细地覆盖规划都是一件非常有挑战的工作。很多项目的无线网络规划设计完全参照经验进行设计，与现网环境不能有机结合，不但缺乏科学的依据，准确率也不高，且规划效率低下。粗放的覆盖规划不能充分发挥WLAN的性能，并且也给后期维护优化带来更多的工作量，增加后期成本。

 

 

5无线城市“典型场景的部署”

无线城市覆盖，景区、公园、商业街、车站、政务中心等公共场所的无线接入场景，基本就是典型的室外和室内无线覆盖。

对于室外空旷的场所，由于无线信号基本无阻挡，室外AP的覆盖半径大，AP布放根据用户密集度，可先用定向或全向AP，两台设置之间距离按50～200米部署。

对于大厅等较为空旷的场所，由于无线信号基本没有阻挡，单AP的覆盖半径较大，AP布放可以较为稀松。

对于普通办公室场景，就是最为典型的AP部署场景。此时由于室内墙体、隔断等各种障碍物的存在，单AP无线覆盖半径将缩小，通常一个AP覆盖半径按10m进行计算。

对于会议室，会议期间无线终端多、密度大，首要考虑的是AP接入性能，需要适当提高AP的布放密度，以保证无线服务质量。

对于经理办公室，为了保证信号质量和美观双重考虑，推荐采用面板式AP实现无线覆盖。

对于较为单个楼层存在多个小型办公室的场景，此时一层楼宇人数并不多，但分散在多个小型房间中，此时如果每个房间部署一个AP，将造成较大的资源浪费（单AP最大接入用户能力256），故可以考虑采用室分系统进行布放。

综合上述各种场景，出于整体的简化考虑，在网络规划时，对于室外景区面积大人不集中推荐使用双频全向AP，AP覆盖半径为100米；对于普通办公区域，考虑到单个AP的典型覆盖半径10m，即可以按照单AP覆盖面积300平方米进行规划，推荐选用双频AP系列产品；