大楼网络设计方案范文篇1

【关键词】超级无线策略控制器全球移动通信系统无线局域网数据分流

1引言

随着智能终端的普及，移动互联网呈迅猛发展态势，用户对无线宽带的需求逐渐增高。预计到2023年MBB（移动宽带）流量将增长500倍，热点流量将达到当前的2000至3000倍。如何应对激增的数据流量冲击是当前运营商面临的巨大挑战。

就中国移动的网络现状来看，在未来相当长的一段时间内，将同时运营GSM/TD-SCDMA/TD-LTE/WLAN四张网络，而不是遵循业界传统的2G/3G/4G之间网络生命周期替换规律。那么必然要求四张网络相互协同、优势互补，实现低成本、高效率的协调均衡发展，给用户提供“一张网”的业务体验。在定位上，四张网络各有其侧重点：GSM网络主要承载GSM语音、短信等基础业务以及中低速的数据业务；TD-SCDMA网络主要承载手机终端的移动数据业务以及部分话音业务；TD-LTE网络主要承载高速的数据业务，同时具备语音功能；WLAN网络主要作为热点区域的数据业务分流，承载低价值、低移动性、低QoS的数据业务。然而由于终端发展的限制以及用户习惯，四网现阶段并不能很好地协同并达到预期的效果，因此本文提出了SWPC（SuperWirelessPolicyController，超级无线策略控制器）的概念。

2SWPC的设计原理

本文所介绍的SWPC作为独立的网元（基于IBMServerxSeries343基架式服务器），储存有现网GSM小区及AP所有位置信息，并可以根据运营商需求进行策略定制，基于负荷、终端、签约方式等信息进行网络选择。同时，在终端侧需要按照与之相对应的客户端软件，通过TCP连接从SWPC服务器中获取选网策略。

SWPC的设计是基于3GPPR10协议中定义的ANDSF（AccessNetworkDiscoverySupportFunctions，接入网发现和选择功能单元）标准，初步实现了GSM与WLAN之间的“超级无线策略控制”，且SWPC作为终端的接入锚点实现GSM与WLAN之间的智能选网，通过网络与终端交互协同，实现网络接入的有效分类。其可以基于GSM与WLAN两网之间的负荷、终端能力、用户签约情况等信息制定策略，帮助终端用户选择最佳的网络制式，实现多种协同方式的协同运营。

2.1SWPC组网方案

SWPC组网方案如图1所示：

图1SWPC组网方案

SWPC组网方案的核心设计思想是主动实现资源与业务负荷的最优匹配。SWPC服务器位于核心网侧，一方面与GGSN打通路由，另一方面其配置了公网IP，通过CMNET与AC连通。将四张网在RAN侧汇聚成一个节点，充分利用网络资源，实现统一调度和控制。它位于核心网与RAN侧中间，将BSC/RNC/eNodeB/AC等节点的无线资源管理（RRM）功能逐渐汇聚到SWPC，实现RRM功能集中，并可基于终端位置以及申请的业务类型选择承载网络，协同使用四网资源。

2.2SWPC的工作原理及流程

（1）终端安装客户端软件。当其发起数据业务时，首先向基站控制器BSC进行注册，并将相关CellID信息上报至SWPC服务器。

（2）SWPC服务器内存储有全网BSC小区及小区内AP相关信息，其根据小区负荷决定是否向用户发送WLAN热点被发现的通知消息；如果负荷达到一定门限则发送热点发现的通知消息，否则不发送。

负荷判决依据为考察时段内上行数据业务硬拥塞率大于2%或下行数据硬拥塞率大于2%且流量大于1MB的小区，其数据业务硬拥塞率计算公式如下：

上行硬拥塞率公式为：

（1）

下行硬拥塞率公式为：

（2）

其中，K是与天线特性有关的参数；γ是路损系数，对于Wi-Fi为5。

Pi表示SWPC中的优先级，网络运营商或提供商基于这个优先级选择最好的网络，计算公式如下：

（3）

T与时间有关，当优先级只适用于改善拥塞，则T设置为0，并且优先级设置为默认优先级；α是建议的优先级系数。

SWPC根据所获信息查询网络负载状态及用户相关信息，并根据用户终端上报的CellID向网管系统查询相对应的蜂窝网小区的负载信息，如当前激活用户数、物理资源块利用率等；同时，根据WLANAP的MAC地址向网管系统查询相应AP的负载信息，如信道利用率、当前接入或活跃的用户数等。然后SWPC从用户信息数据库获取用户的相关信息，包括用户可接入的SSID列表等。

（3）SWPC服务器向终端发送热点发现与通知消息，其中包含可用的Wi-FiSSID等参数。

（4）终端打开根据接收到的热点发现通知信息启动Wi-Fi模块，并基于SSID进行网络搜索，若成功则选择最优的WLANAP接入，若失败则关闭Wi-Fi模块，继续在蜂窝网进行数据业务。后续如果终端移动出了Wi-Fi覆盖区域而导致多次搜不到Wi-Fi网络，则终端软件自动关闭Wi-Fi功能模块。

通过此过程，在用户接入时进行蜂窝网络和WLAN网络的性能及负荷对比。在蜂窝网络负荷较高时引导用户从蜂窝网络切换到WLAN网络，减轻GSM网络的负荷；同时充分利用WLAN网络，降低WLAN网络热装冷用问题。

3SWPC实验效果分析

本次实验试点方案选择西安财经学院（长安校区），首先对该区域的宏基站流量及WLAN覆盖情况进行摸底。根据现网的分析，当前的WLAN覆盖主要满足了学生在宿舍内使用笔记本进行上网的需求，而宿舍外的教学楼、图书馆、体育场等区域仍有数据业务的需求，为了减轻这些区域室外宏站的压力，释放用户移动上网需求，建议对以下区域做覆盖，如图2所示。并通过基于SWPC的WLAN自动分流、PEAP自动认证和流量资费包等措施，将这些地方的数据业务引导到WLAN上来，同时验证SWPC解决方案的实施效果。

3.1西安财经学院宏网与WLAN覆盖及性能情况

分析

西安财经学院（长安校区）分为4个区域：运动区、教学办公区、教工宿舍区、学生生活区，目前已经对人员密集的教工宿舍区（包括1至8号学生公寓楼、1至3号青教楼）做WLAN深度覆盖，设计目标覆盖16560用户。

根据现网统计（1至8号宿舍楼），总体使用情况较好，忙时数据具体如表1所示：

表11至8号学生宿舍楼的WLAN用户数据统计

热点忙时平均在线

用户数忙时总流量/MB每用户平均下载速率/kbps

1号宿舍楼10410932.04160.9

2号宿舍楼10915958.99245.4

3号宿舍楼16921788.9213.0

4号宿舍楼13020034.95262.7

5号宿舍楼52645820.54137.4

6号宿舍楼55562119.05185.4

7号宿舍楼1023115043.14183.7

8号宿舍楼31400.93547.1

总计2619293098.5/

以7号宿舍楼为例，虽然忙时平均在线用户数和总流量最多，但由于WLAN信道共享，忙时用户的平均速率不高。图3为7号宿舍楼忙时WLAN话务统计，话务主要集中在下午和晚上。

目前西安财经学院（长安校区）GSM覆盖正常使用的楼宇包括：第一教学楼、第二教学楼、1至8号宿舍楼、2个食堂、图书馆、校医院、行政楼、青教楼、实验楼。其中，有室分覆盖的是1至8号宿舍楼、青教楼；其余区域均使用室外5个宏站来覆盖。室外宏站24小时PDCH占用情况如图4所示。

采集了5个宏站的小区级24小时话务统计，发现室外宏站24小时占用PDCH最大值超过40（认为数据业务的负荷很重）的小区分别为：2874、2875、2876、17797、17798、5337、5338、5259、17247、17248、17249、17734。

从表2的统计可以看出，西安财经学院（长安校区）目前覆盖室外和非宿舍区的GSM宏站负荷普遍较高，说明这些区域仍有较大的数据业务需求，需要分流方案，而该区域WLAN负荷较低。利用ANDSF方案可以进行GSM与WLAN流量协同，充分利用现有WLAN网络来缓解GSM网络压力，释放用户上网需求。

表2西安财经学院（长安校区）GSM基站及小区的覆盖区域小区站址覆盖区域

2875、28762号宿舍楼基站知味苑食堂和第二教学楼及附近区域

17797、177985号宿舍楼基站第二教学楼及附近空旷区域

5337、53388号宿舍楼基站清真食堂及宿舍室外区域

5259青教楼基站第二教学楼和图书馆中间室外空旷区域

17247、17248、172493号基站

（图书馆）图书馆内、行政楼、实验楼及周边室外区域

117342号宿舍楼基站覆盖体育场及周边区域

3.2财经学院基于SWPC的数据业务分流方法的

具体实现流程

终端安装连接管理器软件，进行数据业务时和SWPC交互，判断当前位置是否有WLAN覆盖，并根据小区和AP负荷确定是否需要切换至WLAN，总体流程分为3个阶段：选网时机判定、WLAN发现过程、WLAN选择过程。

（1）选网时机判定

安装在终端的客户端软件运行在后台，实时监控终端的状态和业务使用情况，以此判断是否有必要发起WLAN发现和选择过程。当终端处于2G/3G连接状态并同时满足如下条件时，客户端启动WLAN发现和选择，否则保持当前连接状态。

非锁屏状态，在锁屏状态时即使有业务流量也不大，没有必要切换到WLAN。有些用户也希望WLAN接入时进行提醒或确认。另外，如果WLAN按时长计费，锁屏状态自动连接WLAN可能导致资费问题。因此，锁屏状态没有必要进行WLAN自动分流。

累计到一定的业务流量（流量门限用户可配置，小流量应用或背景流量没有必要切换到WLAN）或者特定应用激活（可配置，如在线视频应用）。

（2）WLAN发现和选择过程

在判定需要进行WLAN选网后，首先发起WLAN发现过程。对于WLAN模块已经打开的终端，可以省略该过程，直接扫描网络即可。

客户端向SWPC请求网络发现信息，携带终端当前的位置信息，即小区ID。

SWPC预置小区和WLAN热点的对应关系，根据小区位置判断终端是否进入WLAN覆盖区域。

如果终端当前小区有WLAN，则指示客户端打开WLAN扫描网络（由于小区和WLAN未必共覆盖，只有通过扫描WLAN才能确定是否进入WLAN覆盖）。

如果搜索到用户感兴趣的SSID（根据用户的账号配置确定），则启动WLAN选择过程。

客户端向ANDSF请求选网策略，携带扫描到的WLAN信息，包括SSID和BSSID等。

SWPC根据2G/3G和WLAN的网络状态，确定优先网络。

如果优选WLAN，则指示客户端接入WLAN，可以指定AP。

客户端根据ANDSF指示接入WLAN（是否提醒用户可配置）。对于Portal认证（CMCC或CMCC-EDU），由客户端完成Portal认证；如果是EAP认证（CMCC-AUTO），则由系统自动完成认证。

3.3财经学院SWPC方案测试效果分析

在预装客户端的手机上成功验证了通过SWPC控制GSM/WLAN选网的机制。根据SWPC服务器所设置的策略，控制终端是否弹出WLAN登录提醒，手机用户确认登录后自动完成WLAN接入和认证，并设置友好页面对用户的WLAN包进行流量提醒。如图5所示。

通过对财经学院全校师生进行SWPC客户端软件预装，统计该区域内WLAN网络优化覆盖和用户体验得到了明显提升：WLAN忙时在线用户数提升26.7%，峰值流量增长56.3%，GSM的高负荷压力得以有效缓解。SWPC的分流策略执行较准确，分流成功率达到75%，但还有优化的空间。同时对用户的数据业务体验提升显著，80%以上的体验用户认为手机上网速率更快。如图6所示。

4结束语

本文通过基于四网协同“超级无线策略控制器”的构想，结合3GPP中ANDSF标准设计出了基于ANDSF服务器实现GSM与WLAN之间数据流量协同的方案，根据用户接入时两网的负荷等情况，为用户选择体验最佳的网络。该方案在西安财经学院（长安校区）进行了部署试点，并达到了智能分流GSM/WLAN数据流量的效果，对用户的感知提升明显。

基于SWPC方案仅实现了“超级无线策略控制器”构想的第一步：完成GSM/WLAN两网间的策略控制。后续随着TD-SCDMA和TD-LTE网络接口进一步集成，“超级无线策略控制器”的方案将进一步成熟并扩展到3G、4G网络，真正实现中国移动GSM/TD-SCDMA/TD-LTE/WLAN网络的四网协同。

参考文献：

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[4]薛忠余.一种ANDSF获取接入网动态信息的方法[J].信息通信技术，2012（3）：88-91.

[5]张振专.基于智能终端辅助的ANDSF网络选择机制增强[J].信息通信，2013（1）：174-177.

[6]胡陶军，胡铮，苗杰.基于WLAN与蜂窝网协同的终端选择算法[J].计算机工程，2013（1）：116-119.

[7]张科.GSM与WLAN融合与分流部署策略研究[J].电信工程技术与标准化，2013（2）：23-28.

[8]王少波，冯传奋，付宏志，等.GSM/TD与WLAN网络深度融合方案研究[J].电信工程技术与标准化，2011（2）：32-35.

大楼网络设计方案范文篇2

关键词：EPON网络；网络技术；过程

1.需求描述

本次某小区部署数据接入网，初期提供数据接入服务，同时为IPTV做准备，一旦时机成熟时给客户提供IPTV服务，为客户提供高品质的网络服务。

小区内共有7个标段248幢楼房、含690个住户单元，共计有9108个住户。另有商业、学校、机关等大楼若干。初期为用户首先提供宽带上网业务，后期需要开展IPTV、VoIP和其他数据增值业务。本方案中主要考虑住户的接入，商业、学校、机关等今后根据实际情况调整。

本次网络建成的网络可以提供足够的带宽，实现高质量的数据接入业务、IPTV流媒体业务。网络要具备良好的扩展和升级能力，在未来可以有效支持三网合一的业务需求。

2.光纤接入网络支持的业务包括

互联网接入：提供普通INTERNET接入，对浏览页面、上传下载等普通应用有足够的带宽保证。

VOIP：面向未来的NGN网络，提供网络电话业务。

IPTV/VOD：可以实现各种单播或组播方式的视频业务，包括PC或机顶盒方式的IPTV业务、视频点播（VOD）业务。

3.小区宽带接入网方案

本方案将为新建项目，使用SALIRA2550OLT和SALIRA3300系列ONU建设小区宽带，系统在可靠性、标准适用性、安全性、扩展性、SLAQOS可管理性等方面有充分保证和全面考虑，基于这个平台有效开展数据接入业务以及基于IP的话音、数据和视频业务。

3.1网络拓扑结构

小区内共有10个标段298幢楼房、含780个住户单元，共计有9824个住户。另有商业、学校、机关等大楼若干。由于小区楼数较多，本方案主要考虑住户的接入，后期商业、学校、机关的接入问题可根据实际情况予以调整。

3.2局端OLT配置方案

考虑到该小区总用户数多，此次设计采用SALIRA电信级中心站设备OLT2550，该设备为10U设计，插卡式结构，计划安装在小区内的中心机房。设备满配置可提供28个下行PON光口，28个上行GE口。该OLT能够提供最大28Gbps接入容量。满足该小区宽带接入和以后的IPTV业务开展需要。

3.3PONODN网络方案

本次工程中心OLT安装在小区内，所以采用1次分光，采用1：16分光器，分光器考虑采用地埋方式或者小区内光交接箱内，分光器出来光纤到楼栋，在楼栋安装箱内成端，按照该楼栋户数配置的ONU3346的数量配置纤芯数，每台ONU3346配置2条纤芯（1芯主用，1芯备用）。多楼栋的楼考虑2个楼栋共用1台ONU3346，光纤到1号楼栋，2号楼栋使用5类线直接穿。

3.4ONU部署方案

本期工作初期目标是为客户提供数据接入服务，后期目标为客户提供IPTV和IP增值业务，本着实用和经济的原则，计划采用盛立亚ONU3346部署FTTB，光纤到楼栋，采用壁挂式接头箱，内置ONU3346，ONU3346出5类线到用户家。ONU3346为24FE接口用户端，为高密度经济型用户端。

3.5扩展接入方案

EPON系统具备良好的可扩展性，只要针对小区当前网络规划的情况，增加分光器/板卡等设备，可方便快捷的实现对网络的扩展，且不会对现有业务造成任何影响。例如，针对本方案，可以对该小区部分高端客户提供FTTH（光纤到户）接入以及迅速接入周边客户（只需要部署分光器到该用户之间的光纤即可）。

由于目前没有具体的需求，本方案书中暂不针对这种方式进行设计和配置，可根据具体要求进行进一步沟通后进行规划。

4.方案特点和优势

使用SALIRAEPON平台可以充分实现数据接入网的设计目标，非常适合本次方案的需求，由上面的网络设计可以看到EPON作为数据接入解决方案的主要优势：

点到多点的网络拓扑结构在逻辑结构上是星型的连接，即每个ONU都是直接连接到局端设备，避免网络的非平衡结构，相比传统的点对点或环状的网络有更强的接入能力和扩展能力，能节省大量干线光纤，减少投资。

4.1从管理的角度来看

采用用一套中心管理系统对整个网络进行管理，避免传统接入网管理能力差、分开管理的缺点，同时，能够管理到ONU端端口为维护、故障排除提供了很大的便利。

4.2从维护的角度看

无源光网络采用无源器件，大大减少网络故障点和机房配套设施。

4.3从网络建设角度来看

采用EPON平台能够做到分期投资，在运营过程中逐步扩容，不浪费任何资源，增加投资回报率。

4.4从运营商市场竞争角度看

借助SALIRA2000平台能够快速部署和扩展的特点，运营商可以更快更灵活的满足用户需求。

5.结论

本方案提供一种基于EPON技术的光接入网解决方案，方案以EPON技术实现光纤到楼（FTTH）网络，充分体现以太网和IP业务的优势，具备三网合一（TriplePlay）的业务支持能力。

EPON作为一种新兴的接入网技术，非常适合光纤接入网络（FTTB/FTTH）建设，从运营商的角度来看：无源的特性可以降低建设、管理和运营成本，提高投资回报率，增加新的赢利机会；EPON网络的体系结构非常符合接入网建设，使运营商可以快速有效的开展业务并易于进行网络扩展；EPON提供的高带宽将满足用户对网络带宽日益增长的应用需求，使运营商开展多业务有可靠的网络资源保证；EPON网络的兼容性良好，可以和现有网络很好的融合；EPON在提供上述优点的同时，还具有其他FTTX技术不可比拟的经济性，可以减少投资和长期建设成本.

参考文献：

[1]阎德升，EPON-新一代宽带光接入技术与应用[M]，北京：机械工业出版社，2007.