基于WLAN的农村宽带接入技术研究

林文涛



基于WLAN的农村宽带接入技术研究

林文涛

中移铁通有限公司河北分公司，河北 石家庄 050000

随着我们国家社会的进步与发展，信息技术已经成为当前生活中必不可少的一项。当前的中国城乡差异较大，在建设社会主义新农村的进程中，信息技术的建设成为至关重要的一部分。将无线通讯与计算机技术结合而产生的WLAN技术，则成为了一种极为重要的宽带接入方式。WLAN技术是采用射频技术进行数据传输，成本相对比较低，传输速度较快，接入方式简单，在建设新农村时，选择WLAN是极为明智的。

WLAN；农村宽带；接入技术；信息技术

引言

近年来随着中国经济的快速发展，互联网俨然成为生活中不可缺少的一部分。信息资源以其自身独特的魅力与号召力渗透到社会生活的各个层面，成为社会发展主要动力。放眼世界，信息技术的发展已经成为现代化国家的重要标志与国家实力的衡量标准。中国作为一个农业大国，农村发展深远影响着国家的发展。近年来，随着农村经济的发展，社会主义新农村的不断完善，使得互联网在农村地区也得到了较大发展，但是和城市相比仍有较大差距。加快农村地区的互联网接入建设，切实改善农村地区宽带的接入问题，实现城乡一体化，促进互联网在农村地区的推广已经成为社会主义新农村建设和“宽带中国”战略的重要任务[1]。

农村信息化指加强农村信息基础设施建设，促进农村信息技术的发展，提高信息资源在农村地区的利用率和整合力度，建立起全面的农村信息服务体系，在农村地区的推进信息资源，使得信息技术能够广泛应用于农村社会的管理、农业生产的活动、农民的生活等各个领域中。目前农村地区的宽带接入需求较大，政府也有相关的政策支持，但是也存在极大的问题。主要原因为宽带接入基础设施资金投入大与运营维护成本高[2]。

随着WLAN的逐步成熟与完善，较好的解决了农村地区地广人稀的问题，可将信息时代快速普及到农村，并且具备价格低廉，操作简单，传输速度快等特点。当前WLAN技术应用较为广泛的就是IEEE802.11x。IEEE802.11无线局域网是一种能够支持高数据传输速率的局域网络，发展历程从早期的802.11b（2.4GHz），802.11 a/g （5.8G/2.4G），到目前已经日益成熟和普及的 802.11n（2.4/5.8GHz），整个技术朝着高速率，智能化，高覆盖性方向发展。PHY层较早引入了无线通信中较为先进的OFDM、MIMO等技术，可达到较高的传输速率；MAC层使用CSMA/CA机制，多个设备间通过载波监听机制进行信道共享[3]。

WLAN工作于非专用频段（2.4Ghz&5Ghz），各运营商、用户均间可使用此频段。WLAN 2.4GHz频段（802.11 b/g/n）频率范围为2.400～2.4835GHz，共83.5M带宽，划分为13个子信道，其中互不干扰的信道有3个，常用的是1、6、11，三个互不重叠的信道。WLAN 5GHz频段（ 802.11a/n）频率范围为5150MHz～5350MHz和5725MHz～5850MHz，共325MHz带宽，划分为13个信道，每个信道带宽为20MHz，主要作为2.4GHz频段的容量补充。在网络建设上可结合电信运营商在农村地区建设的大量的基站铁塔以及传输配套资源，解决农村地区的宽带接入[4]。

1 WLAN网络的架构主要有两种解决方案

自治式架构与集中式架构，即胖AP和瘦AP。自治式架构的建设中，AP作为一个单独的网络节点，需要进行独立的管理。802.11的无线功能可以由AP独立完成，AP在接受到数据后，转换成数据帧，这种方式被称为胖AP。集中式架构就是瘦AP，它与胖AP相比，是一种层次化的架构。通过AC对多个AP进行控制管理，通过隧道协议在AP和AC之间进行通讯，共同承担功能。可以从硬件和软件两方面入手，降低AP的复杂性，从而实现数据的收发与处理。二者之间共同协作，AP进行数据的收发，而AC则对数据进行处理。WLAN数据经过AP到达AC，在由AC处理之后送到有线网络，缩减AP的功能。对二者进行比较可知，胖AP的功能更为强大，但是成本也较高，随后产生的瘦AP则更好的解决了这一问题[5]。

1.1 胖AP架构以有线网为基础，将胖AP搭建起来

但是胖AP结构复杂，不容易集中管理。因为胖AP中的单个AP都是独立的个体，独自进行工作，与用户进行数据的交互。每个AP设备都需要单独的配置之后，才能正常使用。胖AP技术成熟，兼容性高，可以与不同的厂家相互兼容，前期投资成本也较低，在中小型规模的组网时，是一个不错的选择。但是业务功能简单，所以在大范围地组网时就不再合适[6]。

1.2 瘦AP的架构

安全认证，数据流量管理，射频监控，负载均衡等功能，都可以集中交给AC进行完成，而AP只是用来收发数据。瘦AP的设备管理配置全部交给了AC，所以AP自身是不携带软件，通过DNS，广播等方式来获取网络上的IP地址，进行启动并对其进行配置。一台AC可以管理多个AP，AP设备由AC进行统一的管理，这种技术在一定程度上降低了安装与维护成本，所以设备制造商都对瘦AP进行深入的研究，并推出种类齐全的产品。

图1 WLAN瘦AP架构网络系统结构图

二者之间是可以相互转化的，虽然瘦AP占据着有利地位，但是胖AP在用户少，覆盖热点分散，而且设备不足的情况下被广泛使用。但是随着WLAN技术的不断发展与成熟，为了减少日常数据维护的工作量，主要采取瘦AP的组网方式。而且现在的主流WLAN产品，都能够根据网络模式来选取合适的组网方式，支持胖瘦AP之间的转换[7]。

2 总结

农村信息化作为社会主义新农村建设的重点业务之一，一直受到国家和社会的高度关注。但是信息化的建设需要信息基础设备作为前提，WLAN技术与传统的有线网络相比具有更大的优势，投资少，建设快，后期成本低，非常适合农村的信息化建设，在农村的大量建设运营对农村信息化建设具有极为深远的意义。

[1]段水福，历晓华，段炼.无线局域网（WLAN）设计与实现[M].浙江：浙江大学出版社，2007：96.

[2]张淑娟.农村WLAN覆盖解决方案[J].电信工程技术与标准，2011（3）：75.

[3]孙海桥，王太峰，闫辉.西部乡镇农村宽带建设方案研究[J].通信与信息技术，2013（6）：44-47.

[4]任明立.WLAN解决农村宽带接入的可行性探讨[J].中国新通信，2014（14）：9.

[5]王秀琴.WLAN与3G融合技术研究[J].投资与合作：学术版，2011（11）：125.

[6]王先枝，赵小强.基于GPON承载的WLAN建设模式分析[J].光通信研究，2012（4）：29-32.

[7]王能才，韦哲，曹彤.基于LTE与WLAN叠加的无线通信技术在车载式移动医疗信息系统中的应用研究[J].中国医学装备，2015（4）：9-11.

Wlanrural Broadband Access technologies Based on Research

Lin Wentao

The shift CRC Co.，Ltd.Hebei Branch，Hebei Shijiazhuang 050000

With the progress and development of our state and society，information technology has become an essential in life.The current urban-rural differences in China is large，in building a new socialist countryside in the process，the construction of information technology has become a vital part.Wireless communications and computer technology to produce the WLAN technology，has become an extremely important broadband access.WLAN technology is the use of radio frequency technology for data transmission，the cost is relatively low，the transmission speed，simple access，in the construction of new countryside，select WLAN is eminently sensible.

WLAN；rural broadband；access technology；information technology

TN929.1；TN925.93

A

1009-6434(2016)07-0012-02