LTE—Fi在公交等场景的无线宽带建设中的应用分析

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【摘 要】针对不少地区公交站牌、公交车等场景无线上网的建设需要，提出了利用lte-fi实现公交等移动场景的无线宽带建设方案，并结合实际测试效果和技术演进，分析了方案的应用价值。该方案能满足多种特殊场景的WLAN覆盖建设需求，将成为LTE建设初期的重要建设模式，在行业信息化领域具有扩展应用价值。

【关键词】LTE-Fi Wi-Fi 无线宽带 公交

随着近几年WLAN热点的快速建设，WLAN网络已经形成一定规模。目前WLAN网络的建设重点已经从以校园、公共楼宇等公共覆盖区为主的普通放装型覆盖、分布型覆盖方式逐步转向为室外热点、居民小区覆盖，最终将达到无线城市的规划目标。同时运营商对于移动用户“碎片时间”的利用也逐渐重视，不少地区提出了公交站牌、公交车等场景无线上网的建设需求；但目前利用单一的移动通信网或Wi-Fi的无线覆盖，都不能很好地解决公交车等移动载体的无线上网问题。

1 常规的公交无线宽带上网方式及问题

公交无线宽带上网的方式主要有以下几种：

一是可以利用2G/3G无线网络上网；

二是利用无线城市建设中的Wi-Fi网络上网；

三是利用即将建设的LTE网络上网。

利用2G/3G无线网络上网，一方面因为移动信号要穿越车体导致损耗加大，信号覆盖质量差；另一方面由于2G/3G传输带宽有限，而采用宏基站的覆盖方式，多个终端共享无线带宽资源，导致用户上网速率慢，用户体验很差。

利用Wi-Fi网络上网，虽然能提供几十兆的上网速率，但存在公交沿线的Wi-Fi信号覆盖质量变化大、上网速率不稳定的问题；同时上网过程中要经过多个AP的覆盖区域，存在着频繁漫游切换的问题，其效果也难以令人满意。

利用LTE网络上网，可以提供相对高的速率，但同样存在信号覆盖质量的问题；另外现有的大部分上网终端并不支持LTE，无法使用LTE网络，存在着兼容性的问题。

如果采用LTE-Fi来对公交车内进行Wi-Fi覆盖，以上这些问题都可以得到很好的解决。

2 LTE-Fi产品及主要功能

LTE-Fi是LTE与Wi-Fi融合的产品，相比于传统WLAN，LTE-Fi集成WLAN AP与LTE CPE，利用无线网络回传，实现低成本WLAN覆盖。相比于MiFi，LTE-Fi属于运营级设备，由运营商部署，支持根据Wi-Fi用户进行认证和计费。

LTE-Fi主要包括两部分功能：WLAN AP和LTE CPE，LTE CPE实现LTE信号的引入和回传链路，WLAN AP提供Wi-Fi覆盖，提供终端用户的接入和网络访问。该类产品主要利用移动信道快速提供Wi-Fi覆盖，从而满足有线网络资源缺乏而移动网络信号良好区域的无线上网需求。

3 站台及车内Wi-Fi覆盖方案

3.1 公交站台Wi-Fi覆盖

对于公交站台的覆盖，建议采用室外AP的覆盖方式，AP置于附近建筑物顶端或外墙，也可挂于使用公交站台附近的公交站牌等处，天线可以选用全向天线或面向公交车道的120定向天线。AP与网络的传输连接优先选用有线提供宽带，在有线宽带提供困难的地方，可考虑利用LTE回传，用LTE-Fi覆盖。

3.2 车内Wi-Fi覆盖

正如前面所说，利用室外AP的覆盖方式，存在着信号质量差和漫游的问题。因此车内Wi-Fi覆盖，可在公交车上安装天线，利用LTE-Fi中的CPE部分接收车外的LTE信号，而LTE-Fi中的WLAN AP覆盖公交车内，LTE-Fi设备布置在车内合适的地方。

LTE-Fi覆盖优点如下：

（1）采用LTE移动信号回传，相比原来WLAN固定接入回传的方式，大大增加了WLAN应用的灵活性，扩展了WLAN的应用场景；

（2）公用移动系统具有完善的移动性管理，通过移动回传信道的漫游与切换可很好地解决WLAN AP覆盖的漫游和切换问题；

（3）利用LTE-Fi实现Wi-Fi覆盖，一方面可以提高车体内信号的覆盖质量，另一方面可以解决LTE建设初期原2G/3G终端和LTE的兼容问题。

3.3 应用效果

中国移动在杭州等城市公交线开通TD-LTE网络，把TD-LTE网络转换为免费的Wi-Fi信号。体验期间，用户（包括三大运营商的）只要使用支持Wi-Fi信号的智能终端设备，就可以通过车内和站台安装的LTE-Fi设备（LTE转Wi-Fi的终端设备），全程免费上网，不限流量。为了保证公交车上每个LTE-Fi用户的良好体验，中国移动设定每个用户上网最高速率为4Mb/s，每辆公交车上多个用户共享由两台LTE-Fi设备提供的平均网速为30Mb/s的4G网络。测试车上的第三方软件显示，公交车上路测的最高网速达到近80Mb/s，基本稳定在30Mb/s以上。体验期间，许多人反映公交车上LTE-Fi网络稳定，网速很快，上网、看视频体验极佳。网络下载速率最高达到500kb/s，相当于4Mb/s速度，比手机GPRS网络要快许多。

武汉虹信通信以自主开发的多款LTE-Fi产品，先后在宁波、青岛等地进行了LTE-Fi的接入测试及相关应用测试，测试效果良好。

4 LTE-Fi在无线宽带建设中的应用价值

4.1 满足多种特殊场景的WLAN覆盖需求

LTE-Fi主要应用于移动场景，以及固定场景中有线传输接入困难的场景。LTE-Fi可以弥补有线传输的局限性，其灵活布网的模式，可以适应不同无线或移动场景需求。

（1）移动场景：公交车等移动场景，解决传输接入困难的问题。

公交车、地铁、火车等移动场景Wi-Fi覆盖具有战略意义，后续还存在广告等深度合作的机会。LTE-Fi可以解决移动场景WLAN接入难题，为乘客提供本线路信息和广告的WLAN查询，实现移动视频监控应用，有效弥补有线传输的不足。

（2）固定场景：有线接入困难的固定场景，解决WLAN快速覆盖的难题。

对于有线传输难以接入的场景，比如景点、核心城区的公交站台等，有线传输无法接入或成本高、周期长，LTE-Fi可实现WLAN快速覆盖。

（3）小流量场景：公交站台、街边店等热点的流量不高，AP热点有线传输投资占比高，传输成本高，建设周期长。利用LTE-Fi即插即用（快速、低成本覆盖）的特点来建设，可大大提高WLAN覆盖率，对运营商品牌提升具有战略意义。

（4）应急数据通信场景：LTE-Fi具有即插即用的特点，可以作为WLAN热点探针使用，避免热装冷用；可以“临时”部署，进行故障紧急处理和快速开通的应急数据通信；也可应用于会展中心、体育场馆等场所。

4.2 将成为LTE初期建设的重要模式

随着3G网络的建设完善，网络终端也发生了很大的变化。以手机为例，绝大部分手机都是支持3G制式的有Wi-Fi接入功能的智能手机。但由于在LTE网络建设初期的两到三年里，支持LTE终端设备的主要是LTE数据卡，将极大地限制4G网络的推广，降低LTE网络的利用率，这势必会成为LTE发展的重大障碍。

LTE-Fi属于系统融合类产品，利用移动通信系统3G/LTE提供回程传输信道，WLAN实现覆盖。LTE-Fi的应用不仅符合运营商网络融合建设的建设思路，而且由于支持WLAN网络已成为笔记本电脑、智能终端、智能手机的标配。在LTE建设初期，用LTE提供回程传输、WLAN实现覆盖的LTE-Fi可以很好地解决TD-LTE终端少、2G/3G手机终端不兼容LTE的问题。LTE-Fi可以实现3G手机也能用4G网络，这将会是运营商的一种重要建设模式，也会成为运营商LTE市场推广的卖点。

4.3 在行业信息化领域具有扩展应用价值

行业信息化已经成为电信运营商的重点业务领域，运营商市场正力求向企业信息服务、家庭信息服务、行业信息服务等领域拓展。

LTE-Fi不仅可以应用到公交行业领域，还能应用于智慧城市、数字城管应急系统、平安城市等信息化建设，也可应用到多个行业领域的无线宽带建设中。LTE-Fi在提供覆盖的同时，还可以拓展广告等增值业务。

参考文献：

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