虹信通信 WLAN覆蓋建設(shè)中的優(yōu)化設(shè)計(jì)
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覆蓋方式
室內(nèi)AP放裝型覆蓋該方式是根據(jù)WLAN的覆蓋和容量需求直接在相應(yīng)的位置部署AP，提供WLAN無線覆蓋，AP與AP之間通過交換機(jī)等設(shè)備采用有線方式連接。
目前WLAN室內(nèi)型AP發(fā)射功率為100mW，覆蓋范圍也比較小，單個(gè)AP的覆蓋半徑一般不超過30m。單獨(dú)部署AP建設(shè)方式的優(yōu)點(diǎn)是AP的部署位置比較靈活，WLAN網(wǎng)絡(luò)容量較高；缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)工程量大，投資較高，后期維護(hù)相對(duì)復(fù)雜。
共用室內(nèi)分布系統(tǒng)的室內(nèi)分布型覆蓋共用室內(nèi)分布系統(tǒng)方式是WLAN和移動(dòng)通信系統(tǒng)相結(jié)合的一種組網(wǎng)方式。WLAN與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)共用天饋系統(tǒng)的建網(wǎng)方式，適合與移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商結(jié)合，可以減少布設(shè)的電纜、天線等器件，節(jié)省總建網(wǎng)成本，減少了物業(yè)協(xié)調(diào)費(fèi)用，同時(shí)避免了由于多次進(jìn)行重復(fù)施工而縮短工期。
WLAN室外覆蓋方式室外AP安裝在樓頂或中間樓層處。對(duì)室外開闊地或室內(nèi)進(jìn)行覆蓋。小區(qū)內(nèi)可以利用樓宇間的路燈桿進(jìn)行AP安裝，路燈桿式安裝也可運(yùn)用美化偽裝的方法，以減少對(duì)業(yè)主的影響。
覆蓋鏈路預(yù)算
在WLAN工程建設(shè)中，有著不同的覆蓋方式，不同覆蓋方式設(shè)備的覆蓋距離需通過鏈路預(yù)算或模擬測(cè)試來確定。根據(jù)AP和終端網(wǎng)卡設(shè)備接收靈敏度，以-75dBm為邊緣場(chǎng)強(qiáng)覆蓋要求。
2.4GHz室內(nèi)AP覆蓋的鏈路預(yù)算室內(nèi)AP分為20dBm放裝型AP和27dBm分布型AP。采用衰減因子模型計(jì)算：就電波空間傳播損耗來說，2.4GHz頻段的電磁波有近似的路徑傳播損耗。公式為：PathLoss[dB]=46+10×n×logd[m]。
其中，d為傳播路徑,單位為m，n為衰減因子。針對(duì)不同的無線環(huán)境，衰減因子n的取值有所不同。在自由空間中，路徑衰減與距離的平方成正比，即衰減因子為2。在建筑物內(nèi)，距離對(duì)路徑損耗的影響將明顯大于自由空間。一般來說，對(duì)于全開放環(huán)境下n的取值為2.0～2.5；對(duì)于半開放環(huán)境下n的取值為2.5～3.0；對(duì)于較封閉環(huán)境下n的取值為3.0～3.5；穿過一層建筑物n取值4.2。接收電平估算公式如下：Pr[dB]=Pt[dB]+Gt[dB]-PL[dB]+Gr[dB]
當(dāng)n分別取值為2.5、3.0、3.5、4.2；覆蓋距離為69m、33m、20m、12m，結(jié)合模擬測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，一個(gè)室內(nèi)放裝型AP的覆蓋半徑根據(jù)環(huán)境的不一樣，在10m到35m之間。
而室內(nèi)分布型AP的室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)按照天線出口功率10dBm左右設(shè)計(jì)，下行的最大路徑損耗為10dBm-（-75dBm）=85dB；而反向鏈路，為保證AP的接收電平大于-75dBm，天線口接收功率需大于-65dBm，上行的最大路徑損耗為17dBm-（-65dBm）=82dB?？梢?，WLAN室內(nèi)分布系統(tǒng)也是反向受限系統(tǒng)：46+10nlogd=17dBm-(-65dBm)=82。
當(dāng)n分別取值為2.5、3.0、3.5、4.2；覆蓋距離為27m、15m、10m、7.2m.結(jié)合模擬測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，一個(gè)室內(nèi)分布天線（出口功率10dBm）的覆蓋半徑根據(jù)環(huán)境的不一樣，在7m到25m之間。
2.4GHz室外AP覆蓋的鏈路預(yù)算設(shè)發(fā)射機(jī)的輸出功率為Pt，空間路徑衰耗PL（d），電纜及各類器件的損耗Ls，發(fā)射天線增益為Gt，接收天線增益Gr，則接收機(jī)接收的功率電平Pr可用下面公式表示：Pr=Pt+Gt-PL(d)-Ls+Gr。根據(jù)此公式可以計(jì)算得到各處的接收電平，進(jìn)而確認(rèn)AP覆蓋范圍。在室外環(huán)境下，無線局域網(wǎng)小區(qū)的覆蓋范圍較小，因此采用自由空間傳播模型。2.4GHz自由空間電磁波的傳播路徑損耗符合：L0(db)=92.4+20logd+20logf。其中L0為自由空間損耗；d為傳輸距離，單位是km；f為工作頻率，單位是GHz。
2.4GHz室外設(shè)備最大發(fā)射功率為27dBm，而網(wǎng)卡發(fā)射功率50mW17dBm。無線網(wǎng)卡的接收靈敏度與AP的接收靈敏度基本一樣，為反向覆蓋受限。根據(jù)設(shè)備接收靈敏度，以-75dBm為邊緣場(chǎng)強(qiáng)覆蓋要求。天線增益為15dBi，衰落余量為10dB,人體、地物損耗為4dB。則反向鏈路預(yù)算為：L1(dB)=17dBm+15dB-10dB-4dB-(-75dB)=93L1=92.4+20logd+20logf。
計(jì)算得d=448m。室外AP對(duì)室外環(huán)境的覆蓋距離為400m左右。如用室外AP對(duì)室內(nèi)進(jìn)行覆蓋，現(xiàn)階段可提供的2.4GHz電磁波對(duì)于各種建筑材質(zhì)的穿透損耗的經(jīng)驗(yàn)值：隔墻的阻擋（磚墻厚度100mm～300mm）：20～40dB；樓層的阻擋：30dB以上；木制家具、門和其他木板隔墻阻擋2～15dB；厚玻璃（12mm）：10dB（2450MHz）。以厚玻璃（12mm）：10dB（2450MHz）來計(jì)算。L1(dB)=17dBm+15dB-10dB-10Db-4dB-(-75dB)=83，L1=92.4+20logd+20logf，代入可計(jì)算得d=140m。
5.8GHz室外AP覆蓋鏈路預(yù)算，基本一樣。經(jīng)計(jì)算5.8GHz室外AP覆蓋室外環(huán)境的覆蓋距離都為166m，覆蓋室內(nèi)的覆蓋距離為52m?？梢?，通過室外AP來覆蓋室內(nèi)環(huán)境，應(yīng)采用2.4GHz室外AP覆蓋，且覆蓋目標(biāo)點(diǎn)距離AP的距離要控制在140m以內(nèi)。
容量設(shè)計(jì)
目前應(yīng)用的AP主要以支持11b/g，或支持11a/b/g的AP為主，以保證每用戶以不低于300Kbit/s的速度上網(wǎng)為要求。最大支持的在線用戶數(shù)=20Mbit/s／（2×0.3Mbit/s）=33.3。由于WLANAP采用了CSMA(沖突檢測(cè)載波偵聽多路存取)協(xié)議，所以原則上一個(gè)WLANAP可以接入很多用戶，但如果接入用戶數(shù)目過多，信道利用率會(huì)大大下降，導(dǎo)致每個(gè)用戶的性能下降，一般每個(gè)AP同時(shí)接入用戶數(shù)不高于20個(gè)用戶為宜。
多AP情況下的干擾的規(guī)避
以802.11b/g而言，理論上工作頻率帶寬為83.5MHz，劃分為14個(gè)子頻道，每個(gè)子頻
道帶寬為22MHz；互不干擾的子信道有3個(gè)。分別設(shè)置1、6、11三個(gè)子信道的AP覆蓋不重疊，每個(gè)AP可以達(dá)到各自的最高傳輸速率，11b為5Mbit/s左右，11g為20Mbit/s左右。而當(dāng)重疊覆蓋時(shí)候，盡管AP所使用的信道互不干擾，但由于WLAN的雜散發(fā)射為-9.6dBm/22MHz，相互間也存在一定的影響。
本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/201706/353552.htm在實(shí)際工程測(cè)試中，設(shè)置1、6兩個(gè)子信道的11g的AP重疊覆蓋，每個(gè)AP可以最高傳輸速率只能達(dá)到13Mbit/s左右，總速率只有26Mbit/s，比非重疊覆蓋的總速率40Mbit/s下降了不少。因此，多AP情況下，首先相鄰AP所使用的信道要相隔5個(gè)以上，保證中心頻率相隔25MHz。同時(shí)，相鄰AP的覆蓋重疊要較少，避免總體容量的下降。
同樣在室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)中，當(dāng)兩11b模式AP合路時(shí)，1、6信道間因雜散干擾速率只能達(dá)到7Mbit/S；而對(duì)于11g模式，單個(gè)AP可以提供20Mbit/S速率，而合路AP只能提供26Mbit/S，可見AP合路對(duì)速率的提高貢獻(xiàn)并不大。所以在實(shí)際工程中，一般不建議通過AP合路方式來解決容量問題。
要在小范圍提供大容量的無線局域網(wǎng)，必須通過干擾規(guī)避來提升網(wǎng)絡(luò)容量。干擾規(guī)避的方法有：充分利用天然隔斷（如建筑物、墻體等）、使用802.11a、降低AP發(fā)射功率、使用扇區(qū)天線或智能天線、采用“多天線、小功率”的覆蓋方式。
評(píng)論