WLAN基本原理與覆蓋方案-張國強(qiáng)PPT課件

WLAN基本原理與覆蓋方案,答辯人：張國強(qiáng),目錄,第一部分WLAN技術(shù)及其發(fā)展第二部分WLAN組網(wǎng)簡要說明第三部分WLAN覆蓋典型方案介紹第四部分WLAN覆蓋實(shí)際案例案分析,第一部分WLAN技術(shù)及其發(fā)展,什么是WLAN(無線局域網(wǎng)),WLAN是固定(有線)局域網(wǎng)的一種延伸，是沒有線纜連接限制的網(wǎng)絡(luò)連接。其功能與有線局域網(wǎng)一致，對用戶來說完全透明。無線局域網(wǎng)由無線網(wǎng)卡(NIC)、無線接入點(diǎn)(AP)、計(jì)算機(jī)及有關(guān)設(shè)備組成。,WLAN的重要性,筆記本電腦的大量普及，智能手機(jī)數(shù)量的快速增長以及新型平板電腦興起，對移動(dòng)互聯(lián)提出了更高的數(shù)據(jù)要求。思科統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，從2010年到2015年，全球移動(dòng)數(shù)據(jù)流量將增長26倍，其中絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)流量來自手持終端。面對移動(dòng)數(shù)據(jù)流量的巨大壓力，WLAN已成為了運(yùn)營商從3G/4G網(wǎng)絡(luò)中分流流量的一種極為有效且低成本的方式。,什么地區(qū)需要WLAN覆蓋,總的來說，有需要WLAN的地方就可以考慮覆蓋，但需要重點(diǎn)考慮覆蓋的區(qū)域有：高校、火(汽)車站、體育場館、展館、辦公樓、居民小區(qū)、商場等數(shù)據(jù)需求量比較大的區(qū)域。,WLAN技術(shù)發(fā)展概要,1999,2001,2003,2005,802.11a5GHzOFDM54Mbps,802.11b2.4GHzCCK11Mbps,802.11g2.4GHzCCKorOFDM54Mbps,802.11n100Mbps,2007,802.11,無管理,MAC認(rèn)證、WEP加密,無漫游,低速無線接入,802.11a/b,簡單配置管理,WPA認(rèn)證TKIP加密,L2漫游,無線數(shù)據(jù)接入,802.11g,集中管理、射頻環(huán)境管理,WPA認(rèn)證802.11i加密,L2、L3漫游,語音、數(shù)據(jù)、視頻無線接入,802.11n,更強(qiáng)大的全網(wǎng)管理,動(dòng)態(tài)認(rèn)證安全接入,任意位置接入,綜合業(yè)務(wù)的無線承載,作為有線的簡單補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)無線基本接入功能,1998年,1999年,2003年,2006年,2M,54/11M,54M,300M,主要的接入層技術(shù)之一，擴(kuò)展豐富增值業(yè)務(wù)功能,規(guī)模應(yīng)用,WLAN2.4GHz頻段分布,依照IEEE802.11b/g無線局域網(wǎng)的國際規(guī)范和國家無線電管理委員會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)，無線局域網(wǎng)的無線設(shè)備的工作頻段為：2400-2483.5MHz。工作頻率帶寬為83.5MHz，劃分為14個(gè)子頻道，實(shí)際使用為1-13頻道，每個(gè)子頻道帶寬為22MHz。2.4GHz頻段可提供3個(gè)相互不干擾的信道，最常用的信道為1、6、11。,WLAN5.8GHz頻段分布,5.8GHz頻段有8個(gè)互不干擾的信道,在中國,可提供5個(gè)互不干擾的信道：149、153、157、161、165每信道占用20MHz頻帶帶寬;采用OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)即正交頻分復(fù)用技術(shù)的調(diào)制方式。,無線傳輸?shù)母蓴_因素,2.4GHz、5.8GHz為ISM(IndustrialScientificMedical)頻段，不需授權(quán)即可使用。同一區(qū)域內(nèi)AP之間的互相干擾，干擾方式分為同信道干擾和鄰信道干擾。其他干擾源-微波爐-醫(yī)療設(shè)備-雙向?qū)ず粝到y(tǒng)-脈沖雷達(dá)系統(tǒng)-其它無線通訊系統(tǒng)干擾的存在會(huì)使系統(tǒng)的整體性能有非常明顯的下降，在有些時(shí)候甚至?xí)スぷ鞯哪芰Α?WLANAP間漫游,用戶在AP間漫游分為兩層漫游和三層漫游。用戶在處于同一局域網(wǎng)的AP間進(jìn)行漫游的時(shí)候?qū)儆趦蓪勇?，不需要重新申請IP地址。用戶在不同局域網(wǎng)的AP間進(jìn)行漫游的時(shí)候?qū)儆谌龑勇危枰蛐戮钟蚓W(wǎng)中申請IP地址。,第二部分WLAN組網(wǎng)簡要說明,WLAN基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)框圖,用戶終端,用戶終端,用戶終端,用戶終端,用戶終端,用戶終端,匯聚交換機(jī),傳輸設(shè)備,AC,CMNET,INTERNET,Internet,手機(jī)WLAN,筆記本,PDA,無線接入點(diǎn)（AP）,無線電波,WLAN終端設(shè)備,無線控制器（AC）,WLAN終端設(shè)備通過無線信道連接到AP，AP通過五類線連接到交換機(jī)，交換機(jī)通過傳輸接入到AC上從而實(shí)現(xiàn)AC對于AP的管理和控制，最后通過AC與PORTAL共同管理實(shí)現(xiàn)終端對于internet的訪問。,山西移動(dòng)WLAN組網(wǎng)材料統(tǒng)計(jì)方法,AP、POE交換機(jī)、匯聚交換機(jī)的個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)根據(jù)實(shí)際需求統(tǒng)計(jì)即可。超五類線根據(jù)實(shí)際的需求長度乘以1.05的系數(shù)。每根超五類線配兩個(gè)水晶頭。軟跳線(對應(yīng)AP廠家)在AP接入室內(nèi)分布系統(tǒng)或者室外AP帶板狀天線時(shí)使用。室內(nèi)合路型AP及室外11g型AP給一根軟跳線，室外11n型AP給兩根軟跳線交換機(jī)供電電源為交流時(shí)用RVVZ3*2.5規(guī)格的電源線，直流時(shí)使用RVVZ3*4規(guī)格的電源線POE交換機(jī)光模塊用于POE交換機(jī)與匯聚交換機(jī)連接時(shí)POE一側(cè)的光口，用多用百兆光模塊(FE)。,山西移動(dòng)WLAN組網(wǎng)材料統(tǒng)計(jì)方法,匯聚交換機(jī)光模塊用于匯聚交換機(jī)與POE交換機(jī)及傳輸設(shè)備之間匯聚交換機(jī)一側(cè)的連接。與POE連接的光口多用百兆光模塊(FE)，與傳輸側(cè)連接的光口多用千兆光模塊(GE)WLAN室外型覆蓋方式需要安裝避雷器來保護(hù)設(shè)備。每一個(gè)室外11g型AP需要一個(gè)網(wǎng)線避雷線和一個(gè)饋線避雷器。每一個(gè)室外11n型AP需要一個(gè)網(wǎng)線避雷器和兩個(gè)饋線避雷器。用于連接POE交換機(jī)與匯聚交換機(jī)的光纜根據(jù)實(shí)際需要的長度乘以1.012的系數(shù)給出。6芯的GYTA-6B1.3型光纜可供三個(gè)交換機(jī)級(jí)聯(lián)，12芯的GYTA-12B1.3型光纜可供6個(gè)交換機(jī)級(jí)聯(lián)。,山西移動(dòng)WLAN組網(wǎng)材料統(tǒng)計(jì)方法,3米大方大圓尾纖用來熔接中興POE交換機(jī)百兆光口與熔纖盤。每個(gè)POE交換機(jī)需要兩條3米大方大圓尾纖。3米小方大圓尾纖用來熔接中興匯聚交換機(jī)百兆光口與熔纖盤。每個(gè)匯聚交換機(jī)需要兩條3米小方大圓尾纖。3米雙圓頭尾纖用來把光纜熔接到熔纖盤上，每芯光纜給一條。5米雙小方尾纖用于匯聚交換機(jī)GE口與傳輸設(shè)備連接每個(gè)匯聚交換機(jī)給兩條。,第三部分WLAN覆蓋典型方案介紹,WLAN覆蓋主要建設(shè)方案,WLAN熱點(diǎn)覆蓋的主要建設(shè)方式主要有室內(nèi)建設(shè)、室外建設(shè)等，具體分類如圖所示：,針對具體的場景，可采用一種或多種建設(shè)方式，滿足覆蓋和容量的需求。,室內(nèi)獨(dú)立放裝,室內(nèi)獨(dú)立放裝建設(shè)方式是在目標(biāo)覆蓋區(qū)域或目標(biāo)覆蓋區(qū)域附近直接部署AP，AP通過其自帶天線簡易天饋系統(tǒng)(包括功分器或耦合器、短距離饋線、天線等)實(shí)現(xiàn)WLAN覆蓋。室內(nèi)放裝AP采用自帶天線時(shí)一般使用2.4GHz、5.8GHz或2.4GHz+5.8GHz雙頻室內(nèi)型AP；采用簡單天饋系統(tǒng)方式時(shí)一般使用2.4GHz室內(nèi)型AP。由于AP功率較小，WLAN覆蓋范圍也較小，覆蓋范圍受到建筑物內(nèi)部設(shè)施、房間分隔的影響，實(shí)際應(yīng)用中一般以不穿透墻或只穿透一堵墻為宜，在不同樓層一般需要使用不同的AP進(jìn)行覆蓋。,室內(nèi)獨(dú)立放裝,當(dāng)采用簡單天饋系統(tǒng)時(shí)，可根據(jù)覆蓋區(qū)域的具體情況，選用全向吸頂天線或者定向板狀天線。如圖：,室內(nèi)獨(dú)立放裝,該方案的特點(diǎn)是AP的部署位置比較靈活，網(wǎng)絡(luò)容量較高；適用于覆蓋區(qū)域比較小，室內(nèi)放裝AP即可覆蓋整個(gè)區(qū)域，例如酒店中的會(huì)議室、商場里的咖啡館等；或區(qū)域內(nèi)WLAN容量需求比較高，例如宿舍樓等。在擴(kuò)容時(shí)可將802.11g標(biāo)準(zhǔn)AP替換為802.11n標(biāo)準(zhǔn)的AP或增加AP布放密度提高來提高網(wǎng)絡(luò)容量。增加AP數(shù)量時(shí)，為降低干擾，可利用房間墻壁等的隔離效果，降低單AP發(fā)射功率縮小單AP覆蓋范圍等方式。同時(shí)做好頻率規(guī)劃與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，從而降低干擾。,室內(nèi)分布系統(tǒng)合路,室內(nèi)分布系統(tǒng)合路是將WLAN信號(hào)通過合路器與GSM/TD共室內(nèi)分布系統(tǒng)，各系統(tǒng)信號(hào)共用天饋系統(tǒng)進(jìn)行覆蓋。室內(nèi)分布合路主要采用2.4GHz室內(nèi)合路型大功率AP，包括802.11g設(shè)備和802.11n大功率設(shè)備；在容量需求高的場景，建議使用802.11n標(biāo)準(zhǔn)的大功率AP。一般GSM/TD信號(hào)是在天饋系統(tǒng)主干進(jìn)行饋入，AP通過合路器將WLAN信號(hào)饋入天饋系統(tǒng)的支路末端。,室內(nèi)分布系統(tǒng)合路,根據(jù)實(shí)際的覆蓋區(qū)域情況，天線可選擇室內(nèi)全向吸頂天線或定向天線。該方案示意圖如下：,室內(nèi)分布系統(tǒng)合路,該方案需GSM/TD/WLAN共用分布系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施，綜合建設(shè)投資較小，建設(shè)周期短，無線信號(hào)覆蓋面積較大，信號(hào)分布均勻；需要按GSM/TD/WLAN聯(lián)合覆蓋需求統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì)、優(yōu)化分布系統(tǒng)，滿足各系統(tǒng)的無線覆蓋要求；適用于室內(nèi)覆蓋面積較大，已有或未來需建設(shè)分布系統(tǒng)的場景。擴(kuò)容時(shí)可考慮將802.11g標(biāo)準(zhǔn)AP替換為802.11n標(biāo)準(zhǔn)的AP，或進(jìn)行分布系統(tǒng)進(jìn)行多支路改造，將分布系統(tǒng)主干向前端延伸，增加目標(biāo)覆蓋區(qū)域的分布系統(tǒng)支路數(shù)量，降低每個(gè)支路的覆蓋面積，將AP合路到各支路末端，提高目標(biāo)覆蓋區(qū)域的AP數(shù)量，提升網(wǎng)絡(luò)容量。再就是局部擴(kuò)容時(shí)可以考慮采用與室內(nèi)獨(dú)立放裝方式相結(jié)合，在個(gè)別區(qū)域增加獨(dú)立放裝的AP。,室內(nèi)分布系統(tǒng)合路,將WLAN饋入已有分布系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮原有分布系統(tǒng)能否滿足WLAN覆蓋的要求，是否需要進(jìn)行改造，同時(shí)應(yīng)注意對GSM/TD無線覆蓋的影響。若需穿透墻體實(shí)現(xiàn)WLAN覆蓋，原則上只考慮穿透一堵墻體，天線入口功率一般不低于10dBm。分布系統(tǒng)合路建設(shè)中，所有無源器件（包括合路器、功分器、耦合器、天線、饋線等）應(yīng)滿足GSM/TD/WLAN的合路要求，滿足800960MHz、17102500MHz的頻率要求。,室外獨(dú)立放裝,室外獨(dú)立放裝方式是在目標(biāo)覆蓋區(qū)域或目標(biāo)覆蓋區(qū)域附近直接部署AP，AP通過其自帶天線或外部天饋實(shí)現(xiàn)WLAN覆蓋。AP或天線可安裝在目標(biāo)覆蓋區(qū)域附近的較高位置，如燈桿、建筑物上端等，向下覆蓋目標(biāo)區(qū)域或室內(nèi)。這種覆蓋方式多用于廣場、公園、街道、公交站牌、多層居民小區(qū)等的覆蓋。,室外獨(dú)立放裝,如下圖就為典型的室外獨(dú)立放裝方式。,室外獨(dú)立放裝,該方案的特點(diǎn)是AP部署較為靈活，覆蓋范圍較大；但系統(tǒng)容量較小，通過室外覆蓋室內(nèi)時(shí)，室內(nèi)深度覆蓋難度大。適用于用戶較為分散的室外區(qū)域，如公園、商業(yè)街區(qū)、廣場、多層居民區(qū)等。擴(kuò)容時(shí)通過適當(dāng)增加AP布放密度提高網(wǎng)絡(luò)容量。AP安裝位置應(yīng)該選擇視野開闊的區(qū)域，目標(biāo)覆蓋區(qū)域與天線之間最好為視距環(huán)境。通過室外覆蓋室內(nèi)時(shí)，一般考慮至多只穿透一堵墻體為宜，AP安裝在室外時(shí)，需要做好相關(guān)設(shè)備、線纜等室外設(shè)施的防護(hù)措施，包括防水、防雷、防塵、防盜等。,室外分布系統(tǒng)合路,室外分布系統(tǒng)合路是將WLAN信號(hào)通過合路器與GSM/TD共室外分布系統(tǒng)，各系統(tǒng)信號(hào)共用天饋系統(tǒng)進(jìn)行覆蓋。室外分布合路主要采用2.4GHz室外合路型大功率AP，若AP安裝在室內(nèi)也可采用室內(nèi)型AP。該方案基本同室內(nèi)分布系統(tǒng)合路方案。另外，由于2.4GHz頻段信號(hào)衰減和穿透損耗都較大，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)深度覆蓋難度較大，所以適合覆蓋目標(biāo)較為空曠的區(qū)域，例如：工業(yè)、科技園區(qū)等。擴(kuò)容方法與室內(nèi)分布系統(tǒng)合路方案基本一樣。AP安裝在室外時(shí)，需要做好相關(guān)設(shè)備、線纜等室外設(shè)施的防護(hù)措施，包括防水、防雷、防塵、防盜等。這種方案在山西移動(dòng)WLAN項(xiàng)目中不多見。,Mesh組網(wǎng),Mesh組網(wǎng)是采用1個(gè)RootAP和若干個(gè)MeshAP共同覆蓋一片連續(xù)區(qū)域的建設(shè)方式。RootAP通過有線方式連接至上層網(wǎng)絡(luò)的AP。RootAP能夠?qū)崿F(xiàn)用戶接入和AP匯聚。RootAP處需提供傳輸和電力，可以與宏站共站址、或安裝在其他傳輸能夠到達(dá)的位置；MeshAP通過無線方式回傳至RootAP的AP，實(shí)現(xiàn)本地的用戶接入。MeshAP處僅需電力資源，可以安裝在燈桿、電話廳等位置。Mesh型網(wǎng)絡(luò)有星形和樹形等結(jié)構(gòu)，多個(gè)AP組合實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)區(qū)域的覆蓋。,Mesh組網(wǎng),此種方案部署靈活、建設(shè)快捷，對傳輸?shù)荣Y源需求較少，能夠?qū)崿F(xiàn)快速布網(wǎng)；多以行業(yè)應(yīng)用為主，提供寬帶上網(wǎng)、話音增值及視頻業(yè)務(wù)，用于公共安全視頻監(jiān)控、行業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)采集、環(huán)境監(jiān)測等；也可用于應(yīng)急通信，如為大型會(huì)展中心、地震災(zāi)區(qū)，提供快速解決方案。實(shí)施中要嚴(yán)格控制每支路跳數(shù)，避免因跳數(shù)太多引起用戶接入速率過低；合理部署AP，注意每對回傳AP之間是否會(huì)有阻擋，避免因無線環(huán)境變化導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)連接中斷；安裝在室外的設(shè)備應(yīng)注意防水、防雷、防塵、防盜等。,第四部分WLAN覆蓋實(shí)際案例分析,天隆倉大廈,天隆倉大廈位于府西街桃園北路口，經(jīng)度：112.53823緯度：37.87263。地上20層，地下