WLAN射頻覆蓋性能計(jì)算

1、天線發(fā)出的電磁波在介質(zhì)中傳播的時(shí)候， 隨著距離的增加以及其他因素的影響， 能量逐 漸分散， 也就是信號(hào)強(qiáng)度逐漸降低， 以目前主要使用的移動(dòng)通訊技術(shù)所使用的1.9G中心頻率 和WLAN標(biāo)準(zhǔn)中802.11g所使用的2.4G2.5G頻率為例，信號(hào)在自由空間中傳播時(shí)的衰減大致 如下：1 WLAN 射頻覆蓋經(jīng)驗(yàn)公式 電波空間傳播損耗來(lái)說(shuō)，2.4GHz頻段的電磁波有近似的路徑傳播損耗。可以參考如下 公式： PathLoss(dB) = 46 +10* n*Log D（m） 其中，D為傳播路徑，n為衰減因子。針對(duì)不同的無(wú)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

2、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(lái)說(shuō)，對(duì)于全開(kāi)放環(huán)境下n的取值為2.02.5；對(duì)于半 開(kāi)放環(huán)境下n的取值為2.53.0；對(duì)于較封閉環(huán)境下n的取值為3.03.5。 以室內(nèi)50m距離計(jì)算，n取值為2.5，則衰減情況為：PL=46+10*3*log50=97dB，以天線 輸出口功率20dBm計(jì)算，則經(jīng)過(guò)室內(nèi)50m衰減后，信號(hào)強(qiáng)度為：20dBm-97dB= -77dBm。AP信號(hào)鏈路損耗計(jì)算： 根據(jù)模型，室內(nèi)路徑損耗等于自由空間損耗加上附加損耗因子，且隨距離成指數(shù)增長(zhǎng)。 接收電平估算公式如下： PrdB=PtdB+GtdB-PldB+GrdB 其中： PrdB為最小接收

3、電平，即為AP在不同傳輸速率下的接收靈敏度； PtdB為終端/AP最大發(fā)射功率； GtdB為終端/AP發(fā)射天線增益； GrdB為AP/終端接收天線增益； PldB為路徑損耗； 因?yàn)锳P的發(fā)射功率一般大于網(wǎng)卡，因此主要瓶頸在網(wǎng)卡到AP方向的傳輸，即網(wǎng)卡發(fā)的 報(bào)文AP是否能收到。 假設(shè)天線發(fā)射和接收增益為零，網(wǎng)卡在天線口的發(fā)射功率為10dBm。按照一般WLAN設(shè)備的接收靈敏度計(jì)算，理論室內(nèi)傳播最大距離如下表： 速率（Mbps）靈敏度（dBm）距離（n=2.5）距離（n=3）54-7227.515.824-8269.233.911-88120.253.71-94208.985.12 不同材質(zhì)對(duì) WL

4、AN 信號(hào)的衰減 物體dB地板20-30玻璃窗(無(wú)色）2大理石5木門3辦公室墻的金屬門6混凝土墻10-15磚墻8在實(shí)際組網(wǎng)中，尤其是在室分合路組網(wǎng)中，一些無(wú)源器件對(duì)WLAN也有損耗，其經(jīng)驗(yàn)數(shù) 據(jù)可參考如下：2.1場(chǎng)景分析 下面我們通過(guò)一個(gè)學(xué)生宿舍的場(chǎng)景進(jìn)行一下分析： 以上圖中Channel 6的AP為例，假設(shè)其他AP都不存在，僅看這個(gè)AP的信號(hào)覆蓋。 該AP的信號(hào)從射頻口發(fā)射后，經(jīng)過(guò)了一個(gè)功分器，這樣是每邊一半，通過(guò)前文介紹的 公式計(jì)算，就是-3dBm，然后經(jīng)過(guò)饋纜進(jìn)入天線發(fā)射到空中，由于饋纜距離很短，假設(shè)沒(méi)有 彎曲，那么其產(chǎn)生的衰減可以忽略不計(jì)。如果我們使用5dBm的全向天線，那么天線剛剛發(fā)

5、 射出信號(hào)的時(shí)候，實(shí)際的衰減是+2dBm，假設(shè)每個(gè)房間的寬度是5米，那么如果沒(méi)有墻體阻 擋，隔壁兩間宿舍中心的信號(hào)強(qiáng)度，根據(jù)上面的數(shù)據(jù)計(jì)算應(yīng)該是+2dBm 54dBm，變成了 -52dBm，那么我們把墻體放上，如果是混凝土類板，那么還需要在再減去11.5dBm，這樣就變成了-63.5dBm。在這種情況下，如果我們使用普通室內(nèi)型AP，配置使用最大功率20dBm， 那么隔壁房間中心位置的信號(hào)強(qiáng)度應(yīng)該就是-43.5dBm， 即使加上信號(hào)反射等因素的影響， 效 果也還不錯(cuò)應(yīng)該能保證在50dBm左右，但是如果在過(guò)一次同樣的墻，信號(hào)就要在衰減 11.5dBm，這樣就是-60dBm以下了，應(yīng)該說(shuō)就很不理想了。 如果無(wú)線網(wǎng)卡在天線所在房間的隔壁房間，由于到達(dá)AP的路徑與信號(hào)從AP來(lái)時(shí)相同， 那么衰減也是一樣的，但是通常情況下無(wú)線網(wǎng)卡的發(fā)射功率較AP低，比如是20mW，也就是 13dBm，這樣，到達(dá)AP時(shí)，計(jì)算得出信號(hào)是-50dBm左右，考慮額外的影響因素，預(yù)計(jì)實(shí)際 應(yīng)該在-60dBm左右，也還是不錯(cuò)的。同樣如果再次穿墻，則直接變成了-70dBm以下了，這 樣由于AP和無(wú)線網(wǎng)卡的發(fā)射功率不對(duì)稱，根據(jù)802.11族協(xié)議中相關(guān)的定義，導(dǎo)致了連接在 AP上的無(wú)線網(wǎng)卡使用較低的速率發(fā)送數(shù)據(jù)，信道的效率從而變低。