WLAN宏覆蓋解決方案 38P

1、WLAN宏覆蓋解決方案目錄nWLAN室外宏覆蓋場景及覆蓋方案室外宏覆蓋場景及覆蓋方案nWLAN室外宏覆蓋關鍵技術nWLAN宏覆蓋產品室外宏覆蓋的場景應用商業(yè)街道/步行街等城鎮(zhèn)居民小區(qū)室外宏覆蓋的場景應用市民廣場/公園等郊區(qū)/農村/景區(qū)等室外宏覆蓋場景分析場景類型場景類型場景建筑特點場景建筑特點場景人群特點場景人群特點覆蓋要求覆蓋要求其他其他1.商業(yè)街區(qū)/步行街建筑群集中，高低不等，站點選擇難人員流動性強；手機終端較多；并發(fā)用戶和流量要求一般注重覆蓋面積，網絡帶寬要求一般。周邊建筑室內一般已有WLAN覆蓋2.市民廣場/公園場所空曠，有線資源難部署，站點選擇較難人員流動性強；并發(fā)用戶和流量要求較低

2、注重覆蓋面積，網絡帶寬要求較低3.居民小區(qū)建筑較整齊規(guī)律，站點易選取帶寬需求高，并發(fā)用戶較多厚覆蓋+高質量：注重網絡質量。部分小區(qū)有線難到達；緩解高峰期2G/3G流量壓力4.郊區(qū)/農村/旅游景區(qū)場所空曠帶寬和并發(fā)用戶數(shù)少注重覆蓋面積nAP安裝于室外，既可實現(xiàn)對室外熱點的WLAN覆蓋，也可覆蓋室內熱點，可采用定向天線或雙極化天線“室外AP+定向天線”覆蓋方式城域網BAS/SRLS/ONUInternetAAA網管計費AC室外AP覆蓋案例 鄭州郵電家屬樓n針對小區(qū)的具體情況，采用通過本樓安裝天線，對本樓與對面樓進行WLAN覆蓋的方案。其中對低樓層可能出現(xiàn)由于副瓣覆蓋不足導致的弱覆蓋現(xiàn)象，通過選擇預

3、置下傾角天線加以改善。nAP布放位置如下面圖紙中紅色所示，實際部署室外型AP W660A V2 14臺，各AP站址間平均距離約為5060米。采用中高增益預置下傾角天線。室外CPE覆蓋n室外AP覆蓋到安裝在建筑外墻的室外CPE，不覆蓋至室內，由室外CPE作為中繼向室內提供有線連接，用戶可直接通過有線連接或下掛家用無線路由器后通過室內覆蓋的WLAN上網。POE模塊模塊220V室外網卡室外網卡室外網卡室外網卡直流電源適配器POE模塊模塊直流電源適配器220V室外室外AP室外CPE覆蓋解決的主要問題n穿墻衰減建筑物的墻壁，尤其是外墻對WLAN無線信號有較大衰減，室外AP的信號在經過幾次穿墻衰減后無法覆

4、蓋一些室內區(qū)域Xn上下行鏈路功率不平衡用戶WLAN終端的RF發(fā)射功率為50mW (17dBm)，即使室外AP（RF功率500mW）向下覆蓋到用戶終端，用戶終端發(fā)送的上行信號經過自由空間損耗和穿墻衰減后可能無法被室外AP接收，導致用戶能搜到較好的WLAN網絡信號卻無法獲得網絡連接原始信號原始信號被衰減的信號被衰減的信號室外CPE覆蓋案例 嘉興移動大 門傳 達 室 共 1 層住 宅 樓 共 6 層住 宅 樓 共 6 層移 動 單 身 公 寓共 6 層7 6 5 度 定 向 天 線窗 戶網 卡 測 試 位 置 ：點網 卡 測 試 位 置 ： 點AP位置位置AP放置于值班室樓頂室外CPE部署于單身公寓

5、外墻壁室外網室外網卡位置卡位置室外CPE覆蓋案例 總結室外室外CPECPE覆蓋總結覆蓋總結結論結論p信號強度高：信號強度高：在離室外AP較遠，有45堵墻壁阻隔的區(qū)域，WLAN信號場強為-88dBm左右。（對比：此時，普通筆記本用戶終端已無法關聯(lián)到室外AP，而用戶端室外CPE可良好工作。）p多多CPECPE之間無干擾：之間無干擾：多臺室外CPE相隔距離較近時，其分別下掛的終端筆記本上下行速率與區(qū)域內只有單室外CPE工作相比無明顯變化。證明室外CPE之間無相互干擾。p多用戶接入：多用戶接入：通過用戶端室外CPE+無線路由器方式，可成功接入多個用戶同時上網。接入速度和用戶體驗良好。p穩(wěn)定性：穩(wěn)定性：

6、室外CPE長時間工作速率穩(wěn)定、可靠。p用戶體驗：用戶體驗：兼容現(xiàn)有接入認證方式、信號強、上網速度快、運行可靠。p可解決室外覆蓋室內的信號強度問題：可解決室外覆蓋室內的信號強度問題：通過室外CPE方案，可解決傳統(tǒng)室外AP覆蓋室內方案的信號衰減和用戶終端RF功率小、上下行鏈路不平衡的問題。p該方案可提升網絡覆蓋質量和用戶業(yè)務體驗該方案可提升網絡覆蓋質量和用戶業(yè)務體驗。WLAN大范圍宏覆蓋APn大范圍宏覆蓋AP通常部署在室外，適合于覆蓋容量要求低、用戶密度低、廣覆蓋的區(qū)域n無線城市n商業(yè)街步行街城市廣場風景區(qū)n校園室外公共區(qū)域n農村寬帶信息化建設WLAN室外覆蓋方式的對比宏覆蓋宏覆蓋AP室外室外AP

7、+定向或雙極化天線定向或雙極化天線室外室外CPE配合配合主要場景主要場景1.商業(yè)街區(qū)商業(yè)街區(qū)/步行街；步行街；2.市民廣場市民廣場/公園公園4.郊區(qū)郊區(qū)/農村農村/旅游景旅游景區(qū)區(qū)1.商業(yè)街區(qū)商業(yè)街區(qū)/步行街；步行街；3.居民小區(qū)居民小區(qū)3.居民小區(qū)居民小區(qū)其他場景低用戶密度、廣場覆蓋、低矮樓區(qū)、別墅、農村、布線困難小區(qū)、城區(qū)街道密集居民小區(qū)、規(guī)則群樓小區(qū)、高層樓宇、學校宿舍等高密區(qū)室外補充覆蓋、城區(qū)街道面向家庭用戶、高密度小區(qū)、農村、條件復雜的區(qū)域覆蓋效果好較好?？赏ㄟ^合理部署提高用戶容量可提升用戶接收效果工程較復雜較復雜，網絡規(guī)劃的重要性突出復雜，需安裝室外網卡，網線需入戶成本較高，設備成

8、本約為傳統(tǒng)AP的15倍左右最低中等，新增室外網卡設備成本目錄n室外WLAN宏覆蓋場景及覆蓋方案n室外室外WLAN宏覆蓋關鍵技術宏覆蓋關鍵技術nWLAN宏覆蓋產品WLAN宏覆蓋AP關鍵技術雙極化天線雙極化天線Beamforming波束切換波束切換n組合了+45和-45 兩幅極化方向相互正交的天線，并同時工作在收發(fā)雙工模式下。n在雙極化天線中， 45的極化正交性可以保證+45和-45兩副天線之間的隔離度滿足互調對天線間隔離度的要求(30dB)，因此雙極化天線之間的空間間隔僅需20-30cmn具有有限數(shù)目的、固定的、預定義的方向圖，通過陣列天線在同一信道中利用多個波束同時給多個用戶發(fā)送不同的信號，每

9、個波束能量集中方向不同，相互之間以一定的角度區(qū)分。n不能完全實現(xiàn)自適應任意指向n發(fā)射端對數(shù)據先加權再發(fā)送，形成窄的發(fā)射波束，將能量對準目標用戶，從而提高目標用戶的解調信噪比，這對改善小區(qū)邊緣用戶吞吐率特別有效nBeamforming可以獲得陣列增益、分集增益和復用增益雙極化天線V/H (垂直/水平)傾斜 (+/-45 )兩個天線為一個整體，傳輸兩個獨立的波雙極化天線特點n天線體積較??；可在普通AP簡單改造的基礎上實現(xiàn)覆蓋，成本較低，性價比高。n可提高分集增益，比普通天線增益高23dBi；覆蓋范圍有一定提升。n雙極化天線對架設安裝要求不高，將雙極化天線按相應覆蓋方向固定在鐵柱上即可，可節(jié)省基建投

10、資，使基站布局更加合理，基站站址的選定更加容易關于天線陣列n天線陣列：將工作在同一頻率的兩個或兩個以上的單個天線，按照一定的要求進行饋電和空間排列構成天線陣列，也叫天線陣。構成天線陣的天線輻射單元稱為陣元。主要作用主要作用智能天線智能天線工作原理工作原理l加強和改善輻射場的方向性。l加強輻射場的強度l多個陣元的電磁波(電磁場)的疊加。同相位疊加，場強增強；反相位疊加，場強削弱l天線空間位置、每個天線電磁波的相位/振幅的不同組合，使多個電磁波相遇區(qū)域出現(xiàn)不同的疊加效果l在合理部署天線陣元空間位置的基礎上，通過調整天線陣元的電磁波權值，使目標區(qū)域電磁波疊加效果最強l包括固定陣列(波束切換)和自適應

11、陣列(Beamforming)兩類智能天線陣列的原理n天線的方向圖：表示的是空間角度與天線增益的關系。n全向天線：l方向圖是一個圓；n定向天線：l扇區(qū)天線，方向圖通常為一定的角度范圍。n陣列天線：l可以通過調整陣列中各個元素的加權參數(shù)來形成更具方向性的天線方向圖，形成主瓣方向具有較大增益，而其它副瓣方向增益較小的形式。波束切換n宏覆蓋AP通過掃描，確定終端的方向，然后從預先設置好的天線權值中選擇一個相對最優(yōu)的波束。n因為波束切換中的各權值系數(shù)只能從預先計算好的幾組中挑選，因而它不能完全實現(xiàn)自適應任意指向，在理論上是準最優(yōu)準最優(yōu)的。波束轉換的特點波束切換特點波束切換特點應用場景應用場景l(fā)算法相對

12、簡單l因波束較窄，具有一定的抗干擾能力l波束切換選擇時，射頻開關會帶來損耗l用戶移動尤其是跨區(qū)移動時，效果較差l精確性及效果與天線個數(shù)有關l一般用于室內：實際中需部署多個天線陣元。但室外天線體積都較大，天線陣列難以部署。因此，一般用于室內。Beamforming(波束賦形)的一般工作原理估算權值估算權值疊加接收信號疊加接收信號調整發(fā)射信號調整發(fā)射信號確定各天線的權值基于權值及算法，疊加陣列接收信號，獲得最優(yōu)信號強度基于權值，調整陣列的發(fā)射權值，使信號在終端上或終端所在的方向上獲得最優(yōu)疊加效果Beamforming的兩大實現(xiàn)方式利用信道信息對發(fā)射數(shù)據進行加權，分開環(huán)和閉環(huán)兩種模式開環(huán)模式利用上行

13、信道信息，對發(fā)射信號進行加權，不需要接收端反饋信道信息給發(fā)射端，發(fā)射端通過上行信道自行估計得到閉環(huán)模式需要終端反饋信道信息如碼本（Codebook）給發(fā)射端，利用反饋信息對發(fā)射信號進行加權。（需終端支持）通過估計信號的到達角(Direction of Arrinal)信息生成發(fā)射權值，使發(fā)射波束主瓣對準最佳路徑方向Beam-Forming MIMO-BFDOA-BFMIMO BF與DOA BF的原理比較n目標相同：最終使終端的接收信號最好。 MIMO Beamforming DOA Beamforming特點比較特點比較利用多徑信號，系統(tǒng)計算每根天線上的信號，并估算出每根天線的權值。根據權值，

14、疊加接收信號結果；并根據權值，直接調整每根天線上發(fā)射的信號。過程中，只計算每根天線的權值，不估計用戶信號的方向。使信號在終端位置終端位置上獲得最優(yōu)疊加效果l對用戶慢速移動狀態(tài)時，DOA效果比MIMO-BF好l多徑豐富且穩(wěn)定時，MIMO較好。但多徑變化較快時，比如區(qū)域內運動物體(車輛等)較多，DOA較好lDOA運算速度相對較快系統(tǒng)根據每根天線接收的最大信號，利用相關算法估算出用戶的到達角度，從而確定每個天線的權值。發(fā)射時，直接調整每根天線的權值，使之在終端所在的方向終端所在的方向上獲得最大的疊加信號強度三種關鍵技術的比較雙極化天線雙極化天線波束轉換波束轉換Beamforming技術特點實現(xiàn)相對簡

15、單；覆蓋效果優(yōu)于普通全向/定向天線利用天線陣列，靜態(tài)確定波束，實現(xiàn)難度較高；波束準最優(yōu)；干擾抑制能力不足利用天線陣列，動態(tài)調整波束；實現(xiàn)難度高；波束最優(yōu)；干擾抑制能力好；波束計算速度相對較慢覆蓋范圍較遠；優(yōu)于普通AP較遠遠部署難度一般較高。涉及天線陣列安裝。較高。涉及天線陣列安裝。成本一般高高建議場景密集居民小區(qū)；規(guī)則群樓小區(qū)；高層樓宇；學校宿舍等高密區(qū)室外補充覆蓋；城區(qū)街道；低用戶密度；廣場覆蓋；低矮樓區(qū)；別墅；農村；布線困難小區(qū)；城區(qū)街道低用戶密度；廣場覆蓋；低矮樓區(qū)；別墅；農村；布線困難小區(qū)；城區(qū)街道目錄n室外WLAN宏覆蓋場景及覆蓋方案n室外WLAN宏覆蓋關鍵技術nWLAN宏覆蓋產品宏

16、覆蓋產品宏覆蓋產品系列介紹產品產品W660BW660B SectorW615 V2 BSW660A V2 BS圖片工作頻段2.4: 802.11b/g5.8: 802.11a2.4: 802.11b/g5.8: 802.11a2.4: 802.11b/g/n5.8: 802.11a/n2.4: 802.11b/g/n覆蓋角度和范圍全向1km定向, 水平:120 1km覆蓋全向網橋定向500800m定向，外置天線可靈活選配500800m并發(fā)用戶1001006060瘦AP2011.62011.6支持支持供電POE模塊供電；本地供電POE模塊供電；本地供電POE模塊供電；POE供電；集團網管規(guī)范/統(tǒng)

17、一網管2011.Q3支持2011.Q3支持支持支持宏覆蓋室外CPE介紹產品產品W640A Outdoor CPEW640A Outdoor Highpower CPE圖片工作模式2.4GHz: 802.11b/g/n2.4GHz: 802.11b/g/nRF輸出功率16dBm26dBm天線內置增益6dBi天線內置增益8dBi天線，支持外接天線LAN接口FEFE尺寸195mm86 mm40mm228mm64mm61mm重量500g500g供電與功耗POE供電，9WPOE供電，11W防護等級IP65IP65宏覆蓋AP特點：大范圍、遠距離2-4X2x4x干擾抑制算法W660BSTA 2STA 1ST

18、A 4STA 3傳統(tǒng)傳統(tǒng) APSTA 2干擾源干擾源STA 1STA 4STA 3縮小覆蓋范圍縮小覆蓋范圍干擾源干擾源保持覆蓋范圍保持覆蓋范圍抑制噪聲和干擾的方法：AP判斷出干擾源后，自動降低干擾源方向的接收靈敏度，抑制干擾。碰撞檢測算法：降低和避免碰撞n在STA1的發(fā)送過程中，STA 4也開始發(fā)送 n由于宏覆蓋AP的天線接收方向已經指向STA 1，STA 1的信息將被正確接收n STA 4的信息被忽略n碰撞被避免，空中發(fā)射效率得以保持STA 1STA 2STA 3宏覆蓋宏覆蓋AP STA 4接收信號算法優(yōu)化：抑制多徑衰落n 采用智能天線陣列每根天線接收到不同的信號，不是普通的直接疊加（分集接

19、收）而是選取每根天線上最佳的信號，舍棄其它信號DSP合成每根天線收到的最佳信號，進行相位權值運算后疊加，改善了信號質量直達信號反射信號#1反射信號#3 反射信號#4智能算法實時選取最佳的信號作用的結果是降低信號質量=宏覆蓋AP覆蓋效果示意宏覆蓋AP測試結果距離10米30米50米100米200米1.3千米上行吞吐量/Mbps10.81718.08218.2999.5558.2810.81下行吞吐量/Mbps19.95918.76320.8520.70514.9451.24場強信噪比一堵墻上行吞吐量13.44下行吞吐量24.37-6634時延0.297時延0.164二堵墻上行吞吐量4.631下行吞吐量13.324-8020時延0.85