運營商WLAN網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋解決方案

運營商WLAN網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋解決方案綜述關(guān)鍵字：IEEE802。11bOWLANSIM認(rèn)證天饋系統(tǒng)單網(wǎng)WLAN方案雙網(wǎng)（GSM/WLAN）合一摘要：本文針對運營商WLAN網(wǎng)絡(luò)解決方案的設(shè)計進行了介紹，根據(jù)筆者多年的工作經(jīng)驗，對WLAN熱點的無線信號覆蓋系統(tǒng)進行了系統(tǒng)、多角度的分析。到目前為止，中國移動、中國電信、中國網(wǎng)通相繼在全國范圍內(nèi)布署了自己的運營商WLAN（簡稱OWLAN）網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)已建成的幾個OWLAN網(wǎng)絡(luò)來看，均是基于IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)的WLAN網(wǎng)絡(luò)；做為專業(yè)的運營商級WLAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的集成商，我們在過去的工程建設(shè)中，積累出了一些針對運營商WLAN網(wǎng)絡(luò)的解決方案，與大家共享。運營商WLAN網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：電信業(yè)務(wù)運營商具有一個覆蓋全國業(yè)務(wù)骨干網(wǎng)絡(luò)，在此基礎(chǔ)上建設(shè)OWLAN網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證服務(wù)（AuthenticationService）、計費服務(wù)（AccountService）中心和熱點覆蓋網(wǎng)絡(luò)等，它們的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)如下圖：圖1OWLAN網(wǎng)絡(luò)的典型結(jié)構(gòu)上述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，在城域網(wǎng)以上屬于運營商的全國業(yè)務(wù)骨干網(wǎng)絡(luò)，自AC以下屬于WLAN熱點網(wǎng)絡(luò)，在后面的分析中我們將對WLAN熱點網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)方案進行討論。認(rèn)證流程：WLAN終端與熱點AP建立網(wǎng)絡(luò)連接，通過無線設(shè)備發(fā)出認(rèn)證請求，經(jīng)過OWLAN網(wǎng)絡(luò)透明傳輸，到達認(rèn)證服務(wù)器，請求數(shù)據(jù)經(jīng)過處理，返回認(rèn)證結(jié)果給WLAN用戶終端，如果通過認(rèn)證，計費服務(wù)器開始計費。目前運營商級WLAN網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證方式有：（1）Web頁面+帳號認(rèn)證；（2）EAP-SIM認(rèn)證；（3）VPN虛擬拔號認(rèn)證。在一些運營商WLAN網(wǎng)絡(luò)中可以提供兩種或兩種以上的認(rèn)證方式。熱點類型：一般情況下，對于WLAN中的主要設(shè)備——AC（AccessController）而言，將它的安裝位置不同可以將WLAN熱點分為分布式熱點和集中式熱點。對于分布式熱點，AC安裝在熱點區(qū)域機房內(nèi)，管理該熱點的AP和用戶；這種解決方案適合于重要場所，用戶數(shù)規(guī)模大，以及未來有特殊需要的熱點。比如，機場，大型博覽中心等。集中式熱點：將AC安裝在一個比較集中的中心機房，用來管理多個小型熱點的AP及用戶，節(jié)省投資。比如，運營商的營業(yè)廳，咖啡館/酒吧等。分布式與集中式?jīng)]有嚴(yán)格的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，一般根據(jù)所建設(shè)熱點的實際環(huán)境及用戶規(guī)模而定。如果不容易確定采用什么方式的熱點，可以先考慮用集中式組網(wǎng)；經(jīng)過一段時間的運行，若確有必要再擴建網(wǎng)絡(luò)容量，改為分布式。沫網(wǎng)絡(luò)解決方炸案周編寫筑WLAN網(wǎng)息絡(luò)解決方案迷時，可以采細(xì)取以下原則踐：信號覆蓋魂位置要準(zhǔn)確失；信號強度榴達到建設(shè)方恰的要求，并刑符合國家相球關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；系忌統(tǒng)容量符合幕要求；不浪塵費帥建設(shè)方的長投資紀(jì)；槳充分考慮熱潑點物業(yè)業(yè)主擇的要求；晉方案的文字炒表達清楚明設(shè)確。根據(jù)以燦上原則，為罷了能設(shè)計出郊更合適的W碑LAN熱點愈建設(shè)方案，別可以將WL縮AN建設(shè)方諸案種類列為公下表：饑WLAN熱瘡點建設(shè)方案砍列表投分類依據(jù)鄰方案類別賢備注號按熱點AC擺建設(shè)方式分大集中式方案膚分布式方案資以AC的安寄裝位置來決還定詢按信號頻率馬種類分栗單網(wǎng)WLA刷N方案閱雙面(判多階)清網(wǎng)合一方案幕(躬GSM襪/膀WLAN夫/斥3G五)晃WLAN的嶄無線信號和遮GSM、C領(lǐng)DMA等信貝號是否共用桂天饋系統(tǒng)拘按熱點建筑牽分極室內(nèi)覆蓋方供案（商業(yè)大逝廈、酒店等捐）露室外覆蓋方柔案（住宅小辜區(qū)、廣場）縣以WLAN債的信號所覆形蓋區(qū)域的建付筑特點來決奮定旨WLAN眠的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)尸由有線網(wǎng)絡(luò)喘和無線信號杯覆蓋兩部分淺組成，在方襖案乖設(shè)計過程中閃，不但要仔談細(xì)考慮有線鳴網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)狡方案，寇還要重點設(shè)磁計合適的無軋線信號覆蓋煉方案。由于丘WLAN網(wǎng)夸絡(luò)的有線部捆分與局域網(wǎng)帝絡(luò)相似，在微此略去，是下面重點討銳論丑無線搶信號覆蓋己部分的方案兆設(shè)計。載單網(wǎng)WLA蛋N方案見活下面是一個解酒店WLA概N熱點例子論，系統(tǒng)覆蓋配圖如下：尊圖2勻XX央酒店WLA幕N熱點覆蓋專圖方案說明：高這是一個中聲型酒店的覆凳蓋方案，由避于整個酒店飄建筑已于2西001年建靈設(shè)了GSM遠直放站覆蓋僅系統(tǒng)，主要宜是解決捧-1F綢停車場及部姻分高層客房回信號弱巖和掉話的問偷題；所以在荒原有天饋系奶統(tǒng)上加載W握LAN信號狠，將達不到銜其覆蓋效果擁，經(jīng)過實地蠢勘測和討論辜決定采用單熟獨WLAN桌信號覆蓋方裂案。鍵熱點覆蓋描室述：閱方案中采用悄了3臺AP灑，3臺WL遍AN干放，片10幅室內(nèi)挺天線（1幅碼壁掛天線/刪9幅全向吸磨頂天線），清覆蓋區(qū)域酒鬼店盼1F列大堂，查2F避會議室與咖宵啡廳，跪3F菜會議室（多帽間），姨4F項健身與休閑增室，耽5F免客房，總覆倒蓋面積約言1500M澇2象。憤系統(tǒng)方案特懶點：絕覆蓋區(qū)域與醬投資額銜——嘗覆蓋區(qū)域涉粥及多個樓層重，各覆蓋區(qū)吃域不規(guī)則，癥信號覆蓋效范果必須達到齒要求；從建秩設(shè)方來講，場投資額要盡勢量節(jié)省。方賄案中采用了捏AP加WL們AN干放的主方法，將A色P的射頻信要號適當(dāng)放大從，用信號饋脂線將WLA充N信號引入探到覆蓋目標(biāo)握區(qū)。桃天泊線功率分配碰均衡忌—澇—齒對覆蓋區(qū)域抱的裝修結(jié)構(gòu)寨必須清楚，崗根據(jù)實地情宵況采用合適馬的覆蓋天線倒；比如，晴室內(nèi)鳳小區(qū)域（1圖00~灰200M歲2獨）采用全向廉吸頂天線，勉空曠的大區(qū)著域（羨300M扮2鞋以上）采用例方向性較好創(chuàng)的壁掛天線波或小板狀天佳線，進行有稿效覆蓋。在躁上例中，漆2F比的多功能廳梅約有丈400M歷2敏，樓層高為棟7米阿，從施工難愿易程度和業(yè)蓋主對工程美聯(lián)觀性的要求束等多方面因進素考慮，采貧用壁掛天線缺比較合適。敘信號引覆蓋區(qū)域的京輕重明顯愚——科根據(jù)實地勘咐測情況，需始要對整個熱可點的覆蓋區(qū)粗域分清重點徹區(qū)域和次要吧區(qū)域；對于消WLAN用遲戶集中的區(qū)溝域，WLA睬N信號要足賣夠強，系統(tǒng)園容量盡量大鵝，對于WL電AN用戶少節(jié)的區(qū)域，盡瘡量從節(jié)省投以資的角度考兇慮系統(tǒng)設(shè)計王。在上例中漸，可以看出凍2F丸多功能廳與北3F撫會議室籃為重點區(qū)域些，拐4F朱為次要區(qū)域注，其它區(qū)域強介于二者之余間；神2F往和舟3F寬的天線稠密宅，銜4F紙的天線就稀包疏，介于二籌者之間的順1F運與賊5F座的區(qū)域均勻妻布放天線。方案小結(jié)：吧在上述方案火中，系統(tǒng)設(shè)樓計兼顧了提宿高信號覆蓋遮質(zhì)量、降低殊工程施工的繞難易程序、灰節(jié)省工程投鉆資額等諸多認(rèn)方面的因素祝，力求WL嶼AN方案最時佳。暢雙網(wǎng)(GS挨M/WLA動N)合一方紅案必怠在此，舉一京個商業(yè)廣場紅的例子來說而明。麗圖3另系統(tǒng)世原理信圖齡該商業(yè)廣場杰4F龜以上為商住深套房盟（該部分無捷WLAN覆晃蓋要求，在粘系統(tǒng)圖中省榆略）電，嚼1F貸-3F喚為仍商防鋪，管其中梯1F未所有商鋪呈辰“錘∩回”蜜形，境2F嚼-3F佳的商鋪呈劈“界回?zé)倍中巫?，如圖4案。安根據(jù)現(xiàn)場著勘測死來看，在商棒業(yè)廣場的1納F~碗3F缸計劃安裝G壞SM信號覆脹蓋系統(tǒng)和W濾LAN信號牧覆蓋系統(tǒng)，械從施工方面紡和節(jié)約投資巡的角度等多座方面宿考慮洽采取需GSM和W言LAN共用姨一套天饋系辮統(tǒng)拿的方案齡，即GSM植/WLAN涉雙網(wǎng)合一兼方案邪。御在這種結(jié)構(gòu)藏的網(wǎng)絡(luò)中，管經(jīng)過寬頻帶棉合路器件，仗將不同頻段著的無線信號喝合路到一條惕饋線上進行須信號傳輸，術(shù)這就是雙網(wǎng)都（或多網(wǎng)）彩合一的實現(xiàn)徐原理。在整句個天饋系統(tǒng)量中，所有無公源器件及信變號線纜均需央支持GSM惡900/1設(shè)800時/1900洗MHz和W望LAN2.司4GHz兩賽個頻段頻率敞，其中寬頻同帶合路器是帆雙網(wǎng)合一系女統(tǒng)中的關(guān)鍵抓器件，寇寬頻帶合路刻器遠應(yīng)徹具有工作頻森帶寬、插入尺損耗小、駐狂波小、塵輸入端之錢間隔離度大拉、功率容量幫大、交調(diào)指西標(biāo)好羞等特點。生根薯據(jù)現(xiàn)場模擬抹測試結(jié)果，蠢1F頸需要安裝3跟幅吸頂天線墾，謠2F惰安裝4幅吸蜂頂天線對廢“爬回反”名字形的商鋪吧進行覆蓋，押3F并安裝2幅吸表頂天線和1稍幅壁掛天線駕，在這樣的塘天線分布系妙統(tǒng)的覆蓋區(qū)辱域，GSM而和WLAN船信號均能達雀到有效覆蓋見。盞根據(jù)實地模爆擬測試發(fā)現(xiàn)柔在建筑物的蒸南北方面上變的各樓間，漫信號易于穿壟透樓層到達夜相鄰樓層，談所以在方案刮中安排了上位述各樓層的砍天線數(shù)量及齡布放位置。醒在源3F沫安裝了1幅久壁掛天線，銀它具有水平寄方向角12羊0喬°常，天線淚增益斬6～８dB余i圈，這是用來掩覆蓋猴1F哈～涼3F接中央的中空你展示廳，并聲對滲1F施~淹3F助吸項天線信微號比較弱的民區(qū)域進行彌厭補覆蓋。蒼經(jīng)過工程開若通后測試，瞞在覆蓋區(qū)域脖WLAN信濁號為檔≥聞-民71dBm捷，滿足建設(shè)確單位的信號杜強度要求。拔圖4淋天饋器件布蟻放圖改上述兩個類抗型的方案例衫子，重點對勿無源天饋系且統(tǒng)進行了詳吃細(xì)的分析，辦以達到最佳客的信號強度幣覆蓋。在W務(wù)LAN熱點詢建設(shè)中，還耽有諸如AP友信道選擇、咽系統(tǒng)用戶容刑量等等問題夸沒有談到，潑下面對此類暫問題統(tǒng)一論法述。壤方案分析綁及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化您AP懶信道選擇望在柳AP奧信道配置方非面，依據(jù)耕802.1訂1b圣及國家無委疊會對飼2.4G撇頻段擴頻設(shè)香備的使用規(guī)培定，該頻段質(zhì)的工作頻率抓帶寬為83倒.5MHz牌，最多有1盒3個信道可嫩用，具體信伐道標(biāo)號及其刃中心頻率如則下所示：泡信道標(biāo)號達中心頻率傳信道低端/繭高端頻率么1庫2412M稀Hz階2401/惰2423M煌Hz枕2杜2417M探Hz到2406/建2428M殼Hz貿(mào)3膀2422M奧Hz務(wù)2411/瞞2433M視Hz弓4饞2427M全Hz叨2416/掀2438M勻Hz支5膏2432M梁Hz爬2421/勿2443M得Hz帶6桐2437M擠Hz濾2426/需2448M載Hz頂7賤2442M盞Hz教2431/豆2453M僑Hz士8達2447M柔Hz岔2436/湖2458M煙Hz畝9懷2452M階Hz灶2441/扣2463M紗Hz若10亞2457M稼Hz代2446/睡2468M農(nóng)Hz近11癥2462M借Hz器2451/援2473M攝Hz搭12漠2467M嫩Hz腫2456/匆2478M車Hz稱13裹2472M離Hz耳2461/勿2483M此Hz谷磁秤堡與表1喂信道頻率表塘根據(jù)上表，涌在尺同一區(qū)域，介存在木多個印AP蠢的情況下，烘為保證抵AP信道頻鋼率肌之間不相互泉干擾，要求好兩個頻道的肯中心頻率間打隔不能低于退25MHz黑，苦即信道頻率棗范圍沒有重門疊，所以相非鄰AP燃間差的信道頻率沖必須兩兩隔遠離，族在向DSSS際技術(shù)此中掠最多可以提醫(yī)供頑3勤個不重疊的讀頻道同時工錘作，應(yīng)用中喝一般選擇1騎，6，11妙三個頻道進恢行頻率規(guī)劃靠，對于熱點矛AP數(shù)伸大于本3時，采用屆同一信道的頂AP之間不關(guān)能有相鄰和莊重疊的信號碎覆蓋區(qū)域院。地在碑前面所舉的刑兩個例子中偽，均銅只使用了古3個AP，阿所以它們的香信道選擇可帖以指定為1惜，6，11廟當(dāng)中的任意國一個；在單面網(wǎng)WLAN潔的方案中，庸如果還有拒6F信、進7F倚等樓層，這汁時所用AP碧數(shù)將大丘于漠3，那么在嚇6F贈的AP信道項一般選擇與輛1F吹的AP相同共，依次類推楊7F僑選擇與吩3F吊的AP相同達，等等。仔系統(tǒng)碑用戶批容量睛假設(shè)一個前途提：熱點的鼓機房設(shè)備與雅運營商中心劇機房之間有攔足夠大的數(shù)嗽據(jù)傳輸速率謙?？蛯τ谂粕鲜鰞衫泻?，根據(jù)設(shè)備意性能及系統(tǒng)望建設(shè)的合理楊性，我們一逗般給定支熱點上的A類P緒用戶容量燭為：25用筋戶居／趕AP，題則程某一熱點的脖系統(tǒng)用戶容狼量=25趟╳皺AP數(shù)量沒在此，我們價以第一個例舌子的方案來血講述，如何禾優(yōu)化WLA慘N軍網(wǎng)絡(luò)曾的用戶容量什配置恒問題？在商蛾務(wù)過程中，淋可能有這樣牽的情況發(fā)生炭，一個商業(yè)稿活動正在酒潛店拾2F士的多功能廳斗舉行，這時秧這個地方的統(tǒng)用戶可能超飄過25，假悔設(shè)有40個幣用戶，要滿肚足用戶的需架要，就得增三加AP數(shù)量移，這是其一止；當(dāng)與會人女員在多功能零廳舉行完會殖議后，可以票還需要到擇3F辰的會議間進軋行分組討論室或開會，這跑時縮3F島的AP用戶候容量又將成糧為網(wǎng)絡(luò)瓶頸礎(chǔ)，需要增加泊AP數(shù)量，謊這是第二點朽；如果這樣件簡單增加覆稈蓋區(qū)域AP羨數(shù)量，那么匙2F鑼和愿3F雄就將需要4疑個AP；針這樣不但增叛加了信道選麗擇的難度，梳又造成了A僻P切資源五浪費。捆于是我們提具出將嫩2F投和巾3F英原有的兩個疲AP進行電慚橋合路的方銅案來解決上勤述情況：用唉戶數(shù)量突發(fā)稈增加而造成發(fā)的用戶容量誼瓶頸。請看樓下面的勻電橋合路于原理圖材(圖5)鍛：楚圖5W宿LAN電橋皮合路原理圖突在電橋的I混-A輸入端古饋入一路W干LAN信號癥/信道1，坐在I-B輸迎入端饋入另握一路WLA翼N信號/信后道11；經(jīng)航過電橋合路械后，在O-器1/O-2別兩個輸出端魯均可得到信寇道1和11列的復(fù)合WL寺AN信號，夏然后將兩路皆輸出端分別舅接入原偷2F代/凍1F書和染3F乏/晉4F鵝的天饋系統(tǒng)曲，那么在洪2F關(guān)多功能廳中侮用一幅天線鄭就確實現(xiàn)了后兩個信道（簽1和11）蒸的信號進行孕覆蓋疏，用戶容量譯，同樣在荷3F槽的會議室內(nèi)火同一天線舍也有兩個信病道信號朗。在不改變順熱點整個網(wǎng)催絡(luò)拓?fù)涞那檠r下，提高鴉了系統(tǒng)的利串用率，雖然差系統(tǒng)容量的羽總量沒有增籃加，但使網(wǎng)茂絡(luò)信號覆蓋撇更加合理了暴。亂為糞了防止上行菠信號相互串桿入對方端口僻，在電橋的匯輸入端，兩撿路輸入信號機的頻率不能薦同頻或鄰頻妨，最好是頻初率間隔盡量拍大。一般地敏選取信道1喪和信道11常作為輸入信撿號最合適。盒信號強度及蹲干擾問題虎由于WLA棒N信號使用煌ISM頻段帆，在這一頻小段范圍干擾炎源較多，比歉如一些醫(yī)療凍設(shè)備、廚房部微波器具以丸及其他工業(yè)挑設(shè)備，等等甲。但WLA頸N信號的干羽擾問題大多帝數(shù)是同一運式營商/企業(yè)粥WLAN設(shè)喘備之間或不庭同運營商/棟企業(yè)的WL箏AN設(shè)備之炒間造成的，吧主要表現(xiàn)為替：同一區(qū)域紛同一運營商莊用了多于3奇?zhèn)€AP進行麥覆蓋，AP予信道存在重慈復(fù)，造成同落頻干擾；同努一區(qū)域不同內(nèi)運營商的多竹個（>3）購AP，不同柔運營商可能鑄AP信道的陜規(guī)劃不一致洋，造成同頻事或鄰頻干擾有。棍目前，還沒釘有一個可靠超的辦法能徹獻底解決WL暴AN設(shè)備之享間的干擾問伙題，但可以內(nèi)通過調(diào)整A培P的發(fā)射功莫率來改善覆廊蓋區(qū)域的W釋LAN信號難。纏AP的發(fā)射破功率一般軟大件可調(diào)，分打為斧二方或四個檔次俱，煎根據(jù)實際需蝕要降低功率杠，適當(dāng)縮小誼AP的覆蓋露范圍，達到伸減少同頻或行鄰頻干擾。繼如果干擾主般要來自自身豬的AP信號籃，那么可以滾用天饋系統(tǒng)成擴展單個A阻P的覆蓋范煮圍，使其同宇一信道的A漁P壞之間有足夠振的空間間隔免。比如上述惡的單WLA作N方案所述牧