wlan設計基礎培訓

無線院傳輸所趙樂君2009年9月WLAN根底知識與工程實例浙江電信WLAN網(wǎng)絡建設思路浙江電信WLAN網(wǎng)絡設計原那么浙江電信WLAN網(wǎng)絡設計實例提綱一、浙江電信WLAN網(wǎng)絡建設思路總體建設思路總體設計原那么組網(wǎng)方式浙江電信無線數(shù)據(jù)業(yè)務建設思路：充分發(fā)揮浙江電信的網(wǎng)絡資源優(yōu)勢，通過以CDMA20001XEV-DOA系統(tǒng)實現(xiàn)廣覆蓋和熱點覆蓋、WLAN系統(tǒng)熱點和熱區(qū)覆蓋的網(wǎng)絡建設策略，提高網(wǎng)絡質(zhì)量和數(shù)據(jù)業(yè)務的市場占有率。1.1總體建設思路浙江電信WLAN網(wǎng)絡建設思路：宜充分利用浙江電信網(wǎng)絡資源優(yōu)勢，明確建設策略和建設目標，采用靈活、清晰的〔〔C+W網(wǎng)絡共建共享〕+〔WLAN獨立新建〕〕建設方式。1.2總體設計原那么1〕WLAN網(wǎng)絡的設計應基于現(xiàn)有的電信城域數(shù)據(jù)網(wǎng)，不再單獨組網(wǎng)，不宜改變現(xiàn)有城域網(wǎng)的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。2〕WLAN網(wǎng)絡接入點的設計應以覆蓋熱點區(qū)域為主，包括機場、高校、星級酒店、寫字樓群、會展中心、電子產(chǎn)品市場、醫(yī)院等。3〕WLAN網(wǎng)絡應盡量利用電信原有的傳輸資源，應優(yōu)先選用PON或LAN接入〔采用專用交換機接入〕；假設無PON或LAN資源，宜采用ADSL接入方式。4〕確需采用ADSL方式接入時，可采用瘦AP模式，通過AC實現(xiàn)AP的管理。5〕WLAN業(yè)務的認證、計費系統(tǒng)宜采用集中后臺方式。1.3組網(wǎng)方式

集中式組網(wǎng):集中式組網(wǎng)由瘦AP和AC構(gòu)成。集中式組網(wǎng)架構(gòu)的層次清晰，瘦AP通過AC進行統(tǒng)一配置和管理。在接入點多，用戶量大，同時用戶分布較為集中的情況下，宜采用集中式組網(wǎng)方式。自治式組網(wǎng)：自治式組網(wǎng)由胖AP構(gòu)成，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)簡單。在接入點少、用戶量少、網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)簡單的情況下，宜采用自治式組網(wǎng)方式。分布式組網(wǎng):分布式組網(wǎng)是集中式組網(wǎng)的一種擴充，由多個集中式組網(wǎng)的WIFI網(wǎng)絡通過有線或者無線的方式互聯(lián)在一起構(gòu)成。在接入點多，用戶量大，同時用戶分布較廣的組網(wǎng)情況下，宜采用分布式組網(wǎng)方式。“胖AP”：在自治式架構(gòu)中，AP完全部署和端接802.11功能。每個AP都可以作為網(wǎng)絡上的一個單獨的網(wǎng)絡實體，進行獨立的管理。這種網(wǎng)絡中的接入點通常被稱為“胖AP”自治式組網(wǎng)AC和“瘦AP”：集中式架構(gòu)是一種層次化的架構(gòu)，包括一個負責配置、控制和管理多個AP的WLAN控制器。WLAN控制器也被稱為接入控制器〔AC〕。802.11功能由AP和AC共同承擔。與自治式架構(gòu)相比，這種模式中的AP的功能有所減弱，因此它們又被稱為“瘦AP”。集中式組網(wǎng)胖AP具備以下特點：1、獨立設備智能化高，自治型組網(wǎng)2、產(chǎn)品和組網(wǎng)成熟度高3、整網(wǎng)分布式部署，可靠性高4、初期投資低胖瘦AP選用原那么瘦AP具備以下特點：1、輕量型AP設備，非智能化，操作簡單2、集中的網(wǎng)絡管理，便于管理和維護3、更高的平安控制4、無縫漫游胖瘦AP的設備選擇需要遵循以下原那么：1、胖AP適用于建設規(guī)模不大、AP之間關(guān)聯(lián)程度低，初期投資有限的場合2、瘦AP適用于大規(guī)模密集部署、對平安控制要求高、有音視頻漫游的場合3、胖瘦AP的方案可結(jié)合實際的應用需求和投資進行選擇4、胖瘦AP之間應支持通過軟件進行升級轉(zhuǎn)換二、浙江電信WLAN網(wǎng)絡設計原那么選點原那么覆蓋規(guī)劃頻點規(guī)劃和干擾控制系統(tǒng)容量設計無線網(wǎng)絡效勞質(zhì)量指標系統(tǒng)覆蓋設計要求和步驟室內(nèi)覆蓋設計室外覆蓋設計天線設計功率和密度1)網(wǎng)絡的建設應以滿足業(yè)務覆蓋需求和熱點需求為原那么。2)公眾無線局域網(wǎng)的建設以業(yè)務需求、經(jīng)濟效益為導向，并以一定的前瞻性地選擇熱點。2.1選點原那么室內(nèi)熱點區(qū)域的選址原那么室外熱點區(qū)域的選址原那么1〕高校園區(qū)、企業(yè)園區(qū)；2〕廣場、街道、景區(qū)等室內(nèi)熱點區(qū)域的延伸區(qū)域；3〕在進行城市道路區(qū)域內(nèi)進行WLAN網(wǎng)絡規(guī)劃時應充分考慮主干道路的延伸傳播和路邊行道樹的傳播損耗對AP站址選擇的影響。4〕風景區(qū)覆蓋應注意植被季節(jié)變化、景區(qū)整體景觀的保護對于AP站址和天線選擇的影響。5〕在滿足熱點區(qū)域覆蓋需求的情況下，AP站址選擇應優(yōu)先利用目前電信已有PHS系統(tǒng)和室內(nèi)分布系統(tǒng)等相關(guān)資源，以節(jié)省投資。2.2覆蓋規(guī)劃1)AP覆蓋方式包括室內(nèi)綜合分布式系統(tǒng)覆蓋、室內(nèi)獨立AP覆蓋和室外獨立AP覆蓋，設計時應根據(jù)覆蓋場點的實際情況進行選擇。2)室內(nèi)綜合分布式覆蓋適用于有多系統(tǒng)綜合覆蓋或建筑面積比較大、用戶分布比較廣的場合,如大型辦公樓、商務樓、酒店、賓館、機場、會展中心等。3)獨立AP布點覆蓋適用于建筑結(jié)構(gòu)較簡單、面積相對較小、用戶相對集中的場合及對容量需求較大的區(qū)域，如會議室、酒吧、休閑中心等。4)室外AP布點覆蓋適用于對室外公共場所開闊地帶〔如廣場、社區(qū)、校區(qū)、園區(qū)〕、低淺樓群〔如延街的商鋪、磚混多層樓宇〕和較難進行室內(nèi)施工的熱點。2.3頻點規(guī)劃和干擾控制頻點規(guī)劃和系統(tǒng)內(nèi)干擾控制:1)在一個AP覆蓋區(qū)內(nèi)直序擴頻技術(shù)最多可以提供3個不重疊的信道同時工作?？紤]到制式的兼容性，相鄰區(qū)域頻點配置時宜選用1，6，11信道。2)頻點配置時首先應對目標區(qū)域現(xiàn)場進行頻率檢測，對于覆蓋區(qū)域內(nèi)已有AP采用的信道，應盡量防止采用。3)對于室外區(qū)域干擾宜采用調(diào)整天線方向角，防止天線主瓣對準干擾源的方式或調(diào)整功率。4)對于室內(nèi)區(qū)域存在多套室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的情況，應充分考慮其他運營商使用的頻段，設計時預留必要的保護頻帶，以滿足干擾保護比的要求。5)室外AP覆蓋區(qū)頻點配置時，為了實現(xiàn)AP的有效覆蓋，防止信道間的相互干擾，在信道分配時宜引入移動通信系統(tǒng)的蜂窩覆蓋原理。對1，6，11信道進行復用。6)室內(nèi)AP覆蓋區(qū)頻點配置時應充分利用建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從平層和相鄰樓層的角度盡量防止每一個AP所覆蓋的區(qū)域?qū)M向和縱向相鄰區(qū)域可能存在的干擾。7)系統(tǒng)設計時應注意防止干擾源的影響。1)WIFI系統(tǒng)同頻段干擾源的種類主要包括微波爐、防盜設施〔商場門檢等〕、其它大功率的電子設備。其中藍牙等小功率設備對WIFI網(wǎng)絡的影響很小，可以忽略；微波爐等大功率設備對WIFI網(wǎng)絡的影響較大，在網(wǎng)絡設計時應注意遠離此類設備。2)AP應該遠離干擾源2-3米隔離距離設置。無法滿足隔離距離時盡量防止同時開啟。與其他系統(tǒng)間干擾協(xié)調(diào):2.4系統(tǒng)容量設計

并發(fā)用戶數(shù)：建議按照每個AP的并發(fā)15個用戶進行設計和計算AP數(shù)量。吞吐量要求：在目標覆蓋區(qū)域內(nèi)僅有一個終端，且為室內(nèi)AP和WIFI終端無阻擋的近距離傳播環(huán)境下，系統(tǒng)吞吐量設計按照如下要求：在802.11b模式下，上行或下行單向吞吐量應不低于5Mbps(不加密)；在802.11g模式下，上行或下行單向吞吐量應不低于18Mbps(不加密)。容量設計：WIFI容量計算方式：每用戶速率＝〔每AP連接速率×傳輸效率〕/〔2×用戶數(shù)量×用戶同時使用率〕其中：每AP根本連接速率：802.11b每個AP的最大連接速率為11Mbps，802.11g每個AP的最大連接速率為54Mbps；傳輸效率：表示總開銷效率因子，包括MAC效率和糾錯開銷，取50%；用戶數(shù)量×用戶同時使用率：得到同時使用系統(tǒng)的實際用戶數(shù)量；在計算每用戶的雙向速率時，應將計算得到的用戶速率再除以2。擴容原那么:1)室內(nèi)綜合分布式覆蓋方式，由于AP覆蓋范圍較廣，因此應重點關(guān)注信號源容量配置；2)可通過控制單個AP覆蓋范圍、增加AP數(shù)量的方式增加容量；3)在頻段受限和終端兼容的情況下，可使用802.11a制式增加容量。2.5無線網(wǎng)絡效勞質(zhì)量指標1)信號覆蓋電平目標室外覆蓋區(qū)內(nèi)95%以上的區(qū)域信號接收電平值>-75dBm；目標室內(nèi)覆蓋區(qū)內(nèi)98%以上的區(qū)域信號接收電平值>-75dBm。2)信號質(zhì)量目標覆蓋區(qū)域95％以上位置，用戶終端無線網(wǎng)卡接收到的下行信號C/I值〔干擾保護比〕應大于20dB。3)數(shù)據(jù)速率在目標覆蓋區(qū)域內(nèi)，要求單用戶接入時峰值數(shù)據(jù)傳輸速率不低于4Mbits/s，在多用戶接入數(shù)據(jù)傳輸速率不低于100kbits/s。并支持用戶覆蓋區(qū)域內(nèi)慢速移動。4)信號外泄室內(nèi)WIFI信號泄漏至室外10米處的信號強度應不高于-75dBm。2.6系統(tǒng)覆蓋設計要求和步驟

系統(tǒng)覆蓋設計總體要求：1)滿足《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標準》〔GB9175-1988〕對微波輻射的要求。2)滿足WIFI無線網(wǎng)絡效勞質(zhì)量指標。系統(tǒng)設計宜遵守設計步驟：1)確定WIFI網(wǎng)絡覆蓋系統(tǒng)的建設目標；2)確定WIFI網(wǎng)絡覆蓋系統(tǒng)初始方案；3)用戶數(shù)測算；4)頻率規(guī)劃和干擾分析；5)鏈路預算；6)無線模擬測試；7)調(diào)整WIFI覆蓋系統(tǒng)方案；8)確定最終方案。系統(tǒng)設計文件內(nèi)容：1)熱點覆蓋區(qū)域工程概況2)WIFI系統(tǒng)組網(wǎng)方式3)模擬測試結(jié)果4)信號分布系統(tǒng)鏈路計算5)信號源設置方案6)頻道配置方案7)AP管理地址規(guī)劃8)ESSID配置9)合路可行性分析〔可選〕10)設備選型及性能說明11)安裝說明12)供電系統(tǒng)方案2.7室內(nèi)覆蓋設計室內(nèi)覆蓋采用新建、改造CDMA2000綜合分布系統(tǒng)，和室內(nèi)獨立AP放裝方式進行覆蓋。新建CDMA2000和WIFI分布系統(tǒng)的站點：CDMA2000網(wǎng)絡和WIFI網(wǎng)絡整體規(guī)劃，統(tǒng)一設計已有CDMA2000室分分布系統(tǒng)改造WIFI系統(tǒng)的站點：改造原有系統(tǒng)，引入WIFI信號合路覆蓋無需進行CDMA2000室內(nèi)覆蓋的WIFI熱點：采用WIFI獨立分布系統(tǒng)組網(wǎng)設計原那么〔一〕新建CDMA2000和WIFI分布系統(tǒng)的站點：對于新建CDMA2000分布系統(tǒng)站點如果有WIFI業(yè)務的需求，那么需要CDMA2000網(wǎng)絡和WIFI網(wǎng)絡整體規(guī)劃統(tǒng)一設計，充分發(fā)揮資源優(yōu)勢共建共享。建議WIFI系統(tǒng)的供電系統(tǒng)和CDMA2000分布系統(tǒng)共享，采用本地供電方式。已有CDMA2000室分分布系統(tǒng)改造WIFI系統(tǒng)的站點：1)室內(nèi)綜合分布系統(tǒng)應做到結(jié)構(gòu)簡單，工程實施容易，不影響目標建筑物原有的結(jié)構(gòu)和裝修。2)室內(nèi)無線綜合分布系統(tǒng)應具有良好的兼容性和可擴充性，應滿足CDMA、PHS、WIFI等系統(tǒng)接入要求。3)目標覆蓋區(qū)域內(nèi)應防止與室外信號之間過多的切換和干擾、防止對室外AP布局造成過多的調(diào)整。4)系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)應易于拓展與組合，便于后續(xù)改造引入移動業(yè)務、增加AP等。應根據(jù)鏈路預算和原室內(nèi)分布系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，合理選擇合路點的安裝位置，在滿足WIFI覆蓋/容量要求的前提下，盡量減少合路節(jié)點。5)室內(nèi)分布系統(tǒng)信源AP安裝位置應滿足便于調(diào)測、維護和散熱需要，設備周圍的凈空要求按設備的相關(guān)標準執(zhí)行。6)室內(nèi)分布系統(tǒng)信源AP供電宜采用本地供電方式。7)對于覆蓋面積小且布放線纜傳輸困難的熱點區(qū)域，宜采用多AP直接覆蓋熱點區(qū)域，AP可視現(xiàn)場環(huán)境外置掛放或內(nèi)置于吊頂中。吊頂中安裝應注意滿足維護需要。8)建議WIFI系統(tǒng)的供電系統(tǒng)和CDMA2000分布系統(tǒng)共享，采用本地供電方式。設計原那么〔二〕無需進行CDMA2000室內(nèi)覆蓋的WIFI熱點：對于電信沒有室內(nèi)分布系統(tǒng)的樓宇且該建筑結(jié)構(gòu)較簡單、用戶相對集中的場合，可采用WIFI獨立分布系統(tǒng)組網(wǎng)，以滿足WIFI信號覆蓋需求。為了保障WIFI網(wǎng)絡的穩(wěn)定性，建議采用POE供電方式。設計原那么〔三〕1)室內(nèi)分布型AP設備對于建筑面積較大、用戶分布較廣且已建有多系統(tǒng)合用的室內(nèi)分布系統(tǒng)的場合，如大型辦公樓、商住樓、酒店、賓館、機場、車站等場景宜選用室內(nèi)分布型AP設備，該類型設備接入室內(nèi)分布系統(tǒng)作為WIFI系統(tǒng)的信號源，以實現(xiàn)對室內(nèi)WIFI信號的覆蓋。AP選型和應用〔一〕2)室內(nèi)放裝型AP設備對于建筑結(jié)構(gòu)較簡單、面積相對較小、用戶相對集中的場合及對容量需求較大的區(qū)域，如小型會議室、酒吧、休閑中心等場景宜選用室內(nèi)放裝型AP設備，該類型設備可根據(jù)不同環(huán)境靈活實施分布，也可同時工作在AP和橋接等混合模式下。AP選型和應用〔二〕3)集中控制型AP設備對于接入點多，用戶量大，且用戶分布較為集中的場合下，如學校、大型會展中心等大型場所，宜選用集中控制型AP設備組網(wǎng)。AP選型和應用〔三〕2.8室外覆蓋設計

設計原那么1)室外與室內(nèi)空曠區(qū)域總體宜以蜂窩狀布局，包括水平方向與垂直方向，將信號均勻分布，控制每個AP覆蓋區(qū)域的重疊區(qū)域；2)天線宜布放在高處，減少人員走動等環(huán)境變化對信號傳播的影響，改善AP的接收性能；3)天線安裝時應確保天線主波束方向正對覆蓋目標區(qū)域，保證良好的覆蓋效果；4)天線安裝位置確實定應使信號在目標覆蓋區(qū)內(nèi)盡可能少穿透隔斷、穿透時與隔斷垂直，以減少信號衰減；5)天線安裝位置需遠離大功率電子設備；6)在選擇天線布放位置時應注意躲避可能影響無線射頻信號傳播的障礙物，如金屬架、金屬屏風等物體；7)AP使用橋接方式時，不應超過2跳；8)AP和天線做好防水和防雷接地，并加裝天饋避雷器。9)為了保障WIFI網(wǎng)絡的穩(wěn)定性，降低維護難度，建議采用POE供電方式〔AP設備最大負載<13W〕。1)室外蜂窩覆蓋對于中小規(guī)模室外覆蓋，如公共廣場、居民小區(qū)、學校校園、公園園區(qū)、室外人口較為聚集的空曠地帶等場合，宜選用室外放裝型AP設備，該類型設備可組成蜂窩狀網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對室外的覆蓋。AP選型和應用〔一〕2)全