无线网络勘测与设计

无线网络勘测与设计 ISSUE 2.0 日期： 杭州华三通信技术有限公司 版权所有，未经授权不得使用与传播 引入 n 在无线局域网部署前，我们并不能明确地知道设备的 部署数量和安装方式。只有在对覆盖地点进行勘测和 指标计算后，才能确定出 AP、天线及其他器件的型 号和数量。同时通过勘测和指标计算，才能确定 AP 布放的位置、天线的方位角等工程设计参数，作为工 程安装的指导资料。 课程目标 学习完本课程，您应该能够： n 掌握 WLAN网络勘测与设计的工作内容 和方法 n 掌握 WLAN室内覆盖勘测设计原则 n 掌握 WLAN室外覆盖勘测设计原则 n 掌握 WLAN各种勘测、设计模板 目录 n WLAN网络勘测操作指导 n WLAN室内覆盖勘测设计 n WLAN室外覆盖勘测设计 4 WLAN网络勘测操作指导 l 网络勘测前的准备 l 业主提供的保障条件 l 网络勘测的内容 5 网络勘测前的准备 l WLAN工程设计人员在接到网规任务书后，首先应仔细阅 读 H3C无线系统现场工勘规范 ，制定网规实施计划， 就网络勘测条件和网络勘测计划与需求方共同协商，明确 以下信息： 确定覆盖区域，并明确覆盖要求 熟悉覆盖区域的平面图 了解现 网组网情况 6 网络勘测前的准备 工具包 l 作为一个合格的勘测人员，在实施无线网络勘测前，需要 准备的工具包： 硬件 携带企业级无线网卡 2-3块。推荐使用能够和无线抓包软件 WildPackets AiroPeek 兼容的无线网卡，具体型号列表可以查阅 www. wildP。 建议使用客户实际当中会使用到的无线客户端，如 PDA、 WiFi Phone等。 AP及无线交换机视项目推荐型号而定。 卡片型数码照相机 长距离测距尺 各类增益天线 后备电源 胶带、捆扎带 7 网络勘测前的准备 工具包 l 作为一个合格的勘测人员，在实施无线网络勘测前，需要 准备的工具包： 软件 流量测试软件 NetIQ Chariot 信号测试软件 NetStumbler 无线分析 /抓包软件 AirMagnet Laptop Analyzer 无线路测软件 AirMagnet_Surveyor 无线抓包软件 WildPackets AiroPeek 无线分析平台 -黄马甲 无线勘测 /定位分析平台 -Ekahau 8 业主提供的保障条件 l 确定覆盖区域，并明确覆盖要求 l 直接提供覆盖区域的平面图 l 提供设备可能的安装位置 l 提供现网组网情况 l 负责协调现场情况 l 协调覆盖区域的物业管理人员随同勘测，并对设备的安装 位置、供电方式等作出明确的答复 9 网络勘测的内容 l 覆盖区域平面情况，包括覆盖区域的大小、平面图 l 覆盖区域障碍物的分布情况，以分析对信号的阻挡 l 需要接入的用户数量和带宽要求 l 设备可以安装的位置 l 现网有线网组网情况，出口资源等 推荐通过 客户需求 调查表 对用户需求进行详细调研 如何获得平面图 室内勘测 l 物业或网管中心提供的覆盖区域 CAD文件或纸件 l 对外宣传的楼层示意图 室外勘测 l 物业管理单位 提供的室外示意图或标准地图 l Google earth l E都市 3D地图 10 如何获得平面图 11 目录 n WLAN网络勘测操作指导 n WLAN室内覆盖勘测设计 n WLAN室外覆盖勘测设计 WLAN室内覆盖勘测设计 l室内覆盖规划原则 l 室内信号损耗及传播模型 l室内覆盖类型划分 l 典型室内覆盖应用 13 WLAN室内覆盖规划原则 l WLAN室内规划一般只考虑在同一楼层区域内通过 WLAN 方式接入该区域的数据用户，楼内不同楼层应该分别考虑 进行覆盖规划。 l 在规划 WLAN网络时，首先应该考虑的是 AP与无线终端之 间无线信号的有效交互，其次是接入用户的有效带宽。 14 WLAN室内传播模型 l WLAN信号室内传播时，接收电平估算公式如下： PrdB = PtdB + GtdB - PldB + GrdB PrdB为接收电平； PtdB为最大发射功率； GrdB为接收天线增益； GtdB为发射天线增益； PldB为路径损耗 . 15 空间传播损耗 l 就电波空间传播损耗来说， 2.4G频段的电磁波有近似的路 径传播损耗公式为 ： PathLoss(dB) = 46 + 10*n*LogD（ m） 其中， D为传播路径， n为衰减因子。 近似的认为，每增加一倍覆盖距离，信号强度减少 6dB l 如果在精确的信号覆盖情况下，我们可以把信号强度的变化 看成路 径损耗的变化 16 问题 l 一般写字楼内的办公环境情况下 n取值为 2.76。 距离（ m） 10 50 100 传播损耗（ dB） ？ ？ ？ PathLoss(dB) = 46 +10* n*Log D（ m） 17 解答 l 一般写字楼内的办公环境情况下 n取值为 2.76。 距离（ m） 10 50 100 传播损耗（ dB） 73.6 92.9 101.2 PathLoss(dB) = 46 +10* n*Log D（ m） 18 信号穿透损耗估测 l 在 WLAN 工程中，需要通过现场勘查的方式了解建筑物和周围各种物 质的材质，从而来确定 WLAN设备的安装位置。例如将 AP置于相对较 高的位置，可以有效地消除 AP与无线终端之间的固定的或移动的遮挡 物，从而能够保证 WLAN的覆盖范围，保障 WLAN的畅通。 l 2.4GHz电磁波对于各种建筑材质的穿透损耗的经验值如下： 隔墙的阻挡（砖墙厚度 100-300mm）： 20-40dB； 楼层的阻挡： 30dB以上； 木制家具、门和其它木板隔墙的阻挡： 2-15dB； 厚玻璃（ 12mm）： 10dB l 在衡量墙壁等对于 AP信号的穿透损耗时，需考虑 AP信号入射角度 19 少 信号穿透损耗估测 障碍物 开阔地 木制品 石膏 合成材料 煤渣砖块 石棉 玻璃 玻璃中的金属网 金属色彩的玻璃 人的身体 水 砖块 大理石 陶瓷制品 纸 混凝土 防弹玻璃 镀银 金属 衰减程度 无 少 少 少 少 少 少 中等 中等 中等 中等 中等 高 高 高 高 非常高 非常高 举例 自助餐厅、庭院 内墙、办公室隔断、门、地板 内墙（新的石膏比老的石膏对无线信号的影响大） 办公室隔断 内墙、外墙 天花板 没有色彩的窗户 门、隔断 带有色彩的窗户 大群的人 潮湿的木头、玻璃缸、有机体 内墙、外墙、地面 内墙、外墙、地面 陶瓷瓦片、天花板、地面 一卷或者一堆纸 地面、外墙、承重梁 安全棚 镜子 办公桌、办公隔断、混凝土、电梯、文件柜、通风设备 20 室内覆盖类型划分 lWLAN室内覆盖的区域按区域半径分为大于 AP覆盖半径区域和小于 AP覆盖半径区域。 lWLAN室内覆盖的区域按接入用户的数量分为高密度用户区域、低密 度用户区域。 同时接入的终端数量 30（高密度用户数量） 覆盖区域 半径 60m 家庭、酒吧、咖啡馆、会议室 酒店、综合办公场所、写字楼 教室、大开放式办公区 礼堂、体育馆 21 半径小、并发用户少区域的覆盖规划 l 此类区域一般半径在 60m以下，不存在大的障碍物，而且 需要接入的用户也不会太多，可以直接使用一个 AP就可 全部覆盖。 l 此类区域一般有 小会议室、酒吧、咖啡馆、居民家庭等。 l 对于居民家庭，合理地选择 AP布放位置也可兼顾各房间 的无线信号覆盖。 22 礼堂覆盖 l 举例： 某个礼堂大小是 20m 40m，有座位 100个，但无线用户数量不 多，一般为 20-30个。 20m 40m 礼堂覆盖壁挂式安装 40m 礼堂覆盖吸顶式安装 23 半径小、并发用户多区域的覆盖规划 l 此类区域的内部较为空旷，没有墙壁的阻挡，但由于接入 用户的数量原因，要求使用多个 AP进行覆盖。 l 此类区域一般有开放式办公区域、大型阶梯教室、大型会 议中心等。 l 举例： 某个办公区域大小是 25m 40m，有办公座位 100个，各座位都配 备一台计算机，均采用无线方式上网。 24 办公区域 l 区域内无线用户数量较多，除需考虑 AP的覆盖范围外，更应保证各 用户的有效带宽，故需部署多个 AP。 l 在 AP部署时，应考虑 AP间信道的划分。 AP1 : Channel 1 AP2 AP2 : Channel 6 AP3 : Channel 11 AP1 40m AP3 25m 25 半径大、用户少区域的覆盖规划 l 这些区域如综合功能区域、酒店客房等是主要的 WLAN室内应用场所，需要作简单的网规。对这 些区域，可以根据房间、墙壁、立柱等分割成较 小的区域 方法 1：使用小功率 AP分别进行覆盖，覆盖方式可按照 半径小用户少区域的覆盖方式。覆盖时需要注意 AP频 点的隔离。 方法 2：使用室内分布式系统。 26 勘测位置 VS 部署位置 27 勘测位置 VS 部署位置 几个问题 l 一般来说，当采用天花板式部署的时候，从美观性、维护 性以及覆盖性来看都会取得较好的平衡，但是，有几个问 题必须重视： 如果覆盖区域的障碍物对射频信号的吸收、折射、散射、反射的影响 较大，将会大大降低信号质量 通常情况下，可以考虑通过降低功率和调整信道来减少可能的同频、 邻频干扰，实现“微蜂窝”的组网架构 楼层间的信号泄露通常是难以避免的，需 要通过合理的调整来减少 楼层中难以避免的承重柱、支撑结构等，都会对射频信号的传播带来 不利的影响 28 勘测位置 VS 部署位置 几个问题 29 勘测位置 VS 部署位置 几个问题 30 室内部署位置的优化原理 由于无线信号的空间传播是 3维的，所以给我们的设计、部署 和排错带来了极大的困难。为了保证满足一定的用户密度、 无干扰信道以及应用程序需求，我们需要尽可能的减少 3维空 间中的信号可见数量。 31 室内部署位置的优化原理 客户端的漫游更多的是取决于客户端驱动程序算法， RSSI、 SNR、 上一次接入终端等因素都会带来影响，当然，最主要的因素还是从 一台 AP到另一台 AP的信号强度变化。 根据经验，当移动用户以 3+m/s的速率行走时，他将穿越 4+个无线 覆盖区在 15s内。 (暂不考虑跨楼层信号泄露 ) 32 跨楼层信号泄露 当在 3维空间内考虑信号覆盖情况时，跨楼层的信号泄露是无法绝 对避免的，所以，伴随而来的无线链路质量问题需要优先考虑 33 无线网络优化 无线网络优化的 3大手段： 1 天线选择 全向、定向、杆状、平板、八木、吸顶等 2 发射功率调整 手工调整、自动调整 3 信道调整 手工调整、自动调整 34 无线网络优化 场景描述： 1 两条交叉的走廊将 4个不同部门分割开 2 Marketing和 Sales部门会经常相互移动办公 3 Engineering群组会经常有大量的瞬时用户存在，他们对带宽要求较高， 很多人建议每一间房间都放一台 AP 4 在两个走廊交叉的区域，摆放了许多工艺品等对射频信号衰减较大的物 品 暴露的问题： 1 上图是根据软件自动测算出来的理论覆盖图，并没有从用户应用、用户 密度、工作流等方面综合考虑 2 部分区域还有信号覆盖盲区 3 在需要经常移动的 Sales和 Marketing办公区域，用户移动时会发生多次 小区切换，极限情况下甚至达到 4次 4 在走廊 1移动的用户只能通过泄露信号覆盖，信号质量较差 35 无线网络优化 修改方案： 1 Engineering区域的 AP移置角落处，采用定向平板天线覆盖 2 Marketing和 Sales部门之间通过 1台 AP覆盖，不再出现跨小区切换 3 在走廊 1的一头采用高增益定向天线覆盖，可以考虑使用八木天线 36 室内 3D无线网络设计 1 37 室内 3D无线网络设计 2 38 室内 3D无线网络设计 3 39 室内 3D无线网络设计 4 40 室内 3D无线网络设计 5 41 室内 3D无线网络设计 6 42 室内 3D无线网络设计 7 43 典型室内覆盖应用 l 下面按照室内覆盖的原则和各种室内覆盖类型的 覆盖方式完成以下两个典型的室内覆盖应