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WLAN技术交流 目录 WLAN网络建设方案 一 WLAN网络介绍与定位 WLAN WirelessLocalAreaNetwork 基本定义 应用无线通信技术将计算机设备互联起来 构成可以互相通信和实现资源共享的网络体系 特点 不再使用通信电缆将计算机与网络连接起来 而是通过无线的方式连接 从而使网络的构建和终端的移动更加灵活 WLAN网络覆盖主要技术指标 信号覆盖电平 对有业务需求的楼层和区域进行覆盖 目标覆盖区域内95 以上位置接收信号强度不低于 75dBm 信号质量 目标覆盖区域内95 以上位置 用户终端无线网卡接收到的下行信号C I值应不低于10dB 信号外泄 室内WLAN信号泄漏到室外10m处的强度不高于 75dBm 数据速率 在目标覆盖区域内 要求单用户接入时数据传输平均速率不低于4Mbps 在多用户接入时每用户实际数据传输速率不低于100kbps 并支持用户在覆盖区域内慢速移动 一 WLAN网络介绍与定位 WLAN与CDMA的比较 业务初步定位 目录 WLAN网络建设方案 二 WLAN组网介绍 自治式组网方式 胖AP 集中式组网方式 瘦AP WLAN网络规模越大 AC AP集中控制式组网建设方式显得具有一定的成本优势 而且在使用场景越复杂 用户密度越高的应用场景下 AC AP集中控制式组网建设方式独有的负载均衡 干扰避免 L2 L3层漫游等技术更显特色 但鉴于目前各厂家的AC与AP之间隧道协议均为私有协议 各厂家设备相互不兼容 只能分片使用不同厂家设备建设WLAN网络 集中控制式AC AP是WLANAP网络的发展趋势 虽然当前该架构还存在产品成熟度 协议互通性等问题 商用化程度与传统胖AP架构还有一些差距 在WLAN实际建设时可以结合市场需求优先选用胖瘦一体化的AP 结合当地城域网情况部署AC AP网络 合理划分业务和管理VLAN 以便将来逐步向集中控制式网络架构演进 二 WLAN组网介绍 网络总体架构 二 WLAN组网介绍 WLAN上联方式 目前WLAN常用的上联方式主要有ADSL LAN EPON三种 这三种方式的区别在于连接方式 传输速率等方面 在应用上各有特点 原则上 上联方式的选择需要根据业务量 流量的预测来决定 对于业务量 流量需求较大的地区 在具备电信传输资源条件下 建议优先采用LAN或EPON方式上联 对于或者有线传输存在极大困难无法采用有线传输等应用场所 可以考虑采用Mesh方式进行组网 MESH组网时 MESH网关与MESHAP之间优先采用5 8GHz频段作为回传 MESHAP与用户之间优先采用2 4GHz频段进行连接 覆盖方式选择 目录 WLAN网络建设方案 三 WLAN网络规划建设 1 调研查勘 通过调研了解客户需求 明确网络覆盖目标 应用背景 分析用户对象群及数量 业务特征等 并确定WLAN网络在不同目标覆盖区服务等级 覆盖质量 并对WLAN覆盖现场进行勘查 获得现场环境参数 传输及点位等资源情况 在此基础上制定合理的WLAN网络规划总体原则和策略 2 频率规划 根据前面确定的AP点位及数量进行合理频率规划 规避频率干扰 力求将干扰降到最小 若频点始终无法合理规划 需重新调整AP的点位及数量 三 WLAN网络规划建设 3 容量规划 对用户和业务量在合理预测基础上进行分解 根据用户需求进行容量规划 容量规划与频率规划是相互关联又相互制约的 提升容量将增大干扰 降低干扰又会减少网络容量 容量规划的目的就是找到容量和干扰整体最优的结合点 4 设计 设计阶段首先确定WLAN网络的覆盖方式 即采用室内还是室外覆盖方式 单独建设还是与GSM TD SCDMA网络合路等 确定覆盖方式之后根据现场环境参数进行链路预算 在此基础上初步确定AP点位及数量 在有条件情况下 进行WLAN仿真 预测规划效果 并根据仿真结果进行调整 直到各项参数达到目标值 三 WLAN网络规划建设 5 网络优化 在WLAN网络建成之后 进行实际的测试 做相应的优化调整 使网络性能达到最优 WLAN网络规划的这几个步骤之间是相互关联 不可分割的 进行实际规划设计时应综合考虑这几方面 这样才能减少网络规划往复次数 并使最终的WLAN网络性能接近最优 三 WLAN网络规划建设 目录 WLAN网络建设方案 四 WLAN网络建设方案 1 室内AP直接覆盖 WLAN覆盖方式 2 室外AP直接覆盖 3 纯AP分布系统方式覆盖 4 室内多网合一无线综合分布式系统覆盖 4 1AP覆盖方式 4 1 1室内AP直接覆盖 采用WLANAP直接对目标区域进行覆盖 也就是通常所说的 放装式 方式 这也是最常见的WLAN覆盖建设方式之一 这种建设方式最为简单 适用于建筑结构较简单 面积相对较小 用户相对集中且对容量需求较大的区域 如会议室 酒吧 休闲中心等 也可适用于WLAN信号覆盖盲点补盲或者是目标覆盖区域容量应急 临时提升的场景 采取单独建设方式时 主要根据WLAN的覆盖和容量需求在相应的位置布放 并将走线长度控制在允许范围内 随后的链路预算只需计算空间损耗即可 一般来说 单独布放点位选择比较灵活 基本可以使用适合WLAN覆盖的最佳点位 并且由于使用了较多的AP 可以获得较大的网络容量 四 WLAN网络建设方案 4 1 1室内AP直接覆盖 室内型AP直接覆盖的技术方案以厦门会展中心为例 首先考虑的是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 半径大 并发用户多区域 四 WLAN网络建设方案 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 4 1 1室内AP直接覆盖 四 WLAN网络建设方案 美观性要求AP多放置于吊顶上方或室内轻型材质的装饰内部 信号则由外置天线来负责收发 容量要求较高会议区域 商务区域 广告展示区和VIP区域 板状天线AP高密度部署面积大 吊顶高的展厅 厦门国际会展中心1层 4层平面图 4 1 1室内AP直接覆盖 四 WLAN网络建设方案 重点区域高密度AP部署 厦门国际会展中心5层平面图 4 1 1室内AP直接覆盖 四 WLAN网络建设方案 会展中心WLAN设计经验小结会展中心具有面积大 流量突发性高等特点 需要简单网络规划和合理信道划分 通过降低AP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 对于面积大 吊顶高的展厅 采用板状天线固定在墙壁上高密度部署可以达到良好覆盖效果 展会期间根据用户需要临时性部署AP提供WLAN覆盖 AP应尽量安装在拆装较为便捷的位置 同时考虑到可能的扩容需求 布放备用超五类线或六类线 4 1 1室内AP直接覆盖 四 WLAN网络建设方案 4 1 2室外AP直接覆盖 实际应用时宜结合现场查勘 尽量选择合适波瓣宽度和高增益的天线 改善目标覆盖区域覆盖效果 如果目标覆盖区域是室外 该覆盖建设方式适用于对室外公共场所开阔地带 如广场 社区 校区 园区 低浅楼群 如延街的商铺 砖混多层楼宇 的热点覆盖 采用室外AP直接覆盖室内目标区域 如果覆盖区域结构复杂 WLAN信号穿透能力差 覆盖效果不理想 原则上一般不建议采用室外AP直接覆盖室内目标区域这种建设方式 仅作为临时覆盖需求或者暂时不具备施工条件的应急解决手段一般来说 单独布放点位选择比较灵活 基本可以使用适合WLAN覆盖的最佳点位 并且由于使用了较多的AP 可以获得较大的网络容量 四 WLAN网络建设方案 4 1 2室外AP直接覆盖 采用室外型覆盖方式建设速度快 网络维护简单 投资少见效快 但应注意下面几方面问题室外WLAN信号和室内WLAN信号之间的干扰 WLAN为共享带宽 无法保障单个用户的带宽 室内WLAN信号的覆盖效果 四 WLAN网络建设方案 4 1 2室外AP直接覆盖 城域网 四 WLAN网络建设方案 4 1 2室外AP直接覆盖 学校园区的WLAN无线宽带网络建设依托于现有的城域网架构上面 尽可能利用现有的网络资源 整个网络结构如右图所示 无线AP汇聚到L3交换机 并通过AC控制器 直接连接到城域网 四 WLAN网络建设方案 4 1 2室外AP直接覆盖 大型园区内AP安装选择原则1 一般情况下 在发射功率为23dBm 天线增益10dBi的条件下 开阔视距环境中的覆盖半径达到了500m左右 在半开阔环境中能够达到约200m 2 在发射功率为23dBm 天线增益10dBi的条件下 从室外向室内覆盖可以达到室内3 5m的范围 3 对于高度超过8层 约24米 的楼层 不适合采用室外方式覆盖 4 当小区内各楼排列比较规则时 楼间距在30米之内 可考虑在正对的楼层中间安装AP和天线向本楼覆盖 对楼AP的信号透过门窗可有效地覆盖本楼纵向2个房间 约8米 四 WLAN网络建设方案 4 1 2室外AP直接覆盖 大型园区内AP安装选择原则5 通过本楼安装高增益 较大水平波束宽度的定向天线进行本楼和对面建筑的WLAN覆盖的方案 较适合于楼层较多 楼体不宽的小区单元 低楼层会存在少量覆盖弱的死角 可通过调整天线下倾角 方位角的方式加以改善 6 通过本楼安装全向天线 对本楼与对面建筑进行WLAN覆盖 较适合楼层较少 楼体较宽 只能在楼顶安装天线的小区单元 低楼层可能出现由于副瓣覆盖不足导致的弱覆盖现象 可通过选择预置下倾角天线加以改善 四 WLAN网络建设方案 4 1 2室外AP直接覆盖 大型园区内AP安装选择原则7 本楼天线信号经过对楼的反射后 会有部分信号反射回本楼 一般情况下不考虑利用反射信号来覆盖本楼 但在一些特殊情况 如小区边缘的楼栋等 只能利用反射信号覆盖时 从已有的经验看 两楼相隔20米的情况下 对楼反射过来的信号可以勉强地覆盖本楼外侧一个房间 8 将天线架在高处并保持一定的下倾角 进行室外空间的覆盖 适合于室外空旷 半空旷地带的WLAN覆盖 9 AP天线安装的位置应确保天线主波束方向正对覆盖区域 保证良好的覆盖效果 四 WLAN网络建设方案 4 1 2室外AP直接覆盖 莆田湄工校AP安装位置图 四 WLAN网络建设方案 4 1 2室外AP直接覆盖 室外型AP安装图片 四 WLAN网络建设方案 4 1 3分布式系统覆盖方式 室内多网合一无线综合分布系统覆盖方式 这是最常见的WLAN覆盖建设方式之一 在建设多网合一室内无线综合分布系统时 就已经充分考虑了目标覆盖区域的WLAN覆盖需求的满足 只需根据市场需求 相应增加WLANAP信源接入合路器 实现相应楼层或者特定目标区域的WLAN信号覆盖 这种覆盖建设方式适用于已经建设有多网合一室内综合覆盖系统或建筑面积比较大 用户分布比较广 数据业务量需求一般的场合 如大型办公楼 商务楼 写字 酒店 宾馆 机场等 小型AP分布系统覆盖方式 根据目标覆盖区域的业务需求及地形特点 以大功率WLANAP 一般选用500MWAP 为信源 采用功分器 耦合器 馈线 天线等无源器件搭建组成的小型AP分布系统 这种覆盖建设方式适用于没有建设多网合一室内无线综合分布系统 但又需要对特定楼层或覆盖面积相对大一些的目标区域实现WLAN信号覆盖 四 WLAN网络建设方案 4 1 3分布式系统覆盖方式 莆田市中银大厦WLAN系统图 考虑的用户及楼层布局 每2层采用1台0 5W型AP作为信源 合路到GSM分布系统覆盖楼层 四 WLAN网络建设方案 4 1 3分布式系统覆盖方式 莆田市中银大厦WLAN平面图 WLAN经墙体等障碍物隔挡够信号衰减严重 对于有条件把天线安装进房间内的场所 应尽量把天线安装在房间内 每副天线大致可以覆盖2 3间房间 也就是说可以穿透一堵砖墙 四 WLAN网络建设方案 4 1 4不同场景下的WLAN建设覆盖方式 四 WLAN网络建设方案 4 1 5AP安装位置选择 确定独立放装式AP布点覆盖时的AP布放位置 以及AP接入室内无线综合分布系统覆盖时的天线布放位置的优选 需遵循以下五个原则 1 室外与室内空旷区域覆盖 应尽可能地结合链路预算 模拟测试以蜂窝状布局 包括水平方向与垂直方向 将信号均匀分布 控制每个AP天线覆盖区域的重叠区域 2 AP 分布系统天线应尽量布放在高处 尽可能地改善覆盖效果 减少人员走动 室内物体遮挡等环境变化对WLAN信号传播的影响 改善AP的接收性能 3 AP 分布系统天线方向在安装时应确保天线主波束方向正对目标覆盖区域 确保良好的覆盖效果 4 AP 分布系统天线安装位置的确定应使信号在目标覆盖区内尽可能少穿透辐射 以减少信号衰减 确保良好覆盖效果 5 AP 分布系统天线安装位置需远离电子设备或者如有可能时对覆盖目标区域干扰源加以屏蔽 例如微波炉 监视器 电机等 四 WLAN网络建设方案 4 2频率规划 IEEE802 11b g设备使用2 4 2 4835GHz频段 工作频率带宽为3 5MHz 划分为14个子频道 每个子频道带宽为22MHz 互不干扰的子信道有3个 802 11a使用5 8GHz频段 暂不做讨论 频率规划 Channel1 四 WLAN网络建设方案 4 2频率规划 与蜂窝网类似 3个互不干扰信道可以进行频率复用 但应确保使用同一信道的AP之间应有足够远的距离 避免干扰 理想的WLAN部署情形如下图所示 AP覆盖区域之间应有重叠区 以保证无缝覆盖和适应负载均衡 Channel11 Channel1 Channel6 Channel1 理想的WLAN部署情形 四 WLAN网络建设方案 4 3容量规划 随着WLAN的普及 出现了一些用户密集的热点区域 这些区域是WLAN设计的难点和重点 单AP接入能力由于WLAN采用CSMA CA机制 如果接入用户过多 那么同一时刻发生冲突的概率明显增大 也必定会延长每个用户等待的时间 而使得系统带宽闲置 如果用户超过一定的限度 会导致系统的瘫痪 工程设计上一般每AP接入用户数在15 20台左右应该比较合适 最好不要超过30台 四 WLAN网络建设方案 4 3信道干扰 其它设备的干扰经过测试 使用2 4GHz频段的设备中 蓝牙等小功率设备对WLAN网络的影响很小 可以忽略 微波炉等大功率设备对WLAN网络的影响较大 在网络设计时要应注意远离此类设备 上图是微波炉对WLAN 802 11b 传输速率影响的曲线图 微波炉与AP之间的距离 从右图中可以看出 WLAN设备靠近干扰源时 传输速率迅速下