无线局域网简述及应用.doc

无线局域网简述及应用 【摘 要】本文介绍了无线局域网(WLAN)。通过对WLAN的网络标准、构成、频率规划、链路计算等方面以及西翻学院WLAN设计案例的阐述，使之对无线局域网有了基本的认知。无线局域网(WLAN) 是有线网络的补充和延伸，在移动通信系统中有着良好的应用空间和发展前景。 【关键词】无线局域网 ；WLAN；混合组网 Description and application of wireless LAN - WLAN Design Institute in Xian Gao Xiang (Shaanxi Branch of the shift in the design a consulting Xian Shaanxi 710000) 【Abstract】This article describes a wireless local area network (WLAN). Through the WLAN network standards, composition, frequency planning, calculation and other aspects of the link and the West turned college WLAN design case described, so that for a basic understanding of wireless LAN. Wireless LAN (WLAN) is a complement and extension of wired networks, mobile communication systems in the application space and has a good development prospects. 【Key words】Wireless LAN;WLAN;Hybrid network 1. WLAN概述 WLAN为Wireless Local Area Network的简称，即无线局域网。无线局域网指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。无线局域网（WLAN）可广泛在机场、车站、学校、宾馆、咖啡馆及购物中心等热点区域布建连接公众访问因特网，借助含有无线功能的笔记本计算机或PDA，可以为移动用户提供对因特网的高速访问。凭借无线接入技术本身具有的应用灵活、安装简便、建设周期短等优势，WLAN作为一种高速无线接入手段，正在与有线网络一起，构建灵活、高效、完善的宽带网络。 图1 WLAN网络结构图 2. WLAN的简单认识 下面，通过对WLAN的标准、构成、频率规划、链路预算及系统容量估算等几个方面的介绍和描述，使我们对WLAN系统有一个简单认识。 2.1 WLAN的网络标准。 支持WLAN的无线网络标准是IEEE802.11a，在5GHz ISM频段上，其数据传输速率可达到54Mbps；另一标准IEEE802.11b，在2.4GHz的ISM频段上，数据速率可达到11Mbps。中国移动WLAN采用802.11b标准，可提供11Mbps的速率，比固定拨号上网（56K）高200倍，可以进行WWW浏览、收发EMAIL、欣赏网上电影、下载文件和进行办公。 2.2 WLAN的构成。 无线局域网由室内或室外天线、网络接入点(Access Point，AP)、POE交换机、汇聚交换机等构成。简单地说WLAN就是指不需要网线就可以通过无线方式发送和接收数据的局域网，只要通过安装POE交换机或室内或室外AP，在终端安装无线网卡就可以实现无线连接。一般，室内或室外天线通过馈线与室内或室外AP相连，AP通过网线星型连接至POE交换机，POE交换机再通过光纤星型连接至局域网节点汇聚交换机。无线局域网通过节点与有线网络连接，无线局域网可以有一个或几个汇聚交换机，多个汇聚交换机之间通过光纤级联，再经主汇聚交换机与城域传输网相连，最终至本地的枢纽交换机。 图2 频谱划分示意图 图3 2.3 WLAN系统频率规划。 国务院信息产业行政主管部门无线电管理机构指定高速WLAN的工作频率范围为：2.42.485GHz。频谱划分如图2所示： 在WLAN的网络规划中，为了实现AP的有效覆盖，同时避免信道间的相互干扰，在信道的分配时可以使用蜂窝覆盖的原理，进行信道的分配，同一区域内所选的频率应该至少间隔25MHz。我们可以同时使用3个不重叠信道（如信道1、6、11），实现54M数据速率接入。 2.4 WLAN系统容量估算。 在此我们首先根据用户数量模式进行估算，以便确定采用多少AP。计算公式如下： 每位用户得到的速率（每AP基本联系速率效率）/（用户数量用户使用率） 其中， 每AP基本联系速率：对于802.11g来说，每个AP的最大联系速率为54Mbps； 效率：表示总开销效率因子，包括MAC低效率和纠错开销，计为50%； 用户数量用户使用率：得到同时使用系统的实际用户数量； 图4 西安市某学院东校区平面图 下面以1号宿舍楼为例估算AP的容量配置和用户得到的速率。 假设在1号宿舍楼一层有150个用户， 覆盖该宿舍楼一层的3个AP能够覆盖到全部用户用户。预计该层用户同时使用WLAN系统的概率为50%， 则每位用户得到的最小速率（54Mbps350%）/（15050%）1.08Mbps，这个速率对于个人用户的上网需求来说是比较理想的。 3. 西安某学院WLAN设计 鉴于学校等热点区域对无线IP接入的热切需求，应陕西移动和西安某学院的要求，对西安某学院西区进行了WLAN无线局域网的规划和设计。 3.1 学校简介。 西安某学院占地2000多亩，分东西两个校区，教职工近3千名，在校学生近4万名。(外观图见图3，西安市某学院东校区平面图见图4，西安市某学院西校区平面图见图5) 3.2 WLAN系统的覆盖区域。 陕西移动对西安某学院校区，重点为图书馆和学生公寓楼等区域进行WLAN信号无线覆盖。本次只对学校西校区16栋宿舍楼和1栋图书馆进行覆盖，覆盖方式采取室内分布+室外覆盖方式进行校园的信号覆盖。室内分布覆盖部分特别是宿舍楼区域采取了三网合一的混合组网方式，即GSM、TD-SCDMA、WLAN合路覆盖，具体说明如下： 宿舍楼采取室内分布+室外分布的方式进行覆盖。对于位置偏僻、位于校区周边位置的宿舍楼采用室内分布加强覆盖；对位于校区中心，可被其他位置的室外天线覆盖的楼宇采用室外分布覆盖。西区实际覆盖住宿楼16栋，其中12栋宿舍楼：1号楼、4号楼、5号楼、7号楼、北2号楼、北3号楼、南1号楼、南2号楼、南3号楼、男生4号楼、男生5号楼、男生7号楼采用室内分布形式覆盖；4栋宿舍楼：2号楼、3号楼、6号楼、男生6号楼采用室外覆盖室内形式覆盖；图书馆1栋，其中图书馆阅览厅采用室外覆盖室内形式覆盖。室外覆盖方式使用室外AP+板状天线对教学楼进行对打的方式对WLAN信号做单独覆盖。 西安某学院西区WLAN覆盖图如图6： 图5 西安市某学院西校区平面图 3.3 GSM/TD/WLAN系统的混合组网。 本次工程，学生公寓楼采取室内分布的方式进行覆盖，为加强覆盖，一次到位，宿舍楼对TD-SCDMA、GSM、WLAN信号进行合路来满足室内的信号覆盖，合路方式采取二级合路，即先将TD-SCDMA和GSM信号进行合路，再将合路后的信号与WLAN的信号进行合路，最终完成三网合一信号的覆盖。 16栋宿舍楼及1栋图书馆采用了1台24口汇聚交换机，4台24口POE交换机，11台8口POE交换机，17个室外型AP，56个室内型AP。汇聚交换机安装在南1#宿舍楼2G机房内；1号、4号、5号、7号宿舍楼内各安装1台24口POE交换机，2号、3号、北2号、北3号、南1号、南2号、南3号、男生4号、男生5号、男生7号、校医院各安装1台8口POE交换机进行覆盖。除2号、3号宿舍楼及校医院顶层走廊壁挂POE交换机，其余的宿舍楼POE交换机壁挂安装在3层走廊中部，交换机通过网线连接室内或室外型AP，通过三频合路器与TD&GSM信号合路后接入室分系统。 图7 西安某学院西区WLAN系统图 1号楼、2号楼、3号楼、4号楼、5号楼、7号楼、男生7号楼、校医院都装有室外AP，每栋楼的POE交换机通过室外型五类线与室外AP连接，最后通过连接AP的板状天线进行WLAN信号室外覆盖。由前文2.4可知，无线信号在室外传播时穿损较大，每遇到一个障碍物，就会被削弱一部分，尤其是浇注的钢筋混凝土墙体。对于这部分室外AP，可以将AP置于相对较高的位置，如安装于楼顶抱杆上，可以有效地消除AP与无线终端之间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。西安某学院西区WLAN系统图见图7。 利用GSM/CDMA/3G室内分布系统的天馈线系统布设WLAN室内分布系统，从而可大大降低WLAN系统布设成本，缩短施工周期，也容易使小区等物业管理接受。AP是工作在2.4GHz，而GSM/CDMA/3G室内分布系统的天馈线系统都分别工作在不同的频段，在现有的室内分布系统的天馈系统上增加合路器、WLAN-AP和功放，天线使用同时满足GSM/CDMA/3G和WLAN的宽频天线即可。WLAN即可以利用原有的GSM/CDMA/3G室内天馈系统对室内进行覆盖。 3.4 WLAN系统AP部署情况。 本方案中共使用室外型AP设备17台，室内型AP设备56台，具体的安装位置以及覆盖区域见表1所示： 4. 小结 WLA