WLAN设计规划的理论知识

1、WLAN设计规划的理论知识1、WLAN网络规划流程WLAN网络规划流程可以分为以下几个步骤：调研及勘查、覆盖设计、频率 规划、容量规划、网络优化几个步骤。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；并对WLAN覆盖现场进行勘查，荻得现场环境参数、传输及点 位等资源情况。在此基础上制定合理的WLA"网络规划总体原则和策略。覆盖设计阶段首先确定WLAN网络的覆盖方式，即采用室还是室外覆盖方式、 单独建设还是与移动通信网络合路等。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

2、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。覆盖设计之后根据前面确定的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。然后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。最后，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。当然，WLAN网络规划的这几个步骤之问是相互关联、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

3、使最终 的WLAN网络性能接近最优。2、调研及勘查前期调研和规划是网络规划的基础，是获得规划输入参数的过程。调研阶段 需与运营商进行良好沟通，以确定准确的覆盖目标、网络设计容量以及网络的预 期质量。由于WLAN信号在空间衰减较快，且WLAN多应用于室环境，建筑结构、房屋 材质对WLAN信号的影响很大，需进行现场的勘查，为WLAN的规划、仿真做好前 期准备。另外，WLA N使用的是非授权频段，前期勘查的另一目的是确认附近是 否有干扰源，是否需要与其他运营商或企业商议频率问题或采取其它干扰规避措 施。3、覆盖设计3. 1覆盖方式WLAN网络大体可以分为下面两种场景、4类覆盖方式。(1) 室覆盖：单

4、独建设方式、共用室分布系统建设方式；(2) 室外覆盖：室外型AP覆盖方式、Mesh型网络覆盖方式。3.1. 1室单独建设方式这是目前最简单、应用最广的WLAN建设方式。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围。 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。3.1.2共用室分布系统建设方式目前很多高档写字楼已经进行了移动通信的室分布系统建设，在引入WLAN 时可以考虑采用共用室分系统的建设方式；另外，没有室分系统的楼宇在规

5、划建 设室分布系统时可以将WLAN信号一同考虑。将WLAN的无线射频信号通过合路器馈入室分布系统，各频段信号共用天馈 进行覆盖。由于WLAN设备输出信号强度较小，一般采用后端合路，使AP尽量接近天线。共用室分布系统的优点在于可以充分利用原有资源，工程量较小，经济快捷。 另一方面，应注意WLAN使用与原有系统不同的频段，需更换支持2.4GHz的元器 件；需重新进行链路预算。共用室分布系统时天线点位可能不是最优的；且由于使 用的AP较少，网络容量较低。3. 1.3室外型AP覆盖方式对于居民楼、校园等以覆盖需求为主的地区，可以使用室外型AP进行覆盖。 AP置于建筑物顶端或外墙，使用室外型AP和高增益

6、天线，对室进行覆盖。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。(1) 室外WLAN信号和室WLAN信号之间的干扰；(2) WLAN为共享带宽，无法保障单个用户的带宽；(3) 室WLA5信号的覆盖效果。3. 1. 4Mesh型网络覆盖方式对于室外较大面积(如城市、校园等)的WLAN覆盖可以采用Mesh型网络覆盖。 Mesh技术采用网状网结构，通过若干个基于无线互联的AP群对目标区域进行覆 盖，并将数据回传至有线IP骨干网。此种建设方式部署灵活、建设快捷，对传输等资源需求较少。部署时应注意 频率规划及对周边WLAW网络的影响。3. 2链路预算在确定WLAN

7、网络部署方式之后，就要进行链路预算。设发射机的输出功率为Pt,空间路径衰耗PL(d),电缆及各类器件的损耗 Ls,发射天线增益为Gt,接收天线增益Gr,则接收机接收的功率电平Pr可用下 面公式表示：Pr=Pt+Gt-PL(d)-Ls+Gr根据此公式可以计算得到各处的接收电平，进而确认AP覆盖围。下面讨论在室外、室的WLAN信号传播损耗。3. 2. 1室外环境无线局域网小区的覆盖围较小,因此采用自由空间传播模型。2.4GHz自由 空间电磁波的传播路径损耗符合：LO (dB) =92. 4+201g(d)+201g(f)其中L0为自由空间损耗;d为传输距离，单位是km；f为工作频率，单位是GHz。

8、3. 2.2室环境选取衰减因子模型作为室无线传播模型，其表示式为：其中 PL(d0)=201g(4nd0/X), 一般取 dO=lm,当频率为 2. 45GHz 时，其值 为40dB：NMF表示基于测试的多楼层路径损耗指数。经过链路预算，可以初步确 定AP的点位。4、频率规划IEEE802. llb/g设备使用2. 42. 4835GHz频段。工作频率带宽为83. 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，目前应用较少，本文暂不做讨论。)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

9、之间应有足够远的距离，避免干扰。AP覆盖区域之问应有重叠区，以保证无缝覆盖和适应负载均衡。5、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。下面讨论AP接入能力、干扰对WLAN速率的影响几个方面的问题。5. 1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2030台左右应该比较合适。5. 2信道干扰5. 2.1其它设备的干扰经过测试，使用2.4GHz频段的设

10、备中，蓝牙等小功率设备对WLAN网络的影 响很小，可以忽略;微竝等大功率设备对WLAN网络的影响较大，在网络设计时 应注意远离此类设备。5. 2.2同道干扰WLAN采用的直接序列扩频技术的扩频码是标准的，不同的设备使用相同的 扩频码，因此相邻小区不能使用相同频率，否则将造成同频干扰。在使用非干扰 频段时，两AP总吞吐量可以接近1 IMbit/s；在同频时总吞吐量不足6Mbit/s,此 时2个AP与非干扰情况下1个AP的吞吐量接近。所以，在有限围单纯采用增加 AP的办法是无法提高网络容量的。5. 2. 3邻道干扰两信道中心频率小于25MHz时，信道之间存在重叠区域，会有部分干扰使用邻频可以增加可

11、用频点数，但会引入干扰，工程上一般仍采用1、6、 11三个完全不干扰的频段。对于使用邻频的能否使系统总容量得以及提升、提 升效果还有待进一步的试验来验证。5. 3干扰规避及容量提升通过规避干扰提升网络容量，尤其是在小围提供大容量的无线局域网是 WLAN设计的难点。针对干扰规避和容量提升，业主要有如下几种建议：充分利 用天然隔断（如建筑物、墙体等）、使用802.11a、降低AP发射功率、使用扇区 天线或智能天线。利用隔断进行频率复用是WLAN网络规划的基本方法，802. 11a的使用主要 受限于用户发展，这里都不再赘述。下面针对后两种建议进行简单讨论。5. 4降低AP发射功率降低AP发射功率可以减少AP的覆盖围，从而增大频率复用度。降低AP发 射功率，可以减少A卩之间的相互干扰；但是，STA的发射功率一般为30mW,部分 STA设备的功率用户是无法控制的，所以AP与STA之间、STA与STA之间的干扰 依然存在，所能带来的容量提升也有限。5.5扇区天线，智能天线此技术用于蜂窝网络，使容量得以提升。WLAN使用扇区天线或智能天线， 可以减少AP之间以及STA与AP之间的干扰，在一定程度上能够提升容量。但是 STA均使用全向天线，功率不可调，STA之间的干扰依然无法避免；另一方面，WLA