资料----无线局域网(WLAN )分场景覆盖建设方案汇编.doc
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1、无线局域网(WLAN)分场景覆盖建设方案汇编为了进一步支撑WLAN业务发展,共享经验,规范建设,不断提高投资效益,提升WLAN规划、设计、工程的效率与质量,有效解决WLAN网络规划建设中遇到的问题,在2010年WLAN建设指导意见的基础上,总部组织编写了WLAN分场景覆盖建设方案,提出WLAN设计指标建议,梳理实施方案,归纳各种典型场景部署方案,并作为各省WLAN网络规划建设的参考文档。一、 WLAN主要设计指标建议WLAN规划与设计中,各主要指标建议如表1-1:表1-1 WLAN主要设计指标建议项目建议指标AP容量802.11g标准AP,在接入用户带宽512kbps情况下,单AP并发支持用户
2、按照1520用户考虑无线信号场强建议-75dBm信噪比20dB网络时延Ping AC时延不高于50ms丢包率Ping AC丢包率不高于3%FTP下载速率512kbps同频干扰建议任意同频AP信号-80dBm二、 WLAN覆盖主要建设方案WLAN热点覆盖的主要建设方案主要有分布系统合路、室内放装、室外布放等,具体分类如图2-1所示。图2-1 WLAN主要建设方案分类2.1 分布系统合路建设方式分布系统合路建设方式主要分为室内分布系统合路与室外分布系统合路两种。分布系统合路建设中,所有无源器件(包括合路器、功分器、耦合器、天线、馈线等)应满足GSM/TD/WLAN的合路要求,满足800960MHz
3、、17102500MHz的频率要求。“AP+WLAN独立分布系统”方式的技术特点与分布系统合路方式类似,具体建设方案可参考分布系统合路建设模式。2.1.1室内分布系统合路室内分布系统合路是将WLAN信号通过合路器与GSM/TD共室内分布系统,各系统信号共用天馈系统进行覆盖。l 方案描述室内分布合路主要采用2.4GHz室内合路型大功率AP。一般GSM/TD信号是在天馈系统主干进行馈入,AP通过合路器将WLAN信号馈入天馈系统的支路末端。根据实际的覆盖区域情况,天线可选择室内全向吸顶天线或定向天线。该方案示意图如图2-2所示。图2-2 室内分布系统合路方案示意图(标注定向天线)l 方案特点该建设方
4、式GSM/TD/WLAN共用分布系统基础设施,综合建设投资较小,建设周期短,无线信号覆盖面积较大,信号分布均匀;需要按GSM/TD/WLAN联合覆盖需求统一规划、设计、优化分布系统,满足各系统的无线覆盖要求;实现大容量覆盖难度较大。l 适用场景该方案适用于室内覆盖面积较大,已有或未来需建设分布系统的场景,例如:宿舍楼、教学楼、机场、写字楼等。l 注意事项该方案一般不在AP与分布系统之间增加干放设备。为避免不同频点AP之间的干扰,不建议将多个AP合路到一个支路中。在WLAN信号覆盖的重叠或邻接区域,可以考虑采用定向天线来降低干扰。分布系统的设计应同时满足GSM/TD/WLAN各系统的覆盖要求,特
5、别是将WLAN馈入已有分布系统时,应考虑原有分布系统能否满足WLAN覆盖的要求,是否需要进行改造,同时应注意对GSM/TD无线覆盖的影响。应该尽量使天线与目标覆盖区域之间无墙体等阻挡。若需穿透墙体实现覆盖,原则上只考虑穿透一堵墙体,天线入口功率一般不低于10dBm。对于后期扩容需求,可以考虑对分布系统进行多支路改造,将分布系统主干向前端延伸,增加目标覆盖区域的分布系统支路数量,降低每个支路的覆盖面积,将AP合路到各支路末端,提高目标覆盖区域的AP数量,提升网络容量。2.1.2室外分布系统合路室外分布系统合路是将WLAN信号通过合路器与GSM/TD共室外分布系统,各系统信号共用天馈系统进行覆盖。
6、l 方案描述室外分布合路主要采用2.4GHz室外合路型大功率AP,若AP安装在室内也可采用室内型AP。一般GSM/TD信号是在天馈系统主干进行馈入,AP通过合路器将WLAN信号馈入天馈系统的支路末端。该方式一般选择室外定向天线。室外分布系统可用于覆盖室外与室内。当用于覆盖室内时,可以考虑在用户侧采用CPE(WLAN客户端设备),提高覆盖能力。CPE设备上行通过WLAN接入到AP,下行通过WLAN或网线接入终端设备。该方案示意图如图2-3所示。图2-3 室外分布系统合路方案示意图l 方案特点该方案优特点基本同室内分布系统合路方案。另外,由于2.4GHz频段信号衰减与穿透损耗都较大,实现室内深度覆
7、盖难度较大。l 适用场景该方案适用于室外已有或未来需建设室外分布系统的场景。覆盖室内时,一般适合目标覆盖区域的建筑结构简单、穿透损耗较小的建筑物,例如:建筑结构简单的居民区;覆盖室外时,一般适合目标覆盖区域较为空旷的区域,例如:工业、科技园区等。l 注意事项室内分布系统合路方式的注意事项也基本适用室外分布系统合路方式,此外,还需要注意:AP安装在室外时,需要做好相关设备、线缆等室外设施的防护措施,包括防水、防雷、防尘、防盗等。通过室外分布系统覆盖室内时,一般考虑只穿透一堵墙体为宜,在设计过程中要注重严格的模测。2.2室内放装建设方式室内放装建设方式是在目标覆盖区域或目标覆盖区域附近直接部署AP
8、,AP通过其自带天线或简易天馈系统(包括功分器或耦合器、短距离馈线、天线等)实现WLAN覆盖。l 方案描述室内放装AP采用自带天线时一般使用2.4GHz、5.8GHz或2.4GHz+5.8GHz双频室内型100mW AP;采用简单天馈系统方式时一般使用2.4GHz室内型100mW AP。由于AP功率较小,WLAN覆盖范围也较小,覆盖范围受到建筑物内部设施、房间分隔的影响,实际应用中一般以不穿透墙或只穿透一堵墙为宜,在不同楼层一般需要使用不同的AP进行覆盖。该方案示意图如图2-4所示。图2-4 AP独立放装方案示意图当采用简单天馈系统时,可根据覆盖区域的具体情况,选用全向吸顶天线或者定向板状天线
9、。该方案示意图如图2-5所示。图2-5 AP+简单天馈系统方案示意图l 方案特点该方案的特点是AP的部署位置比较灵活,网络容量较高;但工程量较大,后期维护相对复杂。l 适用场景该方案适用于覆盖区域比较小,室内放装AP即可覆盖整个区域,例如酒店中的会议室、商场里的咖啡馆等;或区域内WLAN容量需求比较高,例如宿舍楼等。l 注意事项可以利用房间墙壁等的隔离效果,降低单AP发射功率等方式,增加AP数量,缩小单AP覆盖范围,提高网络容量。同时应做好频率规划与网络优化,降低干扰。2.3室外布放建设方式室外布放建设方式主要分为室外型AP+定向天线、AP共用室外基站设施布放两种。2.3.1室外型AP+定向天
10、线该方式中AP主要采用2.4GHz室外型大功率AP,若AP安装在室内也可采用室内型AP,定向天线主要采用高增益板状天线。AP或定向天线一般安装在目标覆盖区域附近的较高位置,如灯杆、建筑物上端等,向下覆盖目标区域或室内。该方案示意图如图2-6所示。图2-6 室外型AP+定向天线覆盖室外示意图l 方案特点该方案的特点是部署简单,成本较低。但系统容量较小,一般以信号覆盖为主;通过室外覆盖室内时,室内深度覆盖难度大;业主协调工作量较大。l 适用场景该方案适用于用户较为分散、无线环境简单的区域,如公园等;对单体较小、排列比较整齐的楼宇也可采用该方式,如居民区等。l 注意事项AP安装位置应该选择视野开阔的
11、区域,目标覆盖区域与天线之间最好为视距环境。当通过室外覆盖室内时,可以通过使用CPE设备来加强室内覆盖。AP安装在室外时,需要做好相关设备、线缆等室外设施的防护措施,包括防水、防雷、防尘、防盗等。通过室外覆盖室内时,一般考虑只穿透一堵墙体为宜,在设计过程中要注重严格的模测。室外天线可考虑选择窄波束天线,降低干扰。可以根据建筑物的结构,考虑采用楼房两侧分别覆盖等方式,提升覆盖效果。2.3.2AP共用室外基站设施布放AP共用室外基站设施布放方式的技术特点与“室外型AP+定向天线”方式类似,具体建设方式可参考“室外型AP+定向天线”方案。AP共用室外基站覆盖时可以在基站铁塔上安装室外型AP,也可将A
12、P安装于机房内,在基站铁塔上安装WLAN天线,AP与WLAN天线之间通过馈线连接。同时,可以充分利用基站局房、铁塔、传输与电源等资源。该方案充分利用了已有基站设施,施工简单,投资成本较低,覆盖范围大,建设周期较短。该方案示意图如图2-7所示。图2-7 AP共用室外基站覆盖室外示意图l 适用场景该方案适用于位于基站附近的用户较为分散、无线环境简单的区域,如公园、居民区与乡镇、村庄等开阔区域。l 注意事项该方案注意事项也基本同“室外型AP+定向天线”方式,此外,还需要注意WLAN与其它系统之间的隔离度,做好天线的空间隔离;与外做好防水、防雷与防盗措施,室外超五类线需要做好防护,可采用加AP与天线之
13、间的馈线不宜过长。2.4 其他建设方式除上述几种主要WLAN覆盖方式外,还有WOC(WLAN Over CATV)与WLAN基站等覆盖方式。2.4.1WOCWOC是将WLAN AP与CATV系统合路,WLAN与CATV信号通过WLAN/CATV合路器混合后一起输入到现有的CATV线路,利用CATV线路同轴电缆在全屏蔽无干扰下直接输送到每一房间内,最后通过WOC分离器将信号分开,实现房间内WLAN覆盖与电视功能。两套系统工作频率不同,WLAN与CATV信号一般互不干扰。该方案原理图如图3-1所示。图3-1 WOC原理示意图该方案中AP集中安装在走廊或设备间,工程施工简单,无线信号不用穿墙,通过C
14、ATV线路直达房间内,无线信号覆盖好,但需要协调CATV资源。该方案适用于建筑复杂,采用传统方式不能覆盖到室内,且CATV同轴电缆资源产权方同意的场景,如酒店宾馆、居民小区等。2.4.2WLAN基站该方案是在建筑物顶部架设WLAN基站,对目标区域进行覆盖。WLAN基站采用空间自适应波束赋形技术以及空分多址技术,采用多套智能天线阵列射频发射装置,提高AP的覆盖范围。该方案示意图如图3-2所示。图3-2 WLAN基站覆盖方案示意图该方案采用智能天线,接收灵敏度较高,抗干扰能力较强。但单AP的容量没有增加,故该方案一般以信号覆盖为主。该方案主要针对覆盖范围较大、容量较低的区域。2.5小结综合以上主要
15、建设方案,现将方案使用场景、特点列举如表2-1,以供参考比较。表3-1 WLAN主要建设方案使用场景及特点建设方式使用场景优点缺点分布系统合路室内分布系统合路适用于室内覆盖面积较大,已有或未来需建设分布系统的场景,例如:宿舍楼、教学楼、机场、写字楼等。GSM/TD/WLAN共用分布系统基础设施,综合建设投资较小,建设周期短,无线信号覆盖面积较大,信号分布均匀。需要按GSM/TD/ WLAN联合覆盖需求统一规划、设计、优化分布系统,满足各系统的无线覆盖要求;实现大容量覆盖难度较大。室外分布系统合路适用于室外已有或未来需建设室外分布系统的场景,覆盖室内时,一般适合目标覆盖区域的建筑结构简单,穿透损
16、耗较小的建筑物,例如:建筑结构简单的居民区等;覆盖室外时,一般适合目标覆盖区域较为空旷的区域,例如:工业、科技园区等。同上同上,另外:由于2.4GHz频段信号衰减与穿透损耗都较大,实现室内深度覆盖难度大。室内放装室内放装适用于覆盖区域比较小,室内放装AP即可覆盖整个区域,例如酒店的会议室、商场的咖啡馆等;或区域内WLAN容量需求比较高,例如宿舍楼等。AP的部署位置比较灵活,网络容量较高。工程量较大,后期维护相对复杂。室外布放室外型AP+定向天线适用于用户较为分散、无线环境简单的区域,如公园等;对单体较小、排列比较整齐的楼宇也可采用该方式,如居民区等。部署简单,成本较低。容量较小,一般以信号覆盖
17、为主;通过室外覆盖室内时,实现室内深度覆盖难度大;业主协调工作量较大。 AP共用室外基站设施布放适用于位于基站附近的用户较为分散、无线环境简单的区域,如公园、居民区与乡镇、村庄等开阔区域。施工简单、投资成本较低,覆盖范围大,建设周期较短。单AP的容量有限,易出现容量受限等问题,对无线环境的要求较高;当采用该方案由室外覆盖室内时,覆盖深度有限。三、 WLAN频率规划3.1WLAN工作频段WLAN 802.11b/g工作在2.4GHz频段,频率范围为2.4002.4835GHz,共83.5M带宽,划分为13个子信道,每个子信道带宽为22MHz。子信道分配如图3-1所示。图3-1 WLAN 802.
18、11b/g工作频段子信道分配WLAN 802.11a工作在5.8GHz频段,频率范围为5.725GHz5.850GHz,共125MHz带宽,划分为5个信道,每个信道带宽为20MHz。子信道分配如图3-2所示。图3-2 WLAN 802.11a工作频段子信道分配3.2频率规划原则在使用2.4GHz频点时,为保证信道之间不相互干扰,要求两个信道之间间隔不低于25MHz。在一个覆盖区内,最多可以提供3个不重叠的频点同时工作,通常采用1、6、11三个频点。5.8GHz的5个频点互不重叠,可在同一覆盖区域内使用。WLAN频率规划需综合考虑建筑结构、穿透损耗以及布线系统等具体情况进行。室分合路方式原则上只
19、能采用2.4GHz频段;室内放装与室外布放方式优先采用2.4GHz频段,若无法避免2.4GHz频段同频干扰,或为增加系统容量,可引入5.8GHz频段。图3-3 同一楼层覆盖区域内使用7个AP示意图图3-4 同一楼层覆盖区域内使用3个AP示意图图3-5 三个楼层AP频率规划示意图四、 AP上联方案与供电方式4.1AP上联方案AP与交换机/ONU一般采用网线连接,理论传送距离为100米,通常建议网线不超过80米为宜。在网线传送距离不足时,可采用光电转换器或网线中继器等方式进行连接。如果AP与交换机/ONU之间不具备有线连接条件,可采用无线5.8GHz桥接等方式。采用5.8GHz桥接方式时,AP可选
20、用2.4GHz+5.8GHz双频 AP,其中2.4GHz频点作为用户覆盖,5.8GHz频点作为无线回传。4.2AP供电方式AP通常采用POE供电方式,也可采用交流直接供电方式。POE供电距离一般在80米以内,一般可分为POE供电模块与POE交换机两种方式。POE供电模块主要是配合普通交换机/ONU使用;POE交换机是指以太网交换机中内置POE供电模块,实际使用时应注意核算POE供电交换机总输出功率是否满足所连接多个AP的总功率要求。五、 802.11n概况5.1技术特点、理论性能指标及产品类型关键技术MIMO、信道绑定、聚合帧技术等频带支持2.4 GHz 与5.8GHz带宽20MHz或40MH
21、z兼容性兼容802.11a/b/g 设备峰值速率采用2流MIMO时可达到300Mbps采用4流MIMO时可达到600Mbps产品类型支持室内布放型、室分合路型与室外型;胖瘦AP架构均有收发天线采用22、23、33方式,最高支持2个空间数据流5.2实验室与外场测试结论 由于目前尚未获得802.11n的网络实用信息,提出基于实验室与外场测试数据的结论如下:l 11n能够大幅度提升数据吞吐量,适于部署在高吞吐量需求的热点区域。l 11a/b/g用户接入11n AP时吞吐量并无明显提升。l 11a/n混合网络中,11n用户吞吐量会严重下降。l 11g/n混合网络中,11g与11n用户吞吐量均会严重下降
22、。l 11n设备在2.4GHz、20MHz条件下,与室分系统融合只能使用单流,11n吞吐量会严重下降。5.3网络部署建议对有高吞吐量需求的热点,可考虑采用802.11n设备。802.11n的网络部署遵循WLAN的建设方案。需特别注意的是:l 11b、g终端对总容量的影响非常大,部署11n设备时必须考虑终端类型占比。在纯11n网络中,为保证高带宽接入,建议开启11n-only功能,只允许11n模式的终端接入,防止11g终端接入,降低网络性能。在11n与11b/g混用的网络中,建议使用双频11n AP,其中2.4GHz频段提供给b/g用户作接入,保证兼容性;5.8GHz频段提供给有高带宽需求的用户
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