电信WLAN(无线局域网)方案.docx
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1、电信WLAN(无线局域网)方案ii无线局域网wlan优化技术研究引言从起步阶段到移动通信网络的成熟阶段,包括网络的设计,工程建设,网络优化阶段,这些过程是不断反复的,而网络优化就是其中的一个重要的阶段。令人满意的通信质量要一个好的网络规划和网络优化的相互配合。网络规划质量是好是坏,是后面网络优化工作可以轻松完成的重要保障。同时,对网络建设的周期性而言,网络优化也是第二次规划,所以我们说做好网络优化工作是能能够实现网络建设目标的重要因素。随着无线局域网络网络用户数目的不断增加,无线接入点数目的持续增加和无线接入点之间距离的不断减小,同频干扰和邻频干扰成为无线局域网中的突出问题,严重影响了无线局域
2、网的总容量。为了适应无线用户日益增加所带来的压力,需要根据用户的话务量的增长来对网络进行增加容量;同时,网络规划和工程建设是不能够完全圆满;这些问题都要求运营商适时的进行实施网络优化以适应内外环境的变化,为用户提供优良的无线服务。因此,有了无线局域网初期的规划、建设之后,必须再借助于wlan的优化,保障其良好的运行。所以无线局域网优化技术的研究已经成为当今社会热门的研究课题之一。无线局域网wlan优化技术研究1无线局域网wlan本章是整个论文的基础部分,主要讲述无线局域网的基础内容,内容包括了无线局域网的硬件设备、技术要求,优缺点和发展到今天无线局域网的广泛应用。1.1wlan的硬件设备(1)
3、无线网卡无线局域网是无线信号数据通信终端,用于实现wlan用户连接和通信。(2)无线接入点(acesspoint简称ap)无线接入点(ap)是连接有线网络和无线网络的桥梁,也就是说它的作用就是把无线终端无线连接在一起,然后将其接入有线网络,同时还有网关的作用,类似于有线网络中的hub的作用。(3)无线天线发射和接收无线信号的装置,因为无线通信的传播损耗与传输距离有关,传输距离较远时,无线信号会出现较大的衰减,在这个时候我们需要无线天线的电压和功率放大器来放大电压和信号功率,确保正常接收的识别信号。1.2wlan的技术要求无线局域网wlan需要实现的技术如下(1)可靠性:无线局域网的误比特率应该
4、低于有线网络的误比特率,由自动请求发端重发协议arq,如果分组误比特率过高但是没有被纠正错误,发送端将重新发送分组,这样重发的分组将占用网络大量的吞吐量,实际传送数据效率将大大降低。因此,wlan的误码率应该尽可能低,有实验表明:wlan的系统分-5-81010组丢失率应当小于,误码率应当小于。(2)兼容性。无线局域网络wlan应当最大程度的和已有的无线网络在保持兼容,从而确保有线网络到无线网络正常的运转。(3)通信保密。由于无线通信的数据传输煤质是无线介质,保密通信要求在不同层面上采用有效措施来提高无线通信的安全性能,如采取扩展频谱调制技术和认证措施。(4)节能管理:为了节约能源,无线局域网
5、设备应具备节能作用,当没有无线数据的发送或者接收时使设备处于休眠状态,当需要发送或者接收数据时再迅速激活,从而达到可以节省电力消耗的目的,无线局域网wlan优化技术研究(5)小型化、低价格。受益于大规模集成电路的发展,无线局域网络的日趋小型化、低价格是wlan被用户普遍喜欢和接受的关键。1.3wlan的优缺点优点(1)灵活性和移动性。无线局域网络的灵活性和移动性是相对于有线网络,其优势是不言而喻的:无线网络的无线接入点的物理位置具有很大的灵活性,在无线信号覆盖区域是唯一的请要求;另外,无线局域网具有一切无线通信的共同优点移动性。(2)安装便捷。无线局域网的安装便利的优点也是相对与有线网络而言的
6、,因为有线网络的工程建设时,仅仅网络布线就需要很大的工作量,采用无线网络可以省去或最大程度的免去这个过程。只要安装无线接入点ap,就可以对目标区域进行网络覆盖。(3)易于进行网络调整。和上面同样的道理,对于传统的采用有线的网络来说,网络拓扑的变化带来的后果之一就是重新布线。但是采用无线局域网的场合,网络拓扑发生变化时则不用重新布线。(4)故障定位容易。有线网络的链路特点决定了万一有出现物理链路上的故障,排查故障点成为一个难点,但是无线局域网络的故障定位则非常容易。无线局域网wlan的上述优点也成为它的优势,近几年,wlan获得了迅速的发展,并得到了普遍的运用。在看到无线局域网给用户带来全新便捷
7、服务有着上述优点的同时,也要承认无线局域网确实也存在着不足之处。主要体现在以下几个方面:无线局域网利用无线电信号进行数据传输,无线电波在传输过程中的衰减和干扰要远远大于传统有线网络的衰减和干扰,无线信号传输过程由于障碍物的阻挡产生的的多径效应和传输损耗将影响无线局域网的性能;另外,无线信道的信息速率远小于有线信道,难以满足更高的需求;还有,无线局域网采用无线接入,不需要求建立物理连接,从理论上来讲,这很容易被监听,导致信息在不知不觉中被窃取。1.4wlan的应用无线局域网相对于传统有线网络的优势,使wlan在各类场所得到了比有线网络更普遍的应用,现在举例如下:医疗:医院的医护人员携带便携式电脑
8、,借助于无线局域网络可以实时获得无线局域网wlan优化技术研究比较重要的医疗信息,由此可以使患者得到及时救治以及提高病人护理质量。公司。公司内由于人员交流,开会等日常活动,便携式笔记本在更换位置前后需要保持与网络的连接,当公司内部被无线局域网覆盖时,员工携带无线局域网产品,就可以在公司的任何一个有wlan信号覆盖的区域实现无线接入,从而带来更好的上网享受和提高工作效率。监视系统。监视系统出于保密性和安全性的考虑,如果采用有线网络,则布线成为一大难题,因此在监视系统中采用无线局域网进行数据传送。展示会场。对于图画展、车展、古董等展示会场,如果采用传统的有线网络,繁杂的网络布线会导致展示场所异常零
9、乱。因此适宜选择无线局域网络。无线局域网wlan优化技术研究2wlan系列标准及wlan优化2.1wlan的相关协议2.1.1802.11系列协议第二次世界大战以来,鉴于无线通信在军事上的成就,各国开始使得重视无线通信,无线通信已经发展,但缺乏广泛的通信标准。ieee802.11标准就是在这样的背景下在诞生了。它定义了无线局域网介质访问控制和物理层规范。标准包括的内容有基本的组网方式及结构;协议参考模型;mac层协议、数据格式与数据传输;物理层技术和用户认证与信息安全等。ieee802.11标准在1999年获得了发展,又制定了两个增加版本,它们分别是802.11a和802.11b。它们的主要区
10、别在于802.11a的物理层被界定在5ghz频段,而802.11b的物理层被界定在2.4ghz频段。802.11b已经在中国、美国、日本、欧洲等主要国家和地区都有使用。是目前无线局域网的流行标准。下面简要介绍802.11系列协议中的802.11b;802.11g和802.11n:1)如前所述,ieee802.11b的物理层被界定在2.4ghz频段,它是目前无线局域网的流行标准。802.11b经常被错误的标记为wi-fi,然而其实wi-fi是wlana推出的一个商标,和802.11标准是没有关系的。2)ieee802.11g是在802.11b的基础上制定出来的新标准。它的载波的频率和802.11
11、b一样,也是2.4ghz,其传输速率达到54mbit/s,802.11g的设备向下与802.11b兼容。3)ieee802.11n是最新的、目前正处于拟定阶段的802.11标准。其预期传输速率将达到540mbit/s,所以对物理层要求有更高的信息传输速率,这项新的802.11标准的传输速率要达到802.11b的50倍,802.11g的10倍。采用802.11n的无线局域网的传播距离也将增加。2.1.22.4g中国wlan信道划分中国采用的802.11b和802.11g标准,工作频率范围为2400mhz-2483mhz,频带宽度为83.5mhz。为了减小无线通信中普遍存在的同频干扰和邻频干扰对无
12、线局域网络性能的影响,将可用频段划分成13个可用信道,相邻信道的中心频率相差5mhz,每个信道的频带宽度是22mhz,具体的信道配置如表2-1所示,由表中可以看出,相互不重叠的信道组有:1、6、11,2、7、12,3、8、13,4、9。划分以后整个频带内互不干扰的信道只有三个,我们主要采用1、6、11三个互无线局域网wlan优化技术研究不干扰的信道。2.2wlan优化的原因wlan网络优化是从网络规划到网络建成、投入使用再到后期维护过程的一个至关重要的阶段。令人满意的通信质量要一个好的网络规划和网络优化的相互配合。网络规划质量是好是坏,是后面网络优化工作可以轻松完成的重要保障。同时,网络优化工
13、作实际可以说是网络建成后保障网络性能重要手段。所以我们说后期的网络优化工作是能否轻松实现网络建设目标的重要因素。那么无线局域网络优化到底是什么概念呢。网络优化是整个网络建立中很重要的一个环节。wlan网络优化就是在网络运行过程中,有出现用户不满意的体验或者说是wlan系统性能不符合初期设计既定指标时,为了提升系统性能,达到使用户满意所进行的一系列维护和优化工作。实际操作中的无线局域网络优化过程:对网络性能不符合要求的wlan网络进行无线指标测试,主要包括信号强弱、信号噪声功率比、传输延时、丢包率等,根据测试数据找出影响wlan系统性能的原因,然后通过对接入点ap,无线传输链路和干扰的分析与调整
14、,最终达到提升网络运行状态的目的。本论文则主要分析了wlan系统的覆盖方式,网络容量和无线干扰对系统性能的影响,并提出了对应的优化方案。无线局域网wlan常用的优化技术有干扰控制技术,话务均衡技术以及覆盖优化技术等等。3wlan网络容量和干扰问题及其优化思路无线局域网wlan优化技术研究覆盖问题、网络容量、无线局域网络通信中存在的干扰问题等是无线局域网优化需要解决的主要问题。其中覆盖问题可能影响到掉话率和话务量;容量问题对掉话率,tch接入成功率影响较大;干扰问题对各项干扰指标,掉话率和话务量影响都较大。本章将重点介绍waln网络容量问题和干扰问题的产生以及优化思路。3.1网络容量优化因为无线
15、局域网络wlan无线接入点之间通信基于竞争协议csma/ca,理论上可以有多个无线接入点同时接入无线局域网,但是接入用户数量越多,各个接入点发送数据时发生冲突的可能性就越高,等待时间就会延长,信道就得不到充分利用,最终结果就是用户性能的恶化。实验数据表明,在无线局域网中每个无线接入点同时接入的用户数应该不多于20户为最好。然而随着无线局域网网络用户的增加,增加网络容量成为必须解决的一个问题,我们提出三个提高网络容量的思路,如下:(1)调整ap发射功率蜂窝网中小区分裂思想上面已经提到,在wlan系统中,为了提高信道利用效率,每个无线接入点同时接入的用户数应该不多于20户为最好。当无线接入点接入的
16、用户数不符合上述要求时,用户就得不到理想的网络性能。针对这种问题的优化思路是:当用户数量大,或者用户分布密集时,可以通过调整无线接入点的发射功率,通过减小无线接入点的覆盖范围来减小覆盖用户数量,同时增加临近无线接入点的发射功率,增加其覆盖范围,最终实现将用户分流到其他无线接入点上进行接入。这就是所谓的“调整、功率、分流”。(小区分裂)(2)增加单个无线接入点的吞吐量因为目前无线局域网采用的标准划分以后整个频带内互不干扰的信道只有三个,同频干扰和邻频干扰会降低wlan系统中单个无线接入点的吞吐量。可以在无线接入点端安装滤波装置或者优化频点,最大程度的避免避免同频干扰和邻频干扰带来的影响,从而增大
17、单个无线接入点的吞吐量。同时,为了减小同频干扰和邻频干扰对网络容量的影响,还可以借助蜂窝网中增加频率复用的距离的思想来解决同频干扰;在相邻小区中不利用相邻信道的思想来克服邻频干扰。受此启发,在无线局域网中,我们可以恰当的控制无线接入点的覆盖范围,避免临近楼层,临近建筑之间的干扰,从而实现增加单个无线接入点吞吐量的目的。(3)增加单位面积的容量无线局域网wlan优化技术研究对于室内分布型覆盖方式,gsm室内分布系统在分路中分成若干段,每段无线接入点的rf信号进行合路,利用共用天线进行覆盖。它可以有效地降低每个无线接入点的覆盖范围,增加单位面积的接入点的个数来实现容量的提升。3.2信道干扰对系统性
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