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1、WLAN基本原理与覆盖方案 答辩人 张国强 目录 第一部分WLAN技术及其发展第二部分WLAN组网简要说明第三部分WLAN覆盖典型方案介绍第四部分WLAN覆盖实际案例案分析 第一部分WLAN技术及其发展 什么是WLAN 无线局域网 WLAN是固定 有线 局域网的一种延伸 是没有线缆连接限制的网络连接 其功能与有线局域网一致 对用户来说完全透明 无线局域网由无线网卡 NIC 无线接入点 AP 计算机及有关设备组成 WLAN的重要性 笔记本电脑的大量普及 智能手机数量的快速增长以及新型平板电脑兴起 对移动互联提出了更高的数据要求 思科统计数据显示 从2010年到2015年 全球移动数据流量将增长2
2、6倍 其中绝大部分数据流量来自手持终端 面对移动数据流量的巨大压力 WLAN已成为了运营商从3G 4G网络中分流流量的一种极为有效且低成本的方式 什么地区需要WLAN覆盖 总的来说 有需要WLAN的地方就可以考虑覆盖 但需要重点考虑覆盖的区域有 高校 火 汽 车站 体育场馆 展馆 办公楼 居民小区 商场等数据需求量比较大的区域 WLAN技术发展概要 1999 2001 2003 2005 802 11a5GHzOFDM54Mbps 802 11b2 4GHzCCK11Mbps 802 11g2 4GHzCCKorOFDM54Mbps 802 11n100Mbps 2007 802 11 无管理
3、 MAC认证 WEP加密 无漫游 低速无线接入 802 11a b 简单配置管理 WPA认证TKIP加密 L2漫游 无线数据接入 802 11g 集中管理 射频环境管理 WPA认证802 11i加密 L2 L3漫游 语音 数据 视频无线接入 802 11n 更强大的全网管理 动态认证安全接入 任意位置接入 综合业务的无线承载 作为有线的简单补充 实现无线基本接入功能 1998年 1999年 2003年 2006年 2M 54 11M 54M 300M 主要的接入层技术之一 扩展丰富增值业务功能 规模应用 WLAN2 4GHz频段分布 依照IEEE802 11b g无线局域网的国际规范和国家无线
4、电管理委员会的标准 无线局域网的无线设备的工作频段为 2400 2483 5MHz 工作频率带宽为83 5MHz 划分为14个子频道 实际使用为1 13频道 每个子频道带宽为22MHz 2 4GHz频段可提供3个相互不干扰的信道 最常用的信道为1 6 11 WLAN5 8GHz频段分布 5 8GHz频段有8个互不干扰的信道 在中国 可提供5个互不干扰的信道 149 153 157 161 165每信道占用20MHz频带带宽 采用OFDM OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing 即正交频分复用技术的调制方式 无线传输的干扰因素 2 4GHz 5 8GHz为
5、ISM IndustrialScientificMedical 频段 不需授权即可使用 同一区域内AP之间的互相干扰 干扰方式分为同信道干扰和邻信道干扰 其他干扰源 微波炉 医疗设备 双向寻呼系统 脉冲雷达系统 其它无线通讯系统干扰的存在会使系统的整体性能有非常明显的下降 在有些时候甚至会失去工作的能力 WLANAP间漫游 用户在AP间漫游分为两层漫游和三层漫游 用户在处于同一局域网的AP间进行漫游的时候属于两层漫游 不需要重新申请IP地址 用户在不同局域网的AP间进行漫游的时候属于三层漫游 需要向新局域网中申请IP地址 第二部分WLAN组网简要说明 WLAN基本网络结构框图 用户终端 用户终
6、端 用户终端 用户终端 用户终端 用户终端 汇聚交换机 传输设备 AC CMNET INTERNET Internet 手机WLAN 笔记本 PDA 无线接入点 AP 无线电波 WLAN终端设备 无线控制器 AC WLAN终端设备通过无线信道连接到AP AP通过五类线连接到交换机 交换机通过传输接入到AC上从而实现AC对于AP的管理和控制 最后通过AC与PORTAL共同管理实现终端对于internet的访问 山西移动WLAN组网材料统计方法 AP POE交换机 汇聚交换机的个数统计根据实际需求统计即可 超五类线根据实际的需求长度乘以1 05的系数 每根超五类线配两个水晶头 软跳线 对应AP厂家
7、 在AP接入室内分布系统或者室外AP带板状天线时使用 室内合路型AP及室外11g型AP给一根软跳线 室外11n型AP给两根软跳线交换机供电电源为交流时用RVVZ3 2 5规格的电源线 直流时使用RVVZ3 4规格的电源线POE交换机光模块用于POE交换机与汇聚交换机连接时POE一侧的光口 用多用百兆光模块 FE 山西移动WLAN组网材料统计方法 汇聚交换机光模块用于汇聚交换机与POE交换机及传输设备之间汇聚交换机一侧的连接 与POE连接的光口多用百兆光模块 FE 与传输侧连接的光口多用千兆光模块 GE WLAN室外型覆盖方式需要安装避雷器来保护设备 每一个室外11g型AP需要一个网线避雷线和一
8、个馈线避雷器 每一个室外11n型AP需要一个网线避雷器和两个馈线避雷器 用于连接POE交换机与汇聚交换机的光缆根据实际需要的长度乘以1 012的系数给出 6芯的GYTA 6B1 3型光缆可供三个交换机级联 12芯的GYTA 12B1 3型光缆可供6个交换机级联 山西移动WLAN组网材料统计方法 3米大方大圆尾纤用来熔接中兴POE交换机百兆光口与熔纤盘 每个POE交换机需要两条3米大方大圆尾纤 3米小方大圆尾纤用来熔接中兴汇聚交换机百兆光口与熔纤盘 每个汇聚交换机需要两条3米小方大圆尾纤 3米双圆头尾纤用来把光缆熔接到熔纤盘上 每芯光缆给一条 5米双小方尾纤用于汇聚交换机GE口与传输设备连接每个
9、汇聚交换机给两条 第三部分WLAN覆盖典型方案介绍 WLAN覆盖主要建设方案 WLAN热点覆盖的主要建设方式主要有室内建设 室外建设等 具体分类如图所示 针对具体的场景 可采用一种或多种建设方式 满足覆盖和容量的需求 室内独立放装 室内独立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 AP通过其自带天线简易天馈系统 包括功分器或耦合器 短距离馈线 天线等 实现WLAN覆盖 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AP 采用简单天馈系统方式时一般使用2 4GHz室内型AP 由于AP功率较小 WLAN覆盖范围也较小 覆盖范围受
10、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 室内独立放装 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 如图 室内独立放装 该方案的特点是AP的部署位置比较灵活 网络容量较高 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 在扩容时可将802 11g标准AP替换为802 11n标准的AP或增加AP布放密度提高来提高网络容量 增加AP数量时 为降低干扰 可利用房间墙壁等的隔离效果 降低单AP发射功率
11、缩小单AP覆盖范围等方式 同时做好频率规划与网络优化 从而降低干扰 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 室内分布合路主要采用2 4GHz室内合路型大功率AP 包括802 11g设备和802 11n大功率设备 在容量需求高的场景 建议使用802 11n标准的大功率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 室内分布系统合路 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 该方案示意图如下 室内分布系统合路 该方案需GSM TD WLAN共
12、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 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 扩容时可考虑将802 11g标准AP替换为802 11n标准的AP 或进行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 再就是局部扩容时可以考虑采用与室内独立放装方式相结合 在个别区域增加独立放装的AP 室内分布系统合路 将WLAN
13、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 若需穿透墙体实现WLAN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 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800 960MHz 1710 2500MHz的频率要求 室外独立放装 室外独立放装方式是在目标覆盖区域或目标覆盖区域附近直接部署AP AP通过其自带天线或外部天馈实现WLAN覆盖 AP或天线可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
14、或室内 这种覆盖方式多用于广场 公园 街道 公交站牌 多层居民小区等的覆盖 室外独立放装 如下图就为典型的室外独立放装方式 室外独立放装 该方案的特点是AP部署较为灵活 覆盖范围较大 但系统容量较小 通过室外覆盖室内时 室内深度覆盖难度大 适用于用户较为分散的室外区域 如公园 商业街区 广场 多层居民区等 扩容时通过适当增加AP布放密度提高网络容量 AP安装位置应该选择视野开阔的区域 目标覆盖区域与天线之间最好为视距环境 通过室外覆盖室内时 一般考虑至多只穿透一堵墙体为宜 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 室外分布系统合路 室外分布系统
15、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 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 该方案基本同室内分布系统合路方案 另外 由于2 4GHz频段信号衰减和穿透损耗都较大 实现室内深度覆盖难度较大 所以适合覆盖目标较为空旷的区域 例如 工业 科技园区等 扩容方法与室内分布系统合路方案基本一样 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 这种方案在山西移动WLAN项目中不多见 Mesh组网 Mesh组网是采用1个RootAP和若干个MeshAP共同覆盖一
16、片连续区域的建设方式 RootAP通过有线方式连接至上层网络的AP RootAP能够实现用户接入和AP汇聚 RootAP处需提供传输和电力 可以与宏站共站址 或安装在其他传输能够到达的位置 MeshAP通过无线方式回传至RootAP的AP 实现本地的用户接入 MeshAP处仅需电力资源 可以安装在灯杆 电话厅等位置 Mesh型网络有星形和树形等结构 多个AP组合实现对目标区域的覆盖 Mesh组网 此种方案部署灵活 建设快捷 对传输等资源需求较少 能够实现快速布网 多以行业应用为主 提供宽带上网 话音增值及视频业务 用于公共安全视频监控 行业应用数据采集 环境监测等 也可用于应急通信 如为大型会展中心 地震灾区 提供快速解决方案 实施中要严格控制每支路跳数 避免因跳数太多引起用户接入速率过低 合理部署AP 注意每对回传AP之间是否会有阻挡 避免因无线环境变化导致网络连接中断 安装在室外的设备应注意防水 防雷 防尘 防盗等 第四部分WLAN覆盖实际案例分析 天隆仓大厦 天隆仓大厦位于府西街桃园北路口 经度 112 53823纬度 37 87263 地上20层 地下2层 是一个集酒店 办公为
