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浅谈WLAN的覆盖设计.doc

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文档介绍:浅谈WLAN的覆盖设计

摘 要
本文从覆盖的角度分析WLAN设计过程中的问题。从WLAN的无线电波特性入手,论述WLAN的信道划分,干扰协调以及链路损耗的问题。提出了功率控制在设计WLAN覆盖过程中的意义。最后比较了三见的材质链路损耗值如表1所示。
表1是特指2.4G频段的链路障碍物损耗值。在无线电的频谱中,频段越高,障碍物的衰减值就越大,因此WLAN的5G频段的穿透损耗比2.4G频段要大得多。
在WLAN的覆盖设计过程中,需要充分考虑这种情况造成的损耗。一般的初学者以为,可以加大无线发射功率以抵消这种损耗,所谓的“穿墙路由”就是这种例子。其实这种做法并不可取,因为通信是双向的过程,空间链路损耗对通信双方来说条件是一样的。单纯加大无线路由端的发射功率,而用户端的手机发射功率是有限的,因此会导致单通的现象,实际体验非常差,徒增电磁污染而已。
3 WLAN的覆盖设计
3.1 AP的数量
由于干扰的普遍存在,标称300M的2.4G无线设备实际的带宽为40Mbps左右,这是设计WLAN过程中的一个非常重要的经验值。 在设计WLAN覆盖方案的过程中,首先要征询用户对终端带宽的期望值,在计算出需要的AP数量,最后再确定AP的布放位置。所需AP的数量可以用一个简单的公式计算,AP数=用户总数*单用户设计带宽*复用比/AP带宽。其中复用比指的是统计复用,因为一般情况下,同时上网的用户比例不会是100%,因此复用比可以设置为50%到80%。
AP数量并不是无限制的增加的,要考虑可用信道的干扰问题。如无法满足设计需要,则可以考虑采用功率控制和增加5G频段覆盖的手段达到设计目的。
3.2 信道的选择
WLAN目前最主流的频段是ISM的2.4G频段,频率信道分配如图1所示。
从图1的信道划分可以看出,只有不相交的信道才不存在干扰,因此,在WLAN的覆盖设计过程中,同一覆盖区域和存在相互干扰的覆盖区域,须采用互不干扰的信道,否则会因为干扰而影响空中接口的性能。
一般设计是使用1、6、11;2、7、12;3、8,13三组互相不干扰的信道来进行无线覆盖,14信道是日本专用的信道,一般不会使用。在一些信道紧张的用户密集区,可以采用有较小干扰的分组方式,如使用1、5、9、13四个信道进行无线覆盖,增加一个可用的信道。还可以采用5G叠加覆盖。因为5G频段穿透力弱的特性,反而导致5G频段的干扰远没有2.4G频段严重。
3.3 发射功率的选择
发射功率问题是WLAN覆盖设计里面经常被忽视的环节。WLAN的信号收接灵敏度和最大接收电平的制约。WLAN的发射功率必须控制在一个合理的范围内。一般要求接收端的信号强度在-40dbm与-85dbm之间,如遇到外部干扰较大的情形,可稍稍提高发射功率。
链路总增益的计算公式为Gl=Pt-Prs+Gt+Gr,其中Pt为设备射频发射功率,Prs为接收端增益,Gt为AP的天线增益,Gr为用户端的天线增益。例如设备发送功率为20dBm,接收端接收灵敏度为-75dBm,收发天线增益为Gt=Gr=12dBi,可以计算出链路总增益为:Gl=20-(-75)+12+12=119dB。
国标规定AP的最大发射功率为500mW,换算后即27dBm,主要用于室内分布系统的天线。实际应用中一般不能超过100 mW,网络设备有发射功率协商机制,会根据接收信号强度,自动调节发射功率。[1]
3.4 天线的选择
无线通信技术中的天线种类繁多,而用于一般环境的WLAN覆盖的天线,使用较多的有杆式天线,吸顶式全向天线,平板天线。
杆式天线和吸顶天线的覆盖范围都是全向的,一般增益为2~8dB;平板天线的覆盖形状是扇形的,增益为6~12dB。在应用的过程中,要根据需求选用适当的天线。如没有明显指向性的覆盖区域,可以使用全向类型的天线进行覆盖设计,如果需要躲避干扰,或者防止信号外泄的应用场合,则可以使用平板天线。另外,在某些无法安装天线的弱覆盖区域,可在临近区域使用有方向性的高增益平板天线进行覆盖。
3.5 覆盖设计
为了提高性能,在WLAN工程的建设中,会使用各种方式提高信道的复用率,重复使用相同的信道。如利用建筑物混凝土层的阻隔,在不同的楼层和房间使用相同的信道。也可以使用蜂窝状的组网形式,在不相邻的区域使用重复的信道,以提高信道的利用率。如图2所示。需要注意的是,为了避免干扰,使用复用信道的时候需要严格控制AP的发射功率,避免越区干扰。[2]
4 应用方案及场
主流的WLAN建设方案主要可以分为室内分布系统、WoC以及AC+瘦AP架构三种。根据应用场合不用,各有优势。另

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上传人:学习一点 2022/5/19 文件大小:19 KB

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