WLAN室內(nèi)、室外無線信號覆蓋解決方案

依據(jù)WLAN 系統(tǒng)工程設計相關規(guī)范，WLAN無線信號覆蓋分為室內(nèi)覆蓋和室外覆蓋兩種。

(一) 室內(nèi)覆蓋

室內(nèi)覆蓋中室內(nèi)分布型AP 設備和室內(nèi)放裝型AP 設備屬于自治式組網(wǎng)方式，集中控制型AP 設備屬于集中式組網(wǎng)方式。

1. 室內(nèi)分布型AP 設備

對于建筑面積較大、用戶分布較廣且已建有多系統(tǒng)合用的室內(nèi)分布系統(tǒng)的場合，如大型辦公樓、商住樓、酒店、賓館、機場、車站等場景宜選用室內(nèi)分布型AP 設備，該類型設備接入室內(nèi)分布系統(tǒng)作為WLAN 系統(tǒng)的信號源，以實現(xiàn)對室內(nèi)WLAN 信號的覆蓋。

室內(nèi)分布型AP應用場合示意圖

2. 室內(nèi)放裝型AP 設備?? ?

對于建筑結構較簡單、面積相對較小、用戶相對集中的場合及對容量需求較大的區(qū)域，如小型會議室、酒吧、休閑中心等場景宜選用室內(nèi)放裝型AP 設備，該類型設備可根據(jù)不同環(huán)境靈活實施分布。系統(tǒng)架構如下：

室內(nèi)放裝型AP 應用場合示意圖

3. 集中控制型AP 設備(無線交換機)

對于接入點多，用戶量大，且用戶分布較為集中的場合下，如學校、大型會展中心等大型場所，宜選用集中控制型AP設備組網(wǎng)(無線交換機組網(wǎng)方式)。系統(tǒng)架構如下：

集中控制型AP 應用場合示意圖

(二) 室外覆蓋

1. 設計原則

(1) 室外空曠區(qū)域總體宜按照蜂窩網(wǎng)狀布局執(zhí)行，盡量提高頻率復用效率，將信號均勻分布，控制每個AP 覆蓋區(qū)域的重疊區(qū)域。

(2) ?AP（或天線）宜布放在高處，減少人員走動等環(huán)境變化對信號傳播的影響，改善AP 的接收性能。

(3) 根據(jù)覆蓋區(qū)業(yè)務需求和地貌，選擇合適的天線類型。

(4) 天線安裝位置需遠離大功率電子設備,如: 如微波爐、監(jiān)視器、電機等。

(5) 在選擇天線布放位置時應注意規(guī)避可能影響無線射頻信號傳播的障礙物，如金屬架、金屬屏風等物體。

(6) 確定天線位置時應對要求覆蓋的每一片區(qū)域的特點必須有清楚的了解。

(7) 了解在此區(qū)域的可能的用戶的特點以及覆蓋區(qū)域的建筑結構特點，確定AP（或天線）的安裝位置。?? ?

2. AP 選型和應用

(1) 室外蜂窩覆蓋

對于中小規(guī)模室外覆蓋，如公共廣場、居民小區(qū)、學校校園、公園園區(qū)、室外人口較為聚集的空曠地帶等場合，宜選用室外放裝型AP 設備，該類型設備可組成蜂窩狀網(wǎng)絡結構實現(xiàn)對室外的覆蓋。

圖1.4 室外蜂窩覆蓋示意圖

(2) 全無線覆蓋

對于沒有任何入戶線纜資源，包括5 類線、雙絞線、分布系統(tǒng)等資源且對數(shù)據(jù)業(yè)務有較大需求的場合，可采用全無線組網(wǎng)模式，即通過從傳輸網(wǎng)絡拉出E1 或光纖到應用場合的中心機房，由中心機房通過Lans witch 連接多個AP 在中心機房選擇置高點加定向天線方式作為中心機房到各AP 的傳輸，通過AP 背靠背的方式來解決沒有入戶線纜資源情況下的室外全覆蓋。此組網(wǎng)方式宜選用支持802.11a 的AP 做橋接，選用支持802.11g 的AP 做覆蓋。?? ?

圖1.5 全無線覆蓋示意圖

(3) 大功率AP 室外覆蓋

對于布局簡單的直型街道如商業(yè)步行街場景宜選用大功率室外AP 設備，該類型設備可在街道兩頭或街道中段邊的樓頂、或商務樓對面的樓宇上安裝，并配外置天線來實現(xiàn)對街道的覆蓋

通過以上描述可知室內(nèi)覆蓋適用于大型辦公樓、商住樓、酒店、賓館、機場、車站以及小型會議室、酒吧、休閑中心等室內(nèi)場景；而室外覆蓋適用于公共廣場、居民小區(qū)、學校校園、公園園區(qū)、室外人口較為聚集的空曠地帶以及對無線數(shù)據(jù)業(yè)務有較大需求的商業(yè)步行街等室外場合。

二. 對于協(xié)調(diào)未果的需進行室內(nèi)覆蓋的場所，采用室外方式進行覆蓋的可行性分析

(一) 鏈路預算

1. 自由空間路徑損耗L(dB)計算

自由空間傳播模型（路徑損耗）如下式2.1所示：

WLAN標準IEEE802.11b/g均工作在2.4GHz，代入上式得出在不同傳播距離 的情況下，自由空間的傳播損耗 值如下表1所示。

表1

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2. 無線鏈路計算

(1) 室外無遮擋情況下鏈路計算

發(fā)射機的輸出功率Pt，取27dBm；室外某處接收機的信號電平Pr；自由空間路徑衰耗L(dB)(按上表1取值)；雨衰等環(huán)境損耗Lh，取10dBm；電纜及電纜接頭、避雷器的損耗Ls，取8dB；多徑衰耗Lc，取8dB；發(fā)射天線增益Gt，取11dB；接收天線增益Gr，取2dB等；接收機接收的功率電平Pr可用下式2.2表示：?? ?

代入上式2.2計算出室外無遮擋情況下Pr值如下表2所示。

表2

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通過計算可知在室外無遮擋情況下，室外AP最遠可覆蓋300m。

(2) 通過室外AP對室內(nèi)目標區(qū)覆蓋的鏈路計算

發(fā)射機的輸出功率Pt，取27dBm；室內(nèi)某處接收機的信號電平Pr；自由空間路徑衰耗L(dB)(按上表1取值)；雨衰等環(huán)境損耗Lh，取10dBm；電纜及電纜接頭、避雷器的損耗Ls，取8dB；多徑衰耗Lc，取8dB；室內(nèi)反射損耗Lf，取10dB，穿透損耗Lt(按表3取值)，發(fā)射天線增益Gt，取11dB；接收天線增益Gr，取2dB等；接收機接收的功率電平Pr可用下式2.3表示：

表3

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由于無線環(huán)境的復雜性，這里舉幾個例子以探討室外AP覆蓋室內(nèi)目標的可性行。

1) 外墻為玻璃幕墻

外墻為玻璃幕墻的模型如下圖2.1所示。

圖2.1

通過式2.3計算可知當外墻為玻璃幕墻時，信號源距玻璃幕墻小于40米時可對室內(nèi)目標進行有效覆蓋，大于40米時則會影響覆蓋效果。

2) 外墻為鋼筋混凝土墻?? ?

外墻為鋼筋混凝土墻的模型如下圖2.2所示。

圖2.2

通過式2.3計算可知當外墻為鋼筋混凝土墻時，信號源距鋼筋混凝土墻小于5米時可對室內(nèi)目標進行有效覆蓋，大于5米時則會影響覆蓋效果。

3) AP掛墻安裝在鋼筋混凝土外墻

外墻為鋼筋混凝土墻的模型如下圖2.3所示。

圖2.3

通過式2.3計算可知此種方式覆蓋室內(nèi)目標區(qū)不可行。

4) AP掛墻安裝在玻璃幕墻或玻璃窗外

外墻為玻璃幕墻或玻璃窗的模型如下圖2.4所示。?? ?

圖2.4

通過式2.3計算可知此種方式覆蓋室內(nèi)目標區(qū)可行。

(3) 室外AP覆蓋室內(nèi)目標區(qū)存在的問題

1) 容量受限

由于室外AP安裝于戶外，其信號容易擴散至其它非目標區(qū)，其信道資源容易被其它非目標區(qū)用戶占用，很可能造成目標區(qū)用戶由于信道資源被占不能上網(wǎng)，室內(nèi)場所往往又是無線上網(wǎng)容量需求較大的區(qū)域。而室內(nèi)AP直接安裝于室內(nèi)目標區(qū)，其信號大部分集中于室內(nèi)目標區(qū)內(nèi)，其信道資源不易被非目標區(qū)的用戶占用，能更好的保障室內(nèi)目標區(qū)的容量需求。

2) 室內(nèi)AP覆蓋改室外AP覆蓋可能增加AP數(shù)量

1個室內(nèi)AP可覆蓋如下圖2.5所示室內(nèi)目標區(qū)域

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圖2.5

若改成室外方式覆蓋則需要2個室外AP，如下圖2.6所示。

圖2.6

增加AP數(shù)量，意味著增加工程投資。

三. 結論?? ?

通過以上分析可知室內(nèi)覆蓋適用于大型辦公樓、商住樓、酒店、賓館、機場、車站以及小型會議室、酒吧、休閑中心等室內(nèi)場景；而室外覆蓋適用于公共廣場、居民小區(qū)、學校校園、公園園區(qū)、室外人口較為聚集的空曠地帶以及對無線數(shù)據(jù)業(yè)務有較大需求的商業(yè)步行街等室外場合。對于需進行室內(nèi)覆蓋的場所，采用室外方式進行覆蓋，存在容量受限，增加AP數(shù)量從而增加工程投資，以及單室外AP綜合造價較單室內(nèi)AP綜合造價過高等問題，故工程中室內(nèi)場景應盡可能采用室內(nèi)AP進行覆蓋，只有在室內(nèi)場所協(xié)調(diào)未果，而需覆蓋的室內(nèi)目標又十分重要時，才建議考慮采用室外AP進行覆蓋。

審核編輯：黃飛

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