WLAN工程设计

nullWLAN工程设计指南WLAN工程设计指南null WLAN网络规划WLAN网络的组网方式WLAN网络的组网方式WLAN组网方式一般分为 自治式组网 和 集中式组网 自治式组网 1. 自治式组网由胖 AP 构成，网络结构简单。 2. 在接入点少、用户量少、网络结构简单的情况下，宜采用自治式组网方式。 集中式组网 1. 集中式组网由瘦 AP 和AC 构成。 2. 集中式组网架构的层次清晰，瘦 AP 通过AC 进行统一配置和管理。 3. 在接入点多，用户量大，同时用户分布较广的组网情况下，宜采用集中式组网方式。 WLAN网络的组网方式WLAN网络的组网方式WLAN网络规划的前期准备WLAN网络规划的前期准备现场勘探 设计WLAN少不了现场勘探。具体应考虑和明确的因素主要有以下三点： 1）覆盖目标区域及接入点AP的安装位置； 2）天馈：应考虑天馈线走线路径和安装方式、合路位置、天线类型、天线安装位置和安装方式、天线方位角、天线下倾角等参数； 3）传输方式、供电方式、配套设施。以上参数现场查勘过程中应考虑周全，认真勘察。 WLAN网络规划的前期准备WLAN网络规划的前期准备方案设计包含内容 AP 详细设计方案应包括以下内容： 1）现场勘查确认调整后的接入点AP站址布局方案； 2）接入点AP 设备配置：根据覆盖、容量要求和设备能力确定每一接入点 AP 采用的设备类型和设备配置； 3）无线参数设置：主要包括两类：天线类型、天线挂高、方向和下倾角等工程参数；功率、频点等小区参数； 4）传输、电源、配套设计方案。WLAN方案设计注意事项WLAN方案设计注意事项室内分布系统： 1. 建议天线间距一般在10-12米，商场一般在15-20米，在地下停车场等开阔地带可放宽至20-30米。 2. 每个天线输出口的场强建议在12-15dbm之间，尽量不要低于10dbm。 3. 根据以往经验，一个500mw 的大功率AP，所带天线数量一般在8个左右。 PoE供电： 1. 如果使用PoE交换机供电，必须了解PoE交换机最大PoE功率是多少。 2. 由于网线也会消耗电力，因此网线越长，消耗的功率也越多。因此网线供电尽量不要太长，最长距离不要超过100米。 3. 由于所有无线覆盖的AP需要通过水平以太网线传输电源和数据，所以水平敷设的以太网线严格要求打线按照568A/568B的规范。 WLAN 网络覆盖方式WLAN 网络覆盖方式 WLAN 覆盖方式主要包括四种模式： 结合室内多网合一无线综合分布式系统覆盖 小型AP 分布系统方式覆盖 室内AP 直接覆盖 室外AP 覆盖 设计时应根据覆盖目标区域、市场需求等的实际情况综合进行选择。 WLAN 网络覆盖方式结合室内多网合一无线综合分布式系统覆盖 这是最常见的WLAN覆盖建设方式之一，在建设多网合一室内无线综合分布系统时，就已经充分考虑了目标覆盖区域的WLAN 覆盖需求的满足，只需根据市场需求，相应增加WLAN AP 接入合路器，实现相应楼层或者特定目标区域的WIFI 信号覆盖。这种覆盖建设方式适用于已经建设有多网合一室内综合覆盖系统或建筑面积比较大、用户分布比较广、数据业务量需求一般的场合，如大型办公楼、商务楼/写字楼、酒店、宾馆、机场、会展中心等。WLAN 网络覆盖方式WLAN 网络覆盖方式WLAN 网络覆盖方式小型AP 分布系统覆盖方式 根据目标覆盖区域的业务需求及地形特点，以大功率WLAN AP 为信源，采用功分器、耦合器、馈线、天线等无源器件搭建组成的小型AP 分布系统。这种覆盖建设方式适用于没有建设多网合一室内无线综合分布系统，但又需要对特定楼层或覆盖面积相对较大一些的目标区域实现WIFI 信号覆盖。 WLAN 网络覆盖方式WLAN 网络覆盖方式室内AP 直接覆盖方式 采用 WLAN AP 直接对目标区域进行覆盖，也就是通常所说的“放装式”方式，这也是最常见的WLAN 覆盖建设方式之一。这种建设方式最为简单，适用于建筑结构较简单、面积相对较小、用户相对集中且对容量需求较大的区域，如会议室、酒吧、休闲中心等，也可适用于WIFI 信号覆盖盲点补盲或者是目标覆盖区域容量应急/临时提升的场景。 WLAN 网络覆盖方式WLAN 网络覆盖方式室外AP 直接覆盖方式 如果目标覆盖区域不是室外，原则上一般不建议采用室外AP 直接覆盖室内目标区域这种建设方式，仅作为临时覆盖需求或者暂时不具备施工条件的应急解决手段。实际应用时宜结合现场查勘，应尽量选择合适波瓣宽度和高增益的天线，以改善目标覆盖区域覆盖效果。如果目标覆盖区域是室外，该覆盖建设方式适用于对室外公共场所开阔地带（如广场、社区、校区、园区）、低浅楼群（如延街的商铺、砖混多层楼宇）的热点覆盖。 覆盖方式的选择覆盖方式的选择 进行覆盖建设时，应注意WLAN 信号与移动网络、小灵通网络信号在无线传播特性、设备性能等方面的差异性，在充分利用电信原有室内分布系统等网络资源的同时，结合市场部门提出WLAN 业务需求、现场查勘等情况进行精确高效的覆盖。 我们把实施WLAN覆盖建设的环境分为五类区域（A～E） 覆盖方式的选择覆盖方式的选择小范围室内区域（A 类区域） 如咖啡厅、酒店大堂、会议室、机场贵宾厅等室内热点场所，A 类区域的主要特点是业务量较为集中、室内间隔较少。 根据覆盖面积和业务量采用一或多个中/小功率WLAN AP直接进行覆盖； 对于会议室/休息室等数量较多且单个面积较小的连续区域，优先采用接入室内分布系统的覆盖方式； 若尚未建设室内分布系统，则采用大功率AP 接多面天线进行覆盖，也就是通过建设小型AP 分布系统覆盖方式实现目标区域覆盖。 覆盖方式的选择覆盖方式的选择大范围室内开阔区域（B 类区域） 如会展中心展区、机场候机厅等相对空旷的室内场所，B 类区域主要特点是业务需求较为集中，空间较大且间隔少。 考虑到容量需求，建议采用多个室内小功率AP 连续覆盖的建设方式； 对于有天花板且天花板较低的区域，采用吸顶全向天线； 而天花板较高或无天花板的区域，采用吸壁定向天线，同时在建设过程中应注意各自AP 的频率间隔的设定，确保整体效果。 若该类区域已有室内分布系统且可满足WLAN 覆盖和容量需求，则应优先考虑接入室内分布系统的方式进行覆盖。 覆盖方式的选择覆盖方式的选择多楼层多间隔室内区域（C 类区域） 如商业楼宇办公场所、酒店客房、电子卖场/电脑商场等场所。C 类区域主要特点是业务量分散在多个封闭/半封闭的小空间里。 对于这类目标区域建议优先采用接入室内分布系统的方式进行覆盖，满足目标覆盖区域WLAN 业务需求； 若尚未建设室内分布系统，则采用大功率AP 接多面天线，也就是建设小型AP 分布系统方式进行覆盖。 业务量需求较大的局部区域可通过增设AP 直接覆盖来提升容量。 对于高校学生宿舍等业务需求区域，在没有有线宽带满足业务需求的情况下，一般建议采用室外大功率AP 加高增益室外天线的覆盖方式来解决。 覆盖方式选择覆盖方式选择难入楼宇（D 类区域） 如高档社区、高档小区等不具备电信有线宽带覆盖且有一定的宽带业务需求的场所。 D 类区域应在结合市场业务需求、效益和现场查勘的基础上，采用室外大功率AP 加高增益室外天线的方式进行覆盖，在一定程度上满足目标区域业务承载需求。 实际建设时，应根据楼宇结构和穿透损耗选择合适的AP 设备放置点位置和数量规划，尽量选择门、窗较多的楼面作为天线照射面，减小损耗，同时结合目标覆盖区域情况尽量选择合适的波瓣宽度、高增益的天线，以便取得更好的覆盖效果。 覆盖方式选择覆盖方式选择室外区域（E 类区域） 如露天休闲广场、步行街、室外体育场等场所。相对室内热点区域，E 类区域数据业务量一般较低。 原则上，采用EVDO Rev.A 网络作为主要覆盖方式，一般不建议建设专门的WIFI 室外覆盖。 对于经市场前端业务评估确有较大业务需求的室外区域，建议采用一个或几个室外AP 结合定向天线进行该区域的连续薄覆盖，网络规划建设时应注意植物、建筑对信号的影响。 覆盖方式的选择覆盖方式的选择 对于以上五类区域，根据市场需求和业务量的发展需求，可以采用直接增设AP 的方式提高网络容量，同时应注意频率选择和功率控制，防止AP 间的干扰；对于接入室内分布系统的方式，也可采用多AP 合路方式提升容量。 在WLAN 业务开展初期，WLAN 网络规划的重点是无线覆盖，需要结合目标覆盖区域现场查勘、业务需求预测等选择合适的全向或者定向天线，对于有针对性覆盖的目标区域，一般使用定向天线，天线的水平波瓣角一般在60 到120 度范围。 AP布点位置的选择AP布点位置的选择 确定独立放装式AP 布点覆盖时的AP 布放位置，以及AP 接入室内无线综合分布系统覆盖时的天线布放位置的优选，需遵循以下五个原则： 1） 室外与室内空旷区域覆盖，应尽可能地结合链路预算、模拟测试以蜂窝状布局，包括水平方向与垂直方向，将信号均匀分布，控制每个AP 天线覆盖区域的重叠区域； 2） AP/分布系统天线应尽量布放在高处，尽可能地改善覆盖效果，减少人员走动、室内物体遮挡等环境变化对WLAN 信号传播的影响，改善AP 的接收性能； 3） AP／分布系统天线方向在安装时应确保天线主波束方向正对目标覆盖区域，确保良好的覆盖效果； 4） AP／分布系统天线安装位置的确定应使信号在目标覆盖区内尽可能少穿透辐射，以减少信号衰减，确保良好覆盖效果。根据工程建设经验，一般AP 的无线信号在穿透了两堵室内实心墙体后，其信号的衰减程度就将使其无法再穿透第三堵墙体，同时穿透两堵墙之后的WIFI 覆盖效果也大打折扣，这个工程经验可以作为现场评估的一个参考，当然在不同的建筑的情况下可能会有所不同。 5） AP/分布系统天线安装位置需远离电子设备或者如有可能时对覆盖目标区域干扰源加以屏蔽，例如微波炉、监视器、电机等。 AP布点位置的选择AP布点位置的选择以下根据常见的建设场景分类结合上述四种覆盖建设方式归类汇总如下频率规划与干扰控制频率规划与干扰控制 由于WIFI 使用的是免许可证频段，随着运营商间WIFI 覆盖建设力度的不断加大，WLAN 网络的频率规划/配置是降低系统内/间干扰、提升系统吞吐量的重要举措，也是WLAN 网络规划建设和后期优化的重要工作内容之一。 频率规划与干扰控制频率规划与干扰控制在一个 AP 覆盖区内直序扩频技术最多可以提供3 个不重叠的信道同时工作。考虑到制式的兼容性，相邻区域频点配置时宜选用1，6，11 信道。 频点配置时首先应对目标区域现场进行频率检测，对于覆盖区域内已有 AP 采用的信道，应尽量避免采用。 对于室外区域干扰宜采用调整(定向)天线方向角，避免天线主瓣对准干扰源的方式或调整功率。 对于室内区域存在多套室内覆盖系统的情况，应充分考虑其他通信系统使用的频段，设计时预留必要的保护频带，以满足干扰保护比的要求。 室外 AP 覆盖区频点配置时，为了实现AP 的有效覆盖，避免信道间的相互干扰，在信道分配时宜引入移动通信系统的蜂窝覆盖原理。对1，6，11 信道进行复用，见下图： 频率规划与干扰控制频率规划与干扰控制 频点配置图WLAN网络容量设计WLAN网络容量设计并发用户数 WLAN 网络在进行多终端接入设计时，建议一般按照每个AP 的 15 个并发用户进行设计和计算AP 数量，并且设定AP 最大并发用户数为 25，确保用户良好感知。 WLAN网络容量设计WLAN网络容量设计吞吐量要求 WLAN 的数据业务吞吐量是容量设计的重要因素。在设计中应充分考虑各类数据业务特点和带宽的需求。 在目标覆盖区域内仅有一个终端，满足设计质量指标的情况下，系统吞吐量设计按照如下要求： 在802.11b 模式下，上行或下行单向吞吐量应不低于5Mbps(不加密)； 在802.11g 模式下，上行或下行单向吞吐量应不低于18Mbps(不加密)。 WLAN链路预算WLAN链路预算 根据工程建设经验，WLAN 信号的穿透损耗和建筑物的结构(砖石或水泥混凝土钢筋结构、窗户和门的大小和位置等)有关。 在覆盖规划上，由于钢筋混凝土墙穿透损耗较大（一般大于20dB 以上），在规划时一般不建议对钢筋混凝土墙进行隔墙穿透覆盖，因此原则上不建议采用室外AP 覆盖室内的建设方案； 对于普通砖墙，AP 覆盖不宜穿过2 堵墙； 对于玻璃幕墙，AP 覆盖不宜超过4 堵墙； 对于木质墙体，不超过6堵墙。 WLAN链路预算 WLAN链路预算 下表是常见室内场景，AP 穿透损耗参考表（2.4G 工作频段） WLAN链路预算WLAN链路预算 WLAN 的链路预算可以结合空间传播损耗和建筑物穿透损耗来综合计算。链路预算设计时应当考虑的主要技术指标要求如下： 信号覆盖电平 对有业务需求的楼层和区域进行覆盖，目标覆盖区域内95%以上位置接收信号强度不低于-75dBm； 信号质量 目标覆盖区域内95%以上位置，用户终端无线网卡接收到的下行信号C/I 值应大于20dB；（注： C/I就是载干比,也称干扰保护比是指接收到的有用信号电平与所有非有用信号电平的比值） 信号外泄 室内WLAN 信号泄露到室外10 m 处的强度不高于-75dBm； 数据速率 在目标覆盖区域内，要求单用户接入时数据传输平均速率不低于4Mbps，在多用户接入时每用户实际数据传输速率不低于100kbps，并支持用户在覆盖区域内慢速移动。 边缘场强测算边缘场强测算 理论覆盖范围分析场强预测所使用传播损耗模式为自由空间附加损耗模式。 Lt= Lbs(自由空间损耗)+C(附加损耗) 其中：Lbs =32.45+20lgf(MHz)+20lgd(km) 式中，Lbs称为自由空间的路径传播损耗。它与收发天线增益Gr、Gt无关，仅与传输路径有关。 边缘场强：P=Pt+Gt-Lt 式中：Pt为AP输出功率dBm，Gt为天线增益dBi 例如： 天线输出口发射功率：20dbm 天线增益（Gt）：5dBi（普通室内天线） 20m空间衰减为：66dB（32.45+20×lg2400+20×lg0.02） 遮挡损耗：20dB（例如承重墙） 多路径损耗：10dB（如果周围环境比较复杂，不空旷） 最低信号场强估算如下： 接收功率=AP输出功率+天线增益-20m空间损耗-遮挡损耗-多路径损耗 =20dBm+5dBi-66dB-20dB-10dB =-71dBm>-75dBm WLAN链路预算WLAN链路预算WLAN AP 输出功率的选择 室内空间比较空旷且基本无遮挡，目标覆盖区域半径大约15-20米范围之内，采用独立布放的单AP 覆盖建设方式时，一般选用输出功率100 mw-200 mw 的AP； 单体目标区域面积较大，或者室内空间有一定遮挡的目标覆盖区域，以及采用室内分布系统合路建设方式的需求场景，一般选用输出功率为500 mw 的AP。 WLAN上连方式WLAN上连方式 目前WLAN 常用的上联方式主要有ADSL、LAN、EPON 三种，这三种方式的区别在于连接方式、传输速率等方面，在应用上各有特点，分公司在WLAN 部署中可以结合现场传输情况选择。 原则上，上联方式的选择需要根据业务量/流量的预测来决定，对于业务量/流量需求较大的地区，在具备电信光缆条件下，建议采用LAN 或EPON 方式上联；对于一般需求，ADSL/ADSL2+基本可以满足，而且网络部署速度较快。 不同覆盖场景建设方案建议不同覆盖场景建设方案建议null WLAN网络建设AC设备的安装规范AC设备的安装规范 1、AC 设备应安装在数据机房，数据机房宜设置在周围用户相对集中且具有专用机房的通信楼内； 2、AC 上联的交换机或路由器应安装在机房内，选址应在管线出入方便、靠近弱电井道的地方； 3、AC 设备的建设应符合下列要求： 1）设备安装位置应符合工程设计平面图要求。如有设备的安装位置需要变更，必须征得设计和建设单位的同意，并办理设计变更手续。 2）安装设备机架应垂直，允许垂直偏差≤1.0‰。 3）同一列机架的设备面板应在同一平面上，相邻机架的缝隙应小于等于3mm。 4）设备机架的防震加固必须符合YD5059-98《通信设备安装抗震设计规范》和工程设计要求。 5）设备上的各种零件、部件及有关标志正确、清晰、齐全。 室内型AP设备安装规范室内型AP设备安装规范AP 安装于室内时，必须遵从以下原则： 1、安装位置必须保证无强电、强磁和强腐蚀性设备的干扰； 2、主机安装场所应干燥、灰尘小、且通风良好； 3、主机安装位置便于馈线、电源线、地线的布线； 4、安装主机的室内不得放置易燃品； 5、室内温度、湿度不能超过主机工作温度、湿度允许的范围； 6、AP 设备安装位置必须符合工程设计要求。如有设备的安装位置需要变更，必须征得设计单位和建设单位的同意，并办理设计变更手续。 7、如果 AP 安装在弱电井内，则需做好防尘、防水、安全，为了防止 AP 被盗，建议将AP 安装高2.4 米以上，并在固定架加锁或是将AP 安装在定做的机箱之中，并保持通风良好、通气孔畅通，保持工作环境清洁无灰尘室内型AP设备安装规范室内型AP设备安装规范 8、如果AP 壁挂安装在大楼墙面上，必须做好防盗措施，建议将AP 安装在定做的机箱之中，并保持通风良好、通气孔畅通，保持工作环境清洁无灰尘。 9、如果AP 安装在天花板上，必须用固定架固定住，不允许悬空放置或直接扔在天花板上面。 10、在安装AP 设备时，要考虑以太网交换机跟AP 之间的距离限制。 11、安装的地方要便于工程施工和运行维护。 12、如AP 安装位置的四周有特殊物品，如微波炉、无绳电话等他干扰源，建议AP 至少离开此类干扰源2～3 米。 13、室内WLAN AP 设备采用联合接地，地网的接地电阻应小于5 欧姆。 室外型AP设备安装规范室外型AP设备安装规范AP 安装于室外时，必须遵从以下原则： 1、AP 设备安装位置应符合工程设计要求。 2、AP 天线主瓣方向不应有明显障碍物。 3、AP 设备表面垂直于水平面，未接线的出线孔应用防水塞封堵。 4、AP 设备与馈线之间接头处应采取防水措施。 5、AP 设备如放置于防水箱内，箱体要保持通风以利于设备的散热。 6、在建筑物顶安装天线，箱体可固定在楼顶女儿墙内立面上。安装位置应选择无日光直晒或直晒时间较短的位置。进入防水箱的全部线缆需做防水弯，或采用下走线方式。 7、在杆体上安装天线，防水箱使用抱箍固定在杆体上。箱体安装要保持水平和垂直，安装牢固。箱体颜色要与杆体颜色相同或相近。进出线缆采用下走线方式。注意防盗、防破坏。 8、室外WLAN 设备防雷和接地应参照执行YD5098-2005《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》。 POE 设备安装规范POE 设备安装规范 AP 供电采用POE 和本地供电两种方式，优先采用本地供电；若本地供电存在困难，可以采用带POE 功能的以太网交换机进行供电；室外大功率AP（500MW）应采用PoE供电。 对于POE 供电： 如果上层交换机为以太网供电交换机，则不需增加POE 供电模块，直接用网线对AP 设备进行远端供电； 如果上层交换机为普通交换机，则需增加POE 供电模块，对AP 进行供电。原则上不推荐串接POE 供电器。 POE 设备安装规范POE 设备安装规范PoE模块安装规范 1、POE 供电模块安装在机房时，需用扎带固定在机架上，不允许悬空放置或直接将POE 供电模块直接堆叠在交换机上，保持通风良好，可散热。 2、POE 供电模块输出端口输出44～57v 的直流电压、350～400mA的直流电流，为一般功耗在15.4W 以下的AP 设备提供以太网供电。在施工部署时要明确每个AP 设备的功率，匹配相应的供电模块。 3、机房的交流配电箱如有备用的空气开关，可从备用的空气开关引电源线排插，为POE 供电模块集中供电。如无多余的空气开关，则需增加空气开关引电。 4、设备安装位置必须符合工程设计要求。如有设备的安装位置需要变更，必须征得设计和建设单位的同意，并办理设计变更手续。 室外天线安装规范室外天线安装规范1、天线实际安装位置、型号应与工程设计要求相符。 2、天线必须使用天线的专用支架，牢固地固定好，同时要求支架具有防雷设施。 3、要求天线支架安装面牢固可靠 4、天线架安装时必须注意与水平面保持垂直 5、天线架组装及安装要求牢固和美观 6、安装天线时应尽可能的避免碰撞天线和弯折跳线。 7、天线与跳线的接头应连接紧固，并作防水处理。 8、天线安装高度位置符合设计方案的规定，其方位角和俯仰角可以根据覆盖目标进行微调。 9、在安装室外全向天线时，应保证天线垂直不歪斜。天线顶端要低于避雷针，且处于45°避雷保护角范围之内。 10、天线标牌应扎在天线端口下方 10~20cm 处，标牌朝向应便于识别。 11、天线安装需注意天线的方向性，避免因反装造成天线进水。 12、对于一些特殊应用场合，可考虑对室外天线进行美化伪装。 null 室内分布系统示例室内分布系统示例室内分布系统示例下图为某学校教学楼6F的WLAN分布系统示意图： 室内分布系统示例室内分布系统示例下图为某学校教学楼2F的WLAN分布系统示意图： Thank you !Thank you !