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WLAN网络规划设计
2008年1月29日 11:47    泰尔网    评论()    
作 者:薛强 马向辰 张海涛 程日涛

    图4  Mesh型网络覆盖

    此种建设方式部署灵活、建设快捷,对传输等资源需求较少。部署时应注意频率规划及对周边WLAN网络的影响。

    3.2链路预算

    在确定WLAN网络部署方式之后,就要进行链路预算。

    设发射机的输出功率为Pt,空间路径衰耗PL(d),电缆及各类器件的损耗Ls,发射天线增益为Gt,接收天线增益Gr,则接收机接收的功率电平Pr可用下面公式表示:

    Pr=Pt+Gt-PL(d)-Ls+Gr

    根据此公式可以计算得到各处的接收电平,进而确认AP覆盖范围。

    下面讨论在室外、室内的WLAN信号传播损耗。

    3.2.1室外环境

    无线局域网小区的覆盖范围较小,因此采用自由空间传播模型。2.4GHz自由空间电磁波的传播路径损耗符合:

    L0(dB)=92.4+20lg(d)+20lg(f)

    其中L0为自由空间损耗;d为传输距离,单位是km;f为工作频率,单位是GHz。

    3.2.2室内环境

    选取衰减因子模型作为室内无线传播模型,其表示式为:

    其中PL(d0)=20lg(4πd0/λ),一般取d0=1m,当频率为2.45GHz时,其值为40dB;NMF表示基于测试的多楼层路径损耗指数。典型建筑物的路径损耗指数如表1所示。

    表1  典型建筑物的路径损耗指数

    经过链路预算,可以初步确定AP的点位。

    3.3仿真

    通过手工计算链路预算比较繁琐,目前有很多公司开发了针对WLAN规划的仿真软件,规划效率较高,方案修改方便,且链路预算更为准确、直观。图5是针对某办公楼WLAN的信号强度仿真。

    图5  针对某办公楼WLAN的信号强度仿真

    通过软件,可以将实际的环境中各项参数在仿真中体现出来,包括房屋构造、墙体材料、门窗位置、家具布局等,再现一个近乎实际的场景。仿真后可以得到信号强度、信噪比等多项指标,通过结果可以对网络进行重新调整和仿真。部分仿真软件甚至能够根据客户需求自动进行WLAN规划。

    图6  频率规划

    4、频率规划

    IEEE802.11b/g设备使用2.4~2.4835GHz频段。工作频率带宽为83.5MHz,划分为14个子频道,每个子频道带宽为22MHz;互不干扰的子信道有3个。(802.11a使用5.8GHz频段,目前应用较少,本文暂不做讨论。)

    与蜂窝网类似,3个互不干扰信道可以进行频率复用,但应确保使用同一信道的AP之间应有足够远的距离,避免干扰。理想的WLAN部署情形如图7所示。

    图7  理想的WLAN部署情形

    AP覆盖区域之间应有重叠区,以保证无缝覆盖和适应负载均衡。

    5、容量规划

    随着WLAN的普及,出现了一些用户密集的热点区域,这些区域是WLAN设计的难点和重点。下面讨论AP接入能力、干扰对WLAN速率的影响几个方面的问题。

    5.1单AP接入能力

    由于WLAN采用CSMA/CA机制,如果接入用户过多,那么同一时刻发生冲突的概率明显增大,也必定会延长每个用户等待的时间,而使得系统带宽闲置;如果用户超过一定的限度,会导致系统的瘫痪。工程设计上一般每AP接入用户数在20~30台左右应该比较合适。

    5.2信道干扰

    5.2.1其它设备的干扰

    经过测试,使用2.4GHz频段的设备中,蓝牙等小功率设备对WLAN网络的影响很小,可以忽略;微波炉等大功率设备对WLAN网络的影响较大,在网络设计时应注意远离此类设备。图8是微波炉对WLAN(802.11b)传输速率影响的曲线图。

    图8  微波炉对WLAN(802.11b)传输速率影响的曲线图

    从图中可以看出,WLAN设备靠近干扰源时,传输速率迅速下降。

    5.2.2同道干扰

    WLAN采用的直接序列扩频技术的扩频码是标准的,不同的设备使用相同的扩频码,因此相邻小区不能使用相同频率,否则将造成同频干扰。图9、10分别是相距40m的两个802.11b的AP使用1、6信道和1、1信道时的网络吞吐量。

    图9  两AP分别使用1、6信道

    图10  两AP均使用1信道

[1]  [2]  [3]  编 辑:张翀
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