TOTOLINK无线网络规划与优化

2018-11-23 18:03:00
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摘要:WLAN网规基本流程、明确需求、现场工勘、功率预算与信道划分、室内AP的布放原则、室外AP的布放原则、WLAN网络验收、WLAN网络调优。

1.WLAN网规基本流程

2.明确需求

2.1、明确需求——WLAN建网基本需求

2.2、明确需求——确定覆盖目标

结合现场和建筑图纸,明确WLAN 建网的主要覆盖区域和次要覆盖区域,重点针对用户集中上网区域做覆盖规划。

2.3、明确需求——确定覆盖方式

2.4、明确需求——确定场强需求

覆盖区域场强通过控制AP发送功率来调节,网规需提前考虑如下需求。

2.5、明确需求——确定组网需求

多AP设备汇聚到上层设备,具体组网需根据客方需求制定,一般包括如下方式:

2.5.1、通过以太网交换机汇聚到上层网络;

2.5.2、根据覆盖方式确定AP类型;

2.5.3、根据AP数量、端口类型、布放地点需求确定交换机数量;

2.6、明确需求——配电方式

AP配电有三种选择:



2.7、明确需求——确定组网需求

多AP设备汇聚到上层设备,具体组网需根据客方需求制定,一般包括如下方式:

2.7.1、通过以太网交换机汇聚到上层网络;

2.7.2、根据覆盖方式确定AP类型;

2.7.3、根据AP数量、端口类型、布放地点需求确定交换机数量;


3.现场工勘

现场工勘——勘测建筑

3.1、获得详细的建筑图纸,包括覆盖目标楼层平面图、各个方向的立面图、大楼内部强电井、弱电井的施工图纸,并在上面标注物业允许走线穿孔的位置以及现有可利用的传输线路。

3.2、勘测建筑结构、记录各内墙、楼板、门板、窗体的材料和厚度,估算穿透损耗;

3.3、记录是否有天花板,天花的材质,并确定天线安装方式;

3.4、记录建筑横梁高度和位置,评估是否会遮挡天线信号传播;

3.5、确定现有设备组网方式;确定AP/交换机等设备布放位置,预估布放设备型号和数量;

3.6、结合建筑结构确定线缆布线方式及长度丈量;

3.7、确定供电方式;

3.8、拍摄足够数量的数码照片,以能够较为完全的体现大楼室内的结构细节和外形轮廓;


4.功率预算与信道划分

4.1、功率预算——穿透损耗

环境中多径效应影响非常明显,AP有效覆盖范围受到很大限制。由于WLAN信号的穿透性和衍射能力很差,一旦遇到障碍物,信号强度会严重衰减。2.4GHz微波对各种材质的穿透损耗的实测经验值:

8mm木板:1~1.8dB

38mm木板:1.5~3dB

40mm木门:2~3dB

12mm玻璃:2~3dB

250mm水泥墙:20dB~30dB

砖墙:~15dB

楼层阻挡:~30dB

电梯阻挡:20~40dB
4.2、功率预算——基本原则

功率预算:

发送功率+Tx增益-路径损耗+ Rx增益=目标场强

AP的发送功率:

由AP自身决定;

AP TX天线增益和STA RX天线增益:

由天线参数决定;一般为2dbi;

核算传播路径损耗:

需要在工堪核实;包括空间损耗、电缆、阻隔等损耗;

不同的墙体阻隔损耗具备不确定性,与信号入射角度相关,很难做到精细化,一般用25db估算;

4.3、信道划分——2.4G

4.4、信道划分——5G

4.5、信道划分——HT40模式

HT40模式的5G信道划分:

HT40模式的2.4G信道划分:

欧洲地区采用1~9或5~13;

美国采用1~7或5~11;

2.4G频段只能有一个非重叠HT40频带,如采用HT40模式,AP间干扰不可避免。

4.6、信道规划——室内分布的信道规划

WLAN 2.4G频率资源有限,为避免同频干扰,网规需采取空间交错分配信道,可增加网络容量。频率规划应做到同频覆盖重叠最小化原则,系统要求:

同楼层各AP的信道频点交错分开;

相临搂层上下相同区域的AP信道频点交错分开;

按1、6、11、1、6、11信道固定顺序交错排布;拉开同频AP的物理距离;

如果遇到私有WIFI路由器造成同频干扰,需考虑避让、协商方式整改信道冲突;

4.7、信道规划——室内分布的信道规划

为保证频道之间不相互干扰,2.4G频段要求两个频道的中心频率间隔不能低于25 MHz,推荐1、6、11三个信道交错使用。5.8G频段的信道采用20M间隔的非重叠信道,采用149、153、157、164、165信道。

4.8、信道规划——室外AP的信道规划

室外AP如果采用全向天线,其信道划分方式与室内按装类似;

室外AP如果采用定向天线,信道划分可结合区域的指向;避免出现相同覆盖区域内存在同频干扰。

4.9、信道规划——室外AP的信道规划

11n室外AP可考虑用MIMO天线进行覆盖,提升某扇区的接入带宽。

MIMO天线可选择双45度极化天线,也可考虑采用2个垂直极化天线。

5.室内AP的布放原则

5.1、室内AP安装位置应避免建筑横梁的遮挡,确保覆盖区域信号不被横梁衰减损耗。下图是一个安装错误的例子,信号传播方向会被横梁遮挡。

5.2、室内AP安装位置需考虑覆区域的最少穿墙次数,减少墙体的穿透损耗。下图中,AP A6覆盖宿舍存在穿两墙的情况(红色方向),而A5位置则不存在这种情况。

5.3.1、多个AP安装应至少保证5m的安装距离,避免出现邻道干扰和阻塞干扰。更不可相互堆叠安装,需保证设备正常散热;

5.3.2、以太网线采用波纹管保护;室外布放网线时需增加以太网防雷器,并采用屏蔽网线。

5.3.3、以太网电口间距大于100m需考虑用光纤传送,此时组网需考虑采用光电转换器;

5.3.4、有本地供电条件的场景可优选本地供电;


6.室外AP的布放原则

6.1、WLAN的室外覆盖

室外覆盖适用于公共广场、居民小区、学校、宿舍、园区、室外人口较为聚集的空旷地带以及对无线数据业务有较大需求的商业步行街等室外场合。

有些应用场景需要无线回传,如楼宇间的无线网桥、2.4G接入5G回传等应用。

室外覆盖中多采用大功率室外型AP,其覆盖情况受发射功率、天线形态和增益、放置高度、障碍等多种因素影响。 此外建网时还需综合考虑系统容量与AP数量、天线增益与覆盖角度、信号穿透能力与功率预算、防护等级等问题。

6.2、WLAN室外覆盖建网原则

6.2.1、根据业务需求、地貌、覆盖区域、建筑结构特点来确定覆盖场景。选择大功率AP(27dbm)+高增益天线(定向天线、全向天线、智能天线)。

6.2.2、选择天线布放位置时应规避可能影响无线射频信号传播的障碍物,如金属架、金属屏风等物体。AP和天线宜布放在高处,减少环境变化对信号传播的影响,改善AP 的接收性能。

6.2.3、天线安装位置需远离大功率电子设备, 如2G、3G、无线监控设备等。

6.2.4、如考虑下雨对室外AP信号的影响,需多预留5dB信号余量。

6.2.5、室外覆盖室内存在系统容量和信号穿透能力问题,信号穿透墙体能力有限,除了考虑AP的发送功率也需关注STA发送功率的穿透能力。

6.2.6、对于需进行室内覆盖的场所,采用室外方式进行覆盖,应尽可能采用室内AP进行覆盖。只有在室内场所协调未果,而需覆盖的室内目标又十分重要时,才建议考虑采用室外AP进行覆盖。


6.3、WLAN室外覆盖场景——无线网桥

通过AP背靠背方式实现楼宇之间的无线网桥互联。

覆盖要求:

6.3.1、天线之间视距满足菲涅尔区无遮挡,一般覆盖范围500m以内点对点;

6.3.2、长距离应用需考虑信道模型,推荐修正后的HATA模型和自由空间模型;

6.3.3、采用大功率AP+高增益定向天线方式;

6.3.4、在2.4G接入场景可采用5G频段作为回传;

6.4、WLAN室外覆盖场景——蜂窝覆盖

中小规模室外覆盖,如广场、居民小区、校园、公园、室外人口较为聚集的室外空旷地带场合。

覆盖要求:

6.4.1、采用27dbmAP+全向或定向天线;

6.4.2、根据覆盖区域调整AP功率; AP可采用蜂窝状结构,类似室内放装应用。

6.4.3、天线/AP采用楼顶安装、抱杆、挂墙安装方式;

6.4.4、信道分配需避免同频干扰,减少AP间同频覆盖重叠,尽量提高频率复用效率,将信号均匀分布。

6.5、室外型AP防护基本原则

6.5.1、建筑已考虑避雷措施,楼顶直击雷可能性小,不考虑直击雷防护;空旷地应用需考虑直击雷(非主流,AP一般用于热点);

6.5.2、设备需安装需利用建筑的避雷网、接地网、交流电初级防护设施。设备和天线安装在避雷针下45°半角防护范围内。

6.5.3、AP需良好接地,接地线尽可能短粗,接地阻抗小于10欧姆,AP与地网做到等电位;抱杆接地需考虑杆体表面的绝缘漆。接地线截面积应满足最大负荷要,材料为多股铜线;

6.5.4、户外走线尽可能少暴露,避免架空走线,尽可能楼内走线或埋地走线。户外需采用屏蔽层线缆,外皮需保证接地,或在金属管内走线;

6.5.5、电缆避免布放在避雷网泄放回路上,如果一定要抱泄放杆需加强防护处理;

6.5.6、设备安装场景不满足防护等级时,需增加防雷器,交流电源SPD、天馈防雷器、以太网防雷器;防护设备同样需要良好接地处理。

6.5.7、POE供电优选适配器方式,室内型交换机端口通常防护能力很弱。

6.5.8、采用光电转换器可不考虑交换机侧的防护,但要考虑光电转换器的防护能力。

6.5.9、楼内防护安装设备需考虑楼内常驻人员安全;


7.WLAN网络验收

7.1、覆盖区域场强要求:

对用户主要上网区域的信号覆盖强度要求在-40~-65dBm之间,可提供良好的连接速率;

7.2、边缘场强要求:

要求信号覆盖的90%区域内信号质量良好,覆盖区域内边缘场强大于-75dBm;

7.3、同频干扰场强要求:

在用户上网房间内,如果存在同频AP场强干扰,要求干扰源小于-80dbm;

7.4、信号外泄场强要求:

WLAN 信号泄漏至室外 10 米处的信号强度不高于-90dBm;

8.WLAN网络调优

8.1、AP功率调整

8.1.1、覆盖区域信号不足,需增加发送功率;

8.1.2、覆盖区域信号过强会干扰其他AP覆盖区域,需适当降低发送功率;

8.1.3、场强泄露过强需要降低AP发送功率;

8.2、AP信道调整

8.2.1、首先网规保证AP之间信道分配正确,避免同频干扰;

8.2.2、通过路测软件分析潜在的干扰源,AP覆盖区域如果存在wifi路由器并产生同频干扰,需要双方协调更改信道,使同一覆盖区域同频干扰降到最小;

8.3、干扰调整

8.3.1、减低干扰源发送功率、优化信道方式降低同频干扰;

8.3.2、增加天线间距、增加AP设备摆放距离有利于邻道杂散干扰;

8.3.3、如果周边存在2.4G大功率干扰设备,如无线摄像头,可能导致AP无法正常工作,此时需通过物业协调,关闭或限制干扰源;


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