WIFI覆盖方案详细

WIFI覆盖方案详细


2024年5月4日发(作者:see是什么意思)

WIFI覆盖方案详细

目 录

一、WIFI概述 ............................................................... 2

二、AP设备分类及组网方式..................................................... 3

1、WIFI设备实现方式分类.................................................................................................................3

2、WIFI设备应用环境分类.................................................................................................................4

3、应用模式.............................................................................................................................................5

三、WIFI覆盖区域划分 ........................................................ 8

1、小范围室内覆盖(D类)和大范围室内开阔区域(B类): .............................................8

2、多楼层多间隔室内区域(A类):.............................................................................................9

3、住宅小区(C类

):......................................................................................................................9

4、室外区域(

E

): ...................................................................................................................9

四、WIFI覆盖方案介绍 ....................................................... 10

(一)、室外AP覆盖.........................................................................................................................10

(二)、室内AP覆盖.........................................................................................................................11

1、共用GSM、WCDMA分布系统覆盖方案 .......................................................................................11

2)、独立AP布点覆盖方案..............................................................................................................15

3)、交叉补点覆盖方案 ....................................................................................................................16

一、WIFI概述

WIFI的全称是Wireless Fidelity,又叫802.11b标准,

是IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准。该技术使用的是

2.4GHz附近的频段,该频段目前尚属没用许可的无线频段。其

主要特性为:速度快,可靠性高,组网的成本较低。

WIFI作为蜂窝移动通信的补充, WiFi和3G应用的互补体

现为两种网络技术在移动通信技术发展中将实现局部的融合,各

自发挥优势、扬长避短,互补趋势集中体现在以下几个方面:

1.语音和Vo WIFI

相对于满足大话务量、多用户数的3G技术,基于IP技术的

WIFI网络更适合开展广播式的语音业务(PTT、多方会议、长途

通话、广告发布等)。

2.广域覆盖和区域覆盖下的数据业务

相对于3G技术覆盖范围大、快速移动时仍能保持144kbit

的数据速率的特点,WIFI技术在特定区域内满足用户高速数据

传输的需求具有绝对优势。

3.无线信道资源的利用

3G分配的频率资源是有限的,而数据业务对信道的占用率

极高,影响其同时接入的语音用户数量。如果规划特定区域(比

如商业中心人群密集区)内把数据业务转移到WiFi/WiMAX的公

共数据通道无疑将大大提高3G无线网络资源利用率。

二、AP设备分类及组网方式

无线接入点(AP,Access Point)也称无线网桥、无线网关,

称为“瘦”AP。此无线设备的传输机制相当于有线网络中的集线

器,在无线局域网中不停地接收和传送数据;任何一台装有无线

网卡的PC均可通过AP来分享有线局域网络甚至广域网络的资

源。理论上,当网络中增加一个无线AP之后,即可成倍地扩展

网络覆盖直径;还可使网络中容纳更多的网络设备。每个无线AP

基本上都拥有一个以太网接口,用于实现无线与有线的连接。AP

只保留物理链路层和MAC功能,提供可靠、高性能的射频管理,

包括802.11协议的无线连接;集中控制器AC集中所有的上层功

能,包括安全、控制和管理等功能。

“胖”AP,称之为无线路由器。无线路由器与纯AP不同,

除无线接入功能外,一般具备WAN、LAN两个接口,多支持DHCP

服务器、DNS和MAC地址克隆,以及VPN接入、防火墙等安全功

能。“胖”AP的特点是配臵灵活、安装简单、性价比高,但AP

之间相互独立,无法适合用户密度高、多个AP连续覆盖等环境

复杂的场所。

1、WIFI设备实现方式分类

从WIFI设备的实现方式来看,WIFI设备可分为三类:桥接

型WIFI设备、路由型WIFI设备、集中控制型WIFI设备。

2、WIFI设备应用环境分类

从WIFI设备的应用环境来看,WIFI设备可分为室内型

WIFI设备和室外型WIFI设备,依据应用方式和发射功率又可将

这室内型和室外型WIFI设备进一步作如下细分:

1)、室内型WIFI设备可细分为:

基于“胖”AP的室内放装型:用于没有室内分布式系统的

楼内WIFI覆盖,或者只需要对楼内局部进行覆盖的场合,如某

些酒店只需对大堂或会议厅覆盖;

●基于“胖”AP的室内分布型:借助室内分布式系统,实现

对室内部分区域覆盖;

●基于“瘦”AP的室内放装型(需要AC配合工作):当放装

型AP数目较多时,为了很好地管理和控制AP,满足用户室内漫

游切换需要,特别是WIFI用户集中的场景,选择瘦AP部署,配

合AC组成一个大的WIFI接入子网;

●基于“瘦”AP的室内分布型(需要AC配合工作):当楼层

数目很多,需要部署很多室内分布型AP的情况下,为了很好地

管理和控制AP,选择瘦AP,配合AC组成一个大的WIFI接入子

网。

2)室外型WIFI设备可细分为:

基于“胖”AP的普通室外型:当需要对室外局部区域进行

覆盖,且安装点具备丰富的有线资源条件时,选用这种类型;

●基于“胖”AP的回传室外型:当需要对室外进行小规模的

多点覆盖,且部分安装点不具备资源情况下,选用无线回传方式

传输时,选用此类型;

●基于“瘦”AP的普通室外型:当在室外较大区域内进行覆

盖,需要多个AP部署时,选用此类型;

●基于“瘦”AP的回传室外型:当在室外采用“瘦”AP覆盖

时,在局部区域有线资源缺乏,需要采用无线回传方式时,选用

此类型。

●室外WIFI Mesh设备:当室外进行大规模连续的热区覆盖,

且覆盖区域有线资源严重缺乏,选择此类型

3、应用模式

从WIFI设备的演进及设备的分类可知,由于WIFI应用的

不断拓展,使得WIFI设备从单一的设备形态发展到多种设备形

态,促进了WIFI技术不断向前发展。如对于写字楼,刚开始时

只需对重要区域进行覆盖,所需的AP数量较少,此时采用“胖”

AP设备;经过一段时间使用后,大家对WIFI的依赖和需求都增

加了,需要对楼内进行全覆盖,此时需要部署大量的AP,此时

选择“瘦”AP架构,可以简化网络的管理和控制,提高网络的

服务质量和安全;在WIFI业务应用从室内延伸到室外公共场所

时,如休闲广场,需要应用室外型AP设备,在一些室外区域有

线资源匮乏,或工程建设环境临时性需要宽带接入,敷设有线资

源成本高和难度大情况下,就需使用具有室外回传功能的AP或

Mesh AP。

另外,对于不同形态的WIFI设备,很难断定哪种设备形态

最优,这需要视具体的应用环境来选用恰当的WIFI设备类型。

如体育场馆或会展中心,由于在有限的室内区域,人流集中,WIFI

业务需求量较大,此时应选择集中控制型AC+AP架构,并降低各

AP的发射功率,以减少每个AP的覆盖面积,使每个AP接入的

用户数控制在一定的范围内,以确保每个用户都能得到一定的带

宽;“瘦”AP之间的协同工作,保证了用户终端在漫游切换过

程业务不中断,保证用户良好的业务体验。在小型的咖啡吧,或

会议室,只需一二个AP覆盖时,可以选用“胖”AP部署,最好

选用“胖”、“瘦”可转换的AP设备,当这些热点需要扩大成

热区覆盖时,就可以自然地采用“瘦”AP部署,确保这些“胖”

AP也能满足将来“瘦”AP建设的需要。

总体而言,集中控制型AC+AP架构,其最大的优点在于管理

简单化,WIFI设备的网管平台只需管理集中控制器AC,就可间

接地管理到轻量级AP,这大大减轻后台(如网管平台)的压力。

当使用基于WAPI技术的WIFI网络安全策略,当数字证书安装在

“胖”AP上,由于“胖”AP数量众多,所发起的众多的认证报

文Session数会对认证服务器产生很大压力;而采用“瘦”AP

时,数字证书安装在AC上,由于AC数量较少,因此AC发起的

认证报文Session数大大少于“胖”AP发起的认证报文Session

数,因此大大减轻WAPI认证服务器的压力;同时,“胖”AP是

部署在公共场所,一般用户都有可能接触到AP设备,而AC设备

是部署在机房,一般用户不可能接触到AC设备,AC作为统一的

认证点,将安全的管理和控制集中,因此安装在AC上的设备证

书比安装在“胖”AP设备上的数字证书更安全。

三、WIFI覆盖区域划分

根据覆盖区域的面积大小、用途、容量需求等,我们将覆盖

区域划分类型如下:

1)、多楼层多间隔室内区域(A类):酒店/宾馆、写字楼、办公楼、医院、

高校教学楼、图书馆等。

2)、大范围室内开阔区域(B类):机场候机厅、火车站候车厅、会展中

心展览区、各类卖场、室内体育馆、

大型记者招待室等。

3)、小范围室内覆盖(D类): 咖啡厅、茶室等休闲场所、西餐厅/快餐

连锁店、联通/银行营业厅、汽车4S店、

小型酒店会议室、小型商业楼宇会议室

等。

4)、住宅小区(C类):普通住宅楼、大型住宅小区、超大型小区

5)、室外区域(E类):室外休闲广场、步行街、室外体育馆、校园、工

业园区等。

根据目前网络建设情况,我们要从已建站点和新建站点的投

资、改造难易程度、物业协调情况、功率需求等情况去分析具体

的改造方案。

1、小范围室内覆盖(D类)和大范围室内开阔区域(B

类):

首先,我们可以采用共用GSM、WCDMA分布系统覆盖方案。依

据建网类型可以分为:新建室内分布系统及现有系统改造。

其次,如果现网的GSM、WCMDA信号较好则采用独立AP布点

覆盖方案。

2、多楼层多间隔室内区域(A类):

采用共用原GSM、WCDMA分布系统覆盖和交叉布点覆盖两种

方案。如果个别楼层容量需求较大,则可增加独立AP覆盖。

3、住宅小区(C类 ):

此类楼宇一般为高档住宅小区,线缆布放、天线安装、光缆

路由都比较难实施,物业协调比较困难。

针对已建GSM和WCDMA分布系统的此类站点,我们可以采用

共用原GSM、WCDMA分布系统覆盖和交叉布点覆盖两种方案。

如果原分布系统在方案设计时已经考虑功率预留,则可以忽

略合路器的插损对原系统天线功率衰减的影响,同时根据容量需

求和频点规划合理分配AP数量,根据需要选择滤波合路器的类

型。此类楼宇的GSM和WCDMA网一般只覆盖了电梯和地下室,改

造即使合路了AP,也不能满足住户室内的信号需求。因此需考

虑通过大功率室外型AP+室外天线来覆盖住户室内信号。如住户

需要,可以考虑采用独立AP入户覆盖。

4、室外区域( E 类 ):

此类站点建网灵活,但是物业协调比较困难,投资方面主

要体现在物业协调方面。

针对此类站点的特殊性,我们一般采用独立室外型AP布点

覆盖方案。根据容量需求,可以多个AP并用布点覆盖。因为室

外型AP的AP 的有效覆盖距离约为100-300米,如果目标覆盖

区域面积较大,则需增加AP覆盖点位。

四、WIFI覆盖方案介绍

(一)

、室外AP覆盖

室外AP覆盖往往采用大功率AP和高增益天线,室外型AP

由外向里发送信号,阻隔较少,高功率穿透力强。其应用场景主

要是室外、没有室内覆盖的区域或小型楼宇,主要针对C类进行

覆盖。对于D类和E类可以采用室内AP覆盖结合室外AP覆盖的

方式予以解决,具体解决方案将在室内AP覆盖方式中阐述。

该方式存在以下需要注意的问题。

(1)室外WIFI信号和室内WIFI信号之间存在干扰,该方案

需要对室内网络部署具有很强的控制能力,因此不适合提供家庭

接入覆盖;

(2)由于室内需要共享接入到室外WIFI接入设备,该方案需

要考虑到信号覆盖和接入需求之间的关系;

(3)WIFI为共享带宽,无法保障单个用户的带宽;

(4)AP的连接可采用有线中继、5.8GHzWIFI网桥或MESH网

络;

(5)采用室外覆盖方式建设时,应积极考虑共用GSM基站资

源。WIFI可共用的基站资源为机房、电源、传输、抱杆和铁塔

等基础设施,暂不考虑共用GSM基站天馈线系统。

如果是对高层楼宇进行室外AP覆盖,大中城市商务区热点

楼层高度一般在20层以上。根据经验,一套室外AP设备配合定

向天线,可以覆盖约7层高的楼。由于楼层较高,天线的垂直覆

盖角度达不到要求,由于入射角度大,信号只有进行多次反射才

能到达,因此会变得很弱。为了减小入射角度,那么就需要高楼

附近能提供能使天线入射角度变小的楼房.

(二)

、室内AP覆盖

现重点分析如何将WIFI引入室内分布系统或小区分布系

统,根据不同的建网方式提出引入后存在的问题及相关的建议。

1、共用GSM、WCDMA分布系统覆盖方案

对于WIFI/GSM/DCS/WCDMA三网合一的室内覆盖解决方案比

传统的WIFI单独解决方案要具有更大的优势。其覆盖率高,成

本低,建设周期短,无须再安装更多设备。因此通常建议采用该

方式进行WIFI室内无线覆盖。

多网系统中合路器的使用势必要考虑其隔离度指标、组网方

式及对系统功率的损耗。

依据室内分布系统建设情况WIFI建设有以下几种思路:

1)、新建室内分布系统

新建工程方案设计规范中必须要求对WIRI进行规划,

对合路器的损耗及满足所有网络边缘场强的要求提供研

判。对于存在需求的室分站点,需对WIFI系统组网、系统

容量及天线出口功率进行设计,建议采用二级合路方式进

行设计。建设思路分为三个阶段:①合理地将WIFI融入多

网方案的设计中并确保可实施性及具备良好的覆盖效果,

做好WIFI接口预留但并不施工;②多网系统施工阶段安装

WIFI设备只覆盖大厅及电梯厅等公共区域;③完全依据方

案设计对新建楼宇进行WIFI全覆盖。

利用新建分布系统承载WIFI业务时,对室内分布的

设计要求及硬件要求如下:

a) 容量预测

b) 频点规划

c) 天线出口功率满足覆盖要求

d) 多网合路方式

e) AP安装位臵

f) AP切换问题

g) 所有硬件需支持WIFI2.4频段

建网初期可根据楼宇的性质及重要性进行组网。WIFI

全覆盖预计投资将增加30%,但避免了二次进场施工。

2)、已建室内分布系统

将WIFI合路进现有室分系统不仅可以节约投资,而且利用

现有传输等资源大大缩短了建网周期,是一种比较理想的建设思

路。但由于大多数站点前期未做WIFI系统进行规划,改造难度

显而易见。对原有室内覆盖系统进行改造,需要注意无线频率、

馈线损耗、源器件频段、发射功率、接收灵敏度等问题,改造室

内分布系统时应考虑同时满足GSM/DCS/3G/WIFI共用室内分布

系统需求;

改造系统设计及硬件要求

a) 确定原有室内分布系统规模,估算出每个接入节点之间的馈线、分

配损耗;

b) 了解原有功分器、耦合器的工作频段,保证其在WIFI频段的可用

性。若器件的工作频段不包括WIFI2.4G频段,则需要更换;

c) 了解原有终端天线的工作频段,保证其在WIFI频段的可用性,原

则上天线在WIFI频段的VSWR不能大于1.5,超过该指标时,建议

更换;

d) WIFI系统接入时,必须使用滤波合路器,使原有和新接入系统损耗

最小,根据需要选择滤波合路器的类型,GSM/DCS/WCDMA/WIFI为一

级合路器,GSM/DCS/WCDMA和GSM&DCS&WCDMA/WIFI组合成二级合路

器,只要滤波合路器指标合适,GSM/DCS/WCDMA与WIFI之间的干扰

可以有效控制;

e) 原有室内分布系统的天线分布位臵大多数没有考虑WIFI的覆盖能

力、范围要求,因此对于不符合WIFI覆盖要求的天线应当适当移

动或通过改变功率分配器适当增加终端天线,这样对原有覆盖影响

很小,但可以有效改善WIFI信号覆盖。

f) 由于AP接入点到达终端天线的功率损耗较大,要求AP有较高的发

射功率(如25-27dBm),较高的接收灵敏度(如-91dBm);

g) AP需要支持远端管理功能;

h) AP需要支持远端供电功能。

相关问题及解决方法归纳如下:

①不建议增加一套单独的WIFI系统进行覆盖,除非此站点电缆及

器件不支持2.4G频段或存在覆盖严重不足等情况。

②对于具备条件接入WIRI系统的站点,首先要进行合理的方案设

计,提出可行性的改造方案,选择合路点和合路方式,并考虑WIFI

和GSM/DCS/3G信号覆盖之间的差异,合理规划天线点的位臵,

如有必要适当增加天线,从而满足WIFI的覆盖要求。

③原有室内分布中已安装GSM/CDMA/DCS/3G合路器,引入WIFI后

如果采用二级合路的方式,需增加GSM&DMA&DCS&3G/WIFI双频合

路器。如果原分布系统在方案设计时已经考虑功率预留,则可以

忽略合路器的插损对原系统天线功率衰减的影响,因此我们只需

AP、合路器、施工费、二次进场的物业协调费用等投资。但如果

考虑功率预留,将导致原有系统功率降低,造成其覆盖范围缩小。

对于原室分系统无有源设备的站点,需增加干放设备以满足覆盖

要求;原室分系统本身接入了有源设备的站点,需更换功率更大

的设备或增加干放/直放站设备以满足覆盖要求。这样就造成了

WIFI系统改造的同时需增加其它网络的有源设备的增加,同时也

增加了相应的工作量。

④也可以考虑将原有室内分布中已安装GSM/CDMA/DCS/3G合路器拆

除,采用一级合路的方式,对于单个AP可覆盖的区域前加装

GSM/DMA/DCS/3G/WIFI四频合路器,使整个系统功率的衰减量保

持不变,被拆除的合路器作为备品备件用于其它项目。

⑤改造站点器件及电缆使用量及工作量较少,考虑到因传输资源不

足需重新布放、二次进场物业协调、存在较多利旧施工及拆除施

工等方面的因素,需考虑是否依据新建室内分布定额核算工作

量。

⑥适用范围:进行中大规模的室内覆盖,系统结构较复杂。主要用

于中等面积的盲区覆盖或者重要的公共场所,满足A类、B类、

D类部分区域的覆盖,适合含有较高容量要求的网络。

2)、独立AP布点覆盖方案

对于中小型规模室内覆盖、小面积盲点覆盖或重要的公共场

所的覆盖及容量要求,由独立AP布点覆盖。

一般来说,普通办公环境,要求中等密度连续覆盖时,或者

用户只对若干个单个房间实现热点覆盖的情况下,AP的规划较

为简单。比如酒店的公共休息区、小酒吧、咖啡厅、西餐厅等区

域,通常面积都不大(小于100平方米),每个场所所放一个AP

即可满足覆盖要求。对于大面积区域或者稍复杂的应用环境,且

用户对传输速率和信号质量要求较高时,建设WIFI时需要对AP

的架设位臵、AP采用频点、AP隔离距离等进行专门的规划。此

类区域的WIFI规划,首先,需要综合考虑覆盖和容量两方面的

因素,在了解用户覆盖范围和覆盖密度需求的基础上,确定该网

络所需AP数量及其摆放位臵;然后,再根据各AP的摆放位臵,

参考一定原则来确定各AP 应设定占用的频点。

从覆盖角度而言,需考虑现场的无线传播环境、空间面积、

平面分布、建筑材料等来确定单个AP在该空间内可能的覆盖范

围和效果。

从容量角度而言,要收集预计该区域内客户端可能的用户

数量与密度,应注意用户对数据速率的要求、同时联机数量等种

种因素,这些因素都会影响到联机的质量和速率,故依实际环境

的不同,规划方案也会有较大差异。

3)、交叉补点覆盖方案

进行中大型规模的室内覆盖,系统结构设计较复杂,工程改

造量相对较小,采用WIFI信号源接入室内分布系统,辅以独立

AP布点覆盖少数盲点,最终达到无缝覆盖的良好效果。既可满

足公共场所开阔地带,如楼宇大厅、电梯厅、机场的覆盖要求,

又可兼顾如写字楼、政府部门办公楼、宾馆、酒店、会议中心等

存在中度容量需求。

AP信号源接入分布系统,设计要求及硬件改造要求与共

GSM、WCDMA分布式系统覆盖方案基本相同。当原有GSM室内系

统的天线分布位臵不满足WIFI的覆盖能力、范围要求时,可不

考虑对天线做移动或通过改变功率分配器增加终端天线,而是采

用独立AP规划方法,对少量热点进行覆盖补盲。

此方案具有规划较灵活的特点,设计前者先预评估工程改造

量和覆盖将达效果,综合考虑下,制定出较理想的工程方案。


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