【精品】WLAN大覆盖方案分析

1、四川移动计划部四川移动计划部 2011-05 目录 n 项目背景项目背景 wlan现网存在问题现网存在问题 n 大覆盖技术方案分析大覆盖技术方案分析 n 各厂家情况各厂家情况 wlan现网存在的问题现网存在的问题 n覆盖范围小覆盖范围小 n很多小区分布分散，活跃用户规模较小，导致部署普通很多小区分布分散，活跃用户规模较小，导致部署普通ap数量较多数量较多 n传统传统ap通过增加下行功率扩大覆盖范围，但不能解决小功率终端上行信号传输距离较小的问题，通过增加下行功率扩大覆盖范围，但不能解决小功率终端上行信号传输距离较小的问题， 并不能真正解决普通并不能真正解决普通ap覆盖范围小的缺点，所需覆盖范围

2、小的缺点，所需ap数量较大，安装和运维成本较高数量较大，安装和运维成本较高 n对策考虑：大覆盖方案可有效改善上下行链路，扩大覆盖范围，从而减少所需对策考虑：大覆盖方案可有效改善上下行链路，扩大覆盖范围，从而减少所需ap数量，降低安装数量，降低安装 和运维成本和运维成本 n站址获取困难站址获取困难 n站址谈判困难，入场费用较高；部分业主甚至不允许进行网络部署站址谈判困难，入场费用较高；部分业主甚至不允许进行网络部署 n对策考虑：大覆盖方案与现有对策考虑：大覆盖方案与现有2/3g基站共站址，充分利用现有基站共站址，充分利用现有2/3g网络的站址资源，与网络的站址资源，与2/3g网络网络 共用站址、

3、传输线路以及电源设备等，从而节省站址获取成本共用站址、传输线路以及电源设备等，从而节省站址获取成本 n传输资源不足传输资源不足 n城域网传输建设不足；在地广人稀地区，传输尚未到位。城域网传输建设不足；在地广人稀地区，传输尚未到位。 n对策考虑：大覆盖方案减少对策考虑：大覆盖方案减少ap数量，节省传输资源；部分大覆盖方案可提供无线传输方式。数量，节省传输资源；部分大覆盖方案可提供无线传输方式。 n用户数增加，每用户速率下降严重用户数增加，每用户速率下降严重 n普通普通ap：并发用户数达到：并发用户数达到30人以上时，碰撞会很严重，用户速率急剧下降人以上时，碰撞会很严重，用户速率急剧下降 n对策考

4、虑：大覆盖方案（智能天线对策考虑：大覆盖方案（智能天线ap）并发用户达到）并发用户达到60-80人以上时，碰撞才会变得比较严重（人以上时，碰撞才会变得比较严重（待待 测试验证测试验证）；通过扇区化部署，提升容量。）；通过扇区化部署，提升容量。 室外大覆盖技术方案分类室外大覆盖技术方案分类 r r n 以以cpe等中继手段为主的拓展覆盖方案等中继手段为主的拓展覆盖方案 cpe ap internet cpecpe n 大覆盖大覆盖ap方案方案 目录目录 n 项目背景项目背景 n 大覆盖技术方案分析大覆盖技术方案分析 一、室外大覆盖一、室外大覆盖ap方案方案 产品方案产品方案 覆盖能力分析覆盖能力

5、分析 设备成本分析设备成本分析 大覆盖存在的问题大覆盖存在的问题 n 各厂家情况各厂家情况 室外大覆盖室外大覆盖apap方案的主要技术手段方案的主要技术手段 n扩大覆盖 扩大覆盖 n增大发射功率扩大下行覆盖，采用多天线接收扩大上行覆盖范围 增大发射功率扩大下行覆盖，采用多天线接收扩大上行覆盖范围 n采用高增益定向天线进行扇区化部署，同时扩大上下行覆盖范围 采用高增益定向天线进行扇区化部署，同时扩大上下行覆盖范围 n采用智能天线技术，获得赋性增益以改善上下行覆盖 采用智能天线技术，获得赋性增益以改善上下行覆盖 第1种思路，主要以增大发射功率来扩大下行覆盖，但wlan网络是上行受限 网络，因此其改

6、善效果有限。并且存在政策风险。 方案思路方案思路产品现状产品现状 方案一方案一 单通道单通道ap+定定 向天线向天线 扇区化部署，单站三扇区扇区化部署，单站三扇区 采用单发单收的采用单发单收的ap，并采用高，并采用高 增益定向天线增益定向天线 目前主要以目前主要以11b/11g产品为主，单发单收产品为主，单发单收 发射功率最高发射功率最高27dbm，定向天线增益可达，定向天线增益可达 18dbi 方案二方案二 多通道多通道ap+定定 向天线向天线 扇区化部署，单站三扇区扇区化部署，单站三扇区 采用多发多收（通常最多采用多发多收（通常最多3发发3 收）的收）的ap，并采用高增益定向天，并采用高增

7、益定向天 线线 目前主要以目前主要以11n产品为主，收发天线通常产品为主，收发天线通常 为为2发发2收、收、2发发3收或收或3发发3收收 每天线发射功率最高每天线发射功率最高27dbm，定向天线增，定向天线增 益益18dbi 方案三方案三 智能天线智能天线ap方方 案案 采用多发多收且支持智能天线采用多发多收且支持智能天线 技术的技术的ap 采用全向天线支持全向覆盖采用全向天线支持全向覆盖/采采 用定向天线支持扇区化部署用定向天线支持扇区化部署 目前主要以目前主要以11g产品为主，收发天线通常产品为主，收发天线通常 为为4发发4收或收或6发发6收收 发射功率总功率最高发射功率总功率最高27db

8、m，全向天线增，全向天线增 益益8dbi/定向天线增益定向天线增益11dbi 室外大覆盖室外大覆盖apap产品方案产品方案 第 8 页 智能天线智能天线apap采用的技术简介采用的技术简介 n 顾名思义，智能天线顾名思义，智能天线ap是采用了智能天线的是采用了智能天线的ap。智能天线的基本思想是： 天线以多个高增益窄波束动态地跟踪多个期望用户，接收模式下，来自窄波 来之外的信号被抑制，发射模式下，能使期望用户接收的信号功率最大，同 时使窄波束照射范围以外的非期望用户受到的干扰最小。 n 在天线阵列的基础上引入了在天线阵列的基础上引入了sdma（空分多址）和（空分多址）和beamforming(

9、空间自适应 波束赋形)技术。技术。sdma技术是利用空间分割构成不同的信道，从而实现实现 频率的重复使用； beamforming技术使用了智能天线阵列和智能天线控制软 件，在不断变化的射频环境中自动对访问点在方向和wi-fi信号组合上进行完 全控制，同时可以主动回避和反射干扰。 三种室外大覆盖ap方案覆盖能力分析 n 分析模型分析模型 各方案各方案ap发射功率均为发射功率均为27dbm/天线天线 各方案各方案ap载波带宽均为载波带宽均为20mhz 天线参数天线参数 方案一：采用方案一：采用18dbi的高增益天线，单发单收的高增益天线，单发单收 方案二：采用方案二：采用18dbi的高增益天线，

10、的高增益天线，3发发3收收 方案三：采用智能天线（单天线增益为全向方案三：采用智能天线（单天线增益为全向8dbi/定向定向11dbi） ，4发发 4收收 假设智能天线技术可以获得理想的赋性增益假设智能天线技术可以获得理想的赋性增益 链路预算 rcshrtt glllpgpdbl)( 覆盖能力分析覆盖能力分析-链路预算链路预算 stasta接接 收灵敏收灵敏 度度(db)(db) apap发射发射 功率功率 (dbm)(dbm) apap天线天线 增益增益 下行赋形下行赋形 增益增益 分集增分集增 益益 下行距离下行距离 （mm） stasta发射功发射功 率率(dbm)(dbm) stasta

11、天线天线 增益增益 apap接收接收 灵敏度灵敏度 (db(db） 上行距离上行距离 （mm） 传统传统apap-84-8427278 8- - -562.3562.317172 2-91-91398.1398.1 方案一（单通道方案一（单通道 ap+ap+高增益天线）高增益天线） -84-8427271818- - -1258.91258.917172 2-91-91891.25891.25 方案二（多通道方案二（多通道 ap+ap+高增益天线）高增益天线） -84-8427271818- -4.84.82000.92000.917172 2-91-911416.561416.56 方案三方

12、案三 （全向智能天线）（全向智能天线） -84-8427278 86 66 61591.11591.117172 2-91-91708.81708.81 方案三方案三 （定向智能天线）（定向智能天线） -84-84272711116 66 61940.91940.917172 2-91-91864.51864.51 结论：结论： 下行覆盖：方案二下行覆盖：方案二方案三（定向天线）方案三（定向天线）方案三（全向天线）方案三（全向天线） 方案一方案一 上行覆盖：方案二上行覆盖：方案二方案一方案一方案三（定向天线）方案三（定向天线）方案三（全向天线）方案三（全向天线） 通常通常wlan覆盖为上行覆盖

13、受限，由上述分析可以看出方案二、方覆盖为上行覆盖受限，由上述分析可以看出方案二、方 案一的覆盖能力强于采用智能天线的方案三。案一的覆盖能力强于采用智能天线的方案三。 设备成本分析 为方便比较，以单站完成全方位覆盖为例，由上表可见：方案三的成为方便比较，以单站完成全方位覆盖为例，由上表可见：方案三的成 本最高，方案二次之，方案一最低。本最高，方案二次之，方案一最低。 设备成本估算（元）设备成本估算（元） apap定向天线定向天线设备设备+ +天线天线 方案一：单通道方案一：单通道ap+ap+定向天线定向天线1200 x31200 x3800 x3800 x360006000 方案二：多通道方案二

14、：多通道ap+ap+定向天线（定向天线（3 3天线）天线）2400 x32400 x3800 x3x3800 x3x31440014400 方案三：智能天线方案三：智能天线apap（全向天线）（全向天线）20000-3000020000-30000 r r 方案一 方案二方案三 r 注：以上仅从设备成本考虑，未考虑工程费用，注：以上仅从设备成本考虑，未考虑工程费用， 后续测试需要同时关注安装工程费、后续测试需要同时关注安装工程费、 工程建设其他费、协调费等以获得建设总成本信息，便于后期进行比较分析。工程建设其他费、协调费等以获得建设总成本信息，便于后期进行比较分析。 三种室外大覆盖三种室外大覆

15、盖apap方案对比方案对比 方案一：方案一： 单通道单通道ap+ap+定向天线定向天线 方案二：方案二： 多通道多通道ap+ap+定向天线定向天线 方案三：方案三： 智能天线智能天线apap方案方案 覆盖能力覆盖能力中中高高中中 设备成本设备成本低低中中高高 吞吐量吞吐量中中高高低低 性价比性价比中中高高低低 成熟度成熟度高高高高中中 施工难度施工难度中中高高低低 n以上结论部分将在以上结论部分将在后续外场测试后续外场测试予以予以验证验证 n上述各方案的覆盖能力分析是在目前产业界上述各方案的覆盖能力分析是在目前产业界ap天线增益不同的情况下进行的天线增益不同的情况下进行的 n智能天线对容量的增

16、益智能天线对容量的增益需进一步需进一步测试验证测试验证 第 13 页 大覆盖方案需要探讨的问题大覆盖方案需要探讨的问题 n 由于由于wlan频段是公用频段，在室外部署如何有效减少干扰？频段是公用频段，在室外部署如何有效减少干扰？ n 在视距的情况下在视距的情况下ap基站的覆盖距离可达到基站的覆盖距离可达到2km以上，但是穿透一堵墙甚至以上，但是穿透一堵墙甚至 两堵墙的室内呢？两堵墙的室内呢？ n 在用户密集区域如何保证容量和数据传输速率？在用户密集区域如何保证容量和数据传输速率？ 目录目录 n 项目背景项目背景 n 大覆盖技术方案分析大覆盖技术方案分析 一、室外大覆盖一、室外大覆盖ap方案方案

17、 二、以二、以cpe等中继手段为主的拓展覆盖方案等中继手段为主的拓展覆盖方案 主要思路主要思路 覆盖优势覆盖优势 应用场景及案例应用场景及案例 n 各厂家情况各厂家情况 二、以二、以cpecpe等中继手段为主的拓展覆盖方案等中继手段为主的拓展覆盖方案 n cpecpe方式可以与室外方式可以与室外apap进行配合，在原有覆盖距离的基础上进行扩展。进行配合，在原有覆盖距离的基础上进行扩展。 n 安装在室外安装在室外apap的覆盖范围内，增强信号，延伸覆盖。的覆盖范围内，增强信号，延伸覆盖。 ap ap cpecpe方案的覆盖优势方案的覆盖优势 n室外 室外apap直接覆盖到室外直接覆盖到室外cpe

18、cpe，无需考虑墙体衰减和遮挡，利于快速勘，无需考虑墙体衰减和遮挡，利于快速勘 测部署。测部署。 n室外 室外cpecpe的的rfrf功率与室外功率与室外apap相当，上下行链路平衡，可适用于遮挡多、相当，上下行链路平衡，可适用于遮挡多、 链路衰减较大区域和远距离覆盖。链路衰减较大区域和远距离覆盖。 n室外 室外cpecpe采用定向天线，相互之间无干扰。采用定向天线，相互之间无干扰。 n无需对室内或楼宇管道做任何施工，只需将一根网线通过阳台、窗户 无需对室内或楼宇管道做任何施工，只需将一根网线通过阳台、窗户 或空调孔引入室内。极大简化工程施工和物业谈判工程量，降低了工或空调孔引入室内。极大简化

19、工程施工和物业谈判工程量，降低了工 程费用。程费用。 主要应用场景及案例主要应用场景及案例 n- -新型新型农村农村 l- -旅游景区旅游景区 n室外室外ap覆盖到建筑物外墙，由室外覆盖到建筑物外墙，由室外cpe作为中继继续向室内提供有线作为中继继续向室内提供有线 连接，用户可直接通过有线连接或下挂无线路由器后上网。连接，用户可直接通过有线连接或下挂无线路由器后上网。 ap cpe ap internet cpecpe n- -产业园区产业园区 n- -商业街商业街 n 不采用不采用cpe的情况下适合在商业街区，建筑结构简单的产业园区和旅的情况下适合在商业街区，建筑结构简单的产业园区和旅 游景

20、区，如目标用户是室内用户最好采用游景区，如目标用户是室内用户最好采用cpe延伸覆盖，如新型农村。延伸覆盖，如新型农村。 第 18 页 n 项目背景项目背景 wlan现网存在问题现网存在问题 大覆盖方案适用场景大覆盖方案适用场景 n 大覆盖技术方案分析大覆盖技术方案分析 n 各厂家情况各厂家情况 目录目录 第 19 页 各厂家情况各厂家情况 n经过初步了解，目前能提供大覆盖产品的厂家有：华三、智达康、杰 经过初步了解，目前能提供大覆盖产品的厂家有：华三、智达康、杰 赛、山川通信、金石、东方信联等。赛、山川通信、金石、东方信联等。 厂家是否支持11n是否支持ac组网是否支持cpe试点城市使用的技术

21、 华三是是是武威ap+天线，智能天线ap，cpe（非视距） 智达康是是是徐州ap+天线，智能天线ap，cpe（视距） 杰赛否否是福建智能天线ap，cpe（视距） 山川通信是否是德阳智能天线ap，cpe（非视距） 金石是否是成都智能天线ap，cpe（视距） 东方信联是否是兰州智能天线ap，cpe（视距） 三元达是是是福建ap+天线（智能天线），cpe（非视距） 虹信是是是山东ap+天线,智能天线ap，cpe（视距） 京信是是是绵阳北川ap+天线，智能天线ap，cpe（视距） 新邮通是是否陕西ap+天线 中兴是是是浙江ap+天线，智能天线ap，cpe（视距） 第 20 页 结论结论1 1 n总的来

22、说 总的来说wlanwlan大覆盖方案具有覆盖广、建设快、可充分利用移动现有大覆盖方案具有覆盖广、建设快、可充分利用移动现有 基站资源快速部署等优点，但是在并发用户、远距离覆盖效果和抗干基站资源快速部署等优点，但是在并发用户、远距离覆盖效果和抗干 扰能力等各方面的性能有待验证。扰能力等各方面的性能有待验证。 n几乎所有厂家都支持大覆盖方案，有的是大功率 几乎所有厂家都支持大覆盖方案，有的是大功率ap+ap+天线，有的是智天线，有的是智 能天线能天线apap，几乎都支持，几乎都支持cpecpe中继传输。但是产品同类度较高、自主研中继传输。但是产品同类度较高、自主研 发产品较少，非集采厂家都缺乏可运营的网管系统，产品都是胖发产品较少，非集采厂家都缺乏可运营的