WLAN宏覆盖解决方案 38P

1、WLAN宏覆盖解决方案目录nWLAN室外宏覆盖场景及覆盖方案室外宏覆盖场景及覆盖方案nWLAN室外宏覆盖关键技术nWLAN宏覆盖产品室外宏覆盖的场景应用商业街道/步行街等城镇居民小区室外宏覆盖的场景应用市民广场/公园等郊区/农村/景区等室外宏覆盖场景分析场景类型场景类型场景建筑特点场景建筑特点场景人群特点场景人群特点覆盖要求覆盖要求其他其他1.商业街区/步行街建筑群集中，高低不等，站点选择难人员流动性强；手机终端较多；并发用户和流量要求一般注重覆盖面积，网络带宽要求一般。周边建筑室内一般已有WLAN覆盖2.市民广场/公园场所空旷，有线资源难部署，站点选择较难人员流动性强；并发用户和流量要求较低

2、注重覆盖面积，网络带宽要求较低3.居民小区建筑较整齐规律，站点易选取带宽需求高，并发用户较多厚覆盖+高质量：注重网络质量。部分小区有线难到达；缓解高峰期2G/3G流量压力4.郊区/农村/旅游景区场所空旷带宽和并发用户数少注重覆盖面积nAP安装于室外，既可实现对室外热点的WLAN覆盖，也可覆盖室内热点，可采用定向天线或双极化天线“室外AP+定向天线”覆盖方式城域网BAS/SRLS/ONUInternetAAA网管计费AC室外AP覆盖案例 郑州邮电家属楼n针对小区的具体情况，采用通过本楼安装天线，对本楼与对面楼进行WLAN覆盖的方案。其中对低楼层可能出现由于副瓣覆盖不足导致的弱覆盖现象，通过选择预

3、置下倾角天线加以改善。nAP布放位置如下面图纸中红色所示，实际部署室外型AP W660A V2 14台，各AP站址间平均距离约为5060米。采用中高增益预置下倾角天线。室外CPE覆盖n室外AP覆盖到安装在建筑外墙的室外CPE，不覆盖至室内，由室外CPE作为中继向室内提供有线连接，用户可直接通过有线连接或下挂家用无线路由器后通过室内覆盖的WLAN上网。POE模块模块220V室外网卡室外网卡室外网卡室外网卡直流电源适配器POE模块模块直流电源适配器220V室外室外AP室外CPE覆盖解决的主要问题n穿墙衰减建筑物的墙壁，尤其是外墙对WLAN无线信号有较大衰减，室外AP的信号在经过几次穿墙衰减后无法覆

4、盖一些室内区域Xn上下行链路功率不平衡用户WLAN终端的RF发射功率为50mW (17dBm)，即使室外AP（RF功率500mW）向下覆盖到用户终端，用户终端发送的上行信号经过自由空间损耗和穿墙衰减后可能无法被室外AP接收，导致用户能搜到较好的WLAN网络信号却无法获得网络连接原始信号原始信号被衰减的信号被衰减的信号室外CPE覆盖案例 嘉兴移动大 门传 达 室 共 1 层住 宅 楼 共 6 层住 宅 楼 共 6 层移 动 单 身 公 寓共 6 层7 6 5 度 定 向 天 线窗 户网 卡 测 试 位 置 ：点网 卡 测 试 位 置 ： 点AP位置位置AP放置于值班室楼顶室外CPE部署于单身公寓

5、外墙壁室外网室外网卡位置卡位置室外CPE覆盖案例 总结室外室外CPECPE覆盖总结覆盖总结结论结论p信号强度高：信号强度高：在离室外AP较远，有45堵墙壁阻隔的区域，WLAN信号场强为-88dBm左右。（对比：此时，普通笔记本用户终端已无法关联到室外AP，而用户端室外CPE可良好工作。）p多多CPECPE之间无干扰：之间无干扰：多台室外CPE相隔距离较近时，其分别下挂的终端笔记本上下行速率与区域内只有单室外CPE工作相比无明显变化。证明室外CPE之间无相互干扰。p多用户接入：多用户接入：通过用户端室外CPE+无线路由器方式，可成功接入多个用户同时上网。接入速度和用户体验良好。p稳定性：稳定性：

6、室外CPE长时间工作速率稳定、可靠。p用户体验：用户体验：兼容现有接入认证方式、信号强、上网速度快、运行可靠。p可解决室外覆盖室内的信号强度问题：可解决室外覆盖室内的信号强度问题：通过室外CPE方案，可解决传统室外AP覆盖室内方案的信号衰减和用户终端RF功率小、上下行链路不平衡的问题。p该方案可提升网络覆盖质量和用户业务体验该方案可提升网络覆盖质量和用户业务体验。WLAN大范围宏覆盖APn大范围宏覆盖AP通常部署在室外，适合于覆盖容量要求低、用户密度低、广覆盖的区域n无线城市n商业街步行街城市广场风景区n校园室外公共区域n农村宽带信息化建设WLAN室外覆盖方式的对比宏覆盖宏覆盖AP室外室外AP

7、+定向或双极化天线定向或双极化天线室外室外CPE配合配合主要场景主要场景1.商业街区商业街区/步行街；步行街；2.市民广场市民广场/公园公园4.郊区郊区/农村农村/旅游景旅游景区区1.商业街区商业街区/步行街；步行街；3.居民小区居民小区3.居民小区居民小区其他场景低用户密度、广场覆盖、低矮楼区、别墅、农村、布线困难小区、城区街道密集居民小区、规则群楼小区、高层楼宇、学校宿舍等高密区室外补充覆盖、城区街道面向家庭用户、高密度小区、农村、条件复杂的区域覆盖效果好较好。可通过合理部署提高用户容量可提升用户接收效果工程较复杂较复杂，网络规划的重要性突出复杂，需安装室外网卡，网线需入户成本较高，设备成

8、本约为传统AP的15倍左右最低中等，新增室外网卡设备成本目录n室外WLAN宏覆盖场景及覆盖方案n室外室外WLAN宏覆盖关键技术宏覆盖关键技术nWLAN宏覆盖产品WLAN宏覆盖AP关键技术双极化天线双极化天线Beamforming波束切换波束切换n组合了+45和-45 两幅极化方向相互正交的天线，并同时工作在收发双工模式下。n在双极化天线中， 45的极化正交性可以保证+45和-45两副天线之间的隔离度满足互调对天线间隔离度的要求(30dB)，因此双极化天线之间的空间间隔仅需20-30cmn具有有限数目的、固定的、预定义的方向图，通过阵列天线在同一信道中利用多个波束同时给多个用户发送不同的信号，每

9、个波束能量集中方向不同，相互之间以一定的角度区分。n不能完全实现自适应任意指向n发射端对数据先加权再发送，形成窄的发射波束，将能量对准目标用户，从而提高目标用户的解调信噪比，这对改善小区边缘用户吞吐率特别有效nBeamforming可以获得阵列增益、分集增益和复用增益双极化天线V/H (垂直/水平)倾斜 (+/-45 )两个天线为一个整体，传输两个独立的波双极化天线特点n天线体积较小；可在普通AP简单改造的基础上实现覆盖，成本较低，性价比高。n可提高分集增益，比普通天线增益高23dBi；覆盖范围有一定提升。n双极化天线对架设安装要求不高，将双极化天线按相应覆盖方向固定在铁柱上即可，可节省基建投

10、资，使基站布局更加合理，基站站址的选定更加容易关于天线阵列n天线阵列：将工作在同一频率的两个或两个以上的单个天线，按照一定的要求进行馈电和空间排列构成天线阵列，也叫天线阵。构成天线阵的天线辐射单元称为阵元。主要作用主要作用智能天线智能天线工作原理工作原理l加强和改善辐射场的方向性。l加强辐射场的强度l多个阵元的电磁波(电磁场)的叠加。同相位叠加，场强增强；反相位叠加，场强削弱l天线空间位置、每个天线电磁波的相位/振幅的不同组合，使多个电磁波相遇区域出现不同的叠加效果l在合理部署天线阵元空间位置的基础上，通过调整天线阵元的电磁波权值，使目标区域电磁波叠加效果最强l包括固定阵列(波束切换)和自适应

11、阵列(Beamforming)两类智能天线阵列的原理n天线的方向图：表示的是空间角度与天线增益的关系。n全向天线：l方向图是一个圆；n定向天线：l扇区天线，方向图通常为一定的角度范围。n阵列天线：l可以通过调整阵列中各个元素的加权参数来形成更具方向性的天线方向图，形成主瓣方向具有较大增益，而其它副瓣方向增益较小的形式。波束切换n宏覆盖AP通过扫描，确定终端的方向，然后从预先设置好的天线权值中选择一个相对最优的波束。n因为波束切换中的各权值系数只能从预先计算好的几组中挑选，因而它不能完全实现自适应任意指向，在理论上是准最优准最优的。波束转换的特点波束切换特点波束切换特点应用场景应用场景l算法相对

12、简单l因波束较窄，具有一定的抗干扰能力l波束切换选择时，射频开关会带来损耗l用户移动尤其是跨区移动时，效果较差l精确性及效果与天线个数有关l一般用于室内：实际中需部署多个天线阵元。但室外天线体积都较大，天线阵列难以部署。因此，一般用于室内。Beamforming(波束赋形)的一般工作原理估算权值估算权值叠加接收信号叠加接收信号调整发射信号调整发射信号确定各天线的权值基于权值及算法，叠加阵列接收信号，获得最优信号强度基于权值，调整阵列的发射权值，使信号在终端上或终端所在的方向上获得最优叠加效果Beamforming的两大实现方式利用信道信息对发射数据进行加权，分开环和闭环两种模式开环模式利用上行

13、信道信息，对发射信号进行加权，不需要接收端反馈信道信息给发射端，发射端通过上行信道自行估计得到闭环模式需要终端反馈信道信息如码本（Codebook）给发射端，利用反馈信息对发射信号进行加权。（需终端支持）通过估计信号的到达角(Direction of Arrinal)信息生成发射权值，使发射波束主瓣对准最佳路径方向Beam-Forming MIMO-BFDOA-BFMIMO BF与DOA BF的原理比较n目标相同：最终使终端的接收信号最好。 MIMO Beamforming DOA Beamforming特点比较特点比较利用多径信号，系统计算每根天线上的信号，并估算出每根天线的权值。根据权值，

14、叠加接收信号结果；并根据权值，直接调整每根天线上发射的信号。过程中，只计算每根天线的权值，不估计用户信号的方向。使信号在终端位置终端位置上获得最优叠加效果l对用户慢速移动状态时，DOA效果比MIMO-BF好l多径丰富且稳定时，MIMO较好。但多径变化较快时，比如区域内运动物体(车辆等)较多，DOA较好lDOA运算速度相对较快系统根据每根天线接收的最大信号，利用相关算法估算出用户的到达角度，从而确定每个天线的权值。发射时，直接调整每根天线的权值，使之在终端所在的方向终端所在的方向上获得最大的叠加信号强度三种关键技术的比较双极化天线双极化天线波束转换波束转换Beamforming技术特点实现相对简

15、单；覆盖效果优于普通全向/定向天线利用天线阵列，静态确定波束，实现难度较高；波束准最优；干扰抑制能力不足利用天线阵列，动态调整波束；实现难度高；波束最优；干扰抑制能力好；波束计算速度相对较慢覆盖范围较远；优于普通AP较远远部署难度一般较高。涉及天线阵列安装。较高。涉及天线阵列安装。成本一般高高建议场景密集居民小区；规则群楼小区；高层楼宇；学校宿舍等高密区室外补充覆盖；城区街道；低用户密度；广场覆盖；低矮楼区；别墅；农村；布线困难小区；城区街道低用户密度；广场覆盖；低矮楼区；别墅；农村；布线困难小区；城区街道目录n室外WLAN宏覆盖场景及覆盖方案n室外WLAN宏覆盖关键技术nWLAN宏覆盖产品宏

16、覆盖产品宏覆盖产品系列介绍产品产品W660BW660B SectorW615 V2 BSW660A V2 BS图片工作频段2.4: 802.11b/g5.8: 802.11a2.4: 802.11b/g5.8: 802.11a2.4: 802.11b/g/n5.8: 802.11a/n2.4: 802.11b/g/n覆盖角度和范围全向1km定向, 水平:120 1km覆盖全向网桥定向500800m定向，外置天线可灵活选配500800m并发用户1001006060瘦AP2011.62011.6支持支持供电POE模块供电；本地供电POE模块供电；本地供电POE模块供电；POE供电；集团网管规范/统

17、一网管2011.Q3支持2011.Q3支持支持支持宏覆盖室外CPE介绍产品产品W640A Outdoor CPEW640A Outdoor Highpower CPE图片工作模式2.4GHz: 802.11b/g/n2.4GHz: 802.11b/g/nRF输出功率16dBm26dBm天线内置增益6dBi天线内置增益8dBi天线，支持外接天线LAN接口FEFE尺寸195mm86 mm40mm228mm64mm61mm重量500g500g供电与功耗POE供电，9WPOE供电，11W防护等级IP65IP65宏覆盖AP特点：大范围、远距离2-4X2x4x干扰抑制算法W660BSTA 2STA 1ST

18、A 4STA 3传统传统 APSTA 2干扰源干扰源STA 1STA 4STA 3缩小覆盖范围缩小覆盖范围干扰源干扰源保持覆盖范围保持覆盖范围抑制噪声和干扰的方法：AP判断出干扰源后，自动降低干扰源方向的接收灵敏度，抑制干扰。碰撞检测算法：降低和避免碰撞n在STA1的发送过程中，STA 4也开始发送 n由于宏覆盖AP的天线接收方向已经指向STA 1，STA 1的信息将被正确接收n STA 4的信息被忽略n碰撞被避免，空中发射效率得以保持STA 1STA 2STA 3宏覆盖宏覆盖AP STA 4接收信号算法优化：抑制多径衰落n 采用智能天线阵列每根天线接收到不同的信号，不是普通的直接叠加（分集接

19、收）而是选取每根天线上最佳的信号，舍弃其它信号DSP合成每根天线收到的最佳信号，进行相位权值运算后叠加，改善了信号质量直达信号反射信号#1反射信号#3 反射信号#4智能算法实时选取最佳的信号作用的结果是降低信号质量=宏覆盖AP覆盖效果示意宏覆盖AP测试结果距离10米30米50米100米200米1.3千米上行吞吐量/Mbps10.81718.08218.2999.5558.2810.81下行吞吐量/Mbps19.95918.76320.8520.70514.9451.24场强信噪比一堵墙上行吞吐量13.44下行吞吐量24.37-6634时延0.297时延0.164二堵墙上行吞吐量4.631下行吞吐量13.324-8020时延0.85