WLAN室外覆盖建设思路及实施方案建议

WLAN室外覆盖建设思路及实施方案建议

2013.11WSKWFN目录村村通WALN覆盖建设总结WLAN室外覆盖设备的选择村村通WLAN覆盖项目实施方案各场景具体覆盖目标及方案WLAN室外覆盖背景及场景选择第一章

WLAN室外覆盖背景及场景选择WLAN室外覆盖BECDA建设费用大建设周期长如何充分利用室外现有资源解决多方协调问题如何解决WLAN干扰问题站点取址困难WLAN室外应用发展背景随着WLAN终端及用户群体的迅猛增加，WLAN网络的应用场景正在发生着深刻的变化。除了传统的室内热点覆盖之外，以智能手机为代表的移动类WLAN终端对WLAN网络的覆盖范围有了更高的要求，推动着WLAN网络从室内逐步向室外拓展。同时，以低成本、高带宽为特点的WLAN网络，也随着“无线城市”热潮的兴起，找到了新的用武之地。

WLAN网络逐步向室外延伸，商业街区、市民广场、公园、郊区、农村等场景，通过WLAN室外广覆盖方案进行无线宽带高速接入，逐渐成为一种新型的、有效的解决方案。结合各类场景的用户群上网特征，可以选择不同的室外覆盖解决方案。WLAN室外覆盖方案的适用场景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。另外，在热点没有室内分布系统，无法采用室分合路型设备或者传输资源有限、施工难度大的情况下，也常用室外方案对室内进行覆盖。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。目前室外覆盖方案中多采用802.11n大功率室外型AP（27dbm）+MIMO定向天线（10dbi以上）或者支持智能天线的室外基站（27dbm+17dbi）两种覆盖方案。

室外型AP的基本功能要求集中控制型组网为了便于网络优化升级，室外基站应为集中控制型，并能与其他AP共用同一AC。供电支持48V直流。设备形态

支持天线主机一体化设计或者美化天线，可以提供伪装装饰。室外基站安装要求

适合多种应用场合安装：抱杆安装、墙面等，并提供相关安装附件。集中网管能与现网的普通AP统一网管，降低维护成本。

室外覆盖方案应用场景场景类型场景特点场景人群特点覆盖需求商业街/步行街建筑群集中，高低不等，有线难达到要求。无线环境相对较复杂人员流动性强，以移动手机用户居多，并发数和流量要求一般要求覆盖面积较大，但对网速带宽要求一般。广场/操场/公园场所空旷，有线难以部署；无线环境相对较复杂，干扰较多。人员流动性强，并发用户数较少，对流量要求一般要求覆盖面积较大，但对网速带宽要求一般。学生宿舍/小区建筑物较整齐；无线环境相对较复杂。带宽要求高，并发用户需求多。覆盖区域集中，需兼顾用户数和带宽，注重网络质量。乡镇建筑物较复杂，没有规律；室外无线环境相对较好，干扰小。并发数需求较大，但对带宽要求一般。要求覆盖区域相对集中。郊区/农村场所空旷，有线施工造价高；无线环境较好。并发数和带宽相对较少，用户群分散，对带宽要求也不高。注重广覆盖。扩大覆盖范围1.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2.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3.采用智能天线技术，获得赋性增益以改善上下行覆盖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，因此其改善效果有限。室外覆盖AP方案的主要思路利用高度、高增益天线扩大覆盖WLAN室外覆盖方案案评估及场景景选择建议传统室外覆盖方式：1)500MW室外AP;2)室外覆盖半径视距300-500米左右;传统的WLAN室外覆盖解决决方案采用500MW的AP(27dBm)+定向天线的方方式对视距范范围内300-500米的空旷区域域实现覆盖.该方案的特点点是部署简单单，成本较低低。但系统容容量较小，一一般以信号覆覆盖为主；通通过室外覆盖盖室内时，室室内深度覆盖盖难度大；业业主协调工作作量较大。WLAN室外覆盖应用用场景分析——宿舍/教学楼对于没有入户户线缆资源（（双绞线、5类线、分布系系统等）的建建筑可采用室室外覆盖室内内的方式，如如宿舍、居民民区是典型应应用场景。单AP对大楼单向穿穿透能力有限限，可考虑选选择多个AP多角度进行覆覆盖。优先考虑无线线信号从玻璃璃窗进入房间间；由于容量需求求高、覆盖区区域密集，因因此采用802.11n室外型大功率率AP+MIMO定向天线Page13WLAN室外覆盖应用用场景分析——商业/步行街实现广场、商商业街等人流流密集型室外外公共热点区区域的域覆盖盖。由于拥有咖啡啡厅，休闲区区等，数据流流量大，人群群密集，优先先考虑支持11n的大功率AP考虑选择多个个AP多角度进行覆覆盖，注意频频率的划分以以减少同频干干扰。WLAN室外覆盖应用用场景分析——园区/别墅中小规模室外外覆盖，如空空旷广场、公公园、别墅等等人口较稀疏疏、人员流动动范围大（要要求广的覆盖盖范围，相对对低的速率））的室外空旷旷地带。覆盖方方案：：采用基基于智智能天天线技技术的的室外外型AP，增大大覆盖盖范围围；可通过过协商商与运运营商商基站站共址址，实实现天天线周周围整整个区区域或或某个个方向向区域域内的的信号号覆盖盖。如如果在在广场场或园园区的的中央央有站站址，，可以以采用用全向向天线线基站站，获获得半半径可可达500米左右右的覆覆盖范范围；；如果果在广广场或或园区区的边边缘有有站址址，则则可以以采用用定向向基站站，可可以获获得一一定的的水平平覆盖盖角度度（例例如120度天线线），，距离离可达达1Km的覆盖盖范围围。多层楼楼房的的无线线覆盖盖目前，，大多多数学学校宿宿舍和和普通通住宅宅小区区，都都是多多层结结构楼楼房。。最典典型的的是高高度在在7层左右右，长长度约约60米的建建筑形形式，，建议议分别别从楼楼房前前后两两面来来完成成无线线覆盖盖。该方案案的特特点是是部署署简单单，成成本较较低，，但系系统容容量较较小。。如果在在高层层建筑筑的周周围没没有可可供架架设天天线的的一定定高度度的建建筑，，那么么一般般考虑虑采用用室内内覆盖盖方案案。高层建建筑的的无线线覆盖盖高层建建筑目目前在在我国国已成成为宾宾馆酒酒店、、现代代小区区以及及商务务楼的的主体体形式式，楼楼层高高度一一般在在20层以上上。采采用室室外覆覆盖方方式，，一般般一套套设备备配合合天线线，可可以覆覆盖约约7层楼。。为保证证较高高楼层层的信信号强强度，，在该该建筑筑附近近，需需要有有一定定高度度的其其它建建筑，，以供供天线线的架架设。。如图图所示示，对对一座座20层左右右的高高楼，，一个个方向向就至至少需需要采采用3套设备备，分分别完完成对对不同同高度度楼层层区域域的无无线覆覆盖，，当然然，同同时还还需要要根据据用户户的数数量来来设计计合理理的设设备数数量，，也要要考虑虑信号号干扰扰的问问题。。低层建建筑群群的无无线覆覆盖对低层层建筑筑群，，如别别墅群群的覆覆盖，，一般般选用用多套套设备备覆盖盖整个个建筑筑群区区域，，根据据现场场情况况，选选用多多套无无线AP配合定定向天天线或或全向向天线线进行行覆盖盖。相相邻设设备间间的频频道隔隔开在在5个频道道以上上。低层别别墅无无线系系统部部署图图案例分分析如图，，这是是很糟糟糕的的室外外覆盖盖方法法，将将会导导致严严重的的干扰扰问题题。WLAN室外覆覆盖应应用场场景分分析——无线远远端回回传特点：：室外外无线线应用用布线线成本本高，，距离离较远远需求：：需要要远距距离将将无线线应用用信息息传送送到服服务器器端基站优优势：：终端端在普普通无无线网网卡（（发射射功率率50mw)情况下下能达达到1km距离，，如果果终端端采用用大功功率网网卡+外置大大天线线甚至至能达达到3~5km距离3KM第二章章村村通通WLAN覆盖项项目实实施方方案农村信信息化化建设设概况况随着我我国““建设设社会会主义义新农农村””的深深入开开展，，农村村信息息化建建设不不断推推进，，农村村宽带带入户户问题题越来来越成成为农农民关关注的的焦点点。目目前我我国农农村各各地的的“数数字农农业建建设””、““农业业信息息服务务网络络”、、“万万户上上网工工程””，以以及““现代代农民民远程程教育育”等等正蓬蓬勃发发展。。但农村村地域域广阔阔，地地形环环境复复杂多多样，，居住住地间间距离离较远远且分分散，，网络络建设设的投投资水水平和和消费费水平平的限限制等等等，，诸多多困难难制约约着农农村信信息化化建设设的发发展。。主要提提供商商：中中国移移动、、中国国电信信、中中国联联通、、中国国广电电合作运运营小小型ISP民间力力量农村宽宽带WLAN无线接接入的的特点点农村无无线覆覆盖遇遇到的的问题题(一)农村村宽宽带带接接入入存存在在的的问问题题1、用用户户比比较较分分散散单用用户户接接入入成成本本高高2、传传输输设设备备不不完完善善传输输接接入入难难3、资资源源浪浪费费无法法统统一一进进行行动动态态带带宽宽分分配配投资资方方关关心心的的技技术术问问题题无线线宽宽带带运运营营中中，，增增加加用用户户数数量量才才可可以以有有更更多多回回报报，，这这样样就就需需要要建建设设更更多多的的无无线线基基站站，，更更多多的的无无线线CPE客户户端端，，以以及及投投资资方方会会考考虑虑更更加加低低成成本本无无线线投投入入，，都都会会给给无无线线稳稳定定性性带带来来诸诸多多问问题题：：农村村无无线线覆覆盖盖遇遇到到的的问问题题(二)弱信信号号用用户户对对整整体体网网络络的的影影响响问问题题由于于无无线线设设备备的的工工作作特特性性，，无无线线网网络络采采用用错错包包重重发发机机制制，，这这样样的的情情况况下下，，往往往往会会因因为为网网络络里里面面个个别别的的弱弱信信号号导导致致整整体体网网络络的的性性能能下下降降，，甚甚至至网网络络瘫瘫痪痪，，大大大大影影响响用用户户的的流流畅畅性性。。建议议：：采采用用无无线线基基站站信信号号阀阀值值控控制制客户户端端的的稳稳定定性性问问题题部分分客客户户采采用用无无线线网网卡卡接接收收，，或或者者低低增增益益天天线线的的客客户户端端接接收收，，会会增增加加整整体体网网络络的的不不稳稳定定因因数数。。建议议：：更更换换无无线线CPE客户户端端设设备备信号号阀阀值值控控制制无线线AP阀值值选选项项的的加加入入，，可可以以给给无无线线AP设置置一一个个最最低低的的接接入入阀阀值值，，当当无无线线客客户户端端连连接接无无线线AP的信信号号质质量量过过低低时时，，限限制制该该无无线线客客户户端端的的连连接接，，这这样样就就完完全全避避免免了了个个别别弱弱信信号号用用户户对对整整体体网网络络的的影影响响，，保保证证了了用用户户的的流流畅畅体体验验.农村宽带带无线接接入应用用场景分分析场景一：：城郊乡乡镇、农农村覆盖目标标：1）、城郊郊乡镇、、农村，，每家每每户。2）、城郊郊结合部部的居民民楼内，，满足租租房客、、新城市市人的部部分上网网需求。。建设思路路：充分利用用已有通通信基站站节点、、无线热热点资源源，架设设无线宽宽带基站站。城郊结合合部场景景无线环环境极为为复杂，，WLAN室外设备备对室内内覆盖能能力有限限，切忌忌过度覆覆盖。农村宽带带无线接接入应用用场景分分析场景二、、学生宿宿舍、小小区、商商业区、、有线网网盲区、、城郊乡乡镇及农农村覆盖目标标：满足足有线&无线用户户同时上上网1）、城郊郊乡镇及及农村、、城郊结结合部的的居民楼楼内2）、学生生宿舍3）、小小区（（没有有宽带带接入入，或或者有有线无无法进进入的的小区区）4）、商商业区区5）、热热点盲盲区：：较开开阔、、有固固定人人流的的公共共活动动场所所，如如购物物区、、消费费区、、娱乐乐区、、换乘乘场所所等，，满足足流动动人群群手机机上网网需求求。建设思思路：：充分利利用已已有通通信基基站节节点、、无线线热点点资源源，架架设无无线宽宽带基基站。。城郊结结合部部场景景无线线环境境极为为复杂杂，WLAN室外设设备对对室内内覆盖盖能力力有限限，切切忌过过度覆覆盖。。无线CPE中继器器（支支持MAC透传、、多账账户认认证））信号号补盲盲设备备，故故必须须严严格控控制数数量和和使用用场景景。农村宽宽带无无线接接入应应用场场景分分析场景三三：学学生宿宿舍、、小区区、商商业区区、商商务办办公楼楼覆盖目目标：：1）、学学生宿宿舍2）、小小区3）、商商业区区4）、商商务办办公楼楼建设思思路：：在无线线热点点信号号比较较弱的的地方方，采采用室室内型型无线线CPE中继器器，可可以布布放在在每个个家庭庭的窗窗台上上，满满足室室内用用户无无线上上网需需求。。同频干干扰问问题同一个个站点点，有有多台台无线线AP，会产产生多多个AP之间的的自干干扰，，即即便是是采用用不同同的信信道，，也会会产生生强烈烈的旁旁瓣杂杂波干干扰，，会降降低基基站的的无无线覆覆盖性性能。。同一个个无线线基站站覆盖盖下，，远近近的无无线CPE对于整整体无无线网网络也也会有有影影响。。建议：：采用更更换天天线极极化、、工作作信道道，降降低基基站发发射功功率无线覆覆盖距距离问问题覆盖距距离远远近需需要考考虑设设备的的发射射功率率、天天线增增益两两个参参数，，目前前市场场上主主流产产品都都是内内置高高增益益扇区区天线线，也也有部部分是是高增增益的的扇区区天线线。。建议：：采采用采采用室室外大大功率率AP+14/17dbi扇区天天线，，客户户端采采用内内置12-15dBi一体化化CPE设备，，可视视覆盖盖距离离达到到3km左右。。基站带带机量量的问问题目前市市场上上有各各种各各样的的基站站，智智能天天线基基站、、热点点基站站、农农村覆覆盖基基站站，还还有为为了降降成本本采用用无线线路由由器改改造的的基站站。我们提提供的的基站站建议议用户户数：：1）、普普通室室外APW660AV2同时在在线60个客户户端左左右W615V3同时在在线60个客户户端左左右W520同时在在线30个客户户端左左右2）、基基站式式APW680B同时在在线200个客户户端左左右W680B+同时在在线200个客户户端左左右WLAN室外覆覆盖应应用场场景分分析农村无无线覆覆盖由于无无线信信号长长距离离传输输，当当信号号穿墙墙进入入室内内后已已经衰衰减严严重。。在这这种情情况下下，常常会配配合使使用中中继AP，以弥弥补接接收远远端信信号偏偏弱的的问题题。采用智智能天天线室室外型型基站站+无线中中继CPE，无线线中继继技术术就是是在两两个无无线点点间把把无线线信号号放大大一次次，使使得远远端的的客户户端可可以接接受到到更强强的无无线信信号，，达到到延伸伸无线线网络络覆盖盖范围围的目目的。。室外CPE产品Wi-Fi基站组网模模型：：应用用于市市区等等基站站密度度较高高，2.4G频段干干扰严严重的的场合合采用5G链路作作为上上行链链路，，避免免2.4G信号的的干扰扰，保保证服服务质质量组网模模型2：应用用于城城乡接接合部部或乡乡镇等等，2.4G频段比比较干干净，，同时时需要要广覆覆盖的的场合合采用2.4G上行链链路，，配合合高增增益定定向天天线，，满足足此类类场所所广覆覆盖的的需求求，通通常此此类场场所单单个基基站的的覆盖盖范围围为1~1.5公里以CPE等中继继的拓拓展覆覆盖方方案WLAN室外覆覆盖方方案评评估及及场景景选择择建议议两种方方案是是在建建筑物物顶部部/已有移移动通通信塔塔桅上上架设设WLAN基站，，用大大功率率AP和高增增益或或智能能天线线对目目标区区域进进行覆覆盖。。新型WLAN室外覆覆盖解解决方方案包包括两两种网网络拓拓扑结结构,分别为为:(智能天天线或或高增增益天天线（（17dBi）+AP(27dBm)）和（（智能天天线或或高增增益天天线+AP+中继设设备）。新旧WLAN室外覆覆盖解解决方方案的的主要要差异异在于于新方方案采采用智智能天天线或或高增增益天天线，，可以以克服服更大大的路路径损损耗的的干扰扰。灵活安安装提提高特特定区区域覆覆盖效效率WLAN基站可可根据据目标标覆盖盖区域域灵活活调整整水平平朝向向和俯俯仰角角，实实现最最优覆覆盖，，例如如高楼楼层的的覆盖盖可通通过将将基站站天线线上仰仰来实实现四扇区区的基基站可可将四四个天天线分分开部部署，，避开开阻挡挡，大大幅提提升覆覆盖效效果A8A8高校宿舍WLAN覆盖单扇区区基站站覆盖盖规划划*半径取值跟跟实际环境境有关基站环境半径（r）站点/k㎡单扇区/k㎡乡村1700m0.130.4郊区800m0.61.8市区500m1.54.6密集市区350m3.19.4村村通无线线网络应用用村村通互联联网入户低成本的无无线网络无需专门维维护管理无线监控应应用无线组网情情况2.4GHz客户端笔记本电脑脑及具有WIFI功能的智能能终端台式机加USBWIFI网卡基站端中兴WIFI室外AP和17dbi120扇区天线采用POE供电，天线线挂高25米基站侧笔记本台式电脑智能手机第三章WLAN覆盖中CPE的应用什么是无线线CPE无线CPE就是一种接接收wifi信号的无线线终端接入入设备，可可取代无线线网卡等无无线客户端端设备。可以接收无无线路由器器，无线AP，无线基站站等的无线线信号，是是一种新型型的无线终终端接入设设备。CPE可大量应用用于农村、、城镇、医医院、单位位、工厂、、小区等无无线网络接接入，能节节省铺设有有线网络的的费用。我们总是希希望无线覆覆盖基站的的覆盖范围围越大越好好，但是无无线系统的的传输距离离同时也与与客户终端端设备的技技术指标有有关。标准WiFi客户端的上上行功率有有限（一般般为15dBm），无论无无线覆盖基基站的下行行功率有多多大，标准准WiFi客户端的上上行距离都都受到了上上行功率的的限制，距距离十分有有限。无线CPE就是专用客客户终端设设备，无线线室外CPE距无线覆盖盖基站的距距离可以达达到标准WiFi客户端的数数倍。当然在实际际应用中，，难以找到到视距无遮遮挡的应用用环境，通通过无线传传播模型的的测算和实实际经验表表明，采用用CPE的客户端与与基站的传传输距离可可以达到1Km－3Km。无线CPE的工作模式式无线CPE模式也叫无无线中继模模式，说的的简单点就就是将微弱弱的无线信信号接收进进来放大后后再发射出出去！以此此来延伸无无线信号的的覆盖。比如说我们们在窗口用用笔记本能能搜索到信信号并能连连接上网。。但到了室室内后久没没信号了，，那我们就就可以在窗窗口放一个个无线CPE设备来中继继转发信号号，这样我我们在室内内久可以轻轻松上网。。无线传输小小百科无线CPE的外观CPE应用场景WLAN基站CPEAPInternetCPECPE大楼底部存存在信号盲盲区，将CPE安装在楼顶顶或窗口，，通过中继继手段扩展展覆盖范围围。CPE应用场景CPE方式可以与与室外AP进行配合，，在原有覆覆盖距离的的基础上进进行扩展。。安装在室外外AP的覆盖范围围内，增强强信号，延延伸覆盖。。CPE应用场景客户端距离离基站AP太远，而且且中间有遮遮挡，笔记记本电脑收收到的信号号很微弱，，怎么办？？在在楼顶无遮遮挡处，能能可视到基基站天线的的位置，加加装CPE将无线信号号中继到室室内。室外AP直接覆盖到到室外CPE，无需考虑虑墙体衰减减和遮挡。。室外CPE的RF功率与室外外AP相当，上下下行链路平平衡，可适适用于遮挡挡多、链路路衰减较大大区域和远远距离覆盖盖。室外CPE采用定向天天线，相互互之间无干干扰。无需对室内内或楼宇管管道做任何何施工，只只需将一根根网线通过过阳台、窗窗户或空调调孔引入室室内。极大大简化工程程施工和物物业谈判工工程量，降降低了工程程费用。CPE方案的覆盖盖优势APCPEAPInternetCPECPECPE典型应用-大楼无线XDSL接入CPEWLAN基站的信号每个CPE支持多个用户CPECPE典型应用-家庭无线XDSL接入客户端通过过CPE可在1km非视距的环环境下接入入WLAN基站客户端在500m非视距范围围内可直接接接入WLAN基站WLAN基站第四章WLAN室外覆盖设设备的选择择WLAN室外覆盖设设计建网原则根据业务需需求、地貌貌、覆盖区区域、建筑筑结构特点点来确定覆覆盖场景。。选择大功功率AP（27dbm）+高增益天线线（定向天天线、全向向天线、智智能天线））。选择天线布布放位置时时应规避可可能影响无无线射频信信号传播的的障碍物，，如金属架架、金属屏屏风等物体体。AP和天线宜布布放在高处处，减少环环境变化对对信号传播播的影响，，改善AP的接收性能能。天线安装位位置需远离离大功率电电子设备。。如考虑下雨雨对室外AP信号的影响响，需多预预留5dB信号余量。。室外覆盖室室内存在系系统容量和和信号穿透透能力问题题，信号穿穿透墙体能能力有限，，除了考虑虑AP的发送功率率也需关注注STA发送功率的的穿透能力力。WLAN室外覆盖设设计天线选择室外天线主主要分高增增益全向/定向天线。。增益指标标涵盖8～23dBi，半功率张张角涵盖5～120度，选择时时需要考虑虑覆盖建筑筑的大小、、天线与被被覆盖建筑筑的距离、、无线信号号的衰减情情况，根据据这些数据据推算出链链路衰减后后再选择合合适的天线线。天线增益，通通常天线增益益在10dBi左右就基本可可以满足大多多数情况下的的使用，对于于覆盖距离超超过一百米时时可以选择高高增益天线，，目前可选的的天线最高增增益可达23dBi，选择时根据据WLAN信号空间衰减减情况具体选选择；半功率波瓣宽宽度，这是一一个描述天线线辐射张角的的指标，对于于全向天线来来说，需要关关注垂直面的的半功率波瓣瓣宽度；对于于定向天线来来说，需要同同时关注垂直直面和水平面面半功率波瓣瓣宽度。半功功