无线城市建设中WLAN室外覆盖规划设计与路径损耗模型研

无线城市建设中WLAN室外覆盖规划设计与路径损耗模型研究摘要无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它利用射频（RF）技术，取代旧式的双绞线构成局域网络，提供传统有线局域网的所有功能。无线网络所需的基础设施不需再埋在地下或隐藏在墙里，并且可以随需移动或变化。WLAN已经成为宽带接入的有效手段之一，使用WLAN的区域及其承载的业务愈来愈多。为了更好地构建理想中的无线网络，我们需要进行合理的布局规划，而为了能够合理地进行布局规划，我们首先要对WLAN的路径损耗模型进行计算分析。本文首先分析了现在常用的几种路径损耗模型，然后用COST-231-Walfisch-Ikegami模型来分别计算分析在大城市密集城区环境下不同的街区轴线和连接发射机和接收机天线的夹角，不同的移动台有效天线高度，不同的街道宽度对路径损耗的影响，得到以下三条结论(1)将WLAN室外覆盖系统可容忍最大路径损耗值作为参考进行系统基站AP的布局规划,可进行立体网布局,低天线高度的AP负责街道、广场和低楼层覆盖,高天线高度的AP负责对较高楼层的覆盖;(2)为了扩大单AP的覆盖范围,考虑使用高功率、高接收灵敏度的AP/基站,同时考虑使用高增益的天线/智能天线或塔顶放大器来提高系统可容忍最大路径损耗值,从而实现有效的WLAN信号覆盖；（3）在街道宽度较小的地区部署WLAN网络时，离屋顶下沿最近的衍射引起的衰落比较明显，必须考虑给接收信号强度一个合适的衰落储备，以保证用户接收到的信号质量。然后对ＣＯＳＴ２３１-Ｈａｔａ模型进行分析计算，对两个模型进行对比，进一步印证了以上三条结论，并分析了在不同场景下两大模型的优劣，从而为无线局域网规划时的路径损耗模型选用以及布局策略提供了有价值的参考信息。关键词：WLAN；室外覆盖规划与设计；路径损耗；COST231-Walfish-Ikegami模型；ＣＯＳＴ２３１—Ｈａｔａ模型AbstractWLANisanewtechnologythatcombinedwithcomputernetworktechnologyandwirelesscommunicationtechnology.Itusesradiofrequency(RF)technology,toreplacetheoldtwistedpairconstitutealocalareanetwork,toprovideallthefunctionsthattraditionalwiredNetworkprovided.Wirelessnetworkinfrastructuredonotneedtobeburiedorhiddeninthewall,andcanmoveorchangewithCustomer'sneed.WLANhasbecomeoneoftheeffectivemeansforbroadbandaccess,moreandmoreregiondeployedWLANandmoreandmorebusinesscarriedbyWLAN.Inordertoconstructtheidealwirelessnetwork,weneedtocarryonthereasonablelayout,andtobeabletoreasonablylayoutplanning,weshouldfirstofalltodotheWLANpathlossmodel'scalculationandanalysis.Thispaperfirstanalyzedseveralcommonlyusedpath--lossmodel,andthenselectedtheCOST231-Walfish-Ikegamimodeltoanalyzehowtheloss-pathchangedwiththethreeImpactfactor--theanglebetweenBlockaxisandthelinethatconnectedthetransmitterandthereceiver,theMobilestation'sHeightandtheStreetwidth.thenwegetoutthefollowingthreeconclusions：(1)whenweputtheWLANoutdoorcoveragesystem'smaximumtoleratepath--lossvalueasareferencetoplanningoursystem'sAPlayoutplanning,wecanthree-dimensionalnetworklayout,lowantennaheightoftheAPisresponsibleforstreets,squaresandlow-floorcoverage,whilehighantennaheightoftheAPisresponsibleforcoveringtheupperfloors;(2)inordertoexpandthecoverageofasingleAP,wemayconsidertousetheAP/basestationthathavehighpowerandhighreceiversensitivity,atthesametimetoachieveeffectiveWLANsignalcoverage,weneedtotakingaccountofthehighgainantennas/smartantennaortower-mountedamplifierstoimprovethesystem'stoleratedmaximumpathlossvalue;(3)whendeployingWLANnetworksinareaswithsmallerwidthofthestreet,thepath-lossthatcausedbythediffractionfromthenearestroof-alongismoreobvious,sowemustconsidertogivethereceivedsignalstrengthafadingmargintoensuretheuser'ssignalquality.ThenIanalyzedtheCOST231-Hatamodel,comparingthetwomodels,andfurthermoreconfirmstheconclusionoftheabovethreereferences,atthesametimeIanalyzedtheprosandconsofthetwomodelsindifferentsettingssoastoprovidessomevaluablereferenceinformationforthepathlossmodelselectionandlayoutstrategyinwirelessLANplanning.Keywords:WLAN；outdoorcoverageplanninganddesign；pathloss；COST231-Walfish-Ikegamimodel;COST231-hatamodel目录第一章绪论11.1课题来源11.2国内外研究现状1第二章无线城市建设中WLAN室外覆盖规划设计32.1无线城市简介32.2WLAN简介3无线局域网的优点3无线局域网的理论基础4无线局域网的不足之处52.3WLAN协议标准5查2.并3.茎1脱．掉IE资EE欲80凭2.裂11泉系列善协议阶5甜2.那3.眼2辨蓝牙存规范撤（除Bl气ue津to边ot泰h腹）们7狠2.炸3.卖3它Ho晴me情RF爸标准倍7幕2.密3.头4军Hy铃pe杀rL床AN犁/2村标准扬7偷2.苦4恒无线派局域瘦网标纠准的霉比较汉8劲2.扩5抢无线汗网络铁管理忌问题围8膛2.撒6浴W翼LA健N躲的室腿外覆卖盖环窑境东8晃2.寺7径谢WL呢AN线室外秆覆盖渡规划骗设计悄10塞2.花7.匆1肢砍无线抚局域絮网的探主要致组件坚10朵2.即7.加2辰赖两大坏基本嫂的摆WL仔AN薯的网唇络结之构漏10阁2.犯7.链3琴赛无线筋局域叔网室科外覆据盖方跳式潜10五第三化章姑常用新的豆WL承AN域路径重损耗正模型思介绍正12榴3.存1迈汪标准辛宏小贝区（额St阀an薪da悠rd承M察ac钟ro键Ce饼ll狼M怨od捡el亩）传概播模伸型旅12士3.挎2剃尚Ha硬ta积谨模型扒14快3.厌2.姐1.来Ok厉um胳ur姐a-材Ha嫩ta臣睛模型孝14腿3.溜2.贞2积C妇OS南T-伍23阀1-顷Ha斗ta地内模型走15立3.优3厨C读CI镇R农模型脸15柔3.葱4牙C辆OS裙T-千23勤1-化Wa篇lf或is甩ch着-I联ke启ga古mi妥锡模型灭16丹3.芳4.猫1贼喂视距藏传播供的情尊况城16茎3.坝4.车2含荒非视油距传剥播的束情况很16椒3.捎5颈订小结趋18邀第四栗章配基于姻CO谅ST幕-2求31彩-W打al丧fi容sc目h-付Ik猪eg择am妻i写模型次对不价同城五市环月境下酱路径间损耗盐的计医算与发分析玉19慢4.穴1局C矩OS龙T-思23士1-杯Wa拼lf中is耗ch督-I纱ke分ga零mi践盒模型伴初步牧分析颂19爱4.弯2孝该对弃CO虹ST驱-2标31煤-W涌al该fi模sc械h-澡Ik捷eg垫am红i退模型屡中最械近阴笛影损宁耗的针计算耳分析迟20罩第五悄章爱翻CO中ST壮-2艇31晋-W话al寇fi六sc锦h-承Ik穴eg修am专i头模型千与伍CO皮ST泉-2难31烧-h哪at针a刘模型棕应用谜的对斜比分猫析触23棵5.故1纤用按co盖st客23酿1-来ha父ta顺模型姓对大余城市衬密集掌市区扣的路躺径损脾耗的贵预测望分析嫁23珍5.状2容C次OS啄T-娇23荣1-休Wa探lf晨is滨ch毕-I关ke描ga佩mi顾晶模型燥与塘CO伯ST光-2缺31瘦-h尘at纸a迈模型哲的对皱比分掌析青23涉第六推章粱W穴LA召N珠室外盟覆盖旨规划雁建议根25锐总幕结雕25唐参考杀文献巩26括致谢斗28巴第一合章抱绪论目1.眉1刊课题伴来源阿WL在AN剑是计殊算机买网络铃与无急线通肤信技姨术相窝结合酸的产债物。意它利蕉用射茄频（窜RF流）技昌术，场取代竖旧式葡的双切绞线路构成兴局域绑网络翻，提帆供传骄统有犯线局抚域网秋的所差有功甜能。踪无线配网络背所需助的基凉础设承施不毅需再听埋在韵地下厕或隐土藏在灾墙里顶，并双且可液以随杏需移最动或诱变化师。目享前W辜LA汉N已酱经成晃为宽惜带接束入的颂有效捡手段绵之一冷，使煌用W谣LA拒N的漫区域踩及其梳承载蚕的业高务愈欢来愈促多。姿为了呜更好矮地构算建理虹想中漆的无晴线网倦络，悉我们拘需要欣研究讯不同构室外章场景涉下W蔽LA汪N覆中盖的蜂规划谦与设蝇计方钥法，俘而为董了确肝保规品划与杆设计台能很推好地尝应用贺于实旬际场涨景，虽我们西有必终要研叉究其交路径高损耗爱。舍WL隶AN践室外床覆盖订规划般设计擦，是堵为了瓣合理返地利额用给叼定的朗资源嚷，高汇效地钻组建匠起一越个可痕以很邻好地县满足笼客户筒需求搏的W馋LA肾N，宵而研光究W担LA略N的我路径炊损耗狸，则够是为渐了确排保在艘进行雄室外宣覆盖分规划圈与设浸计时消有据罢可依册。因书为只效有在页一定卷范围霞内的扔损耗窝是可葱以接对受的纷，超扬过容汉忍范绵围，甘所规柴划的弱WL桶AN板将没烤有实龄际应扑用价吊值。祥1.忠2核国内货外研炭究现真状尤无线粉通信虑系统嫩中获漂取信亮道模饿型的谢方式城有两息种，辛一是驴考虑宫到传坐播环丑境的畏严格彩的物缓理信质道；阁一是屡采用慢试验期的方产法，易首先棉测量宴出各枝种环备境下订的传说播特诊性，冈然后优基于病各种银环境辫量导驼出的神统计未模型深。而耽大多明数实浮际应握用的纽模型挡实际怖上是熄结合雄了上县述两豆种方汽法得哑到的估。巩国外亮WL警AN绣技术傅研究厉起步静早，架应用芳上也艘早。郊最早宝的无乖线局身域网岗体系死可以保追溯次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