泉州室外智能型基站AP产品技术交流(福州测试介绍)

室外智能型基站AP

测试交流大唐电信科技股份有限公司2011年2月一、室外WLAN基站—关键技术特点二、室外WLAN基站—福州测试介绍产品型号R2000AP-II-012O和R2000AP-II-012SIBMPowerPC440EP主频667MHz,RFIC射频芯片MAX2829；ABF自适应波束赋型FPGA芯片；BBCHIPAR5213多协议MAC/基带处理器；4个RFIC、射频输出功率19dBm，4个天线组成智能天线阵全向天线增益7.2dBi×4，扇区天线增益11dBi×4，方向角120°×27°两种室外大覆盖AP产品方案

1）、室外智能型基站APR2000AP-II-012OR2000AP-II-012S1、两种室外AP4个RFIC、4个全向天线组成智能天线阵天线增益7.2dBi×4关键技术——智能天线关键技术——自适应波束赋形（Beamforming）2-4X虽属全向天线，但却具备定向覆盖能力

覆盖距离远，且具备全向覆盖能力

受到的噪声影响是局部的，不是全方位的

全透明/全自动实现，无需人工干预已连接无法连接

干扰源传统的全向天线的覆盖X360⁰全向覆盖

覆盖距离短

全方位的受到干扰的影响

建立连接的客户端无法建立连接的客户端图标非法AP/干扰源传统的定向天线的覆盖旁瓣主瓣4x

延伸了覆盖距离

忽略大多数方向的干扰影响

波束窄，只能覆盖少量客户端

需要多台设备才能实现全向覆盖

建立连接的客户端无法建立连接的客户端图标非法AP/干扰源自适应波束赋形：更强的抗干扰能力自适应波束赋形传统WLAN0dB接收到的用户信号和干扰信号，强度接近

接收到的用户信号强度比干扰信号强度高16倍Interferer关键技术——波束赋形干扰源12dB针对衰落/多径效应的优化和改善室外基站设备采用多根天线每根天线接收到不同的信号

MRC算法进行实时处理，对不同路径的信号进行加权，获取最佳的接收信号质量。结果收发信号的强度提高3倍改善信号质量

更高的吞吐量与传统AP相比，非视距（NLOS）的性能表现提高了3倍在真实环境中的表现很出色非视距(NLOS)城市中心城区的环境在有干扰和多径效应的任何地方直达信号反射信号#1反射信号#3反射信号#4MRC实时对不同路径进行加权，得到最佳的接收信号质量。关键技术——MRC技术自适应波束赋形和MRC技术1、自适应波束赋形使等效全向辐射功率EIRP达到42dBm；2、AP的接收灵敏度－102dBm@1Mbps；－96dBm@6Mbps；－80dBm@54Mbps；关键技术——MESH技术1、2.4GHz用于用户的接入，5.8GHz组成无线路由，用于数据无线回程接入，降低了对有线资源的需求。2、Mesh路由可以寻找最优的回传路径，保证网络稳定；3、节点自动与网关建立连接；4、根据周围站点的信号质量，持续进行优化；5、支持802.11S协议内置Mesh–自动愈合功能举例节点2有故障了(比如电源故障)所有进出节点2的链路都断掉了节点3

决定与节点1连接节点4

连接节点3全自动处理，只需数秒已连接的客户端几乎不受影响给NMS发送故障告警Candidatetable6:Score74%1:Score82%5:Score27%4:Score0%#2#6#1#3#4#5候选列表6:得分74%1:得分82%5:得分27%4:得分0%波束赋型的原理DOA角度的估计方式对于天线阵列，每根天线接收信号如下图所示：根据各个天线接收到的信号的相位，和用户的信号，可以计算出投影时间，根据投影时间，可以计算DOA的角度θ。波束赋型的原理上行赋形参考信号的实现方式：主要计算权重因子W，根据获得的DOA，对接收到信号进行合成，获得最佳的上行信号。波束赋型的原理下行波束赋型：

设W(K,Ka)表示第K个用户（发射信号），第Ka个天线的加权系数(K=1,2,….,K;Ka＝1，2，…,Ka；K表示用户数，Ka表示天线数）；若全向量为W=[w1,w2,…,wk]T(wk表示第ka个天线的加权系数)，d表示为发射信号，则下行波束赋型的输出表示为：y=wd大唐室外WLAN基站技术优势SignalStrength根据终端位置决定信号传输路径产生多路径高增益定向点波束(指向终端所在位置)发射和接收时均智能自动合并多路径信号智能高增益波束的多路径发射接收带来良好的非视距功能区别于普通全向天线，智能天线产生的定向点波束自动避开经过干扰信号的路径兼容市场上所有标准的802.11a/b/g客户端产品大唐室外WLAN基站技术优势MRC&波束赋形x3倍的距离x9倍的面积超高接收灵敏度(-102dBm)发射功率仅为19dBm(不足100mw)，带来最高42dBm的等效输出功率室外基站APvs.普通AP30015003001504504503001501503004500metersmeters54Mbps18Mbps9Mbps6Mbps更好的覆盖效果更大的覆盖范围基本无盲点的统一覆盖更好的带宽容量更好的链路储备意味拥有着上下行较好的通信速率SDMA技术使系统容量加倍更好的室内穿透力优化的链路增益能够使信号多路径从户外覆盖至室内更好的抗干扰性自适应波束赋形具有智能的通信方向指向性动态干扰处理(DIH)技术，根据噪声级别持续的调整系统参数以及空间接入信号增益更好的管理性－便捷的集中控制管理可随时优化性能参数，保障网络健康运行，普通AP、基站AP统一管理更好的经济性较少的基站数量就可满足大面积覆盖需求适应各种可见的但多变的市场需求干扰严重的区域也可提供高质量的接入服务技术优势一、室外WLAN基站—关键技术特点二、室外WLAN基站—福州测试介绍福州测试介绍测试场景一：福州中亭街覆盖测试（商业步行街）测试场景二：福州移动宏宇大厦覆盖测试（商业区）中亭街覆盖一、中亭街测试介绍

考虑到最终用户的使用需求，并结合业务开展区域，要求测试设备安装在中亭街这个既有商业中心，同时兼顾居民住宅的区域进行测试。中亭街具有人流量大，且居民区中干扰严重、无线环境复杂的特点，在这种地方更能体现出AP在各种环境中的实际性能，测试结果更具有实际参考价值。二、中亭街覆盖示意图三、中亭街覆盖重点

该区域的建筑分布情况比较复杂，街道旁边的建筑物，下面三层为商用上面8层为居民区，其特点为在楼体的外面会有很多广告牌且都有霓虹灯会遮挡住很多信号，使得有些可以直射过去的信号必须通过绕射、折射才能到达终端，其他运营商、居民区中有很多自家用的无线路由器使得现场无线环境比较恶劣对覆盖带来一定的难度（红色区域为拟重点覆盖区域，黄色区域为附带覆盖区域）。

中亭街重点覆盖区域示意图中亭街周边无线环境

为了解中亭街的无线环境，特别是WiFi干扰情况，使用NetworkStumbler软件对周围的无线环境进行扫描，从扫描的结果来看，无线环境非常复杂，共有AP30台，包括中国移动、中国电信布放的商用AP，以及商铺、居民的自用AP，从1-11每个信道都有占用，2.4GHz频段干扰严重。此环境会对测试AP的性能数据有一定的影响，但完全真实环境，测试结果更具参考意义。中亭街周边无线环境截图四、测试点选取准则本次测试采用多点定点测试的方法，测试点选取原则：场景原则：兼顾室外休闲区、室内餐饮休闲区、居民住宅区性能原则：测试设备直射、绕射、穿透性能根据上述两个大原则，在拟覆盖范围中选取了6个有代表性的测试点。这些测试点根据是否能直接看到发射天线基本可分为视距、非视距两大类。同时，根据周边环境不同又可将其中的非视距测试点分为：多障碍测试点、绕射性能测试点、商铺室内测试点、居民室内测试点。测试点分布示意图五、中亭街测试数据测试位置是否可视收信电平（dBm）PING包FTP速率丢包率（%）延时（ms）上传（kbits）下载（kbits）永和大王可视-39.60294412.33728中亭街肯德基非可视-44.50153457.23826.4国美电器一层电梯非可视-68.53213601.23757.9中亭街休息区非可视-56.640303840.83623.9居民区一层非可视-62.172301562.43468.9居民区3层住户非可视-60.9301637043645.5福州移动宏宇大厦覆盖

一、移动宏宇大厦测试介绍

本次测试的R2000AP-II-012S室外智能型基站设备安装在福州市移动鸿宇大厦楼上，主要是针对写字楼、酒店以及高层居民区进行覆盖。例如邮电公寓、景城大酒店、海联商务酒店、阳光白金瀚宫等，对于这些点我们较为针对的进行了覆盖，确保在这些地方能够很顺畅的体验WIFI的方便与快捷。二、移动宏宇大厦测试示意图三、福州移动宏宇大厦重点覆盖室外智能型基站AP架设在移动公司鸿宇大厦楼顶，对地面进行覆盖，覆盖的主要区域为得贵路、阳光白金瀚宫高档小区，福建邮电公寓、东湖新村住宅小区、景城大酒店和海联商务大酒店等区域，覆盖最远距离为1500米，该区域的建筑分布情况比较复杂，街道旁边的建筑物，得贵路来回穿行的汽车、自行车、人流、阳光白金瀚宫几个测试点都非视距。信号必须通过绕射、折射才能到达终端，还有其它运营商、居民区中有很多自家用的无线路由器使得现场无线环境比较恶劣对覆盖带来一定的难度，蓝色区域为主要覆盖区域。福州移动宏宇大厦重点覆盖示意图宏宇大厦周边无线环境为了解得贵路的无线环境，特别是WiFi干扰情况，使用wirelesswon软件对周围的无线环境进行扫描，扫描结果如下图所示，从扫描的结果来看，无线环境非常复杂，共有AP27台，包括中国移动、中国电信布放的商用AP，以及商铺、居民的自用AP，从1-13每个信道都有占用，2.4GHz频段干扰严重。此环境会对测试AP的性能数据有一定的影响，但完全真实环境，测试结果更具参考意义。宏宇大厦无线环境截图四、测试点选取准则本次测试采用多点定点测试的方法，测试点选取原则：场景原则：室外休闲区、室内写字楼、酒店和居民住宅区性能原则：测试设备直射、绕射、穿透性能根据上述两个大原则，在拟覆盖范围中选取了20个有代表性的测试点。这些测试点根据是否能直接看到发射天线基本可分为视距、非视距两大类。同时，根据周边环境不同又可将其中的非视距测试点分为：多障碍测试点、绕射性能测试点、酒店室内测试点、居民室内测试点。通过以上测试数据，基本可以全面了解被测设备直射、绕射和穿透性能，并模拟了用户在三个不同场景的使用情况，具有较高的参考价值。测试点选取示意图宏宇大厦测试数据1、视距测试点

在本次测试过程中总共选取了6个视距测试点，得贵路上有5个测试点，分别为100米、300米、500米、700米、1000米，，这些测试点车流量比较大，可以看出被测AP对车辆较多路段的覆盖能力。在海联商务大酒店顶楼设置1500米视距测试点，距离地面高度为60米。测试点位置视距100米视距300米视距500米室内or室外室外室外室外视距or非视距视距视距视距间隔障碍类型和数量无无无场强（dBm）-49-58.18-53.25网络ping包成功率98%97%97%网络ping包时延13ms30ms10msFTP速率单用户上行7441.92kbits629.92kbits4102.56kbits单用户下行10161.04kbits849.76kbits9873.20kbits视距700米视距1000米视距1500米室外室外室外视距视距视距无无无-69.75-73.88-7099%100%100%24ms47ms35ms3123kbits2314kbits1439.8kbits2034.9kbits1456.1kbits3379.9kbits2、非视距穿透测试点

这次无线信号的穿透测试有6个测试点，分别为阳光白金瀚宫1＃4F、1＃11F、1＃20F，邮电公寓楼楼顶穿透，邮电公寓6层电梯口，东湖小区保卫室里（700米穿透），景城大酒店1000米穿透。测试点位置白宫4楼主卧白宫11楼主卧白宫20楼主卧室内or室外室内室内室内视距or非视距视距非视距非视距间隔障碍类型和数量一堵带窗砖墙一堵带窗砖墙一堵带窗砖墙场强（dBm）-71.62-70.6无网络ping包成功率52.28%91.00%98.00%网络ping包时延72ms44ms52msFTP速率单用户上行380.32kbits375.10kbits245.00kbits单用户下行5760.08kbits719.44kbits543.92kbits测试点位置邮电公寓

顶楼邮电公寓

6楼东湖小区

安保室景城大酒店

16楼室内or室外室内室内室外室内视距or非视距非视距非视距非视距穿透间隔障碍类型和数量一堵砖墙一堵砖墙一堵砖墙一堵全封闭

带窗墙场强（dBm）-62.75-69.33-73.65-70.59网络ping包成功率92.00%72.00%4.55%100.00%网络ping包时延75ms91ms20ms22msFTP速率单用户上行287.12kbits25.36kbits511.44kbits1514.08kbits单用户下行270.08kbits0.00kbits1992.48kbits1656.32kbits3、非视距绕射测试点

这次无线信号的非视距绕射测试有分别为阳光白金瀚宫1＃4F、1＃11F、1＃20F、2＃11F的客厅，福州金星达纸业（500米绕射），东湖小区保卫室里（700米绕射），1000米绕射。测试点位置白宫4楼客厅白宫11楼客厅白宫20楼客厅室内or室外室内室内室内视距or非视距非视距非视距非视距间隔障碍类型和数量一扇玻璃门一扇玻璃门一扇玻璃门场强（dBm）-71.57-68.75-62网络ping包成功率87.00%84.00%87.00%网络ping包时延66ms28ms39msFTP速率单用户上行679.52kbits3523.04kbits94.08kbits单用户下行562.00kbits3823.00kbits0.00kbits测试点位置白宫B栋11楼阳台绕射500米绕射700米绕射1000米室内or室外室内室外室外室外视距or非视距非视距饶射饶射饶射间隔障碍类型和数量一堵砖墙一堵砖墙无无场强（dBm）-72.25-71.5-82-76网络ping包成功率0.00%100.00%59%69%网络ping包时延0.00ms30ms6063FTP速率单用户上行0.00kbits0.00kbits无无单用户下行0.00kbits769.76kbits无无4、CPE测试数据CPE点测试选择了1000米的景城大酒店进行测试，1500米选择海联商务大酒店19层顶楼进行测试。测试点位置景城大酒店

16楼景城大酒店

16楼CPE海联大酒店

顶楼海联大酒店

顶楼CPE室内or室外室内室外室外室外视距or非视距穿透视距视距视距间隔障碍类型和数量一堵全封闭带窗墙无无无终端笔记本CPE笔记本CPE距离（与AP）(米)1000米1000米1500米1500米场强（dBm）-70.59无-70无网络ping包成功率100.00%100%100.00%100.00%网络ping包时延22ms30ms35ms19msFTP行速率单用户上行1514.08kbits7792.16kbits1439.84kbits6543.36kbits单用户下行1656.32kbits10742.08kbits3379.92kbits7524.88kbits谢谢！9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一