《现代通信接入网技术》课件 模块六 WLAN技术

模块六

WLAN技术《现代通信接入网技术》26.1

WLAN技术原理目录6.3

WLAN的设备安装与配置6.4WLAN设备组网配置6.2

WLAN的组网设计6.1WLAN技术原理46.1.1WLAN的基本概念目录6.1.3WLAN的协议标准6.1.4WLAN的接入过程6.1.2

WLAN的网络结构6.1.5WLAN的关键技术无线局域网（WirelessLocalAreaNetwork，WLAN）是利用无线技术实现快速接入以太网的技术，可定义为使用射频、微波或红外线，在一个有限的地域范围内互连设备的通信系统。WLAN具有安装便捷、使用灵活、经济节约、易于扩展等有线网络无法比拟的优点。6.1.1WLAN的基本概念⑴灵活性和移动性。不受网络位置的限制，用户可以移动。⑵安装便捷。免去或最大程度地减少网络布线的工作量⑶方便网络规划和调整。⑷故障定位容易。⑸易于扩展。6.1.1WLAN的基本概念WLAN的优点:⑴性能。无线局域网是依靠无线电波进行传输的。这些电波通过无线发射装置进行发射，而建筑物、车辆、树木和其它障碍物都可能阻碍电磁波的传输，所以会影响网络的性能。⑵速率。无线信道的传输速率与有线信道相比要低得多。目前，市场上常见的无线局域网设备最大传输速率为几十MGbit/s，新的设备有支持1Gbit/s的，适合于个人终端和小规模网络应用。⑶安全性。由于无线信号是发散的，信号覆盖范围内所有终端或节点都能监听，在防范措施不到位的情况下，容易造成通信信息泄漏。6.1.1WLAN的基本概念WLAN的不足移动办公的环境：大型企业、医院等移动工作的人员应用的环境；难以布线的环境：历史建筑、校园、工厂车间、城市建筑群、大型的仓库等不能布线或者难于布线的环境；频繁变化的环境：活动的办公室、零售商店、售票点、医院、以及野外勘测、试验、军事、公安和银行金融等，以及流动办公、网络结构经常变化或者临时组建的局域网；公共场所：航空公司、机场、货运公司、码头、展览和交易会等；小型网络用户：办公室、家庭办公室（SOHU）用户；6.1.1WLAN的基本概念6.1.2

WLAN的网络结构AP+AC组网结构是大型通信网络常见的WLAN组网类型。无线接入点AP（AccessPoint，AP）是无线设备进入通信网络的入口设备。分为胖AP和瘦AP。功能齐备、能独立工作的AP称为“胖AP”“瘦”AP仅负责无线接入和二层数据处理功能，不能独立工作，需要通过AC等设备来管理控制，适合大规模部署无线控制器AC(WirelessAccessPointController)，是WLAN的接入控制设备，WLAN通过AC来管理多个AP，其网管平台只需管理集中控制器AC，就可间接地管理到轻量级AP，这大大减轻网管平台的压力。按照逻辑拓扑结构，WLAN的网络结构通常可分为无中心网络结构和有中心网络结构。有中心网络结构又分为单接入点基本服务区(BasicServiceSet，BSS)、多接入点扩展服务区（ExtendedServiceSet，ESS）和无线桥接等类型。6.1.2

WLAN的网络结构无中心网络结构无中心对等网结构也称为Ad-hoc网络。它全部由无线工作站组成，用于一台无线工作站和另一台或多台其他无线工作站的直接通讯，该网络无法接入到有线网络中，只能独立使用。无需AP，安全由各个客户端自行维护。采用这种拓扑结构的网络，各站点竞争公用信道，但站点数过多时，信道竞争成为限制网络性能的要害，因此，这种拓扑结构比较适合小规模、小范围的WLAN系统组网。6.1.2

WLAN的网络结构单接入点基本服务区(BasicServiceSet，BSS)由无线访问点(AP)、无线工作站(STA)以及分布式系统(DSS)构成，覆盖的区域称做基本服务区(BSS)。无线访问点AP用于在无线STA和有线网络之间接收、缓存和转发数据，所有的无线通信都经过AP完成。无线访问点通常能够覆盖几十至几百用户，覆盖半径达上百米。AP可以连接到有线网络，实现无线网络和有线网络的互联。6.1.2

WLAN的网络结构多接入点扩展服务区（ExtendedServiceSet，ESS），多接入点ESS结构由多个AP以及连接它们的分布式系统(DS)组成的基础架构模式网络，也称为扩展服务区(ESS)。如图6-6所示。扩展服务区内的每个AP都是一个独立的无线网络基本服务区(BSS)，所有AP共享同一个ESSID（ExtendedServiceSetIdentifier，扩展服务区标示符

）。相同ESSID的无线网络间可以进行漫游，不同ESSID的无线网络形成逻辑子网6.1.2

WLAN的网络结构无线桥接结构的应用主要有以下几种：点对点型、点对多点型和中继模式等多种类型。1、点对点型常用于固定的要连网的两个位置之间，是无线连网的常用方式，使用这种连网方式建成的网络，优点是传输距离远，传输速率高，受外界环境影响较小。2、点对多点型常用于有一个中心点、多个远端点的情况下。其最大优点是组建网络成本低、维护简单。其次，由于中心使用了全向天线，设备调试相对容易。点对点型点对多点型6.1.2

WLAN的网络结构3、无线中继模式是在所建网络中有远距离的点，或有建筑物、山脉等阻挡的点，可使用中继模式。中继AP放置在需要连接的不同AP点都能覆盖的位置。6.1.3WLAN的协议标准1．IEEE

802.11

在20世纪90年代初，为了满足人们对WLAN日益增长的需求，IEEE成立了专门的802.11工作组，专门研究和定制WLAN的标准协议，并在1997年6月推出了第一代WLAN协议——IEEE802.11。它工作在ISM的2.4G频段，数据传输速率设计为1Mbp、2Mbps。协议定义的物理层定义了数据传输的信号特征和调制方法，射频传输方法采用跳频扩频（FHSS）和直接序列扩频(DSSS)。MAC层使用载波侦听多路访问/避免冲突（CSMA/CA）的方式共享无线媒体。该协议由于在速率和传输距离上的设计不能满足人们的需求，并未被大规模使用。6.1.3WLAN的协议标准2．IEEE

802.11a

1999年IEEE推出了802.11a和802.11b。802.11a工作在5GHzISM频段上，数据传输速率为6～54Mbit/s。可达54Mbit/s。物理层可采用多种调制方式，如DQFSK、16QAM、64QAM、OFDM等，其中OFMD是一种多载波调制技术，主要是将指定信道分成若干子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，并且各子载波是并行传输，可以有效提高信道的频谱利用率。802.11a可提供25Mbit/s的无线ATM接口和10Mbit/s的以太网线帧结构接口，并支持语音、数据、图像业务。这样的速率完全能满足室内、室外的各种应用场合。6.1.3WLAN的协议标准3．IEEE

802.11b

802.11b也就是大家熟悉的WIFI（WirelessFidelity）工作在2.4GHzISM频段上，传输速率可在11Mbit/s、5.5Mbit/s、2Mbit/s、1Mbit/s速率之间自动切换，并在2Mbit/s、1Mbit/s速率时与IEEE802.11兼容。支持数据和图像业务，它从根本上改变了WLAN设计和应用现状，扩大了WLAN的应用领域。6.1.3WLAN的协议标准4．IEEE

802.11g2000年初，IEEE802.11g工作组开始开发一项既能提供54Mbps速率，又能向下兼容802.11b的协议标准。并在2001年11月提出了第一个IEEE802.11g草案，2003年正式成为标准。802.11g兼容了802.11b，继续使用2.4GHz频段。为了达到54Mbps的速率，802.11g借用了802.11a的成果，在2.4GHz频段采用了正交频分复用（OFDM）技术。IEEE802.11g的推出，满足了当时人们对带宽的需求，对WLAN的发展起到了极大的推动作用。6.1.3WLAN的协议标准5．IEEE802.11n2002年，IEEE802.11任务组N即TGn（TaskGroupn）成立，开始研究一种更快的WLAN技术，目标是达到100Mbps的速率。2009年9月批准，这个协议就是802.11n。在长达7年的制定过程中，802.11n的速率也从最初设计的100Mbps，完善到了最高可达600Mbps，802.11n采用了双频工作模式，支持2.4GHz和5GHz，且兼容802.11a/b/g。6.1.3WLAN的协议标准6．IEEE802.11ac802.11ac是802.11n的继承者，于2016年7月获批升级到最新的802.11ac标准。它采用并扩展了源自802.11n的空中接口概念，包括：更宽的RF带宽（提升至160MHz），更多的MIMO空间流，多用户的MIMO，以及更高阶的调制（达到256QAM）等大量标准。IEEE802.11a使用5GHz频带进行通信，理论上能够支持1Gbps传输带宽。6.1.3WLAN的协议标准7．IEEE802.11ax802.11ax标准也就是现在所称的Wi-Fi6的简称。随着Wi-Fi标准的演进，2019年9月16日，Wi-Fi联盟宣布启动Wi-Fi6认证计划，该计划旨在使采用下一代802.11axWi-Fi无线通信技术的设备达到既定标准。WFA为了便于Wi-Fi用户和设备厂商轻松了解其设备连接或支持的Wi-Fi型号，选择使用数字序号来对Wi-Fi重新命名。另一方面，选择新一代命名方法也是为了更好地突出Wi-Fi技术的重大进步，它提供了大量新功能，包括增加的吞吐量和更快的速度、支持更多的并发连接等。根据WFA的公告，现在的Wi-Fi命名分别对应如下802.11技术标准6.1.3WLAN的协议标准Wi-Fi6主要使用了OFDMA、MU-MIMO等技术，MU-MIMO技术允许路由器同时与多个设备通信，而不是依次进行通信。MU-MIMO允许路由器一次与四个设备通信，Wi-Fi6将允许与多达8个设备通信。Wi-Fi6还利用其他技术，如OFDMA（正交频分多址）和发射波束成形，两者的作用分别提高效率和网络容量。Wi-Fi6最高速率可达9.6Gbit/s。

时间199919992003200920132019标准802.11a802.11b802.11g802.11n（WiFi4）802.11ac（WiFi5）802.11ax（WiFi6）频段5GHz2.4GHz2.4GHz2.4&5GHz5GHz2.4&5GHz频宽20MHz20MHz20MHz20，40MHz20，40，80，80+80MHz20，40，80，80+80MHz速率54Mbit/s11Mbit/s54Mbit/s300/450/600Mbit/s433/867/1730Mbit/s最大9608Mbit/s协议兼容802.11b/g802.11g802.11b802.11b/a/g

802.11b/a/g/n/ac1、STA接入AP的流程符合802.11标准的STA（工作站）在完成启动初始化、开始正式使用AP传送数据帧前，要经过三个阶段才能够接入：即扫描阶段（SCAN）、认证阶段(Authentication)和关联（Association）。6.1.4WLAN的接入过程2、瘦AP发现AC的流程瘦AP的IP地址既可以静态配置，也可以通过DHCP服务器动态获取。如果有预配置静态AC的IP列表，则AP直接启动L3发现，与指定IP的AC关联。在无AC列表时，先启动L2发现机制，成功则关联，否则进行L3发现机制。6.1.4WLAN的接入过程1、物理层关键技术随着无线局域网技术的应用日渐广泛，用户对数据传输速率的要求越来越高，WLAN标准在不断演进，其物理层应用的关键技术也不断推新，主要有：扩频调制技术（SpreadSpectrumModulation，DSSS)、正交频分复用技术（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)、多路输入输出（Multiple-InputMultiple-Output，MIMO）、信道捆绑技术等。6.1.5WLAN的关键技术（1）扩频调制技术WLAN技术在802.11、802.11b标准中，主要应用的调制技术就是DSSS。DSSS通过利用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号。6.1.5WLAN的关键技术（2）正交频分复用技术OFDMOFDM同时在多个子载波频率上以广播形式发射信号，每个子载波的带宽都很窄，可以承载高速数据信号。OFDM中的各个载波是相互正交的，每个载波在一个符号时间内有整数个载波周期，每个载波的频谱零点和相邻载波的零点重叠，这样便减小了载波间的干扰。6.1.5WLAN的关键技术（3）多输入多输出技术MIMO(Multiple-InputMultiple-Output)多输入多输出技术是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收。由于MIMO多根天线同时收发，形成多个空间流并行传送数据报，可极大地提升数据传输速率。6.1.5WLAN的关键技术（4）信道捆绑技术高的信息速率肯定需要高带宽，高带宽可以通过信道捆绑获得。802.11标准信道带宽为20MHz。802.11n通过把相邻20MHz带宽信道捆绑在一起组成一个40MHz带宽的信道，将速率翻倍。在实际收发数据时既可以作为一个40MHz的信道工作，也可以作独立的20MHz的信道使用。6.1.5WLAN的关键技术（5）自适应调制编码技术物理速率提升除了与信道宽度、空间流数量、数据子载波数量相关外，调制方式和编码效率也是决定性因素

。802.11n支持比802.11b、802.11g更高阶的调制和编码。802.11n支持的调制方式包括BPSK、QPSK、16QAM、64QAM，信道编码效率包括1/2、2/3、3/4、5/6等多挡。802.1lac/ad更高的频谱效率必然需要更高阶的调制，达到256QAM。6.1.5WLAN的关键技术2、MAC层关键技术（1）802.11标准的MAC层①分布协调功能DCF（DistributedCoordinationFunction）。DCF不采用任何中心控制，而是在每一个节点使用CSMA机制的分布式接入算法，让各个站通过争用信道来获取发送权。②点协调功能PCF（PointCoordinationFunction）。PCF是选项，是用介入点AP集中控制整个BBS内的活动，PCF使用集中控制的接入算法，把发送数据权轮流给各个站，从而避免了碰撞的产生。6.1.5WLAN的关键技术（2）帧间间隔为了尽量避免碰撞，802.11规定，所有的站在完成发送后，必须再等待一段很短的时间（继续监听）才能发送下一帧。这段时间的通称是帧间间隔IFS。帧间间隔的长短取决于该站要发送的帧的类型。高优先级的帧需要等待的时间较短低，优先级帧等待较长的时间。802.11定义的帧间间隔主要有：SIFS（ShortInterframeSpace,最短帧间间隔）使用SIFS的帧优先级最高，用于需要立即响应的服务，如ACK帧，CTS帧和控制帧等。PIFS

(PointCoordinationFunctionInterframeSpace,点协调功能)PCF方式下节点使用的帧间间隔，用以获得在无竞争访问周期启动时访问信道的优先权。DIFS(DistributedInter-frameSpacing,分布式帧间间隙)为分布式协调功能DCF方式下节点使用的帧间间隔，用于发送数据帧和管理帧。6.1.5WLAN的关键技术（3）CSMA/CA协议CSMA/CA(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionAvoidance)。对802.11中的CSMA/CD进行了一些调整，CSMA/CA采用多种机制如帧间间隔、信道预约、停止等待等，减少碰撞发生的概率。6.1.5WLAN的关键技术3、WLAN的安全技术（1）服务集标识(SSID)匹配（2）MAC地址过滤（3）WEP加密（4）802.1x协议（5）802.11i标准与WPA、WPA2协议6.1.5WLAN的关键技术3、Wi-Fi6核心技术（1）OFDMA频分复用技术OFDMA通过将子载波分配给不同用户并在OFDM系统中添加多址的方法来实现多用户复用信道资源。

OFDMA相比OFDM提供了更细的信道资源分配，可根据信道质量选择最优

资源单位RU来进行数据传输。OFDMA减少了节点接入的时延，可以提供更好的QOS保证、用户并发及更高的用户带宽。6.1.5WLAN的关键技术（2）DL/ULMU-MIMO技术MU-MIMO使用信道的空间分集来在相同带宽上发送独立的数据流，在802.11ax中增加了MU-MIMO数量，可支持DL8x8MU-MIMO，借助DLOFDMA技术，可同时进行MU-MIMO传输和分配不同RU进行多用户多址传输，既增加了系统并发接入量，又均衡了吞吐量。ULMU-MIMO同时进行MU-MIMO传输和分配不同RU进行多用户多址传输，提升多用户并发场景效率，大大降低了应用时延。6.1.5WLAN的关键技术（3）更高阶的调制技术(1024-QAM)802.11ac采用的256-QAM正交幅度调制，每个符号传输8bit数据（2^8=256），802.11ax将采用1024-QAM正交幅度调制，每个符号位传输10bit数据（2^10=1024），从8到10的提升是25%，也就是相对于802.11ac来说，802.11ax的单条空间流数据吞吐量又提高了25%。高阶的调制技术取决于信道条件，更密的星座点距离需要更强大的EVM

（ErrorVectorMagnitude，误差向量幅度）和接收灵敏度功能，并且信道质量要求高于其他调制类型。6.1.5WLAN的关键技术（4）空分复用技术（SR）&BSSColoring着色机制802.11ax中引入了一种新的同频传输识别机制，叫BSSColoring着色机制，在物理层数据报文

头中添加BSScolor字段对来自不同BSS的数据进行“染色”，为每个通道分配一种颜色，该颜色标识一组不应干扰的基本服务集（BSS），接收端可以及早识别同频传输干扰信号并停止接收，避免浪费收发机时间。6.1.5WLAN的关键技术（5）扩展覆盖范围(ER)由于802.11ax标准采用的是LongOFDMsymbol发送机制，每次数据发送持续时间从原来的3.2us提升到12.8us，更长的发送时间可降低终端丢包率；另外802.11ax最小可仅使用2MHz频宽进行窄带传输，有效降低频段噪声干扰，提升了终端接收灵敏度，增加了覆盖距离。6.1.5WLAN的关键技术6.2WLAN的组网设计416.2.1WLAN的工程勘察目录6.2.3WLAN的频率规划6.2.4WLAN的覆盖设计6.2.2

WLAN的组网方案选择6.2.5WLAN的容量规划WLAN网络规划设计流程：6.2.1WLAN的工程勘察调研勘查覆盖设计频率规划容量设计网络优化工程勘察简称工勘，是在进行工程设计与施工前必不可少的一项工程任务它可以为工程建设时的设备选型提供准确依据。工勘前要做好获取并熟悉覆盖区域平面图，室内项目可要求业主提供平面图；室外项目还可通过已有地图，了解用户接入需求，并且需要准备好勘测所需的硬件设备和勘测软件。现场勘测时，应根据客户要求，确定需覆盖的热点区域。详细了解终端数量和数据流量；完成频谱扫描、分析工作，了解电磁环境及频率资源状况；记录建筑结构、现场人流量、预估WLAN业务需求量；确定用户分布及具体覆盖范围，确定覆盖方式、天线布放方式，确定AP类型、数量、安装位置、使用频点、上行传输及供电方式等。6.2.1WLAN的工程勘察WLAN网络系统的基本组件有三种，即：无线控制器（AC）、无线接入点（AP）和无线工作站（STA）。这三种组件可以有多种组合，都可以构成WLAN网络。在大型WLAN网络工程中通常采用AC+AP+STA的组网方案，根据该方案中AC在网络中的不同位置，又有以下几种常见的组网方案：AC位于城域网；AC旁挂BRAS；二层直连方案。6.2.2WLAN的组网方案选择1、AC位于城域网AC位于城域网模式，整个城域网AP共用AC，AP与AC之间为三层组网。BRAS接入认证完成后，启动DHCP服务功能，AC

给AP分配IP地址。AP通过DNS的方式发现AC。其优点是可以快速部署，无须对BRAS之下的网络进行改造；缺点是此场景一般要求数据流为独立转发模式，如果采用AC集中转发则数据流会有迂回。数据流独立转发时，不支持漫游切换。这种组网模式适合于WLAN部署初期，AP热点分散，数量不多，希望AC集中部署，减少设备投资，简化维护的场景。随着AP规模部署后，该种组网方式很少场合适用。6.2.2WLAN的组网方案选择2、AC旁挂BRAS该模式AP与AC之间为三层组网，BRAS管辖区域内的瘦AP都有旁挂的AC管理。BRAS接入认证完成后，启动DHCP服务功能，AC

给AP分配IP地址，AP通过DNS的方式发现AC。其优点是：相比城域骨干部署方式，AC管理AP的区域范畴缩小，可完成相对密集的AP快速部署，无须对BRAS之下的网络进行改造。缺点：此场景一般要求数据流独立转发模式，且不支持漫游切换；若采用AC集中转发会导致流量瓶颈和网络带宽浪费，不适宜支撑非常密集的AP部署。这种组网模式适合于AC部署相对集中而AP部署比较分散的情况。6.2.2WLAN的组网方案选择3、二层直连方案该方案AC位于汇聚交换机下。AP与AC之间二层组网，BRAS启动DHCPserver功能，给AP分配IP地址。AP通过二层发现协议发现AC，AC集中管理少量规模AP，对AC性能要求不高，可以采用基于数据链路交换架构的AC，低成本，快速部署。数据转发模式可采用集中转发或者独立转发模式。这种方式比较适合校园网、企业网等AP部署区域相对集中，且相对独立的组网应用。缺点是AC数量多，管理不便。6.2.2WLAN的组网方案选择在进行频率规划时，由于频率资源有限，可以配合空间交错实现频率再用，从而增加网络容量。同信道干扰在无线通信组网中是主要的干扰源，频率规划应做到同频最小化重叠。2.4G频段可用频率范围为2.412~2.484GHz，共用14个子信道，在我国主要使用1~13子信道。5G频段的信道采用20M间隔的非重叠信道，使用149、153、157、161、

165信道。6.2.3WLAN的频率规划

2.4G频段

5G频段为保证频道之间不相互干扰，2.4G频段要求两个频道的中心频率间隔不能低于25MHz，推荐1、6、11三个信道交错使用。在分楼层的立体空间。6.2.3WLAN的频率规划信道标识123456789中心频率（MHz）241224172422242724322437244224472452信道标识10111213149153157161165中心频率（MHz）245724622467247257455765578558055825典型频率规划方法信道标识与中心频率对应表AP的覆盖范围大小取决于AP发送功率、天线增益、天线指向性、接收灵敏度、穿透损耗、信噪比等因素相关。距离AP较近，STA信号强度质量好，获得的无线连接速率越高；在同样的发射功率和获得同样连接速率的情况下2.4GHz和5GHz频段的覆盖范围有一些差别，5GHz覆盖范围小于2.4GHz；覆盖质量与周边信噪比相关，信噪比大于28dB比较理想，工勘时需测定周边的干扰源；覆盖范围与信号的穿透能力相关，需根据安装环境统一规划链路预算，避免AP天线与覆盖区域之间有较大的损耗阻隔。6.2.4WLAN的覆盖设计覆盖方式的选择：（1）室内放装室内放装型AP加全向天线，是常用的一种无线信号覆盖方式。其特点是布放方式简单、灵活，施工成本低。同时每个AP独立工作、方便根据布放区域需求灵活调整AP数量，满足用户不同带宽要求。6.2.4WLAN的覆盖设计覆盖方式的选择：（2）室外覆盖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。室外覆盖中多采用大功率室外型AP，或远距离小区桥接覆盖。其覆盖情况受发射功率、天线形态和增益、放置高度、障碍等多种因素影响。此外建网时还需综合考虑系统容量与AP数量、天线增益与覆盖角度、信号穿透能力与功率预算、防护等级等问题。6.2.4WLAN的覆盖设计覆盖方式的选择：（3）WLAN的室内分布系统

WLAN信号可以通过合路器馈入原有移动通信室内覆盖天馈系统，以实现多网共用室分系统。利用WLAN带宽优势，起到对移动通信数据业务的分流作用。实际应用中CDMA800、GSM900、GSM1800、CDMA1900、WCDMA、TD-SCDMA、LTE等都可能与WLANAP共室分系统。WLAN室内分布系统建设需综合考虑系统容量、信道分配、拓扑结构、功率预算、场强覆盖、干扰与隔离、馈电方式等方面因素。6.2.4WLAN的覆盖设计覆盖方式的选择：（4）混合组网在实际应用组网中，还会有各种混合应用，如应用于机场车站、会展中心、商业广场等。通常室外采用大功率覆盖，室内放装覆盖。6.2.4WLAN的覆盖设计覆盖面积或距离的设计：覆盖设计与站址勘测过程是紧密关联的。对于室内小功率AP通常为全向天线，设AP覆盖半径为R，由于室内建筑的覆盖区域通常为矩形，设边长为Z，则单AP覆盖区域面积计算公式：6.2.4WLAN的覆盖设计覆盖面积或距离的设计：对于室外大面积定向覆盖，需要对天线方向进行计算。它主要与天线的下倾角和天线波瓣角有关。θ=arctan(H/D)＋A/2其中H为天线安装高度；D为覆盖半径（距离外边缘）；A为天线半功率波瓣角6.2.4WLAN的覆盖设计1.功率预算WLAN的工程设计要满足容量规划要求，主要是满足功率预算公式：发送功率+Tx天线增益-路径损耗+Rx天线增益>边缘场强天线的发送功率主要由AP自身决定；例如8～17dBm，以12～17dBm最佳。发送天线的增益由出厂技术参数决定；路径损耗需要在工勘核实，包括空间损耗、电缆、阻隔等损耗，下文进一步讨论；接收天线增益与不同的终端设备有关，我们无法确定每个终端的接收天线增益，一般为2~3db；边缘场强是指所需覆盖区域边缘的信号强度。WLAN边缘场强电平要结合通信终端的接收灵敏度和边缘带宽需求确定，一般WLAN设备在接收方向会内置低噪声放大器(

LNA，LowNoiseAmplifier)，可提升10~15db的接收增益，用于提高接收灵敏度。因此设备的实际接收灵敏度往往优于标准要求。边缘场强至少＞﹣80dBm，最好能＞﹣75dBm。6.2.5WLAN容量规划2.路径损耗计算路径损耗是空间损耗、电缆、阻隔等损耗的总和。先来看空间传播损耗：（1）空间传播损耗计算室内信号模型符合自由空间损耗模型，基于不同的变量单位，具体公式如下：20lgf＋20lgd－28（f:MHz;d:m）20lgf＋20lgd＋32.4（f:MHz;d:km）20lgf＋20lgd＋92.4（f:GHz;d:km）

室外信号覆盖场景是在传统的HATA模型基础上增加Cm修正参数，用于2.4G频段的信道模型信号衰减量PL的计算经验公式为：PL=46.3+33.9lg(f)-13.82lg（Hb)-a(Hm)+(44.9-6.55lg(Hb))lg(d)+Cm其中：Hb是基站天线的高度（m）；Hm是移动台天线的高度（m）；F为工作频率（MHz）；d为传输距离（km）；a(Hm)为天线修正因子。6.2.5WLAN容量规划（2）馈线损耗计算馈线损耗计算时，各种馈线损耗如下所示：6.2.5WLAN容量规划（3）穿透损耗计算室内环境中多径效应影响非常明显，室内放装型AP有效覆盖范围受到很大限制。由于WLAN信号的穿透性和衍射能力很差，一旦遇到障碍物，信号强度会严重衰减。6.2.5WLAN容量规划8mm木板38mm木板40mm门12mm玻璃250mm水泥墙砖墙楼层阻挡电梯阻挡1~1.8dB1.5~3dB2~3dB2~3dB15dB~28dB6~8dB30dB以上20~40dB2.4GHz微波对各种材质的穿透损耗实测经验值（4）器件损耗和接头损耗RF射频器件都会有一定的插入损耗，如电缆连接器、功分器、耦合器、合路器、滤波器等，典型接头损耗一般在0.1~0.2dB。6.2.5WLAN容量规划名称插损（含分配损耗）dB接头类型功能二功分器≤3.5N(female)将1路输入分为等功率的多路输出三功分器≤5.1N(female)四功分器≤6.4N(female)名称耦合度插损(dB)接头类型功能5dB耦合器5+0.5≤2.0N(female)将1路输入分为不等功率的2路输出，以满足其不同功率的需要7dB耦合器7+0.5≤1.4N(female)10dB耦合器10+0.5≤0.9N(female)15dB耦合器15+0.5≤0.6N(female)20dB耦合器20+0.5≤0.5N(female)指标项目GSMDCS&3GWLAN工作频率(MHz)800~9601710~21702400~2500插损(dB)≤0.5≤0.5≤0.6带内波动(dB)≤0.2≤0.4≤0.3驻波比≤1.2≤1.2≤1.2三阶互调(dBc)≤-120@

+43dBm×2功率容量(W)100带外抑制 (dB )≥90@1710~2170≥90@800~960≥90@800~960≥90@2400~2500≥80@2400~2500≥80@1710~2170接头类型N-Female尺寸(mm)190*96*51(不含接头、调谐螺钉和安装板)工作温度(℃)-40~+553.容量计算AP的数量决定了系统容量。根据用户数量决定AP数量；AP采用了CSMA(冲突检测载波侦听多路存取)协议，一个AP可以接入很多用户，如果接入用户数目过多，会导致每个用户的性能下降，一般每个AP接入20～30个用户为宜。当每AP用户数量超过AP容量限制时，需增加AP数量方式扩容。根据覆盖区域据定AP数量；当覆盖需求大于一个AP覆盖范围时，需增加多个AP增加覆盖面积，每个AP只覆盖指定的区域；室分系统可采用多天线方式扩展覆盖空间，但没有提高系统容量。根据带宽需求决定AP数量；当某个区域用户数较多，并对带宽有很大需求时，可增加AP数量进行流量分担均衡；同一区域的AP之间需采用非重叠信道覆盖。6.2.5WLAN容量规划6.3WLAN设备的安装与配置646.3.1

WLAN常用设备目录6.3.3

AC的硬件安装6.3.2

AP的硬件安装1.BRAS宽带远程接入服务器（BroadbandRemoteAccessServer，简称BRAS）是面向宽带网络应用的新型接入网关，它位于骨干网的边缘层，可以完成用户带宽的IP/ATM网的数据接入（接入手段包括基于xDSL/CableModem/高速以太网技术（LAN）/无线宽带数据接入(WLAN)等），实现用户的宽带上网、基于IPSec（IPSecurityProtocol）的IPVPN服务、构建企业内部Intranet、支持ISP向用户批发业务等应用。6.3.1WLAN常用设备2.APAP是WLAN的核心设备，是WLAN用户设备进入有线网络的接入点，它也称无线网桥、无线网关等。每个AP基本上都有一个以太网口，用于实现无线与有线的对接。AP可以设置为胖AP和瘦AP不同的模式。胖AP特点是配置灵活、安装简单、性价比高，但AP之间相互独立，无法适合用户密度高、多个AP连续覆盖等环境复杂的场所。瘦AP则适合大规模部署，通常需要与交换机，控制器等设备配合组网，瘦AP的所有配置都是从网络上下载的，因此瘦AP是无法独立工作的。6.3.1WLAN常用设备胖AP瘦AP3、ACAC又称为无线交换机，是WLAN的接入控制设备，提供可靠、高性能的射频管理，接入控制器集用户控制管理、安全机制、移动管理、射频管理、超强QoS和高速数据处理等功能于一身，具有高可靠性、业务类型丰富的特点。AC还可集成BRAS和AAA功能的设计，提升了产品运营的适应性，不必额外配置BRAS/AAA从而降低建网和运营成本。6.3.1WLAN常用设备华为AC中兴AC4、天线天线用于发射和接收信号。它相当于一个信号放大器，可以延伸传输的距离。天线的参数主要有频率范围、增益值和极化方式等。频率范围是指天线工作的频段；增益值是表示天线功率放大的倍数，数值越大，表示放大的倍数越大，信号越强，通常以dBi为单位；极化方向表示电磁波的传输方向，是指天线辐射时形成的电场强度方向，有水平极化、垂直极化等，根据其方向性，天线可分为全向天线、定向天线等。6.3.1WLAN常用设备5、无线路由器无线路由器是一种带路由功能的无线接入点，在家庭及中小企业中经常使用。无线路由器具备无线AP所有的功能，如支持DHCP、防火墙、加密等，同时包括路由功能。6.3.1WLAN常用设备AP有三种硬件安装方法：①当通过标配的外置电源适配器直接供电；②在交换机不支持POE供电情况下，通过标配的POE模块，实现48V以太网远程供电；③当支持标准POE供电的交换机直接供电时。6.3.2AP的硬件安装外置电源适配器供电安装

通过POE供电模块安装POE交换机供电安装安装步骤如下：①在机柜前面两侧各有一列安装定位立柱，可根据实际容量需要灵活安排AC6508在机柜中的位置。②在安装时，使用十字螺丝刀，用M4的螺钉将挂耳固定在设备两侧。③将设备抬起并移到机柜中，使用十字螺丝刀安装M6螺钉，将设备通过挂耳固定到机柜。6.3.3AC的硬件安装AC安装挂耳AC入柜固定6.4WLAN设备组网配置736.4.1

WLAN设备组网数据规划目录6.4.2WLAN设备组网配置流程WLAN典型组网如图所示。此场景下，采用瘦AP本地转发模式，AC仅管理AP