基于WLAN無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)計方案

一、為什么要做網(wǎng)規(guī)

WLAN網(wǎng)絡(luò)通過無線信號（高頻電磁波）傳輸數(shù)據(jù)，隨傳輸距離的增加無線信號強度會越來越弱，且相鄰的無線信號之間會存在重疊干擾的問題，都會降低無線網(wǎng)絡(luò)信號質(zhì)量甚至導致無線網(wǎng)絡(luò)無法使用。為改善無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，使其滿足客戶的建網(wǎng)標準要求，需要對WLAN網(wǎng)絡(luò)進行規(guī)劃設(shè)計。設(shè)計規(guī)劃出使用的AP款型和數(shù)目、安裝點位和方式、線纜部署方式；保障網(wǎng)絡(luò)覆蓋無盲區(qū)、覆蓋效果好，上網(wǎng)速度快，提升網(wǎng)絡(luò)使用體驗。如果前期不進行網(wǎng)規(guī)設(shè)計，后期安裝完成AP后，再進行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化整改可能會需要重新安裝AP、布放線纜，返工操作非常不便。

網(wǎng)規(guī)通常針對如下常見問題進行設(shè)計優(yōu)化。

-信號強度弱。如果設(shè)計無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍時沒有考慮AP的實際發(fā)射功率，網(wǎng)絡(luò)覆蓋容易出現(xiàn)盲區(qū)。盲區(qū)處信號強度弱或沒有信號，用戶上網(wǎng)速度慢甚至無法接入，所以通過網(wǎng)規(guī)來合理規(guī)劃每個AP的覆蓋范圍，保障每個區(qū)域能夠有足夠強度的無線信號覆蓋。

-同頻干擾嚴重。同頻干擾是指兩個相鄰AP的射頻工作在相同信道上，同時收發(fā)數(shù)據(jù)時會有干擾和延時，大大降低網(wǎng)絡(luò)性能。因此有重疊覆蓋區(qū)域的AP之間需要規(guī)劃互不干擾的不同工作信道。

-終端上網(wǎng)速度慢。WLAN采用的是CSMA/CA機制，并發(fā)的無線用戶數(shù)越多，無線報文相互沖突的概率迅速增大，導致上網(wǎng)速度急速下降。例如在高密場景如體育館看臺中，無線用戶密度大，AP每個射頻下接入用戶數(shù)多，報文沖突概率大，所以通常選擇部署三射頻AP和高密小角度定向天線，控制每個射頻下接入的用戶數(shù)，減少報文的沖突概率。

-VIP區(qū)域體驗優(yōu)勢不明顯。VIP區(qū)域是網(wǎng)規(guī)時最重點關(guān)注的覆蓋區(qū)域，要保證其上網(wǎng)體驗明顯優(yōu)于其他區(qū)域。

二、網(wǎng)規(guī)操作流程

1.與客戶交流時收集完整全面的項目和需求信息，減少因為前期了解的信息太少而出現(xiàn)重新設(shè)計的情況。

2.到客戶現(xiàn)場進行現(xiàn)場工勘，收集更詳細的信息如干擾源、障礙物等用于網(wǎng)規(guī)方案設(shè)計。

3.根據(jù)客戶需求和工勘結(jié)果，確定采用哪種覆蓋方式，如室內(nèi)覆蓋還是室外覆蓋，然后進行網(wǎng)絡(luò)覆蓋、網(wǎng)絡(luò)容量和AP布放的設(shè)計。

4.根據(jù)網(wǎng)規(guī)方案結(jié)果進行AC、AP及其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的布放和安裝施工。

5.測試無線信號的覆蓋范圍、信號強度、網(wǎng)絡(luò)速度等是否滿足驗收標準。推薦使用CloudCampus APP進行驗收測試，并輸出驗收報告。

2.1 需求收集

圍繞用戶的需求來設(shè)計網(wǎng)規(guī)方案。需求收集階段如果不能獲取完整有效的信息，后期網(wǎng)規(guī)很有可能無法順利進行甚至出現(xiàn)重新設(shè)計的情況。為方便需求收集人員有針對性的收集到準確有效的信息，列舉WLAN網(wǎng)規(guī)常見的重要收集信息。

需求	說明
法律法規(guī)限制	確認網(wǎng)絡(luò)所在地所遵循法律法規(guī)限制，需要使用哪個國家碼。
網(wǎng)絡(luò)部署現(xiàn)場的建筑圖紙	圖紙用來設(shè)計網(wǎng)規(guī)方案。從客戶處獲取含比例尺信息的圖紙并確認圖紙的完整性。推薦收集CAD圖紙，也可以使用PDF圖紙、PNG或JPG格式的圖片。
	如果沒有圖紙，需要到現(xiàn)場實際測量后重新繪制帶比例尺信息的圖紙。
無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域	確認客戶要求的VIP區(qū)域、普通覆蓋區(qū)域、簡單覆蓋區(qū)域。
	-VIP區(qū)域：VIP用戶使用的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量要求高。
	-普通覆蓋區(qū)：網(wǎng)絡(luò)主要覆蓋區(qū)，使用需求多，如辦公區(qū)、教室、宿舍、酒店房間等。
	-簡單覆蓋區(qū)：網(wǎng)絡(luò)使用需求較少的區(qū)域，如過道、儲物室、廚房等。
無線信號場強要求	確認客戶對覆蓋區(qū)域內(nèi)信號強度是否有要求。通常VIP區(qū)域 > -60dBm，普通區(qū)域 > -65dBm，簡單區(qū)域 > -70dBm，就達到滿足用戶信號強度需求的條件。
接入人數(shù)	用于計算當前覆蓋區(qū)域中的接入終端總數(shù)。例如在無線辦公場景下，一般按照每人一部手機和一部筆記本考慮，則接入終端數(shù)為接入人數(shù)的兩倍。
終端類型	-確認終端類型和數(shù)量，普通終端如手機、PAD、筆記本電腦，特殊終端如掃碼槍、收銀機等。
	-確認各終端MIMO類型的占比，用于估算AP性能。此項基于客戶的技術(shù)能力，如果能提供則收集，不能提供則按照2x2 MIMO計算。
帶寬要求	確認網(wǎng)絡(luò)承載的主要業(yè)務(wù)類型和每個用戶的帶寬需求。
覆蓋方式	確認客戶是否有明確要求使用室內(nèi)放裝、敏捷分布式或室外覆蓋。
配電方式	確認客戶是否明確要求哪種供電方式，現(xiàn)場有哪些可以使用的供電區(qū)域和設(shè)施。
交換機位置	WLAN上行有線側(cè)交換機的位置。確認PoE供電距離是否符合要求。

2.2 現(xiàn)場工勘

現(xiàn)網(wǎng)工勘的主要目的是獲取現(xiàn)場的實際環(huán)境信息，如干擾源、障礙物衰減、樓層高度、新增障礙物和弱電井等信息，配合建筑圖紙來確定AP選型、安裝位置和方式、供電走線等設(shè)計。

工勘使用的工具和工勘信息采集項可以參考下文。

工具準備

現(xiàn)場工勘需要借助多項工具輔助才能完成，工勘前需要準備好工勘工具，常見工具主要有：

類型	名稱	說明
軟件工具	WLAN Planner	WLAN Planner是由華為推出的專業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具，用于網(wǎng)規(guī)環(huán)境設(shè)置、設(shè)備布放、無線信號仿真和網(wǎng)規(guī)報告輸出等，幫助用戶輕松完成網(wǎng)規(guī)設(shè)計。
		在工勘任務(wù)開始前，需要先用WLAN Planner設(shè)計一版網(wǎng)規(guī)初稿，根據(jù)初稿的結(jié)果，指導工勘時特別關(guān)注的注意點。網(wǎng)規(guī)初稿的設(shè)計思路與網(wǎng)規(guī)設(shè)計一致，區(qū)別在于網(wǎng)規(guī)初稿設(shè)計時沒有工勘的采集數(shù)據(jù)做參考。
	CloudCampus APP	CloudCampus APP內(nèi)置工勘模塊，且支持找AP、查終端、看干擾等多個功能。使用APP執(zhí)行如下任務(wù)：
		-查看當前無線環(huán)境信道使用情況。
		-測試障礙物衰減，記錄障礙物位置、類型和衰減值。
		-在圖紙上增加圖片和文字類的標注信息。
		-修改圖紙比例尺、樓層屬性。
	高德地圖/Google Earth	在部署室外網(wǎng)絡(luò)場景時使用，用于標記AP經(jīng)緯度、查看障礙物、確認項目現(xiàn)場環(huán)境等。
硬件工具	室內(nèi)測距儀	在部署室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)場景時使用，用來測量AP安裝位置高度、AP和障礙物間距、場館長寬高信息等。
	相機	記錄站點環(huán)境情況，如AP安裝環(huán)境，WDS場景站點障礙物信息等。
	測試用AP（含配套電源及支架）	室內(nèi)場景配合CloudCampus APP進行障礙物衰減測試，建議攜帶。
		請注意攜帶測試FAT AP時，需要同時攜帶：
		-電池：用于給測試AP供電。
		-落地支架：要求支架可升至2m，用于模擬AP吸頂安裝場景。
其他工具	建筑圖紙	提前打印建筑圖紙，方便現(xiàn)場工勘使用。

工勘采集項

為避免工勘人員遺漏收集信息，列舉了需要采集的工勘信息供工勘人員參考。在建筑圖紙對應位置上詳細記錄工勘信息。

以企業(yè)辦公場景為例，介紹室內(nèi)場景的工勘信息采集項。

工勘信息	信息記錄樣例	說明
樓層的層高	普通室內(nèi)樓層高度3m~5m。	如存在鏤空區(qū)域、大廳或者報告廳，需要使用測距儀測量層高信息并記錄。
建筑材質(zhì)及衰減	240mm磚墻（2.4GHz頻段15dB衰減，5GHz頻段25dB衰減）。	獲取現(xiàn)場建筑材質(zhì)的厚度及衰減值，如有條件可現(xiàn)場測試衰減。測試方法請參考測試障礙物衰減。
干擾源	有其他Wi-Fi干擾，干擾源是微波爐。	檢測現(xiàn)場是否有干擾，包括手機熱點，其他廠家Wi-Fi，非Wi-Fi干擾（如藍牙、微波爐等）。
		可借助CloudCampus APP記錄干擾源信息。
新增障礙物	有新增隔斷障礙物，已在圖紙上標注位置和衰減值。	確認現(xiàn)場是否與建筑圖紙完全一致，對于不一致的區(qū)域要重點標注，拍攝照片記錄。
現(xiàn)場照片	拍照記錄全局照片。	全面的拍攝現(xiàn)場的照片，用于記錄環(huán)境、傳遞勘測信息。
AP選型	室內(nèi)放裝AP。	根據(jù)場景選用室內(nèi)放裝AP、敏捷分布式AP 、室外款型AP或者高密款型AP。
AP安裝方式和位置	吸頂安裝在天花板下，壁掛安裝在墻上。	確定是否能吸頂放裝。無法吸頂安裝時，考慮掛墻安裝或面板安裝。
弱電井位置	已在圖紙上標注弱電井位置。	在圖紙上標注弱電井位置，用于放置交換機。
供電走線	已在圖紙上繪制網(wǎng)絡(luò)走線。	在圖紙上標注PoE的供電走線。建議PoE網(wǎng)線長度不超過80m。
特殊要求	漫游丟包率小于1%，時延小于20 ms 。	記錄用戶特殊需求。
其他	記錄其他信息	如有其他信息，收集并記錄。

測試障礙物衰減

由于障礙物對無線信號有較強的衰減，很大程度影響網(wǎng)規(guī)的設(shè)計部署，因此在工勘過程中，要特別關(guān)注和掌握障礙物衰減的測試方法，獲取準確的衰減數(shù)據(jù)。如下介紹障礙物衰減的測試方法：

1.選擇待測試障礙物。通常選擇室內(nèi)典型的障礙物，或者材質(zhì)不確定的障礙物，如天花板、墻體。

2.將測試用FAT AP放置好后上電。測試AP放置位置要求如下：

o和待測試障礙物之間無任何遮擋。

o和待測試障礙物距離在4m～5m。不要緊貼待測障礙物，因為靠近信號源處場強波動較大，影響測試準確性。

3.用信號掃描工具（手機安裝CloudCampus APP）接入FAT AP無線網(wǎng)絡(luò)，在障礙物兩側(cè)分別測試信號的場強，兩者相減即得到障礙物衰減。建議多測量幾組數(shù)據(jù)減小誤差。注意分別測試每個頻段的衰減值。例如障礙物兩側(cè)測試的2.4G場強分別為-60dBm和-65dBm，則障礙物衰減為5dB。

4.4.將測試得到的障礙物衰減，錄入到網(wǎng)規(guī)工具WLAN Planner中。登錄WLAN Planner，在“設(shè)置”頁面中預置新的障礙物類型即可錄入測試的障礙物。

2.3 網(wǎng)規(guī)設(shè)計

根據(jù)收集的用戶需求和現(xiàn)場的工勘結(jié)果，開始進行詳細的網(wǎng)規(guī)設(shè)計。網(wǎng)規(guī)主要從網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍、容量和AP布放來進行設(shè)計。

2.3.1 網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)計是指針對無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的普通區(qū)域、簡單區(qū)域或VIP區(qū)域進行設(shè)計規(guī)劃，保證每個區(qū)域覆蓋范圍內(nèi)的信號強度能滿足用戶的要求，并且解決相鄰AP間的同頻干擾問題。

單個AP無線信號覆蓋范圍有限，需要部署多個AP實現(xiàn)完整的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。每個AP的覆蓋范圍可以通過計算和工具仿真的方式得出合適的結(jié)果。

覆蓋計算

全向天線通過覆蓋半徑、定向天線通過覆蓋距離衡量網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，但不管是覆蓋半徑還是覆蓋距離，都需要先確定信號的有效傳輸距離才能計算出來。下面介紹如何計算有效傳輸距離。

在不考慮干擾、線路損耗等因素時，接收信號強度的計算公式為：

接收信號強度 = 射頻發(fā)射功率 + 發(fā)射端天線增益 – 路徑損耗 – 障礙物衰減 + 接收端天線增益

其中，路徑損耗與信號傳輸距離的關(guān)系如下。（L：路徑損耗（dB）；f：工作頻率（MHz）；d：信號傳輸距離（室內(nèi)覆蓋場景為m，室外覆蓋場景和回傳場景為km））

?室內(nèi)半開放場景

2.4G：L=50+25lg(d)

5G：L=57+30lg(d)

6G：L=59+30lg(d)

?

距離（m）	2.4G路徑損耗（dB）	5G路徑損耗（dB）	6G路徑損耗（dB）
1	50	57	59
2	57.5	66	68
5	67.5	78	80
10	75	87	89
15	79.4	92.3	94.3
20	82.5	96	98
40	90.1	105.1	107.1

?室外覆蓋場景

2.4G/5G：L=42.6+26lg(d)+20lg(f)

距離（m）	2.4G路徑損耗（dB）	5G路徑損耗（dB）
50	76.4	84
100	84.2	91.9
200	92	99.7
300	96.6	104.2
500	102.4	110
800	107.7	115.4
1000	110.2	117.9

?回傳場景

5G：L=32.4+26lg(d)+20lg(f)

距離（km）	5G路徑損耗（dB）
0.5	100
1	108
2	115.8
3	120.4
5	126.1
8	131.4
10	134

假設(shè)計算室內(nèi)半開放場景下5G射頻信號有效傳輸距離，已知邊緣場強信號要求為-65dBm，AP射頻發(fā)射功率為20dBm，5G天線增益為6dBi，障礙物衰減為8dB，假設(shè)接收終端為手機（通常天線增益為0），將數(shù)據(jù)代入如下公式，其中接收信號強度取值為邊緣場強信號。

接收信號強度 = 射頻發(fā)射功率 + 發(fā)射端天線增益 – 路徑損耗 – 障礙物衰減 + 接收端天線增益

-65 = 20 + 6 - [57+30lg(d)] - 8 + 0

d = 7.4

可以計算出5G射頻信號有效傳輸距離為7.4m。

覆蓋設(shè)計

從信號強度的計算公式可以得知，通過提高發(fā)射端功率、發(fā)射端天線增益，減少障礙物衰減可以有效增強信號強度。但是發(fā)射端功率、發(fā)射端天線增益受限于硬件設(shè)備和國家法律法規(guī)要求，不能無限提升，其取值需要參照不同硬件設(shè)備和國家法律法規(guī)要求在可行的范圍內(nèi)變化。AP布放時應盡量避免或減少障礙物的遮擋，以減少障礙物引起的信號衰減。路徑損耗則直接影響AP的覆蓋范圍。

通過公式初步計算出單個AP的覆蓋距離，然后設(shè)計多個AP共同組成完整的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。推薦使用WLAN Planner進行網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)計。根據(jù)需求收集列表中的信息，在WLAN Planner中設(shè)定覆蓋區(qū)域、網(wǎng)絡(luò)終端容量等信息，WLAN Planner可以直接設(shè)計出網(wǎng)規(guī)方案、模擬覆蓋區(qū)域內(nèi)的信號強度、輸出仿真示意圖。

在位置1處設(shè)定覆蓋區(qū)域，在位置2處設(shè)定網(wǎng)絡(luò)終端容量，仿真完成后，可以初步計算出所需AP的數(shù)目和布放位置。

信道規(guī)劃

由于需要使用多個AP組成完整的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，為避免無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域出現(xiàn)覆蓋盲區(qū)，保證無線網(wǎng)絡(luò)的漫游體驗，相鄰AP間網(wǎng)絡(luò)不可避免的會出現(xiàn)重疊覆蓋區(qū)，一般需保留10%~15%的重疊緩沖區(qū)域。為減少重疊區(qū)域內(nèi)的同頻干擾，需要規(guī)劃相鄰AP使用互不干擾的射頻頻段。

通常建議蜂窩覆蓋部署方式。

如果在多層樓層中部署無線網(wǎng)絡(luò)，垂直方向上也要規(guī)劃互不干擾的信道。

網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)計解決了為什么要做網(wǎng)規(guī)提出的信號強度弱和同頻干擾嚴重問題，剩下的終端上網(wǎng)速度慢和VIP區(qū)域體驗問題會通過網(wǎng)絡(luò)容量設(shè)計來解決。

2.3.2 網(wǎng)絡(luò)容量設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)容量設(shè)計是根據(jù)無線終端的帶寬要求、終端數(shù)目、并發(fā)率、單AP性能等數(shù)據(jù)來設(shè)計部署網(wǎng)絡(luò)所需的AP數(shù)量，確保無線網(wǎng)絡(luò)性能可以滿足所有終端的上網(wǎng)業(yè)務(wù)需求。

容量設(shè)計的參數(shù)

單終端帶寬

不同類型的終端，使用不用網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的終端，對帶寬的要求不一樣。如觀看高清視頻的終端，其帶寬要求會大于僅瀏覽網(wǎng)頁的終端。需要根據(jù)終端的業(yè)務(wù)和類型，合理規(guī)劃出足夠使用的帶寬，以免出現(xiàn)帶寬不夠用或者浪費的情況。

終端數(shù)目

終端數(shù)目是網(wǎng)絡(luò)計劃容納的終端總數(shù)，需要用戶根據(jù)其網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提供準確的數(shù)目。

并發(fā)率

并發(fā)率是指同一時間內(nèi)使用網(wǎng)絡(luò)的終端占總終端數(shù)目的比例，通常和終端數(shù)目一起計算出同一時間使用網(wǎng)絡(luò)的平均終端數(shù)。

單AP性能

不同款型的AP，不同場景推薦的典型并發(fā)接入終端數(shù)不一樣。

容量設(shè)計

設(shè)計網(wǎng)規(guī)所需AP數(shù)量需要滿足兩方面的要求：

?網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)信號強度的要求。

?網(wǎng)絡(luò)容量設(shè)計的要求。其計算公式為： 所需AP數(shù)=（終端數(shù)目 x 并發(fā)率 x 單終端帶寬）/單AP性能。

容量設(shè)計和覆蓋設(shè)計一樣，同樣推薦使用WLAN Planner。在WLAN Planner中輸入覆蓋區(qū)域、網(wǎng)絡(luò)終端容量后，WLAN Planner會自動計算出合適的網(wǎng)規(guī)方案，大大提升用戶的設(shè)計效率，用戶再根據(jù)實際的網(wǎng)規(guī)環(huán)境再對方案略微進行調(diào)整，如調(diào)整AP位置，就可以設(shè)計出網(wǎng)規(guī)方案。

2.3.3 AP布放設(shè)計

通過WLAN Planner設(shè)計網(wǎng)絡(luò)覆蓋和網(wǎng)絡(luò)容量，初步已經(jīng)確定AP的數(shù)目和布放位置，但是還要根據(jù)實際情況對AP的實際布放位置、布放方式和供電走線原則進行修正確認。

AP布放原則

各場景下AP布放原則基本一致，需考慮以下幾點：

?減少無線信號穿越的障礙物數(shù)目，如果不能避免穿越，則盡量垂直穿越墻壁、天花板等障礙物。尤其避免金屬障礙物遮擋。

?AP的正面正對網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域。

?AP遠離干擾源。

?安裝美觀。尤其對美觀性要求較高的區(qū)域，可以增加美化罩或者安裝在非金屬天花板內(nèi)部。

不同場景實際的布放方式具體建議和指導。

供電和走線原則

AP支持PoE供電和DC電源適配器供電。

PoE網(wǎng)線供電

在室內(nèi)場景中，多數(shù)情況下AP都可以使用PoE供電，使用PoE供電的優(yōu)勢：

?復用數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)線就可以供電，無需另外布線，減少施工成本。

?無需另外購買電源適配器，節(jié)省經(jīng)濟投入。

?采用電源適配器供電會要求AP附近有供電電源，PoE供電無此要求，通常只需要一個PoE接入交換機為AP提供PoE輸入。

部署PoE供電時需要注意：

?網(wǎng)線越長，供電越弱，通常推薦網(wǎng)線長度不超過80m。具體實際的網(wǎng)線最大長度取決于網(wǎng)線類型、AP類型。

?網(wǎng)線布線涉及到穿墻、布管、布線，這些安裝施工耗時較長，所以如果網(wǎng)絡(luò)未來有升級需求，建議選用較高規(guī)格的網(wǎng)線，后續(xù)升級就無需重新施工。

PoE電源適配器供電

實際情況下，在室外場景或少數(shù)無法使用PoE網(wǎng)線供電的室內(nèi)場景，通常采用PoE電源適配器供電。

DC電源適配器供電

在無法使用PoE供電的場景中，只能通過DC電源適配器直接給AP供電。

走線原則

網(wǎng)線布置走線時，需要關(guān)注如下注意事項：

?網(wǎng)線長度預留5m，以便后期微調(diào)AP位置來減輕干擾或優(yōu)化信號覆蓋。

?網(wǎng)線遠離強電強磁位置部署。

?提前與客戶確認網(wǎng)線部署方案，避免因物業(yè)、美觀等其他原因?qū)е驴蛻舨煌馐┕ぁ?/p>

不同子場景AP布放原則可能會存在略微差異。AP布放設(shè)計完成后，網(wǎng)規(guī)方案也就設(shè)計出來了。

2.4 安裝施工

根據(jù)網(wǎng)規(guī)設(shè)計的結(jié)果，在規(guī)劃好的位置安裝設(shè)備。安裝完成后，記錄AP的安裝位置信息。

?

地點	AP編號	別名	天線類型	MAC地址	SN	安裝方式	上行ONU/LSW端口
?	?	?	?	?	?	?	?
?	?	?	?	?	?	?	?
?	?	?	?	?	?	?	?
?	?	?	?	?	?	?	?

?

2.5 驗收交付

使用手機上安裝的CloudCampus APP進行項目驗收，CloudCampus APP自帶驗收功能。

三、場景化網(wǎng)規(guī)設(shè)計

為方便用戶快速了解單終端帶寬、并發(fā)率的典型值，合理地選擇AP類型，基于以往經(jīng)驗，總結(jié)常見場景下的經(jīng)驗數(shù)據(jù)、推薦AP選型。

四、常見障礙物信號衰減值

從歷史的經(jīng)驗數(shù)據(jù)總結(jié)出典型障礙物的衰減可以參考下表，實際準確的衰減數(shù)值建議以實際工勘的結(jié)果為準。

典型障礙物	厚度（mm）	2.4G信號衰減（dB）	5G信號衰減（dB）
普通磚墻	120	10	20
加厚磚墻	240	15	25
混凝土	240	25	30
石棉	8	3	4
泡沫板	8	3	4
空心木	20	2	3
普通木門	40	3	4
實木門	40	10	15
普通玻璃	8	4	7
加厚玻璃	12	8	10
防彈玻璃	30	25	35
承重柱	500	25	30
卷簾門	10	15	20
鋼板	80	30	35
電梯	80	30	35
絕緣邊界	1000	100	100

五、常見網(wǎng)規(guī)錯誤示例

根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)的經(jīng)驗，總結(jié)出常見的網(wǎng)規(guī)部署錯誤示例和正確做法，避免用戶規(guī)劃出錯誤的方案。

部署在走廊上的AP覆蓋房間

穿墻覆蓋

天花板內(nèi)安裝AP

AP安裝在房間外

大教室的AP進門掛墻安裝

室外AP覆蓋室內(nèi)

室外AP覆蓋距離太遠

室外AP安裝高度過高

室外AP接全向天線水平安裝

室外全向AP掛墻安裝

六、使用在線工具進行網(wǎng)規(guī)案例

6.1 背景信息

本示例簡單介紹網(wǎng)規(guī)操作的主要流程，細節(jié)內(nèi)容不做過多展示。示例使用到的WLAN Planner和CloudCampus APP操作頁面可能會與實際操作頁面略有差異，請以實際操作頁面為準。

6.2 操作步驟

1. 與客戶交流，收集需求信息并記錄。

需求	說明
法律法規(guī)限制	確認網(wǎng)絡(luò)所在地所遵循法律法規(guī)限制，需要使用哪個國家碼。
網(wǎng)絡(luò)部署現(xiàn)場的建筑圖紙	圖紙用來設(shè)計網(wǎng)規(guī)方案。從客戶處獲取含比例尺信息的圖紙并確認圖紙的完整性。推薦收集CAD圖紙，也可以使用PDF圖紙、PNG或JPG格式的圖片。
	如果沒有圖紙，需要到現(xiàn)場實際測量后重新繪制帶比例尺信息的圖紙。
無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域	確認客戶要求的VIP區(qū)域、普通覆蓋區(qū)域、簡單覆蓋區(qū)域。
	-VIP區(qū)域：VIP用戶使用的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量要求高。
	-普通覆蓋區(qū)：網(wǎng)絡(luò)主要覆蓋區(qū)，使用需求多，如辦公區(qū)、教室、宿舍、酒店房間等。
	-簡單覆蓋區(qū)：網(wǎng)絡(luò)使用需求較少的區(qū)域，如過道、儲物室、廚房等。
無線信號場強要求	確認客戶對覆蓋區(qū)域內(nèi)信號強度是否有要求。通常VIP區(qū)域 > -60dBm，普通區(qū)域 > -65dBm，簡單區(qū)域 > -70dBm，就達到滿足用戶信號強度需求的條件。
接入人數(shù)	用于計算當前覆蓋區(qū)域中的接入終端總數(shù)。例如在無線辦公場景下，一般按照每人一部手機和一部筆記本考慮，則接入終端數(shù)為接入人數(shù)的兩倍。
終端類型	-確認終端類型和數(shù)量，普通終端如手機、PAD、筆記本電腦，特殊終端如掃碼槍、收銀機等。
	-確認各終端MIMO類型的占比，用于估算AP性能。此項基于客戶的技術(shù)能力，如果能提供則收集，不能提供則按照2x2 MIMO計算。
帶寬要求	確認網(wǎng)絡(luò)承載的主要業(yè)務(wù)類型和每個用戶的帶寬需求。
覆蓋方式	確認客戶是否有明確要求使用室內(nèi)放裝、敏捷分布式或室外覆蓋。
配電方式	確認客戶是否明確要求哪種供電方式，現(xiàn)場有哪些可以使用的供電區(qū)域和設(shè)施。
交換機位置	WLAN上行有線側(cè)交換機的位置。確認PoE供電距離是否符合要求。

2. 使用WLAN Planner規(guī)劃網(wǎng)規(guī)方案初稿。

a. 進入ServiceTurbo Cloud平臺，單擊“工具應用市場”，進入“工具應用市場”后搜索WLAN Planner，使用Uniportal賬號登錄后進入WLAN Planner。

b. 單擊“創(chuàng)建”后，填寫項目信息。其中根據(jù)收集的國家碼信息，填寫準確的“國家/地區(qū)”信息，此信息影響網(wǎng)規(guī)中能夠使用的信道和最大發(fā)射功率。單擊“確定”后自動進入新建網(wǎng)規(guī)方案頁面。

c. 設(shè)置“新建”頁面參數(shù)，導入網(wǎng)絡(luò)部署現(xiàn)場的建筑圖紙。

d. 設(shè)置環(huán)境。

# 設(shè)置圖紙準確的比例尺。

# 設(shè)置環(huán)境中的障礙物?？梢宰詣幼R別障礙物后手動調(diào)整，也可以手動繪制障礙物，以手動繪制障礙物為例。

# 右側(cè)單擊選擇不同的障礙物類型，左鍵開始繪制，右鍵結(jié)束繪制。繪制效果如下圖，不同顏色代表不同材質(zhì)的障礙物。

# 設(shè)計初稿時還未獲取到現(xiàn)場的工勘信息，障礙物的衰減值可以參考界面右側(cè)的典型障礙物衰減值。如果已知障礙物的衰減值與右側(cè)的衰減值不一致，可以右鍵單擊已繪制的障礙物，修改障礙物屬性。也可以在“設(shè)置”頁面中預置新的障礙物類型。預置完成后直接使用預置的障礙物。

# 布放干擾源。右側(cè)單擊選擇不同的干擾源，在圖紙中單擊布放。設(shè)計網(wǎng)規(guī)方案初稿時，如未識別到干擾源，則先不布放。在現(xiàn)場工勘完成后，如果有干擾源，可以重新布放后優(yōu)化調(diào)整網(wǎng)規(guī)方案。

e. 設(shè)置區(qū)域。

# 設(shè)計網(wǎng)絡(luò)覆蓋。選擇“區(qū)域設(shè)置”頁面，在界面右側(cè)選擇繪制區(qū)域的形狀、類型，在地圖上繪制網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域和AP布放區(qū)域。

-覆蓋區(qū)域是網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍，可以設(shè)置VIP、普通和簡單三種覆蓋類型，設(shè)置終端的網(wǎng)絡(luò)需求狀況。覆蓋區(qū)域的范圍和類型根據(jù)收集的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域和無線信號場強要求來確定。

-AP布放區(qū)域是指定可以用來布放AP的區(qū)域，如果不指定，則認為所有區(qū)域均可布放AP。要與用戶確認是否允許在此區(qū)域布線施工。

# 設(shè)計網(wǎng)絡(luò)容量。設(shè)置每個覆蓋區(qū)域的終端情況。根據(jù)收集的終端類型、接入人數(shù)、帶寬要求來設(shè)置不同終端類型、數(shù)目以及終端的業(yè)務(wù)需求，工具自動計算出總帶寬需求。

f.設(shè)計AP布放。可以手動布放設(shè)備，也可以自動布放后再手動調(diào)整。以自動布放為例。

# 選擇“設(shè)備布放”頁面，單擊右側(cè)的“自動布放AP”，開始自動布放配置。

# 按照向?qū)崾疽来芜x擇區(qū)域、選擇AP類型、選擇可用信道、選擇功率設(shè)置，完成自動布放配置。等待WLAN Planner計算出AP的布放位置。

# WLAN Planner計算完成后，如果希望手動調(diào)整WLAN Planner計算出信道和功率或設(shè)置AP的其他屬性信息，可以右鍵單擊圖紙中的AP，選擇“屬性”，設(shè)置頻段、信道、功率、頻寬，支持的協(xié)議等信息。

# 參考收集的交換機位置，在圖紙中手動放置交換機設(shè)備。根據(jù)收集的覆蓋方式、配電方式及AP布放建議和走線原則，手動調(diào)整AP位置，使AP便于安裝和連線。右鍵單擊圖紙中的AP，選擇“屬性”，可以設(shè)置AP的安裝方式、AP高度等信息。

g. 仿真信號。

# 選擇“信號仿真”頁面，單擊右側(cè)的“打開仿真圖”，開始場強信號仿真。仿真結(jié)果由不用顏色表示不同的信號強度?！按蜷_仿真數(shù)據(jù)”可以查看可視化的信號強度覆蓋統(tǒng)計結(jié)果。

# 如果信號覆蓋不達標，手動調(diào)整設(shè)備布放方案，重新刷新仿真圖直至方案仿真結(jié)果達標。

# 如果用戶對信干噪比指標也有要求，可以在右側(cè)選擇“仿真圖設(shè)置”的“類型”為“信干噪比仿真圖”，繼續(xù)仿真信干噪比。

h. 導出報告。

# 選擇“導出報告”頁面，選擇輸出的報告選項，單擊右側(cè)的“導出”，導出網(wǎng)規(guī)報告。導出后可以打開查看報告詳細內(nèi)容。

3. 攜帶工勘工具CloudCampus APP、相機（可使用自帶拍照功能的手機）、室內(nèi)測距儀、測試用AP、建筑圖紙到客戶現(xiàn)場，根據(jù)列舉的采集項和網(wǎng)規(guī)方案初稿，收集工勘采集項。

?

工勘信息	信息記錄樣例	說明
樓層的層高	普通室內(nèi)樓層高度3m~5m。	如存在鏤空區(qū)域、大廳或者報告廳，需要使用測距儀測量層高信息并記錄。
建筑材質(zhì)及衰減	240mm磚墻（2.4GHz頻段15dB衰減，5GHz頻段25dB衰減）。	獲取現(xiàn)場建筑材質(zhì)的厚度及衰減值，如有條件可現(xiàn)場測試衰減。測試方法請參考測試障礙物衰減。
干擾源	有其他Wi-Fi干擾，干擾源是微波爐。	檢測現(xiàn)場是否有干擾，包括手機熱點，其他廠家Wi-Fi，非Wi-Fi干擾（如藍牙、微波爐等）。
		可借助CloudCampus APP記錄干擾源信息。
新增障礙物	有新增隔斷障礙物，已在圖紙上標注位置和衰減值。	確認現(xiàn)場是否與建筑圖紙完全一致，對于不一致的區(qū)域要重點標注，拍攝照片記錄。
現(xiàn)場照片	拍照記錄全局照片。	全面的拍攝現(xiàn)場的照片，用于記錄環(huán)境、傳遞勘測信息。
AP選型	室內(nèi)放裝AP。	根據(jù)場景選用室內(nèi)放裝AP、敏捷分布式AP 、室外款型AP或者高密款型AP。
AP安裝方式和位置	吸頂安裝在天花板下，壁掛安裝在墻上。	確定是否能吸頂放裝。無法吸頂安裝時，考慮掛墻安裝或面板安裝。
弱電井位置	已在圖紙上標注弱電井位置。	在圖紙上標注弱電井位置，用于放置交換機。
供電走線	已在圖紙上繪制網(wǎng)絡(luò)走線。	在圖紙上標注PoE的供電走線。建議PoE網(wǎng)線長度不超過80m。
特殊要求	漫游丟包率小于1%，時延小于20 ms 。	記錄用戶特殊需求。
其他	記錄其他信息	如有其他信息，收集并記錄。

?

a. 登錄APP。

# 在手機上安裝CloudCampus APP，登錄后，在“工具”頁面單擊“工勘”，輸入Uniportal賬號登錄Serviceturbo。

b. 記錄工勘信息。

# 登錄后可以看到WLAN Planner上規(guī)劃的網(wǎng)規(guī)方案，單擊方案名稱進入網(wǎng)規(guī)方案地圖界面。在APP地圖上單擊創(chuàng)建工勘點位，選擇對應地點拍攝的現(xiàn)場照片，并備注現(xiàn)場需要記錄的信息，記錄的信息包括樓層的層高、障礙物材質(zhì)及衰減值、干擾源、新增障礙物、現(xiàn)場照片等。完成后工勘信息將自動上傳到WLAN Planner。

# 工勘階段要和客戶確認清楚AP的安裝位置、方式和供電走線能夠在現(xiàn)場施工。以免后期施工時客戶不同意。確定AP選型，如是否使用室內(nèi)放裝AP。然后在圖紙上記錄AP安裝方式和位置、弱電井位置、繪制網(wǎng)絡(luò)走線，確認用戶是否有其他要求。

c. 在WLAN Planner上查看工勘結(jié)果。

# 登錄WLAN Planner，在“工勘”頁面查看工勘結(jié)果，右鍵單擊工勘點位可以執(zhí)行查看和修改的操作。切換到“導出報告”頁面可以導出工勘報告。

4. 根據(jù)工勘結(jié)果，調(diào)整優(yōu)化網(wǎng)規(guī)方案。

根據(jù)工勘結(jié)果，對比工勘的每一項信息與網(wǎng)規(guī)方案初稿，參考2的操作方式，在WLAN Planner中調(diào)整網(wǎng)規(guī)方案初稿中與實際環(huán)境不相符或者遺漏的關(guān)注點，重新優(yōu)化為新的方案。重新仿真結(jié)果達標后，再輸出新的網(wǎng)規(guī)報告。

?

工勘信息	信息記錄樣例	說明
樓層的層高	普通室內(nèi)樓層高度3m~5m。	如存在鏤空區(qū)域、大廳或者報告廳，需要使用測距儀測量層高信息并記錄。
建筑材質(zhì)及衰減	240mm磚墻（2.4GHz頻段15dB衰減，5GHz頻段25dB衰減）。	獲取現(xiàn)場建筑材質(zhì)的厚度及衰減值，如有條件可現(xiàn)場測試衰減。測試方法請參考測試障礙物衰減。
干擾源	有其他Wi-Fi干擾，干擾源是微波爐。	檢測現(xiàn)場是否有干擾，包括手機熱點，其他廠家Wi-Fi，非Wi-Fi干擾（如藍牙、微波爐等）。
		可借助CloudCampus APP記錄干擾源信息。
新增障礙物	有新增隔斷障礙物，已在圖紙上標注位置和衰減值。	確認現(xiàn)場是否與建筑圖紙完全一致，對于不一致的區(qū)域要重點標注，拍攝照片記錄。
現(xiàn)場照片	拍照記錄全局照片。	全面的拍攝現(xiàn)場的照片，用于記錄環(huán)境、傳遞勘測信息。
AP選型	室內(nèi)放裝AP。	根據(jù)場景選用室內(nèi)放裝AP、敏捷分布式AP 、室外款型AP或者高密款型AP。
AP安裝方式和位置	吸頂安裝在天花板下，壁掛安裝在墻上。	確定是否能吸頂放裝。無法吸頂安裝時，考慮掛墻安裝或面板安裝。
弱電井位置	已在圖紙上標注弱電井位置。	在圖紙上標注弱電井位置，用于放置交換機。
供電走線	已在圖紙上繪制網(wǎng)絡(luò)走線。	在圖紙上標注PoE的供電走線。建議PoE網(wǎng)線長度不超過80m。
特殊要求	漫游丟包率小于1%，時延小于20 ms 。	記錄用戶特殊需求。
其他	記錄其他信息	如有其他信息，收集并記錄。

?

5. 根據(jù)網(wǎng)規(guī)方案安裝施工，記錄設(shè)備安裝位置。

6. 驗收網(wǎng)規(guī)結(jié)果。

在WLAN無線業(yè)務(wù)配置完成后，可以進行網(wǎng)絡(luò)性能方面的驗收。

a. 記錄AP的安裝位置。

b. 使用CloudCampus APP，驗收無線網(wǎng)絡(luò)性能。

# 打開CloudCampus APP，單擊“工具”頁面，單擊“驗收”。

# 在選擇驗收項目的頁面，單擊，選擇離線或在線打點模式。在線模式下打一次點上傳一次數(shù)據(jù)到WLAN Planner；離線模式下打點數(shù)據(jù)保存在本地，可集中上傳WLAN Planner。

# 選擇要驗收的項目，單擊，開啟驗收項。

# 在網(wǎng)規(guī)現(xiàn)場，單擊現(xiàn)場在圖紙上的點位，選擇，開始測試驗收項。單擊選擇樓棟樓層，單擊可以設(shè)置顯示或關(guān)閉指定信息或仿真圖。

# 在網(wǎng)規(guī)現(xiàn)場移動到其他點位，繼續(xù)新建點位進行測試。測試完成后，單擊點位可以查看詳細的點位信息。

c. 導出驗收報告。

# 登錄到WLAN Planner，選擇網(wǎng)規(guī)方案工程后，在“驗收”頁面可以查看驗收結(jié)果。光標置于驗收點位上會顯示出驗收結(jié)果信息。在“導出報告”頁面可以導出驗收報告。

七、附錄 網(wǎng)規(guī)工具介紹

?

工具名稱	功能
WLAN Planner	在線網(wǎng)規(guī)工具。免安裝，使用Uniportal賬號直接登錄使用，PDF、JPG、PNG、BMP等格式圖紙的障礙物自動識別，無需下載新版本、申請license。
	推薦使用Chrome瀏覽器。
CloudCampus APP	WLAN項目交付的全生命周期配套工具。
	-AP計算器：售前快速估算物料清單，指導報價。
	-工勘：對接云網(wǎng)規(guī)，基于圖紙可以進行照片、文字的記錄。
	-網(wǎng)規(guī)：對接云網(wǎng)規(guī)，隨時隨地查看網(wǎng)規(guī)結(jié)果、熱圖、AP屬性等。
	-驗收：一鍵WiFi體檢，多點驗收、漫游測試等，滿足日常WiFi項目的測試工作，同時支持導出Excel數(shù)據(jù)、word報告等。另外支持天線對準功能。

?

八、附錄 網(wǎng)規(guī)入門知識

無線網(wǎng)規(guī)設(shè)計時會涉及到一些網(wǎng)規(guī)相關(guān)的基礎(chǔ)知識，預先了解這些知識有助于理解網(wǎng)規(guī)設(shè)計原理和開展網(wǎng)規(guī)設(shè)計工作。

網(wǎng)規(guī)從網(wǎng)絡(luò)覆蓋、網(wǎng)絡(luò)容量和AP布放三方面進行方案設(shè)計。

?網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)計保障覆蓋范圍內(nèi)信號強度達到用戶要求，減少同頻干擾。

?網(wǎng)絡(luò)容量設(shè)計保障網(wǎng)絡(luò)帶寬能滿足上網(wǎng)業(yè)務(wù)需求，保證流暢的上網(wǎng)體驗。

?在保證網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量設(shè)計的前提下，AP布放設(shè)計確保AP的布放、安裝和連線在實際現(xiàn)場中順利執(zhí)行，避免出現(xiàn)AP布放方案不能在現(xiàn)場施工的情況。

8.1 無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋

網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)計涉及到規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和范圍內(nèi)信號強度，所以先介紹無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的概念，引出衡量覆蓋范圍的指標：覆蓋半徑和覆蓋距離。

8.1.1 覆蓋范圍

AP通過天線發(fā)射無線信號，在天線周圍產(chǎn)生無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，信號傳的越遠，信號強度就變的越弱。通常把天線周邊信號強度大于網(wǎng)規(guī)指標值的區(qū)域稱為無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍邊緣的場強稱為邊緣場強。如普通覆蓋區(qū)信號強度指標值為-65dBm，網(wǎng)規(guī)設(shè)計時邊緣場強就要大于等于-65dBm。

8.1.2 覆蓋半徑

全向天線使用覆蓋半徑來衡量覆蓋范圍。以吸頂安裝的全向天線AP為例，AP安裝高度通過工勘測量得知，信號的有效傳輸距離可以基于邊緣場強計算得出。當高度和有效傳輸距離確定后，即可計算出覆蓋半徑，進而可以得知網(wǎng)絡(luò)信號有效覆蓋范圍。

8.1.3 覆蓋距離

定向天線使用覆蓋距離來衡量覆蓋范圍。以室外抱桿安裝的定向天線AP為例，天線到覆蓋范圍邊緣的有效傳輸距離可以通過公式計算得出，天線高度通過工勘測量得知。

從上面可以看出，無論是覆蓋半徑還是覆蓋距離，都需要先計算出有效傳輸距離后才能得出，而射頻發(fā)射功率和信號強度是計算有效傳輸距離的輸入條件。

8.2 功率和信號強度

本節(jié)介紹功率和信號強度的概念及關(guān)系，是有效傳輸距離計算方式的理論依據(jù)。

8.2.1 功率和信號強度基本概念

在無線網(wǎng)絡(luò)中，使用AP設(shè)備和天線來實現(xiàn)有線和無線信號互相轉(zhuǎn)換。有線網(wǎng)絡(luò)側(cè)的數(shù)據(jù)從AP設(shè)備的有線接口進入AP后，經(jīng)AP處理為射頻信號，從AP的發(fā)送端（TX）經(jīng)過線纜發(fā)送到天線，從天線處以高頻電磁波（2.4GHz/5GHz/6GHz頻率）的形式將其發(fā)射出去。高頻電磁波通過一段距離的傳輸后，到達無線終端位置，由無線終端的接收天線接收，再輸送到無線終端的接收端（RX）處理。反之，從無線終端的發(fā)送端（TX）發(fā)出去的數(shù)據(jù)，也是按照上述的流程，逆向處理一遍，輸送給AP的接收端（RX）。

在發(fā)送和接收天線之間的信號即是無線信號。信號強度在無線信號傳輸過程中會逐漸衰減。在了解信號強度時，一并介紹常見的幾個有關(guān)聯(lián)的基本概念：射頻發(fā)射功率、EIRP、RSSI、下行信號強度、上行信號強度。

?①和⑦表示射頻發(fā)送端處的功率，單位是dBm。

?②和⑥表示連接天線的轉(zhuǎn)接頭和饋線等線路損耗，單位是dB。

?③和⑤表示天線增益，單位dBi或dBd。

?④表示路徑損耗和障礙物衰減，是發(fā)送和接收天線之間的信號能量損耗程度，單位是dB。

射頻發(fā)射功率：①表示AP端的射頻發(fā)射功率，⑦表示無線終端的射頻發(fā)射功率。在網(wǎng)規(guī)設(shè)計時，注意發(fā)射功率與天線增益之和不要超出國家碼限制的最大值。

EIRP：有效全向輻射功率EIRP（Effective Isotropic Radiated Power），即天線端發(fā)射出去時的信號強度，EIRP = ① - ②+ ③。

RSSI：接收信號強度指示RSSI（Received Signal Strength Indicator），指示無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋內(nèi)某處位置的信號強度，是EIRP經(jīng)過一段傳輸路徑損耗和障礙物衰減后的值。網(wǎng)規(guī)遇到的信號強度弱問題就是指RSSI弱，沒有達到指標要求值，導致無線終端接收到很弱的信號甚至接收不到信號。

下行信號強度：是指無線終端接收到AP的信號強度，下行信號功率 = ① - ② + ③ - ④ + ⑤ - ⑥。

上行信號強度：是指AP接收到無線終端的信號強度，上行信號功率 = ⑦ - ⑥ + ⑤ - ④ +③ - ②。

所以在不考慮干擾、線路損耗等因素時，接收信號強度的計算公式為：

接收信號強度 = 射頻發(fā)射功率 + 發(fā)射端天線增益 – 路徑損耗 – 障礙物衰減 + 接收端天線增益

當除路徑損耗外的其他參數(shù)確定后，就可以確定路徑損耗，再根據(jù)有效傳輸距離和路徑損耗的關(guān)系，計算出有效傳輸距離。

8.2.2 常用單位

日常中通常使用功率來衡量一個電器做功的快慢，如一個10W的電燈泡，10W功率就是電燈泡消耗能量做功的快慢。在天線收發(fā)系統(tǒng)里，同樣也需要消耗電能來轉(zhuǎn)換為電磁波的能量進行傳輸。但是電磁波的能量衰減非?？?，例如一個100mW的能量源，傳輸一段距離后很快就能衰減成1mW、0.1mW、0.01mW甚至更小。對于這種呈幾何數(shù)量級的衰減，使用功率來衡量會給計數(shù)帶來不便，因此引用新的概念：dB和dBm。

dB

dB是一個純計數(shù)單位，它的計算公式為dB = 10lg（A / B）。

當A和B表示兩個功率時，dB就表示兩個功率的相對值，例如A的功率為100mW，B的功率為10mW，則10lg（100 / 10） = 10dB，表示A比B大10dB。如果A的功率變?yōu)?0000mW，則10lg（10000 / 10） = 30dB。

dB主要作為信噪比及損耗的單位。

?

dB	A/B
40	10000
30	1000
20	100
17	50
10	10
6	4
3	2
1	1.25
0	1
-1	0.8
-3	0.5
-6	0.25
-10	0.1
-17	0.02
-20	0.01
-30	0.001
-40	0.0001

?

dBm

dBm即分貝毫瓦，是功率值與1mW的比值，表示功率絕對值的單位。m表示mW，dBm可以與功率單位mW相互轉(zhuǎn)換，計算公式為：dBm = 10lg（功率值 / 1mW）。

?

dBm	功率值（mW）
40	10000
30	1000
20	100
17	50
10	10
6	4
3	2
1	1.25
0	1
-1	0.8
-3	0.5
-6	0.25
-10	0.1
-17	0.02
-20	0.01
-30	0.001
-40	0.0001

?

從上面可以看出，從10000mW到0.0001mW，如果用dBm表示，只需要40dBm到-40dBm就可以表達，dBm方式更適合在這種場景下使用。所以通常使用dBm作為射頻發(fā)射、接收功率和射頻噪聲的單位。

dBi和dBd

dBi和dBd都是表示功率增益的單位，兩者都是相對值，但是它們的參考基準不同。

?dBi：相對于點源天線的功率增益，在各方向的輻射是均勻的。

?dBd：相對于陣子天線的功率增益。

一般認為，表示同一個增益，用dBi表示出來比用dBd表示出來要大2.15。例如，對于一根增益為16dBd的天線，其增益折算成單位為dBi時，則為18.15dBi。

dBi和dBd主要作為天線增益的單位。

8.3 信號衰減和干擾

從上文的計算公式可以看出，除了發(fā)射功率和天線增益對信號強度有增強的作用外，路徑損耗和障礙物衰減會減弱信號強度，這些屬于信號衰減范疇。另外環(huán)境中的干擾和噪聲也會減弱信號強度，屬于信號干擾的范疇。網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)計時應盡量減少不必要的信號衰減和干擾，提升信號強度，增加信號有效傳輸距離。

8.3.1 信號衰減

無線信號在傳輸過程中信號強度會逐漸衰減。由于接收端只能接收識別一定閾值以上信號強度的無線信號，當信號衰減過大后，接收端將無法識別無線信號。下面介紹影響信號衰減的幾個主要常見因素。

障礙物

障礙物是無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中最常見，對信號衰減影響非常顯著的一個重要因素。日常環(huán)境中的各種墻壁、玻璃、門對信號都有不同程度的衰減，尤其是金屬障礙物，很有可能完全阻隔、反射掉無線信號的傳播。因此在網(wǎng)規(guī)的過程中，盡量避免各類障礙物遮擋AP。

傳輸距離

電磁波在空氣中傳播時，隨傳輸距離的增加，信號強度會逐步衰減，直至消失。在傳輸路徑上的衰減即為路徑損耗。人們無法更改空氣的衰減值，也無法避開空氣傳播無線信號，但是可以通過諸如合理增強天線端的發(fā)射功率、減少障礙物遮擋等方式來延長電磁波的傳輸距離。電磁波能傳輸?shù)脑竭h，無線信號就能覆蓋更大的空間范圍。

頻率

對于電磁波來說，波長越短，衰減越嚴重。無線信號采用2.4GHz、5GHz或6GHz的電磁波發(fā)射信號，由于所使用的電磁波頻率很高，波長很短，衰減會比較明顯，所以通常傳輸距離不會很遠。

另外，除了以上幾個因素之外，如天線、數(shù)據(jù)傳輸速率、調(diào)制方案等也會影響到信號的衰減。

8.3.2 信號干擾

除了信號衰減會影響接收端對無線信號的識別外，干擾和噪聲也會在一定程度上產(chǎn)生影響。通常使用信噪比或信干噪比來衡量干擾和噪聲對無線信號的影響。信噪比和信干噪比是度量通信系統(tǒng)通信質(zhì)量可靠性的主要技術(shù)指標，比值越大越好。

?干擾是指系統(tǒng)本身以及異系統(tǒng)帶來的干擾，如同頻干擾、多徑干擾。

?噪聲是指經(jīng)過設(shè)備后產(chǎn)生的原信號中并不存在的無規(guī)則的額外信號，這種信號與環(huán)境有關(guān)，不隨原信號的變化而變化。

信噪比SNR（Signal-to-noise Ratio），指的是系統(tǒng)中信號與噪聲的比。

信噪比的表達方式為：

SNR = 10lg（ PS / PN ），其中：

?SNR：信噪比，單位是dB。

?PS：信號的有效功率。

?PN：噪聲的有效功率。

信干噪比SINR（Signal to Interference plus Noise Ratio），指的是系統(tǒng)中信號與干擾和噪聲之和的比。

信干噪比的表達方式為：

SINR = 10lg[ PS /( PI + PN ) ]，其中：

?SINR：信干噪比，單位是dB。

?PS：信號的有效功率。

?PI：干擾信號的有效功率。

?PN：噪聲的有效功率。

在網(wǎng)規(guī)方案設(shè)計時，如果對SNR或SINR沒有特殊要求，可以暫不考慮。如果有要求，則在網(wǎng)規(guī)設(shè)計進行場強信號仿真時，同時進行信干噪比仿真。

8.4 頻段和信道

結(jié)合前文的概念和網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)計中有效傳輸距離計算公式，可以分別計算出2.4G、5G和6G頻段的射頻覆蓋范圍。通過計算結(jié)果會發(fā)現(xiàn)單個AP的覆蓋范圍有限，通常需要部署多個AP才能完成完整的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。多個AP的組網(wǎng)中，相鄰AP間通常會存在同頻干擾問題，需要通過規(guī)劃無線信號工作的頻段和信道來減少同頻干擾問題。另外通過信道捆綁可以提高無線終端的網(wǎng)絡(luò)速率。

2.4G、5G、6G頻段各有不同的工作信道。

8.4.1 2.4G頻段

2.4G頻段被分為14個交疊的、錯列的20MHz信道，信道編碼從1到14，鄰近的信道之間存在一定的重疊范圍。

以信道1為例，從圖中可知，至少要到信道5才能和信道1沒有交疊區(qū)域。一般場景通常推薦采用1、6、11這種至少分別間隔4個信道的信道組合方式來部署蜂窩式的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。同理也可以選用2、7、12或3、8、13的組合方式。在高密場景下通常推薦使用1、9、5、13四個信道組合方式。

8.4.2 5G頻段

5G頻段資源更豐富，比2.4G頻段擁有更多的20MHz信道。且相鄰信道之間是不重疊的，如36和40信道。

某些地區(qū)的雷達系統(tǒng)工作在5G頻段，與工作在5G頻段的AP射頻信號會存在干擾。雷達信號可能會對52、56、60、64、100、104、108、112、116、120、124、128、132、136、140、144信道產(chǎn)生干擾（其中120、124、128是天氣雷達信道）。如果射頻工作的信道是手動指定的，在規(guī)劃信道時注意避開雷達信道，如果射頻工作的信道是系統(tǒng)動態(tài)調(diào)整的，系統(tǒng)檢測到工作的信道有干擾時，會自動切換工作信道。

8.4.3 6G頻段

6GHz頻段是一個全球統(tǒng)一的連續(xù)頻譜塊，范圍從5925MHz擴展到7125MHz，共計1200MHz頻譜，意味著額外提供了提供7個160MHz信道，或14個80MHz信道，或29個40MHz信道或59個20MHz信道。對比2.4GHz和5GHz，6GHz頻段的頻譜資源比前兩者相加還要多。

2021年大部分國家及地區(qū)對6GHz的政策還處于調(diào)研或關(guān)注階段，當前僅有少量支持6GHz的終端，3~5年內(nèi)，終端仍然以支持2.4G與5GHz為主。

8.4.4 信道捆綁

為了提高無線終端無線網(wǎng)絡(luò)速率，可以增加射頻的信道工作帶寬。如果把兩個20MHz信道捆綁在一起成為40MHz信道，同時向一個無線終端發(fā)送數(shù)據(jù)，理論上數(shù)據(jù)的通道加寬了一倍，速率也會增加一倍。如果捆綁兩個40MHz信道，速率會再次加倍，以此類推。按照信道不同的捆綁方法，可以分為40MHz+、40MHz-、80MHz、80+80MHz和160MHz幾種類型的信道工作帶寬。能成對捆綁的信道是固定的。

?40MHz+和40MHz-：兩個相鄰的互不干擾的信道捆綁成一個40MHz的信道，其中一個是主信道，一個是輔信道。如果主信道的中心頻率高于輔信道的中心頻率，則為40MHz-，反之則為40MHz+。例如36和40信道捆綁成40MHz，如果主信道是40信道，則為40MHz-，如果主信道為36，則為40MHz+。

在2.4GHz頻段上通常不建議使用40MHz，如果配置40MHz，頻段內(nèi)就只能有一個非重疊40MHz信道。例如信道1只能和信道5組成40MHz（信道1和2、3、4都有重疊區(qū)域），剩下的信道組合就要避開信道1~8（信道5和6、7、8又有重疊區(qū)域）。所以剩下的信道無法再組成另外一個40MHz的信道。

?80MHz：兩個連續(xù)的40MHz信道捆綁在一起成為80MHz，80MHz內(nèi)的四個20MHz可以選擇任一個做為主信道。例如36、40、44、48捆綁成80MHz。

?80+80MHz：兩個不連續(xù)的80MHz捆綁在一起成為80+80MHz。例如36、40、44、48、100、104、108、112捆綁成80+80MHz。

?160MHz：兩個連續(xù)的80MHz捆綁在一起成為160MHz。160MHz內(nèi)的八個20MHz可以選擇任一個做為主信道。例如36、40、44、48、52、56、60、64捆綁成160MHz。

8.5 國家碼

通過上文的介紹，可以得知射頻的發(fā)射功率影響網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，工作信道的不合理設(shè)置會帶來同頻干擾，所以網(wǎng)規(guī)設(shè)計時需要規(guī)劃合適的工作信道和發(fā)射功率。但是由于各個國家或地區(qū)遵循的法律法規(guī)存在差別，能夠使用的信道和射頻最大發(fā)射功率也不同， 因此在WLAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時一定要考慮國家碼。不同的國家碼對應不同的信道和最大發(fā)射功率，規(guī)劃時不能超出國家碼支持的范圍，以免造成網(wǎng)規(guī)方案無法應用于實際。

8.6 信道和功率自動調(diào)整

信道和功率規(guī)劃完成后， 需要將其應用在實際的AP射頻上。如果依靠人工手動配置每個射頻的信道和功率會費時費力，并且網(wǎng)絡(luò)隨時可能存在變化，固定的信道和功率不能一直滿足網(wǎng)絡(luò)的實際覆蓋需求。因此迫切的需要一種能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實時變化而能自動調(diào)整信道和功率的功能。

8.6.1 信道調(diào)整

AP會自動檢測射頻可用的信道，選擇干擾最少的信道。信道調(diào)整前，AP2和AP4都使用信道6，存在信號干擾；信道調(diào)整后，AP4使用信道11，干擾消除，相鄰AP工作在非重疊信道。

通過信道調(diào)整，可以保證每個AP能夠分配到最優(yōu)的信道，盡可能地減少和避免相鄰或相同信道的干擾，保證網(wǎng)絡(luò)的可靠傳輸。

信道調(diào)整除了用在射頻調(diào)優(yōu)功能，還可以用在動態(tài)頻率選擇DFS（Dynamic Frequency Selection）功能。某些地區(qū)的雷達系統(tǒng)工作在5G頻段，與工作在5G頻段的AP射頻信號會存在干擾。通過DFS功能，當AP檢測到其所在工作信道的頻段有干擾時，會自動切換工作信道。

8.6.2 功率調(diào)整

AP的發(fā)射功率決定了其射頻信號的覆蓋范圍，AP功率越大，其覆蓋范圍也就越大。傳統(tǒng)的射頻功率控制方法只是靜態(tài)地將發(fā)射功率設(shè)置為最大值，單純地追求信號覆蓋范圍，但是功率過大可能對其他無線設(shè)備造成不必要的干擾。因此，需要選擇一個能平衡覆蓋范圍和信號質(zhì)量的最佳功率。

功率調(diào)整就是在整個無線網(wǎng)絡(luò)的運行過程中，根據(jù)實時的無線環(huán)境情況動態(tài)地分配合理的功率。

?在增加鄰居時，功率會減小。圓圈的大小代表AP調(diào)整發(fā)射功率后的覆蓋范圍，當增加AP4后，通過功率調(diào)整功能，每個AP的發(fā)射功率減小。

?在鄰居AP離線或出現(xiàn)故障時，功率會增加，

8.7 802.11協(xié)議

前文介紹的內(nèi)容都是網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)計需要掌握的基礎(chǔ)知識。網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)計完成后，還需要進行網(wǎng)絡(luò)容量設(shè)計。本節(jié)僅介紹網(wǎng)絡(luò)容量設(shè)計需要考慮的AP性能相關(guān)的802.11協(xié)議。

支持不同協(xié)議的AP，其性能會有差異，在網(wǎng)規(guī)AP選型時，如果考慮部署更強性能的無線網(wǎng)絡(luò)，可以選用支持Wi-Fi 6協(xié)議的AP。

WLAN遵循802.11協(xié)議標準，從最開始的802.11a/b/g，經(jīng)歷802.11n（Wi-Fi 4）、802.11ac（Wi-Fi 5）、發(fā)展到最新的802.11ax（Wi-Fi 6），每一次的演進都帶來了數(shù)據(jù)傳輸速率上的飛躍。

?

協(xié)議	支持頻段（GHz）	信道帶寬（MHz）	最高理論數(shù)據(jù)速率（Mbit/s）
802.11b	2.4	20	11
802.11a	5	20	54
802.11g	2.4	20	54
802.11n	2.4、5	20、40	600
802.11ac	5	20、40、80、80+80、160	6933.33
802.11ax	2.4、5、6	20、40、80、80+80、160	9607.8

?

Wi-Fi 6對比之前的Wi-Fi 5，在這幾個方面性能有顯著提升：

?大帶寬。Wi-Fi 6采用8x8 MIMO空間流、更多數(shù)量的子載波、1024-QAM編碼方式等技術(shù)提升帶寬，速率最高可達9.6Gbit/s。

?高并發(fā)。增加空間流，采用OFDMA技術(shù)提升頻譜利用率，實現(xiàn)并發(fā)容量的增加。

?低時延。提升頻譜利用率，采用BSS Color降低空口干擾率，實現(xiàn)時延的降低。

?低耗電。采用TWT（Target Wakeup Time）技術(shù)，按需喚醒終端Wi-Fi，減少耗電。

Wi-Fi 6的大帶寬、高并發(fā)、低時延可以增強多用戶高密并發(fā)、VR/AR/4K等大帶寬低時延場景的用戶體驗。

另外不同于Wi-Fi 5僅支持下行MU-MIMO，Wi-Fi 6能支持上行和下行OFDMA傳輸和上行、下行MU-MIMO傳輸，使得上行的數(shù)據(jù)傳輸速率也得到了提升。

如果選用了外置天線的AP，還需要繼續(xù)考慮配套的天線選型。

Wi-Fi 6e是Wi-Fi 6在6G頻段上的擴展，允許Wi-Fi使用6G整段連續(xù)的頻譜資源，即使使用160MHz組網(wǎng)，也有7個非重疊信道可供使用。所以6GHz頻段更適合需要更大帶寬、更低延遲的應用，例如統(tǒng)一通信、云計算、AR/VR等應用。不過6GHz也有自己劣勢，因為6GHz頻段的波長更短。短波適合高速傳輸，但是不適合長距離傳輸，而且衰減更大。

8.8 天線

網(wǎng)絡(luò)容量設(shè)計中，根據(jù)AP性能和實際需求選擇合適的AP。不同的AP款型，不同的網(wǎng)絡(luò)部署場景會搭配不同型號的天線。

天線是一種用來發(fā)射或接收無線電磁波的設(shè)備，天線有3個最基本的屬性：方向性、極化、增益。方向性是指信號發(fā)射方向圖的形狀，極化是電磁波場強矢量空間指向的一個輻射特性，增益是衡量信號能量增強的度量。天線按照水平方向圖和極化方式可以劃分為如下幾類。

8.8.1 按水平方向圖特性劃分

按照水平方向圖的特性劃分，可以把天線分為以下幾種類型：

?全向天線：

o全向天線在水平面內(nèi)的所有方向上輻射出的電波能量都是相同的，但在垂直面內(nèi)不同方向上輻射出的電波能量是不同的。

o方向圖輻射類似白熾燈輻射可見光，水平方向上360度輻射。

?定向天線

o定向天線在水平面與垂直面內(nèi)的所有方向上輻射出的電波能量都是不同的。

o方向圖輻射類似手電筒輻射可見光，朝某方向定向輻射，相同的射頻能量下可以實現(xiàn)更遠的覆蓋距離，但是是以犧牲其他區(qū)域覆蓋為代價的。

?智能天線

o智能天線在水平面上具有多個定向輻射和1個全向輻射模式。

o天線以全向模式接收終端發(fā)射的信號；智能天線算法根據(jù)接收到的信號判斷終端所在位置，并控制CPU發(fā)送控制信號選擇最大輻射方向指向終端的定向輻射模式。

8.8.2 按照極化方式劃分

按照極化方式劃分，可以分為單極化天線和雙極化天線。單極化和雙極化在本質(zhì)上都是線極化方式，通常有水平極化和垂直極化兩種。

?單極化天線：接收、發(fā)送是分開的兩根天線，一根天線中只包含一種極化方式。無線信號是水平發(fā)射水平接收或垂直發(fā)射垂直接收。故需要更多的安裝空間和維護工作量。

?雙極化天線：接收、發(fā)送是一根天線，一根天線中包含垂直和水平兩種極化方式。

8.8.?增益

天線是一種無源器件，根據(jù)能量守恒定律，無論天線的增益有多大，也無論使用多少根天線，總的發(fā)射功率并不會發(fā)生改變。天線是通過控制信號發(fā)射方向的方式，把能量集中在一定方向上來發(fā)送，從而實現(xiàn)增強指定方向上信號強度的目的。

編輯：黃飛

?