1、WIFI 覆盖方案目 录一、WIFI 概述 3二、AP 设备分类及组网方式 41、WIFI 设备实现 方式分类 42、WIFI 设备应 用环境分类 53、应 用模式 6三、WIFI 覆盖区域划分 91、小范围室内覆盖(D 类)和大范围室内开阔区域(B 类):92、多楼层多间隔室内区域(A 类):103、住宅小区(C 类):104、室外区域( E 类):10四、WIFI 覆盖方案介绍 11(一)、室外 AP 覆盖 11(二)、室内 AP 覆盖 121、共用 GSM、WCDMA 分布系统覆盖方案 122)、独立 AP 布点覆盖方案 163)、交叉补点覆盖方案 17一、WIFI 概述WIFI 的全称
2、是 Wireless Fidelity,又叫 802.11b 标准,是 IEEE 定义的一个无线网络通信的工业标准。该技术使用的是 2.4GHz 附近的频段,该频段目前尚属没用许可的无线频段。其主要特性为:速度快,可靠性高,组网的成本较低。WIFI 作 为蜂窝移动通信的补充,WiFi 和 3G 应用的互补体现为两种网络技术在移动通信技术发展中将实现局部的融合,各自发挥优势、扬长避短,互补趋势集中体现在以下几个方面:1.语音和 VoWIFI相对于满足大话务量、多用户数的 3G 技术,基于 IP 技术的WIFI 网络更适合开展广播式的语音业务(PTT、多方会议、 长途通话、广告发布等)。2.广域覆
3、盖和区域覆盖下的数据业务相对于 3G 技术覆盖范围大、快速移动时仍能保持 144kbit 的数据速率的特点,WIFI 技术在特定区域内满足用户高速数据传输的需求具有绝对优势。3.无线信道资源的利用3G 分配的频率资源是有限的,而数据业务对 信道的占用率极高,影响其同时接入的语音用户数量。如果规划特定区域(比如商业中心人群密集区)内把数据业务转移到 WiFi/WiMAX 的公共数据通道无疑将大大提高 3G 无线网络资源利用率。二、AP 设备分类及组网方式无线接入点(AP, Access Point)也称无线网桥、无线网关,称为“ 瘦”AP。此无线设备的传输机制相当于有线网络中的集线器,在无线局域
4、网中不停地接收和传送数据;任何一台装有无线网卡的 PC 均可通过 AP 来分享有 线局域网络甚至广域网 络的资源。理论上,当网 络中增加一个无线 AP 之后,即可成倍地扩展网络覆盖直径;还可使网络中容纳更多的网络设备 。每个无线 AP 基本上都拥有一个以太网接口,用于实现无线与有线的连接。AP 只保留物理链路层和 MAC 功能,提供可靠、高性能的射频管理,包括 802.11 协议的无线连接;集中控制器 AC 集中所有的上层功能,包括安全、控制和管理等功能。“胖”AP,称之为无线路由器。无线路由器与纯 AP 不同,除无线接入功能外,一般具备 WAN、LAN 两个接口,多支持 DHCP 服务器、D
5、NS 和 MAC 地址克隆,以及 VPN 接入、防火墙等安全功能。“ 胖”AP 的特点是配置灵活、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。1、WIFI 设备实现 方式分 类从 WIFI 设备 的实现方式来看,WIFI 设备可分为三类:桥接型 WIFI 设备 、路由型 WIFI 设备、集中控制型 WIFI 设备。2、WIFI 设备应 用环 境分类从 WIFI 设备 的应用环境来看,WIFI 设备可分为室内型WIFI 设备和室外型 WIFI 设备,依据 应用方式和发射功率又可将这室内型和室外型 WIFI 设备进一步作如下细分:1)、室内
6、型 WIFI 设备可细分为:基于“胖”AP 的室内放装型:用于没有室内分布式系统的楼内 WIFI 覆盖,或者只需要对楼内局部进行覆盖的场合,如某些酒店只需对大堂或会议厅覆盖;基于“ 胖”AP 的室内分布型:借助室内分布式系统,实现对室内部分区域覆盖;基于“ 瘦”AP 的室内放装型(需要 AC 配合工作):当放装型AP 数目较多 时,为了很好地管理和控制 AP,满足用户室内漫游切换需要,特 别是 WIFI 用户集中的场景,选择瘦 AP 部署,配合AC 组 成一个大的 WIFI 接入子网;基于“ 瘦”AP 的室内分布型(需要 AC 配合工作):当楼层数目很多,需要部署很多室内分布型 AP 的情况下
7、,为了很好地管理和控制 AP,选择瘦 AP,配合 AC 组成一个大的 WIFI 接入子网。2)室外型 WIFI 设备可细分为:基于“胖”AP 的普通室外型:当需要 对室外局部区域 进行覆盖,且安装点具备丰富的有线资源条件时,选用这种类型;基于“ 胖”AP 的回传室外型:当需要对室外进行小规模的多点覆盖,且部分安装点不具备资源情况下,选用无线回传方式传输时, 选用此 类型;基于“ 瘦”AP 的普通室外型:当在室外较大区域内进行覆盖,需要多个 AP 部署时, 选用此类型;基于“ 瘦”AP 的回传室外型:当在室外采用“瘦”AP 覆盖时,在局部区域有线资源缺乏,需要采用无线回传方式时,选用此类型。室外
8、 WIFIMesh 设备 :当室外进行大规模连续的热区覆盖,且覆盖区域有线资源严重缺乏,选择此类型。3、应用模式从 WIFI 设备 的演进及设备的分类可知,由于 WIFI 应用的不断拓展,使得 WIFI 设备从单一的设备形态发展到多种 设备形态,促进了 WIFI 技术不断向前发展。如对于写字楼, 刚开始时只需对重要区域进行覆盖,所需的 AP 数量较少,此时采用“ 胖”AP设备;经过一段时间使用后,大家对 WIFI 的依赖 和需求都增加了,需要对 楼内进行全覆盖,此时需要部署大量的 AP,此时选择“瘦”AP 架构,可以简化网络的管理和控制,提高网 络的服务质量和安全;在 WIFI 业务应用从室内
9、延伸到室外公共 场所时,如休闲广场,需要 应用室外型 AP 设备,在一些室外区域有线资源匮乏,或工程建设环境临时性需要宽带接入,敷设有线资源成本高和难度大情况下,就需使用具有室外回传功能的 AP 或MeshAP。另外,对于不同形态的 WIFI 设备,很难断定哪种设备形态最优,这需要视具体的应用环境来选用恰当的 WIFI 设备类型。如体育场馆或会展中心,由于在有限的室内区域,人流集中,WIFI 业务需求量较大,此时应选择集中控制型 AC+AP 架构,并降低各 AP的发射功率,以减少每个 AP 的覆盖面积,使每个 AP 接入的用户数控制在一定的范围内,以确保每个用户都能得到一定的带宽;“瘦”AP
10、之间 的协同工作,保证了用户终端在漫游切换过程业务不中断,保证用户良好的业务体验。在小型的咖啡吧,或会议室,只需一二个 AP 覆盖时,可以选用“胖”AP 部署,最好选用“ 胖”、“瘦” 可转换的 AP 设备,当这些热点需要扩大成热区覆盖时,就可以自然地采用“瘦”AP 部署,确保这些“胖 ”AP 也能满足将来“瘦”AP 建设 的需要。总体而言,集中控制型 AC+AP 架构,其最大的 优点在于管理简单化, WIFI 设备的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,这大大减轻后台( 如网管平台)的压力。当使用基于 WAPI 技术的 WIFI 网络安全策略,当数字证书安装在“ 胖
11、”AP 上,由于“胖 ”AP 数量众多,所发起的众多的认证报文Session 数会 对认证服 务器产生很大压力;而采用“瘦”AP 时,数字证书安装在 AC 上,由于 AC 数量较少,因此 AC 发起的认证报文 Session 数大大少于 “胖”AP 发起的认证报 文 Session 数,因此大大减轻 WAPI 认证服务器的压力;同时,“胖”AP 是部署在公共场所,一般用户都有可能接触到 AP 设备,而 AC 设备是部署在机房,一般用户不可能接触到 AC 设备, AC 作为统一的认证点,将安全的管理和控制集中,因此安装在 AC 上的设备证书比安装在“胖”AP 设备上的数字证书更安全。三、 WIF
12、I 覆盖区域划分根据覆盖区域的面积大小、用途、容量需求等,我们将覆盖区域划分类型如下:1)、多楼层多间隔室内区域(A 类):酒店/宾馆、写字楼、 办公楼、医院、高校教学楼、图书馆等。2)、大范围室内开阔区域(B 类):机场候机厅、火车 站候车厅、 会展中心展览区、各类卖场、室内体育馆、大型记者招待室等。3)、小范围室内覆盖(D 类 ): 咖啡厅、茶室等休 闲场所、西餐 厅/ 快餐连锁店、联通/ 银行营业厅、汽车 4S 店、小型酒店会议室、小型商业楼宇会议室等。4)、住宅小区(C 类):普通住宅楼、大型住宅小区、超大型小区5)、室外区域(E 类):室外休 闲广场、步行街、室外体育馆、校园、工业园
13、区等。根据目前网络建设情况,我们要从已建站点和新建站点的投资、改造难 易程度、物业协调情况、功率需求等情况去分析具体的改造方案。1、小范围室内覆盖(D 类)和大范围室内开阔区域(B 类):首先,我们可以采用共用 GSM、WCDMA 分布系统覆盖方案。依据建网类型可以分为:新建室内分布系统及现有系统改造。其次,如果现网的 GSM、WCMDA 信号较好则采用独立 AP布点覆盖方案。2、多楼层多间隔室内区域(A 类):采用共用原 GSM、WCDMA 分布系统覆盖和交叉布点覆盖两种方案。如果个别楼层容量需求较大,则可增加独立 AP 覆盖。3、住宅小区(C 类 ):此类楼宇一般为高档住宅小区,线缆布放、
14、天线安装、光缆路由都比较难实施,物业协调比较困难。针对已建 GSM 和 WCDMA 分布系统的此类 站点,我们可以采用共用原 GSM、WCDMA 分布系统覆盖和交叉布点覆盖两种方案。如果原分布系统在方案设计时已经考虑功率预留,则可以忽略合路器的插损对原系统天线功率衰减的影响,同时根据容量需求和频点规划合理分配 AP 数量,根据需要选择滤波合路器的类型。此类楼宇的 GSM 和 WCDMA 网一般只覆盖了电梯和地下室,改造即使合路了 AP,也不能 满足住户室内的信号需求。因此需考虑通过大功率室外型 AP+室外天线来覆盖住户室内信号。如住户需要,可以考虑采用独立 AP 入户覆盖。4、室外区域( E
15、类 ):此类站点建网灵活,但是物业协调比较困难,投资方面主要体现在物业协调方面。针对此类站点的特殊性,我们一般采用独立室外型 AP 布点覆盖方案。根据容量需求,可以多个 AP 并用布点覆盖。因为室外型 AP 的 AP 的有效覆盖距离约为 100-300 米,如果目标覆盖区域面积较大,则需增加 AP 覆盖点位。四、 WIFI 覆盖方案介绍(一)、室外 AP 覆盖室外 AP 覆盖往往采用大功率 AP 和高增益天线,室外型AP 由外向里 发送信号,阻隔较少,高功率穿透力强。其应用场景主要是室外、没有室内覆盖的区域或小型楼宇,主要针对 C 类进行覆盖。对 于 D 类和 E 类可以采用室内 AP 覆盖结
16、合室外 AP 覆盖的方式予以解决,具体解决方案将在室内 AP 覆盖方式中阐述。该方式存在以下需要注意的问题。(1)室外 WIFI 信号和室内 WIFI 信号之间存在干扰,该方案需要对室内网络部署具有很强的控制能力,因此不适合提供家庭接入覆盖;(2)由于室内需要共享接入到室外 WIFI 接入设备,该方案需要考虑到信号覆盖和接入需求之间的关系;(3)WIFI 为共享带宽 ,无法保障 单个用户的带宽;(4)AP 的连接可采用有线中继、5.8GHzWIFI 网桥或 MESH网络;(5)采用室外覆盖方式建设时,应积极考虑共用 GSM 基站资源。WIFI 可共用的基站资源为机房、电源、传输、抱杆和铁塔等基
17、础设施, 暂不考虑共用 GSM 基站天馈线系统。如果是对高层楼宇进行室外 AP 覆盖,大中城市商务区热点楼层高度一般在 20 层以上。根据经验,一套室外 AP 设备配合定向天线,可以覆盖约 7 层高的楼。由于楼层较高,天线的垂直覆盖角度达不到要求,由于入射角度大,信号只有进行多次反射才能到达,因此会变得很弱。为了减小入射角度,那么就需要高楼附近能提供能使天线入射角度变小的楼房. (二)、室内 AP 覆盖现重点分析如何将 WIFI 引入室内分布系统或小区分布系统,根据不同的建网方式提出引入后存在的问题及相关的建议。1、共用 GSM、WCDMA 分布系统覆盖方案对于 WIFI/GSM/DCS/WC
18、DMA 三网合一的室内覆盖解决方案比传统的 WIFI 单独解决方案要具有更大的优势。其覆盖率高,成本低,建设周期短,无须再安装更多设备。因此通常建议采用该方式进行 WIFI 室内无 线覆盖。多网系统中合路器的使用势必要考虑其隔离度指标、组网方式及对系统功率的损耗。依据室内分布系统建设情况 WIFI 建设有以下几种思路:1)、新建室内分布系统新建工程方案设计规范中必须要求对 WIRI 进行规划,对合路器的损耗及满足所有网络边缘场强的要求提供研判。对于存在需求的室分站点,需对 WIFI 系统组网、系统容量及天线出口功率进行设计,建议采用二级合路方式进行设计。建设思路分为三个阶段:合理地将 WIFI
19、 融入多网方案的设计中并确保可实施性及具备良好的覆盖效果,做好WIFI 接口预 留但并不施工;多网系统施工阶段安装WIFI 设备只覆盖大 厅 及电梯厅等公共区域;完全依据方案设计对新建楼宇进行 WIFI 全覆盖。利用新建分布系统承载 WIFI 业务时,对室内分布的设计要求及硬件要求如下:a) 容量预测b) 频点规划c) 天线出口功率满足覆盖要求d) 多网合路方式e) AP 安装位置f) AP 切换问题g) 所有硬件需支持 WIFI2.4 频段建网初期可根据楼宇的性质及重要性进行组网。WIFI全覆盖预计投资将增加 30%,但避免了二次 进场施工。2)、已建室内分布系统将 WIFI 合路 进现有室
20、分系统不仅可以节约投资,而且利用现有传输等资源大大缩短了建网周期,是一种比较理想的建设思路。但由于大多数站点前期未做 WIFI 系统进行规划,改造难度显而易见。 对原有室内覆盖系统进行改造,需要注意无线频率、馈线损耗、源器件频段、发射功率、接收灵敏度等问题,改造室内分布系统时应考虑同时满足 GSM/DCS/3G/WIFI 共用室内分布系统需求;改造系统设计及硬件要求a) 确定原有室内分布系统规模,估算出每个接入节点之间的馈线、分配损耗;b) 了解原有功分器、耦合器的工作频段,保 证其在 WIFI 频段的可用性。若器件的工作频段不包括 WIFI2.4G 频段,则需要更换;c) 了解原有终端天线的
21、工作频段,保证其在 WIFI 频段的可用性,原则上天线在 WIFI 频段的 VSWR 不能大于 1.5,超过该 指标时,建议更换;d) WIFI 系 统接入时,必须使用滤波合路器,使原有和新接入系统损耗最小,根据需要选择滤波合路器的类型, GSM/DCS/WCDMA/WIFI为一级合路器,GSM/DCS/WCDMA 和 GSMg) AP 需要支持远端管理功能;h) AP 需要支持远端供电功能。相关问题及解决方法归纳如下:不建议增加一套 单独的 WIFI 系统进行覆盖,除非此站点电缆及器件不支持 2.4G 频段或存在覆盖严重不足等情况。对于具备条件接入 WIRI 系统的站点,首先要进行合理的方案
22、设计,提出可行性的改造方案,选择合路点和合路方式,并考虑WIFI 和 GSM/DCS/3G 信号覆盖之间的差异,合理规划天线点的位置,如有必要适当增加天线,从而 满足 WIFI 的覆盖要求。原有室内分布中已安装 GSM/CDMA/DCS/3G 合路器,引入WIFI 后如果采用二 级合路的方式,需增加GSM&DMA&DCS&3G/WIFI 双频合路器。如果原分布系统在方案设计时已经考虑功率预留,则可以忽略合路器的插损对原系统天线功率衰减的影响,因此我们只需 AP、合路器、施工费、二次进场的物业协调费用等投资。但如果考虑功率预留,将导致原有系统功率降低,造成其覆盖范围缩小。 对于原室分系统无有源设
23、备的站点,需增加干放设备以满足覆盖要求;原室分系统本身接入了有源设备的站点,需更换功率更大的设备或增加干放/直放站设备以满足覆盖要求。这样就造成了 WIFI 系统改造的同时需增加其它网络的有源设备的增加,同时也增加了相应的工作量。也可以考虑 将原有室内分布中已安装 GSM/CDMA/DCS/3G 合路器拆除,采用一级合路的方式,对于单个 AP 可覆盖的区域前加装 GSM/DMA/DCS/3G/WIFI 四频合路器,使整个系统功率的衰减量保持不变,被拆除的合路器作为备品备件用于其它项目。改造站点器件及电缆使用量及工作量 较少,考虑到因传输资源不足需重新布放、二次进场物业协调、存在 较多利旧施工及
24、拆除施工等方面的因素,需考虑是否依据新建室内分布定额核算工作量。适用范围: 进行中大规 模的室内覆盖,系 统结构较复杂。主要用于中等面积的盲区覆盖或者重要的公共场所,满足 A 类、B 类、D 类部分区域的覆盖,适合含有较高容量要求的网络。2)、独立 AP 布点覆盖方案对于中小型规模室内覆盖、小面积盲点覆盖或重要的公共场所的覆盖及容量要求,由独立 AP 布点覆盖。一般来说,普通办公环境,要求中等密度连续覆盖时,或者用户只对若干个单个房间实现热点覆盖的情况下,AP 的规划较为简单。比如酒店的公共休息区、小酒吧、咖啡厅、西餐厅等区域,通常面积都不大(小于 100 平方米),每个场所所放一个 AP 即
25、可满足覆盖要求。对于大面积区域或者稍复杂的应用环境,且用户对传输速率和信号质量要求较高时,建设 WIFI 时需要对 AP 的架设位置、AP 采用频点、 AP 隔离距离等进行专门的规划。此 类区域的 WIFI 规划,首先,需要综合考虑覆盖和容量两方面的因素,在了解用户覆盖范围和覆盖密度需求的基础上,确定该网络所需 AP 数量及其 摆放位置;然后,再根据各 AP 的摆放位置,参考一定原则来确定各 AP 应设定占用的频点。从覆盖角度而言,需考虑现场的无线传播环境、空间面积、平面分布、建筑材料等来确定单个 AP 在该空间内可能的覆盖范围和效果。从容量角度而言,要收集预计该区域内客户端可能的用户数量与密
26、度,应注意用户对数据速率的要求、同时联机数量等种种因素,这 些因素都会影响到联机的质量和速率,故依实际环境的不同,规 划方案也会有较大差异。3)、交叉补点覆盖方案进行中大型规模的室内覆盖,系统结构设计较复杂,工程改造量相对较小,采用 WIFI 信号源接入室内分布系统,辅以独立AP 布点覆盖少数盲点,最终达到无缝覆盖的良好效果。既可满足公共场所开阔地带,如楼宇大厅、电梯厅、机场的覆盖要求,又可兼顾如写字楼、政府部门办公楼、宾馆、酒店、会议中心等存在中度容量需求。AP 信号源接入分布系统,设计要求及硬件改造要求与共GSM、WCDMA 分布式系 统覆盖方案基本相同。当原有 GSM 室内系统的天线分布位置不满足 WIFI 的覆盖能力、范围要求时,可不考虑对天线做移动或通过改变功率分配器增加终端天线,而是采用独立 AP 规划方法, 对少量热点进行覆盖补盲。此方案具有规划较灵活的特点,设计前者先预评估工程改造量和覆盖将达效果,综合考虑下,制定出较理想的工程方案。