无线网络信号（AP）解决方案 一、 概述 　　WLAN（Wireless Local Area Network 无线局域网）属于一种短距离无线通信技术，它是以

无线网络信号（AP）解决方案

 

             

一、  概述

　　WLAN（Wireless Local Area Network 无线局域网）属于一种短距离无线通信技术，它是以无线AP信号为传输媒介构成的计算机局域网络，通过无线射频技术在空中传输数据、话音和视频信号。无线局域网可以在一些特殊的应用环境中弥补依靠铜缆或光缆构成的有线局域网的不足，实现网络的延伸，使个人计算机能够迅速、方便地解决以有线方式不易实现的网络连通问题。

　　最基本的WLAN无线侧设备包括AP、无线终端、Wireless Bridge等几类。

　　AP（Access Point 无线接入点），AP相当于基站，AP的主要作用是将无线网络接入以太网，其次要将各无线网络客户端连接到一起，相当于以太网的集线器，使装有无线网卡的PC可以通过AP共享有线局域网络甚至广域网络的资源，一个AP能够在几十至上百米的范围内连接多个无线用户。

　　Wireless LAN Card（无线网卡），一般有PCMCIA、ISA、PCI等几种，主要有用于便携机的PCMCIA无线网卡，和用于台式机的USB无线终端安装到PC上，相当于无线MODEM。

　　Wireless Bridge（无线桥接器），主要是用来进行长距离传输（如两栋大楼间连接）时使用，由AP和高增益定向天线组成。无线局域网AP天线可选择定向型（Uni-direction）和全向型（Omni-direction）两种。

　　无线局域网的用户端有两种基本的工作方式：一种为Infrastructure （构架）模式，接入无线局域网的PC机通过AP接入以太网或通过AP彼此共享网络资源；另一种为对等模式，使用Peer to Peer（对等网络）操作系统，构成一个Ad hoc（简易网络），使多个安装了IEEE 802.11b标准产品的PC机相互连接，无需通过AP，共享资源。

二、WLAN工程设计计算

1、WLAN室内传播模型

　　无线局域网室内覆盖的主要特点是：覆盖范围较小，环境变动较大。一般情况下我们选取以下两种适用于WLAN的模型进行分析。由于室内无线环境千差万别，在规划中需根据实际情况选择参考模型与模型系数。

　　 (1) Devasirvatham模型

　　Devasirvatham模型又称线性路径衰减模型，公式如下：

　　Pl(d,f)[dB]为室内路径损耗＝

　　   

　　其中，为自由空间损耗＝

d：传播路径；f：电波频率；a：模型系数

　　 (2) 衰减因子模型

　　就电波空间传播损耗来说，2.4GHz频段的电磁波有近似的路径传播损耗。公式为：

　　PathLoss(dB) = 46 +10* n*Log D（m）

　　其中，D为传播路径，n为衰减因子。针对不同的无线环境，衰减因子n的取值有所不同。在自由空间中，路径衰减与距离的平方成正比，即衰减因子为2。在建筑物内，距离对路径损耗的影响将明显大于自由空间。一般来说，对于全开放环境下n的取值为2.0～2.5；对于半开放环境下n的取值为2.5～3.0；对于较封闭环境下n的取值为3.0～3.5。典型路径传播损耗理论计算值如表1。

2、AP信号链路损耗计算

　　根据模型，室内路径损耗等于自由空间损耗加上附加损耗因子，且随距离成指数增长。接收电平估算公式如下：

　　Pr[dB]=Pt[dB]+Gt[dB]_Pl[dB]+Gr[dB]

　　其中：Pr[dB]为最小接收电平，即为AP在不同传输速率下的接收灵敏度；

　　Pt[dB]为最大发射功率；

　　Gt[dB]为发射天线增益；

　　Gr[dB]为接收天线增益；

　　Pl[dB]为路径损耗；

　　我们可以对AP信号极限传播距离作如下理论计算：

　　假设天线发射和接收增益为零，AP发射功率为16.2dBm时，理论室内传播最大距离如表2所示。

3、AP信号穿透损耗

　　现阶段可提供的2.4GHz电磁波对于各种建筑材质的穿透损耗的经验值如下：

　　● 隔墙的阻挡（砖墙厚度100mm ~300mm）：20-40dB；

　　● 楼层的阻挡：30dB以上；

　　● 木制家具、门和其他木板隔墙阻挡2-15dB；

　　● 厚玻璃（12mm）：10dB（2450MHz）

　　另外，在衡量墙壁等对于AP信号的穿透损耗时，需考虑AP信号入射角度。一面0.5米厚的墙壁，当AP信号和覆盖区域之间直线连接呈45度角入射时，相当于1米厚的墙壁；在2度角时相当于超过14米厚的墙壁。所以要获取更好的接收效果应尽量使AP信号能够垂直穿过（90度角）墙壁或天花板。

4、AP室内覆盖规划

　　在规划WLAN网络时，首先考虑到的是满足AP跟无线网卡信号的交互，以及用户可有效地接入网络，因此如何保证无线信号覆盖范围是AP选点必须要考虑的因素。由于WLAN工作频段较高，灵敏度低（与移动基站/手机相比），信号反射和绕射损耗较大，有几种不同的室内覆盖方案，可供规划人员跟据现场实际情况进行选择参考。

　　在设计之前一定要进行现场勘测，现场勘测主要了解以下几点：

　　● 了解覆盖区域的面积，信号覆盖质量要求，不同的地点有不同的覆盖要求。

　　● 考察覆盖区域的现有信号分布情况，了解信号的盲点、热点和信号碰撞区域；

　　● 考察覆盖区域建筑物的构成，对信号的阻挡情况；

　　●  信号的接入位置与方式；

　　● 考察设备可以安装的位置。

经过现场环境勘查后，可根据实际情况选择几种不同的规划方案。

 

三、 共PHS室内分布系统覆盖方案

1、方案适用范围和使用要求

　　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重要的公用场所，满足如宾馆、酒店、机场、会议中心等地区的覆盖要求，但不适合有较高容量需求的网络。

使用要求：该系统为室内覆盖系统，要求设备安装在室内运行。

2、PHS+WLAN室内分布式系统 　

    图1为PHS+WLAN室内分布式系统的示意图。整个系统主要由CS、AP、合路器、耦合器、功分器、RF电缆和室内天线等部分组成。

　　CS和AP的信号经合路器合成后，通过分布式系统传送到各个天线端口。

　　耦合器将输入信号分成不平衡的两路，大部分信号能量通过主路输出，小部分信号通过耦合路输出。目前常用的耦合器有5dB、7dB、10dB、15dB和20 dB几种。当信号需要被传送到不同楼层时，耦合路输出的小部分信号用来覆盖当前楼层；主路输出的大部分信号能量用来进一步覆盖别的楼层。覆盖同一楼层时，如果不同支路的馈线损耗差别较大时，也可能需要使用耦合器。

　　如果各支路损耗基本相等时，可以使用功分器，它将输入信号均分成几部分。目前常用的有二功分器、三功分器和四功分器。

　　常用的RF电缆有7D FB、10D FB、1/2"等。不同的电缆粗细不同，引入的损耗也不同。如果在不同楼层间传送信号时，为了减小损耗，通常采用较粗的10D FB 或 1/2" 电缆；如果在同一楼层间，损耗不是太重要的因素时，可以采用较细的7D FB 电缆。另外还要考虑成本和施工方便性等因素。较粗的电缆引入的损耗较小，但是成本较高，施工也较不方便。

　　相比于无线覆盖方式而言，分布式系统有如下优点：

　　● 可以比较方便地控制信号在整个建筑物中的分布，使得各个天线端口输出的信号功率基本相同。

　　● 有效地保证信号和通信质量。

　　● 有效地控制室内基站的信号，使得它不会对建筑物周围外部基站产生严重干扰。

3、链路预算

　　 (1) 2.4GHz室内无线传播损耗模型

　　图2是一个典型的PHS+WLAN室内分布式系统的天线安装示意图例。楼层高为4.5m，天线安装在高度为3m的天花板上。

                          
图2  PHS+WLAN室内分布式系统天线安装示意图

　　室内的无线传播损耗会受到很多因素的影响，包括建筑物的结构、建筑材料、室内家具分布等。基于大量的实际测试，针对2.4GHz的WLAN频段，本文档总结了5种典型的室内无线传播环境的损耗模型如图3所示，供工程师进行室内覆盖设计时参考。

                       
图3 不同传播模型的无线损耗

　　 (2) 线路插损计算

　　除了无线传播损耗外，室内分布系统的有线部分也会引入一定的插损。表3是主要无源器件的插损表。对每一个天线端口，将信号经过的所有器件的插损累加就得到该路的线路插损值。

　　 (3) 链路预算

　　在进行PHS+WLAN室内分布式系统的设计时，首先需要根据覆盖要求进行链路预算。由于WLAN工作频段（2.4GHz）比PHS工作频段（1.9GHz）高，相同的链路对于WLAN信号来说损耗更大，整个系统链路受限于WLAN信号。因此本文档仅以WLAN的链路预算为例进行考虑。基本步骤如下；

　　● 根据所要达到的传输速率要求，确定上、下行接收机所要求的接收灵敏度。

　　● 根据所得到的基站（AP）和终端（WLAN移动终端）的接收灵敏度，同时考虑人体衰耗和对数正态阴影冗余，得到在覆盖点所需要的信号强度。

　　● 根据发射机（AP和WLAN移动终端）的发射功率，得到上、下行允许的链路损耗。该值包含两部分：无线传播损耗和有线部分插入损耗。

　　● 参考无线传播模型，确定该点与天线之间的无线传播损耗值，从而确定有线部分允许的插入损耗。

　　● 根据得到的允许插入损耗值，进行分布式覆盖系统的设计。

　　从上面传播模型测试中可以得到，如果覆盖距离为20m时，无线传播损耗最大为85dB左右。建议在设计时，取85dB为允许的无线传播损耗值。经过仿真和实际测试，我们得到如下结果：设计传输速率为1Mbps时，允许的插入损耗为20dB；传输速率为11Mbps时，允许的插入损耗为11dB。

　　需要说明的是，如果插入损耗对于PHS覆盖能够满足要求，但不能保证WLAN的覆盖要求时，可以考虑用2个或多个AP与一个PHS基站共用一套室内分布式系统。

四、 结论

　WLAN项目实施的成败关键在于能否为用户提供高质量的服务，其中最重要的一点，也是最基本的一点，为用户服务区域提供良好的WLAN信号覆盖。相对于室外开阔地带而言，室内的应用更容易产生覆盖盲点，因此室内覆盖问题，是WLAN项目成败的关键问题。本文主要阐述了共PHS室内分布式系统覆盖方案。这些方案在实际应用中较多，充分利用了PHS网络资源，对WLAN项目规划和建设具有一定的指导意义。

WLAN信号频率高，损耗大，对于室内空旷无阻隔的区域，天线点可覆盖的范围较大，可根据现场情况合理设计天线点位置和发射功率。WLAN信号穿透障碍物的能力较差，损耗大，设计时会合理安排天线点位置，尽量让信号只穿透一堵薄墙进入覆盖区域，尽量不让信号穿透损耗大的障碍物，对于内部有隔断的区域，天线发射功率建议设计到13dBm以上，覆盖半径控制在10米左右，尽量不超过15米，但也要根据楼宇覆盖区域的实际情况灵活掌握天线的覆盖范围和发射功率。

合理进行WLAN系统的频率规划，尽量避免或减少系统间的同频干扰。不稳定是无线通信的本性，影响WLAN用户无线上网速率的因素很多，也很复杂，一般来说，在没有外部干扰，且并发用户较少时，接收信号强度好的地方上网速度也快。但随着连接至同一个AP的用户逐渐增加时，每用户的上网速度将下降，所以应及时通过网管系统观察AP的忙时并发用户数，对于用户很多的热点区域及时进行扩容。

天线明装在天花板下方还是暗装在天花板上方对实际的接收功率影响很大，因为WLAN本身频段高，要求的覆盖场强也高，尽量协调业主让天线能够安装在天花板下方。

天线暗装在天花板吊顶内时，必须固定牢固，保证天线水平，以保证信号的正常传播。不能随意将天线扔在天花板吊顶内或固定的方向不对使天线不水平，这样会影响某些方向的覆盖效果。

按现有的天线设计发射功率值，在施工工艺和设备工作状态均正常时，天线正下方的接收场强应在-35dBm左右，信号大小波动不能过大。如在天线下方测得的接收场强低于-45dBm，就要检查施工工艺或AP、干放的工作状态了。集成商自检时应测试每根天线正下方的接收功率，在-35dBm左右且波动不大为正常。

五、安装要求

1、覆盖点勘查

　　在进行设计、施工之前，必须对室内覆盖系统的站点进行必要的勘查，并且记录如下信息：

　　● 建筑物的总体构造及室内空间分布情况。

　　● 室内各种墙、隔断等的材料、厚度等情况。

　　● 可能安装设备的位置。

　　● 可能布线的路径。

　　● 终端用户的分布。

　　● 天线的安装位置。

2、天线安装位置选择

　　堪点过程中最重要的一点就是确定天线的安装位置，它应该尽量符合以下原则：

　　● 尽量靠近需要覆盖的目标区域和人群，比如办公区域，保证良好的覆盖效果。

　　● 尽量安装在比较开阔的地点，保证天线的覆盖效率。

　　● 天线在目标区域内比较均匀的分布。

　　考虑到空间损耗和系统特征，设计一个天线的覆盖距离时，如果需要达到11Mbps的传输速率，可以参考以下原则：

　　● 开阔空间内，设计覆盖距离尽量不要超过30m。

　　● 如果天线目标区域之间有20mm左右薄墙阻隔时，设计覆盖距离尽量不要超过20m。

　　● 如果天线与目标区域之间有较多高于1.5m的家具等阻隔时，设计覆盖距离尽量不要超过20m。

　　● 如果天线安装在长走廊的一端，设计覆盖距离尽量不要超过20m。

　　● 如果天线与目标区域之间有一个拐角时，设计覆盖距离尽量不要超过15m。

　　● 如果天线与目标区域之间有多个拐角时，设计覆盖距离尽量不要超过10m。

　　● 不要进行隔楼层进行覆盖。

六、方案设计内容

1、方案设计

XXXXXX共有X层.......

2、设计依据：

●AP信号链路损耗计算

●AP信号穿透损耗

七、产品简介

1、美国UBNT室内吸顶式无线AP（UBW-1AR）

采用自主无线操作系统AirOS,UBW-1AR可以通过软件控制使其工作于点对点或点对多点模式。UBW-1AR支持并改进了802.11a和WDS协议,使其能通过级联方式扩大通信距离。对WMM（无线）的支持更是为UBW-1AR的无线视频，音频数据传输提供了技术保证。
1）、可广泛应用：
    ● 无线视频监控（公安，军队，油气田管道，森林防火防盗。厂矿作业，仓库，小区等重点区域监控）
    ● 企业无线局域网互联
    ● 运营商WISP大客户接入
    ● Wi-Fi无线覆盖
    ●农村信息化建设无线网络接入
产品优势：
    ● 性价比高：UBW-1AR是目前国内最具性价比竞争力的远距离无线网桥；
    ● 组网灵活：UBW-1AR支持点对点，点对多占，无线中继WDS等模式；
    ● 高链路质量：专利的AAP技术和优化的802.11 协议为其高速，远程，稳定的无线链路提供了持术保障。内置22dBi 天线，保障通信距离达50Km；提供标准N型天线接口，可外接扇形，蝶形及全向天线；
    ● 多重安全措施：无线信道宽度可调，WEP，WPA，WPA2 加密，MAC地址过滤，二层终端用户隔离等；
    ● 安装简单，环境适应性强：纯中文WEB方式界面，使初次接触的用户也能快速操作。
2）、技术特点：
    ● 兼容802.11a协议无线终端，支持WDS协议；
    ● 远距、稳定、高速：内置专利技术的AAP天线，以及增强的802.11协议，支持更远、更稳定的无线传输；
    ● 多重安全措施：信道宽度可选，支持64/128bit加密、WPA、WPA2、MAC地址过滤、支持二层隔离等多种安全方式，使无线通信更加隐藏安全。
    ● 支持QoS服务、提供语音、视频等应用服务质量保证；
    ● 全中文操作界面，配置管理更加容易、简单，直接用WEB方式在线软件升级。
3）、技术指标：
无线接入特性
工作频段：5.725GHZ~5.825GHZ(IEEE802.11a)
信道宽带：40Mhz、20Mhz、10Mhz、5Mhz(软件可调)
天线波束：集成天线最小6°（方位角和 俯视角）
发射功率：26dBm
接收灵敏度：-94dBm
数据速率:6,9,12,18,24,36,48,54Mbp
网络能力和物理特性
网络接口：以太网10/100BASE-TX;PoE供电
支持协议：IPv4、UDP、TCP、ICMP、Telnet、SNMP、DES、WDS、STP、RSTP。
QoS功能：支持WMM(无线多媒体)协议
设备尺寸：3千克（集成天线）
供 电：12V@1A以太网供电（4、5正极，7、8负极）
电源功耗：6.5瓦
工作温度：-40℃~ + 85℃
工作湿度：5% ~ 95%（非凝结）
外壳结构：防腐、防雨、防晒
外壳强度：ETSI300-019-1.4
可选附件：浪涌抑制器、外接天线等；
FCC认证：工信部无线管理局入网核准证。 

2、美国UBNT室内无线AP（UBT-N2）

 

（2.4GHz 802.11B/G 400MW 10dBi内置天线，传输15KM 25MB带宽适合无线覆盖与点对点传输信号，推荐使用）高性价比组网灵活 高速 远程 稳定多重安全措施 安装调试方便。
     NanoStation2是美国UbiquitiTM Networks公司推出的ISM（2.4GHz）频段无线产品。是目前国内体积最小、重量最轻、功能实用、性能稳定、最具性价比竞争力的室外型无线网桥。
     NS2采用一体化外壳设计，通过网线PoE方式供电，中文操作系统，极大地简化了设备安装和使用。由于采用专利天线技术，NS2依靠内部天线（设备有外接天线端口），就能达到15公里通信距离。
     NS2创造性地兼容并扩展了传统无线通信协议，采用自身专用的无线操作系统AirOS，提高了远距离通信效率和抗干扰能力。使其既可以作为点对点和点对多点远程接入无线网桥，还能作为Wi-Fi网络的无线覆盖基站AP，多个NS2之间可以构建Wi-Fi Mesh无线覆盖网络。NS2对WMM（无线多媒体协议）的支持更是为NS2的无线视频、音频数据传输提供了技术保证。
     NS2丰富的功能、高链路质量和极具竞争力的性价比，使其能广泛地应用于多种行业：
    ●无线视频监控（公安、油气田管道、森林防火防盗、部队岗哨、厂矿作业、仓库、小区等重点区域监控）
    ●企业无线局域网互联
    ●运营商WISP大客户接入
    ●Wi-Fi无线覆盖
1）、技术参数：
无线接入特性
工作频段：2.412GHz～2.472GHz (IEEE802.11b/g)
信道宽带：20Mhz,10Mhz,5Mhz（软件可调）
天线特性：10dBi双极化内置天线；外接天线
天线波束: 60度（方位角）；30度（俯仰角）
发射功率：10~26dBm（可调）
接收灵敏度：-97 dBm
数据速率：1,2,5.5,11,6,9,12,18,24,36,48,54Mbp

网络能力和物理特性
网络接口： 以太网10/100BASE-TX；POE供电
最高带宽：25Mbps（TCP/IP Throughput）
支持协议：IPv4、UDP、TCP、ICMP、Telnet、
WEP/WPA、WDS、STP、RSTP、Multicast
QoS功能： 802.11e / WMM 支持无线多媒体功能
网管功能：支持标准SNMP协议
设备尺寸：26.4cm×8cm×3cm
设备重量：0.4千克
供电： 12V@1A以太网供电（4&5 +, 7&8 -）
电源功耗： 最大5瓦
工作温度：-20℃～+70℃
工作湿度：5%~95％（非凝结）
外壳结构： 防腐、防雨、防晒
外壳强度：ETSI300-019-1.4
可选附件：浪涌抑制器、外接天线等
FCC认证：工信部无线电管理局入网核准 

八、设备及安装调费用

设备及安装调费用预算(含税)

序号	设备名称	型  号	品牌	数量	单位	单价	小计
一、设备费用
1	吸顶式无线AP	UBW-1AR	美国UBNT	9	个
2	支架式无线AP	UBT-N2	美国UBNT	4	个
3	原装网线	超五类非屏蔽	美国AMP	2	箱
4	网络水晶头	原装RJ45	美国AMP	1	盒
小计：						27680.00
二 、安装辅助材料
1	PVC线管	￠20	联塑	300	米
2	电源线	RVV3*1.5	联讯	200	米
3	安装配件	含各种接插件、安装配件。		1	项
小计：
A	设备费用:			1	项
B	安装辅助材料:			1	项
C	安装调试费：			1	项
	总计金额人民币元：A+B+C
	优惠价大写总金额: 叁万叁仟元整（含税）

九、安装服务

1、建设工期：

1、所有设计文件和施工图在签约后当天交付。

2、设备订货周期为10天时间。

3、工程周期为提供施工进场后15天。（由于用户客房都在使用中，所以在施工的过程我们需要与用户进行安装时间的协调，避免对用户的使用造成影响。所以预计施工工期不一定非常准确。）

2、工程管理：

为确保日常使用不受工程影响,保证施工质量，并根据甲方特点与特殊性要求制定如下工程管理规则。

1、施工前准备

A、合同签订后，甲方和公司双方派出项目负责人，共同协商制订施工人员守则、施工要求的原则性文件，一经确定，照章执行。

B、施工前我公司将组织全体工作人员学习施工人员守则，施工要求等文件，对工程所需人员的组建实行严格把关，要求工作表现好，技术水平高。在此基础上明确工程的组织领导关系、权利和责任，确定各项目负责人名单，以便在组织上保证工程进度和质量。

C、派出：项目经理一名，主管工程师一名，技术工人若干名。

2、设备及材料

为确保工程质量，对工程中所需设备与材料必须实行严格把关。选用质量可靠、性能良好的设备和施工材料、严格按合同进货；主要设备全部采用进口部件。工程材料考虑到经久耐用和屏蔽效果，敷设管材采用镀锌钢管，线材采用国内名牌产品并直接从生产厂家进货。3、施工过程管理

根据甲方的情况，施工前办理好相应手续安排施工进度，分配施工任务，加强随工检查，在施工过程中采取如下措施：

A.    加强施工队伍管理，在整个施工过程中，施工人员实行统一的作息时间，统一食宿并要求其在施工中不得擅离职守。

B.    施工过程中，严格按照预先设计的施工图纸、制定的规范进行施工，明确规定不准擅自更改任何设计要求。

C.    总结经验，确保工程进度和质量。施工过程中每天晚上要组织员工对当天的施工情况进行汇报总结，及时发现问题，提出解决问题的方案；明确第二天的任务和要求，为第二天工程顺利进行做好准备工作，认真组织填写施工记录。

D.    随工进行质量检查是保证整体工程质量的关键。工程一开始就指定具有多年施工经验的工程师负责质量检查，严把质量关。管线敷设过程中注意所敷管线，接线盒的安全接地等要求。在进行管内穿线过程中，穿线前后都要用仪器进行测量检查。确保质量可靠，万无一失。

E.    施工过程随时接受甲方单位人员的监督和检查指导，及时征求意见，改进工作，提高工程质量，直至达到优质工程的要求。

3、工完成后质量检查与验收：

施工完成后，双方派出有关人员进行全面的质量检查，进行系统的总验收。完全达到双方签订的合同要求后，进行工程的总移交。如有不达到要求的地方，一定返工，直到达到要求为止。

4、服务：

1、服务期限设备质量保质期12个月（自设备发货之日起计算），整个系统免费保修一年（自系统验收之日起计算），在保修期内我公司每3个月回访用户一次并进行保养和维护，在保修期结束前，我公司按照惯例对整个系统进行一次彻底的保养和维护。在保修期满后二年内以最优惠价格供应维持设备正常运转所必需的附件、备件、工具和消耗品等，终身维护。

2、服务方式如系统出现问题，甲方可以通过电话、传真、E-MAIL等通讯手段通知我公司，讲清问题和故障情况，我们答复时间是2小时，通过电话、传真、E-MAIL等通讯手段解决问题；若仍不能解决问题，我公司技术人员在8小时内赶到现场解决问题。我公司准备一定数量的备件，以备及时更换。