無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)容量設(shè)計(jì)

　　WLAN網(wǎng)絡(luò)通過(guò)無(wú)線信號(hào)（高頻電磁波）傳輸數(shù)據(jù)，隨傳輸距離的增加無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度會(huì)越來(lái)越弱，且相鄰的無(wú)線信號(hào)之間會(huì)存在重疊干擾的問(wèn)題，都會(huì)降低無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)質(zhì)量甚至導(dǎo)致無(wú)線網(wǎng)絡(luò)無(wú)法使用。為改善無(wú)線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，使其滿足客戶的建網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求，需要對(duì)WLAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)規(guī)劃出使用的AP款型和數(shù)目、安裝點(diǎn)位和方式、線纜部署方式；保障網(wǎng)絡(luò)覆蓋無(wú)盲區(qū)、覆蓋效果好，上網(wǎng)速度快，提升網(wǎng)絡(luò)使用體驗(yàn)。如果前期不進(jìn)行網(wǎng)規(guī)設(shè)計(jì)，后期安裝完成AP后，再進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化整改可能會(huì)需要重新安裝AP、布放線纜，返工操作非常不便。

　　無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)計(jì)

　　網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)計(jì)是指針對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的普通區(qū)域、簡(jiǎn)單區(qū)域或VIP區(qū)域進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃，保證每個(gè)區(qū)域覆蓋范圍內(nèi)的信號(hào)強(qiáng)度能滿足用戶的要求，并且解決相鄰AP間的同頻干擾問(wèn)題。

　　單個(gè)AP無(wú)線信號(hào)覆蓋范圍有限，需要部署多個(gè)AP實(shí)現(xiàn)完整的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。每個(gè)AP的覆蓋范圍可以通過(guò)計(jì)算和工具仿真的方式得出合適的結(jié)果。

　　1.1 覆蓋計(jì)算

　　參考無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋得知，全向天線通過(guò)覆蓋半徑、定向天線通過(guò)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(hào)的有效傳輸距離才能計(jì)算出來(lái)。下面介紹如何計(jì)算有效傳輸距離。

　　在不考慮干擾、線路損耗等因素時(shí)，接收信號(hào)強(qiáng)度的計(jì)算公式為：

　　接收信號(hào)強(qiáng)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(hào)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(hào)傳輸距離（室內(nèi)和室外覆蓋場(chǎng)景為m，回傳場(chǎng)景為km））

　　室內(nèi)半開(kāi)放場(chǎng)景

　　2.4G：L=46+25lg（d）

　　5G：L=53+30lg（d）

　　路徑損耗與信號(hào)傳輸距離關(guān)系典型值參考表1：

　　表1 室內(nèi)半開(kāi)放場(chǎng)景

　　室外覆蓋場(chǎng)景

　　2.4G和5G：L=42.6+26lg（d）+20lg（f）

　　路徑損耗與信號(hào)傳輸距離關(guān)系典型值參考表2：

　　表2 室外覆蓋場(chǎng)景

　　回傳場(chǎng)景

　　5G：L=32.4+26lg（d）+20lg（f）

　　路徑損耗與信號(hào)傳輸距離關(guān)系典型值參考表3：

　　表3 回傳場(chǎng)景

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

　　假設(shè)計(jì)算室內(nèi)半開(kāi)放場(chǎng)景下5G射頻信號(hào)有效傳輸距離，已知邊緣場(chǎng)強(qiáng)信號(hào)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(jī)（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(hào)強(qiáng)度取值為邊緣場(chǎng)強(qiáng)信號(hào)。

　　接收信號(hào)強(qiáng)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 - ［53+30lg（d）］ - 8 + 0

　　d = 10

　　可以計(jì)算出5G射頻信號(hào)有效傳輸距離為10m。

　　1.2 覆蓋設(shè)計(jì)

　　從信號(hào)強(qiáng)度的計(jì)算公式可以得知，通過(guò)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(qiáng)信號(hào)強(qiáng)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(guó)家法律法規(guī)要求，不能無(wú)限提升，其取值需要參照不同硬件設(shè)備和國(guó)家法律法規(guī)要求在可行的范圍內(nèi)變化。AP布放時(shí)應(yīng)盡量避免或減少障礙物的遮擋，以減少障礙物引起的信號(hào)衰減。路徑損耗則直接影響AP的覆蓋范圍。

　　通過(guò)公式初步計(jì)算出單個(gè)AP的覆蓋距離，然后設(shè)計(jì)多個(gè)AP共同組成完整的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。如圖1所示，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(jì)算出所需AP的數(shù)目和布放位置。具體的操作步驟請(qǐng)參考網(wǎng)規(guī)示例。

　　圖1 覆蓋設(shè)計(jì)和容量設(shè)計(jì)

　　1.3 信道規(guī)劃

　　由于需要使用多個(gè)AP組成完整的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，為避免無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域出現(xiàn)覆蓋盲區(qū)，保證無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的漫游體驗(yàn)，相鄰AP間網(wǎng)絡(luò)不可避免的會(huì)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。通常建議如圖2所示的蜂窩覆蓋部署方式。

　　圖2 水平方向信道規(guī)劃

　　如果在多層樓層中部署無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，垂直方向上也要規(guī)劃互不干擾的信道。如圖3所示。

　　圖3 垂直方向信道規(guī)劃

　　網(wǎng)絡(luò)容量設(shè)計(jì)

　　網(wǎng)絡(luò)容量設(shè)計(jì)是根據(jù)無(wú)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(lái)設(shè)計(jì)部署網(wǎng)絡(luò)所需的AP數(shù)量，確保無(wú)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。

　　2.1 容量設(shè)計(jì)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(duì)帶寬的要求不一樣。如觀看高清視頻的終端，其帶寬要求會(huì)大于僅瀏覽網(wǎng)頁(yè)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(fèi)的情況。

　　終端數(shù)目是網(wǎng)絡(luò)計(jì)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(zhǔn)確的數(shù)目。

　　并發(fā)率

　　并發(fā)率是指同一時(shí)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(jì)算出同一時(shí)間使用網(wǎng)絡(luò)的平均終端數(shù)。

　　單AP性能

　　不同款型的AP，推薦的典型并發(fā)接入終端數(shù)不一樣，具體推薦值請(qǐng)參考AP選型策略。

　　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(yàn)，總結(jié)常見(jiàn)場(chǎng)景下的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)、推薦AP選型。相應(yīng)信息可參考圖4所示位置獲取。

　　圖4 經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和推薦AP

　　AP布放設(shè)計(jì)

　　通過(guò)WLAN Planner設(shè)計(jì)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(shí)際情況對(duì)AP的實(shí)際布放位置、布放方式和供電走線原則進(jìn)行修正確認(rèn)。

　　3.1 AP布放原則

　　各場(chǎng)景下AP布放原則基本一致，需考慮以下幾點(diǎn)：

　　減少無(wú)線信號(hào)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(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域。

　　AP遠(yuǎn)離干擾源。

　　安裝美觀。尤其對(duì)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。

　　3.2 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(chǎng)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(shì)：
　　復(fù)用數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)線就可以供電，無(wú)需另外布線，減少施工成本。
　　無(wú)需另外購(gòu)買電源適配器，節(jié)省經(jīng)濟(jì)投入。

　　采用電源適配器供電會(huì)要求AP附近有供電電源，PoE供電無(wú)此要求，通常只需要一個(gè)PoE接入交換機(jī)為AP提供PoE輸入。

　　部署PoE供電時(shí)需要注意：

　　網(wǎng)線越長(zhǎng)，供電越弱，通常推薦網(wǎng)線長(zhǎng)度不超過(guò)80m。具體實(shí)際的網(wǎng)線最大長(zhǎng)度取決于網(wǎng)線類型、AP類型，請(qǐng)參考對(duì)應(yīng)AP的硬件安裝與維護(hù)指南中的線纜連接說(shuō)明章節(jié)。

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

　　PoE電源適配器供電

　　實(shí)際情況下，在室外場(chǎng)景或少數(shù)無(wú)法使用PoE網(wǎng)線供電的室內(nèi)場(chǎng)景，通常采用PoE電源適配器供電，PoE電源適配器如圖5所示。