WLAN宏覆蓋解決方案 38P

1、WLAN宏覆蓋解決方案目錄nWLAN室外宏覆蓋場景及覆蓋方案室外宏覆蓋場景及覆蓋方案nWLAN室外宏覆蓋關(guān)鍵技術(shù)nWLAN宏覆蓋產(chǎn)品室外宏覆蓋的場景應(yīng)用商業(yè)街道/步行街等城鎮(zhèn)居民小區(qū)室外宏覆蓋的場景應(yīng)用市民廣場/公園等郊區(qū)/農(nóng)村/景區(qū)等室外宏覆蓋場景分析場景類型場景類型場景建筑特點(diǎn)場景建筑特點(diǎn)場景人群特點(diǎn)場景人群特點(diǎn)覆蓋要求覆蓋要求其他其他1.商業(yè)街區(qū)/步行街建筑群集中，高低不等，站點(diǎn)選擇難人員流動(dòng)性強(qiáng)；手機(jī)終端較多；并發(fā)用戶和流量要求一般注重覆蓋面積，網(wǎng)絡(luò)帶寬要求一般。周邊建筑室內(nèi)一般已有WLAN覆蓋2.市民廣場/公園場所空曠，有線資源難部署，站點(diǎn)選擇較難人員流動(dòng)性強(qiáng)；并發(fā)用戶和流量要求較低

2、注重覆蓋面積，網(wǎng)絡(luò)帶寬要求較低3.居民小區(qū)建筑較整齊規(guī)律，站點(diǎn)易選取帶寬需求高，并發(fā)用戶較多厚覆蓋+高質(zhì)量：注重網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。部分小區(qū)有線難到達(dá)；緩解高峰期2G/3G流量壓力4.郊區(qū)/農(nóng)村/旅游景區(qū)場所空曠帶寬和并發(fā)用戶數(shù)少注重覆蓋面積nAP安裝于室外，既可實(shí)現(xiàn)對室外熱點(diǎn)的WLAN覆蓋，也可覆蓋室內(nèi)熱點(diǎn)，可采用定向天線或雙極化天線“室外AP+定向天線”覆蓋方式城域網(wǎng)BAS/SRLS/ONUInternetAAA網(wǎng)管計(jì)費(fèi)AC室外AP覆蓋案例 鄭州郵電家屬樓n針對小區(qū)的具體情況，采用通過本樓安裝天線，對本樓與對面樓進(jìn)行WLAN覆蓋的方案。其中對低樓層可能出現(xiàn)由于副瓣覆蓋不足導(dǎo)致的弱覆蓋現(xiàn)象，通過選擇預(yù)

3、置下傾角天線加以改善。nAP布放位置如下面圖紙中紅色所示，實(shí)際部署室外型AP W660A V2 14臺，各AP站址間平均距離約為5060米。采用中高增益預(yù)置下傾角天線。室外CPE覆蓋n室外AP覆蓋到安裝在建筑外墻的室外CPE，不覆蓋至室內(nèi)，由室外CPE作為中繼向室內(nèi)提供有線連接，用戶可直接通過有線連接或下掛家用無線路由器后通過室內(nèi)覆蓋的WLAN上網(wǎng)。POE模塊模塊220V室外網(wǎng)卡室外網(wǎng)卡室外網(wǎng)卡室外網(wǎng)卡直流電源適配器POE模塊模塊直流電源適配器220V室外室外AP室外CPE覆蓋解決的主要問題n穿墻衰減建筑物的墻壁，尤其是外墻對WLAN無線信號有較大衰減，室外AP的信號在經(jīng)過幾次穿墻衰減后無法覆

4、蓋一些室內(nèi)區(qū)域Xn上下行鏈路功率不平衡用戶WLAN終端的RF發(fā)射功率為50mW (17dBm)，即使室外AP（RF功率500mW）向下覆蓋到用戶終端，用戶終端發(fā)送的上行信號經(jīng)過自由空間損耗和穿墻衰減后可能無法被室外AP接收，導(dǎo)致用戶能搜到較好的WLAN網(wǎng)絡(luò)信號卻無法獲得網(wǎng)絡(luò)連接原始信號原始信號被衰減的信號被衰減的信號室外CPE覆蓋案例 嘉興移動(dòng)大門傳達(dá)室共1層住宅樓共6層住宅樓共6層移動(dòng)單身公寓共6層765度定向天線窗戶網(wǎng)卡測試位置：點(diǎn)網(wǎng)卡測試位置： 點(diǎn)AP位置位置AP放置于值班室樓頂室外CPE部署于單身公寓外墻壁室外網(wǎng)室外網(wǎng)卡位置卡位置室外CPE覆蓋案例 總結(jié)室外室外CPECPE覆蓋總結(jié)覆蓋

5、總結(jié)結(jié)論結(jié)論p信號強(qiáng)度高：信號強(qiáng)度高：在離室外AP較遠(yuǎn)，有45堵墻壁阻隔的區(qū)域，WLAN信號場強(qiáng)為-88dBm左右。（對比：此時(shí)，普通筆記本用戶終端已無法關(guān)聯(lián)到室外AP，而用戶端室外CPE可良好工作。）p多多CPECPE之間無干擾：之間無干擾：多臺室外CPE相隔距離較近時(shí)，其分別下掛的終端筆記本上下行速率與區(qū)域內(nèi)只有單室外CPE工作相比無明顯變化。證明室外CPE之間無相互干擾。p多用戶接入：多用戶接入：通過用戶端室外CPE+無線路由器方式，可成功接入多個(gè)用戶同時(shí)上網(wǎng)。接入速度和用戶體驗(yàn)良好。p穩(wěn)定性：穩(wěn)定性：室外CPE長時(shí)間工作速率穩(wěn)定、可靠。p用戶體驗(yàn)：用戶體驗(yàn)：兼容現(xiàn)有接入認(rèn)證方式、信號強(qiáng)

6、、上網(wǎng)速度快、運(yùn)行可靠。p可解決室外覆蓋室內(nèi)的信號強(qiáng)度問題：可解決室外覆蓋室內(nèi)的信號強(qiáng)度問題：通過室外CPE方案，可解決傳統(tǒng)室外AP覆蓋室內(nèi)方案的信號衰減和用戶終端RF功率小、上下行鏈路不平衡的問題。p該方案可提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量和用戶業(yè)務(wù)體驗(yàn)該方案可提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量和用戶業(yè)務(wù)體驗(yàn)。WLAN大范圍宏覆蓋APn大范圍宏覆蓋AP通常部署在室外，適合于覆蓋容量要求低、用戶密度低、廣覆蓋的區(qū)域n無線城市n商業(yè)街步行街城市廣場風(fēng)景區(qū)n校園室外公共區(qū)域n農(nóng)村寬帶信息化建設(shè)WLAN室外覆蓋方式的對比宏覆蓋宏覆蓋AP室外室外AP+定向或雙極化天線定向或雙極化天線室外室外CPE配合配合主要場景主要場景1.商業(yè)街區(qū)商

7、業(yè)街區(qū)/步行街；步行街；2.市民廣場市民廣場/公園公園4.郊區(qū)郊區(qū)/農(nóng)村農(nóng)村/旅游景旅游景區(qū)區(qū)1.商業(yè)街區(qū)商業(yè)街區(qū)/步行街；步行街；3.居民小區(qū)居民小區(qū)3.居民小區(qū)居民小區(qū)其他場景低用戶密度、廣場覆蓋、低矮樓區(qū)、別墅、農(nóng)村、布線困難小區(qū)、城區(qū)街道密集居民小區(qū)、規(guī)則群樓小區(qū)、高層樓宇、學(xué)校宿舍等高密區(qū)室外補(bǔ)充覆蓋、城區(qū)街道面向家庭用戶、高密度小區(qū)、農(nóng)村、條件復(fù)雜的區(qū)域覆蓋效果好較好。可通過合理部署提高用戶容量可提升用戶接收效果工程較復(fù)雜較復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的重要性突出復(fù)雜，需安裝室外網(wǎng)卡，網(wǎng)線需入戶成本較高，設(shè)備成本約為傳統(tǒng)AP的15倍左右最低中等，新增室外網(wǎng)卡設(shè)備成本目錄n室外WLAN宏覆蓋場景及

8、覆蓋方案n室外室外WLAN宏覆蓋關(guān)鍵技術(shù)宏覆蓋關(guān)鍵技術(shù)nWLAN宏覆蓋產(chǎn)品WLAN宏覆蓋AP關(guān)鍵技術(shù)雙極化天線雙極化天線Beamforming波束切換波束切換n組合了+45和-45 兩幅極化方向相互正交的天線，并同時(shí)工作在收發(fā)雙工模式下。n在雙極化天線中， 45的極化正交性可以保證+45和-45兩副天線之間的隔離度滿足互調(diào)對天線間隔離度的要求(30dB)，因此雙極化天線之間的空間間隔僅需20-30cmn具有有限數(shù)目的、固定的、預(yù)定義的方向圖，通過陣列天線在同一信道中利用多個(gè)波束同時(shí)給多個(gè)用戶發(fā)送不同的信號，每個(gè)波束能量集中方向不同，相互之間以一定的角度區(qū)分。n不能完全實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)任意指向n發(fā)射端

9、對數(shù)據(jù)先加權(quán)再發(fā)送，形成窄的發(fā)射波束，將能量對準(zhǔn)目標(biāo)用戶，從而提高目標(biāo)用戶的解調(diào)信噪比，這對改善小區(qū)邊緣用戶吞吐率特別有效nBeamforming可以獲得陣列增益、分集增益和復(fù)用增益雙極化天線V/H (垂直/水平)傾斜 (+/-45 )兩個(gè)天線為一個(gè)整體，傳輸兩個(gè)獨(dú)立的波雙極化天線特點(diǎn)n天線體積較??；可在普通AP簡單改造的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)覆蓋，成本較低，性價(jià)比高。n可提高分集增益，比普通天線增益高23dBi；覆蓋范圍有一定提升。n雙極化天線對架設(shè)安裝要求不高，將雙極化天線按相應(yīng)覆蓋方向固定在鐵柱上即可，可節(jié)省基建投資，使基站布局更加合理，基站站址的選定更加容易關(guān)于天線陣列n天線陣列：將工作在同一頻率

10、的兩個(gè)或兩個(gè)以上的單個(gè)天線，按照一定的要求進(jìn)行饋電和空間排列構(gòu)成天線陣列，也叫天線陣。構(gòu)成天線陣的天線輻射單元稱為陣元。主要作用主要作用智能天線智能天線工作原理工作原理l加強(qiáng)和改善輻射場的方向性。l加強(qiáng)輻射場的強(qiáng)度l多個(gè)陣元的電磁波(電磁場)的疊加。同相位疊加，場強(qiáng)增強(qiáng)；反相位疊加，場強(qiáng)削弱l天線空間位置、每個(gè)天線電磁波的相位/振幅的不同組合，使多個(gè)電磁波相遇區(qū)域出現(xiàn)不同的疊加效果l在合理部署天線陣元空間位置的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整天線陣元的電磁波權(quán)值，使目標(biāo)區(qū)域電磁波疊加效果最強(qiáng)l包括固定陣列(波束切換)和自適應(yīng)陣列(Beamforming)兩類智能天線陣列的原理n天線的方向圖：表示的是空間角度與

11、天線增益的關(guān)系。n全向天線：l方向圖是一個(gè)圓；n定向天線：l扇區(qū)天線，方向圖通常為一定的角度范圍。n陣列天線：l可以通過調(diào)整陣列中各個(gè)元素的加權(quán)參數(shù)來形成更具方向性的天線方向圖，形成主瓣方向具有較大增益，而其它副瓣方向增益較小的形式。波束切換n宏覆蓋AP通過掃描，確定終端的方向，然后從預(yù)先設(shè)置好的天線權(quán)值中選擇一個(gè)相對最優(yōu)的波束。n因?yàn)椴ㄊ袚Q中的各權(quán)值系數(shù)只能從預(yù)先計(jì)算好的幾組中挑選，因而它不能完全實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)任意指向，在理論上是準(zhǔn)最優(yōu)準(zhǔn)最優(yōu)的。波束轉(zhuǎn)換的特點(diǎn)波束切換特點(diǎn)波束切換特點(diǎn)應(yīng)用場景應(yīng)用場景l(fā)算法相對簡單l因波束較窄，具有一定的抗干擾能力l波束切換選擇時(shí)，射頻開關(guān)會帶來損耗l用戶移動(dòng)尤

12、其是跨區(qū)移動(dòng)時(shí)，效果較差l精確性及效果與天線個(gè)數(shù)有關(guān)l一般用于室內(nèi)：實(shí)際中需部署多個(gè)天線陣元。但室外天線體積都較大，天線陣列難以部署。因此，一般用于室內(nèi)。Beamforming(波束賦形)的一般工作原理估算權(quán)值估算權(quán)值疊加接收信號疊加接收信號調(diào)整發(fā)射信號調(diào)整發(fā)射信號確定各天線的權(quán)值基于權(quán)值及算法，疊加陣列接收信號，獲得最優(yōu)信號強(qiáng)度基于權(quán)值，調(diào)整陣列的發(fā)射權(quán)值，使信號在終端上或終端所在的方向上獲得最優(yōu)疊加效果Beamforming的兩大實(shí)現(xiàn)方式利用信道信息對發(fā)射數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)，分開環(huán)和閉環(huán)兩種模式開環(huán)模式利用上行信道信息，對發(fā)射信號進(jìn)行加權(quán)，不需要接收端反饋信道信息給發(fā)射端，發(fā)射端通過上行信道自行

13、估計(jì)得到閉環(huán)模式需要終端反饋信道信息如碼本（Codebook）給發(fā)射端，利用反饋信息對發(fā)射信號進(jìn)行加權(quán)。（需終端支持）通過估計(jì)信號的到達(dá)角(Direction of Arrinal)信息生成發(fā)射權(quán)值，使發(fā)射波束主瓣對準(zhǔn)最佳路徑方向Beam-Forming MIMO-BFDOA-BFMIMO BF與DOA BF的原理比較n目標(biāo)相同：最終使終端的接收信號最好。 MIMO Beamforming DOA Beamforming特點(diǎn)比較特點(diǎn)比較利用多徑信號，系統(tǒng)計(jì)算每根天線上的信號，并估算出每根天線的權(quán)值。根據(jù)權(quán)值，疊加接收信號結(jié)果；并根據(jù)權(quán)值，直接調(diào)整每根天線上發(fā)射的信號。過程中，只計(jì)算每根天線的權(quán)

14、值，不估計(jì)用戶信號的方向。使信號在終端位置終端位置上獲得最優(yōu)疊加效果l對用戶慢速移動(dòng)狀態(tài)時(shí)，DOA效果比MIMO-BF好l多徑豐富且穩(wěn)定時(shí)，MIMO較好。但多徑變化較快時(shí)，比如區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)物體(車輛等)較多，DOA較好lDOA運(yùn)算速度相對較快系統(tǒng)根據(jù)每根天線接收的最大信號，利用相關(guān)算法估算出用戶的到達(dá)角度，從而確定每個(gè)天線的權(quán)值。發(fā)射時(shí)，直接調(diào)整每根天線的權(quán)值，使之在終端所在的方向終端所在的方向上獲得最大的疊加信號強(qiáng)度三種關(guān)鍵技術(shù)的比較雙極化天線雙極化天線波束轉(zhuǎn)換波束轉(zhuǎn)換Beamforming技術(shù)特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)相對簡單；覆蓋效果優(yōu)于普通全向/定向天線利用天線陣列，靜態(tài)確定波束，實(shí)現(xiàn)難度較高；波束準(zhǔn)最優(yōu)

15、；干擾抑制能力不足利用天線陣列，動(dòng)態(tài)調(diào)整波束；實(shí)現(xiàn)難度高；波束最優(yōu)；干擾抑制能力好；波束計(jì)算速度相對較慢覆蓋范圍較遠(yuǎn)；優(yōu)于普通AP較遠(yuǎn)遠(yuǎn)部署難度一般較高。涉及天線陣列安裝。較高。涉及天線陣列安裝。成本一般高高建議場景密集居民小區(qū)；規(guī)則群樓小區(qū)；高層樓宇；學(xué)校宿舍等高密區(qū)室外補(bǔ)充覆蓋；城區(qū)街道；低用戶密度；廣場覆蓋；低矮樓區(qū)；別墅；農(nóng)村；布線困難小區(qū)；城區(qū)街道低用戶密度；廣場覆蓋；低矮樓區(qū)；別墅；農(nóng)村；布線困難小區(qū)；城區(qū)街道目錄n室外WLAN宏覆蓋場景及覆蓋方案n室外WLAN宏覆蓋關(guān)鍵技術(shù)nWLAN宏覆蓋產(chǎn)品宏覆蓋產(chǎn)品宏覆蓋產(chǎn)品系列介紹產(chǎn)品產(chǎn)品W660BW660B SectorW615 V2 B

16、SW660A V2 BS圖片工作頻段2.4: 802.11b/g5.8: 802.11a2.4: 802.11b/g5.8: 802.11a2.4: 802.11b/g/n5.8: 802.11a/n2.4: 802.11b/g/n覆蓋角度和范圍全向1km定向, 水平:120 1km覆蓋全向網(wǎng)橋定向500800m定向，外置天線可靈活選配500800m并發(fā)用戶1001006060瘦AP2011.62011.6支持支持供電POE模塊供電；本地供電POE模塊供電；本地供電POE模塊供電；POE供電；集團(tuán)網(wǎng)管規(guī)范/統(tǒng)一網(wǎng)管2011.Q3支持2011.Q3支持支持支持宏覆蓋室外CPE介紹產(chǎn)品產(chǎn)品W640

17、A Outdoor CPEW640A Outdoor Highpower CPE圖片工作模式2.4GHz: 802.11b/g/n2.4GHz: 802.11b/g/nRF輸出功率16dBm26dBm天線內(nèi)置增益6dBi天線內(nèi)置增益8dBi天線，支持外接天線LAN接口FEFE尺寸195mm86 mm40mm228mm64mm61mm重量500g500g供電與功耗POE供電，9WPOE供電，11W防護(hù)等級IP65IP65宏覆蓋AP特點(diǎn)：大范圍、遠(yuǎn)距離2-4X2x4x干擾抑制算法W660BSTA 2STA 1STA 4STA 3傳統(tǒng)傳統(tǒng) APSTA 2干擾源干擾源STA 1STA 4STA 3縮小

18、覆蓋范圍縮小覆蓋范圍干擾源干擾源保持覆蓋范圍保持覆蓋范圍抑制噪聲和干擾的方法：AP判斷出干擾源后，自動(dòng)降低干擾源方向的接收靈敏度，抑制干擾。碰撞檢測算法：降低和避免碰撞n在STA1的發(fā)送過程中，STA 4也開始發(fā)送 n由于宏覆蓋AP的天線接收方向已經(jīng)指向STA 1，STA 1的信息將被正確接收n STA 4的信息被忽略n碰撞被避免，空中發(fā)射效率得以保持PreambleDataSTA 1STA 2STA 3宏覆蓋宏覆蓋AP STA 4接收信號算法優(yōu)化：抑制多徑衰落n 采用智能天線陣列每根天線接收到不同的信號，不是普通的直接疊加（分集接收）而是選取每根天線上最佳的信號，舍棄其它信號DSP合成每根天線收到的最佳信號，進(jìn)行相位權(quán)值運(yùn)算后疊加，改善了信號質(zhì)量直達(dá)信號反射信號#1反射信號#3 反射信號#4智能算法實(shí)時(shí)選取最佳的信號作用的結(jié)果是降低信號質(zhì)量=宏覆蓋AP覆蓋效果示意宏覆蓋AP測試結(jié)果距離10米30米50米100米200米1.3千米上行吞吐量/Mbps10.81718.08218.2999.5558.2810.81下行吞吐量/Mbps19.95918.76320.8520.70514.9451.24場強(qiáng)信噪比一堵墻上行吞吐量13.44下行吞吐量24.37-6634時(shí)延0.297時(shí)延0.164二堵墻上行吞吐量4.631下行吞吐量13.324-8020時(shí)延0.858時(shí)延