泉州室外智能型基站AP產(chǎn)品技術(shù)交流(福州測試介紹)

室外智能型基站AP

測試交流大唐電信科技股份有限公司2011年2月一、室外WLAN基站—關(guān)鍵技術(shù)特點二、室外WLAN基站—福州測試介紹產(chǎn)品型號R2000AP-II-012O和R2000AP-II-012SIBMPowerPC440EP主頻667MHz,RFIC射頻芯片MAX2829；ABF自適應波束賦型FPGA芯片；BBCHIPAR5213多協(xié)議MAC/基帶處理器；4個RFIC、射頻輸出功率19dBm，4個天線組成智能天線陣全向天線增益7.2dBi×4，扇區(qū)天線增益11dBi×4，方向角120°×27°兩種室外大覆蓋AP產(chǎn)品方案

1）、室外智能型基站APR2000AP-II-012OR2000AP-II-012S1、兩種室外AP4個RFIC、4個全向天線組成智能天線陣天線增益7.2dBi×4關(guān)鍵技術(shù)——智能天線關(guān)鍵技術(shù)——自適應波束賦形（Beamforming）2-4X雖屬全向天線，但卻具備定向覆蓋能力

覆蓋距離遠，且具備全向覆蓋能力

受到的噪聲影響是局部的，不是全方位的

全透明/全自動實現(xiàn)，無需人工干預已連接無法連接

干擾源傳統(tǒng)的全向天線的覆蓋X360?全向覆蓋

覆蓋距離短

全方位的受到干擾的影響

建立連接的客戶端無法建立連接的客戶端圖標非法AP/干擾源傳統(tǒng)的定向天線的覆蓋旁瓣主瓣4x

延伸了覆蓋距離

忽略大多數(shù)方向的干擾影響

波束窄，只能覆蓋少量客戶端

需要多臺設備才能實現(xiàn)全向覆蓋

建立連接的客戶端無法建立連接的客戶端圖標非法AP/干擾源自適應波束賦形：更強的抗干擾能力自適應波束賦形傳統(tǒng)WLAN0dB接收到的用戶信號和干擾信號，強度接近

接收到的用戶信號強度比干擾信號強度高16倍Interferer關(guān)鍵技術(shù)——波束賦形干擾源12dB針對衰落/多徑效應的優(yōu)化和改善室外基站設備采用多根天線每根天線接收到不同的信號

MRC算法進行實時處理，對不同路徑的信號進行加權(quán)，獲取最佳的接收信號質(zhì)量。結(jié)果收發(fā)信號的強度提高3倍改善信號質(zhì)量

更高的吞吐量與傳統(tǒng)AP相比，非視距（NLOS）的性能表現(xiàn)提高了3倍在真實環(huán)境中的表現(xiàn)很出色非視距(NLOS)城市中心城區(qū)的環(huán)境在有干擾和多徑效應的任何地方直達信號反射信號#1反射信號#3反射信號#4MRC實時對不同路徑進行加權(quán)，得到最佳的接收信號質(zhì)量。關(guān)鍵技術(shù)——MRC技術(shù)自適應波束賦形和MRC技術(shù)1、自適應波束賦形使等效全向輻射功率EIRP達到42dBm；2、AP的接收靈敏度－102dBm@1Mbps；－96dBm@6Mbps；－80dBm@54Mbps；關(guān)鍵技術(shù)——MESH技術(shù)1、2.4GHz用于用戶的接入，5.8GHz組成無線路由，用于數(shù)據(jù)無線回程接入，降低了對有線資源的需求。2、Mesh路由可以尋找最優(yōu)的回傳路徑，保證網(wǎng)絡穩(wěn)定；3、節(jié)點自動與網(wǎng)關(guān)建立連接；4、根據(jù)周圍站點的信號質(zhì)量，持續(xù)進行優(yōu)化；5、支持802.11S協(xié)議內(nèi)置Mesh–自動愈合功能舉例節(jié)點2有故障了(比如電源故障)所有進出節(jié)點2的鏈路都斷掉了節(jié)點3

決定與節(jié)點1連接節(jié)點4

連接節(jié)點3全自動處理，只需數(shù)秒已連接的客戶端幾乎不受影響給NMS發(fā)送故障告警Candidatetable6:Score74%1:Score82%5:Score27%4:Score0%#2#6#1#3#4#5候選列表6:得分74%1:得分82%5:得分27%4:得分0%波束賦型的原理DOA角度的估計方式對于天線陣列，每根天線接收信號如下圖所示：根據(jù)各個天線接收到的信號的相位，和用戶的信號，可以計算出投影時間，根據(jù)投影時間，可以計算DOA的角度θ。波束賦型的原理上行賦形參考信號的實現(xiàn)方式：主要計算權(quán)重因子W，根據(jù)獲得的DOA，對接收到信號進行合成，獲得最佳的上行信號。波束賦型的原理下行波束賦型：

設W(K,Ka)表示第K個用戶（發(fā)射信號），第Ka個天線的加權(quán)系數(shù)(K=1,2,….,K;Ka＝1，2，…,Ka；K表示用戶數(shù)，Ka表示天線數(shù)）；若全向量為W=[w1,w2,…,wk]T(wk表示第ka個天線的加權(quán)系數(shù))，d表示為發(fā)射信號，則下行波束賦型的輸出表示為：y=wd大唐室外WLAN基站技術(shù)優(yōu)勢SignalStrength根據(jù)終端位置決定信號傳輸路徑產(chǎn)生多路徑高增益定向點波束(指向終端所在位置)發(fā)射和接收時均智能自動合并多路徑信號智能高增益波束的多路徑發(fā)射接收帶來良好的非視距功能區(qū)別于普通全向天線，智能天線產(chǎn)生的定向點波束自動避開經(jīng)過干擾信號的路徑兼容市場上所有標準的802.11a/b/g客戶端產(chǎn)品大唐室外WLAN基站技術(shù)優(yōu)勢MRC&波束賦形x3倍的距離x9倍的面積超高接收靈敏度(-102dBm)發(fā)射功率僅為19dBm(不足100mw)，帶來最高42dBm的等效輸出功率室外基站APvs.普通AP30015003001504504503001501503004500metersmeters54Mbps18Mbps9Mbps6Mbps更好的覆蓋效果更大的覆蓋范圍基本無盲點的統(tǒng)一覆蓋更好的帶寬容量更好的鏈路儲備意味擁有著上下行較好的通信速率SDMA技術(shù)使系統(tǒng)容量加倍更好的室內(nèi)穿透力優(yōu)化的鏈路增益能夠使信號多路徑從戶外覆蓋至室內(nèi)更好的抗干擾性自適應波束賦形具有智能的通信方向指向性動態(tài)干擾處理(DIH)技術(shù)，根據(jù)噪聲級別持續(xù)的調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)以及空間接入信號增益更好的管理性－便捷的集中控制管理可隨時優(yōu)化性能參數(shù)，保障網(wǎng)絡健康運行，普通AP、基站AP統(tǒng)一管理更好的經(jīng)濟性較少的基站數(shù)量就可滿足大面積覆蓋需求適應各種可見的但多變的市場需求干擾嚴重的區(qū)域也可提供高質(zhì)量的接入服務技術(shù)優(yōu)勢一、室外WLAN基站—關(guān)鍵技術(shù)特點二、室外WLAN基站—福州測試介紹福州測試介紹測試場景一：福州中亭街覆蓋測試（商業(yè)步行街）測試場景二：福州移動宏宇大廈覆蓋測試（商業(yè)區(qū)）中亭街覆蓋一、中亭街測試介紹

考慮到最終用戶的使用需求，并結(jié)合業(yè)務開展區(qū)域，要求測試設備安裝在中亭街這個既有商業(yè)中心，同時兼顧居民住宅的區(qū)域進行測試。中亭街具有人流量大，且居民區(qū)中干擾嚴重、無線環(huán)境復雜的特點，在這種地方更能體現(xiàn)出AP在各種環(huán)境中的實際性能，測試結(jié)果更具有實際參考價值。二、中亭街覆蓋示意圖三、中亭街覆蓋重點

該區(qū)域的建筑分布情況比較復雜，街道旁邊的建筑物，下面三層為商用上面8層為居民區(qū)，其特點為在樓體的外面會有很多廣告牌且都有霓虹燈會遮擋住很多信號，使得有些可以直射過去的信號必須通過繞射、折射才能到達終端，其他運營商、居民區(qū)中有很多自家用的無線路由器使得現(xiàn)場無線環(huán)境比較惡劣對覆蓋帶來一定的難度（紅色區(qū)域為擬重點覆蓋區(qū)域，黃色區(qū)域為附帶覆蓋區(qū)域）。

中亭街重點覆蓋區(qū)域示意圖中亭街周邊無線環(huán)境

為了解中亭街的無線環(huán)境，特別是WiFi干擾情況，使用NetworkStumbler軟件對周圍的無線環(huán)境進行掃描，從掃描的結(jié)果來看，無線環(huán)境非常復雜，共有AP30臺，包括中國移動、中國電信布放的商用AP，以及商鋪、居民的自用AP，從1-11每個信道都有占用，2.4GHz頻段干擾嚴重。此環(huán)境會對測試AP的性能數(shù)據(jù)有一定的影響，但完全真實環(huán)境，測試結(jié)果更具參考意義。中亭街周邊無線環(huán)境截圖四、測試點選取準則本次測試采用多點定點測試的方法，測試點選取原則：場景原則：兼顧室外休閑區(qū)、室內(nèi)餐飲休閑區(qū)、居民住宅區(qū)性能原則：測試設備直射、繞射、穿透性能根據(jù)上述兩個大原則，在擬覆蓋范圍中選取了6個有代表性的測試點。這些測試點根據(jù)是否能直接看到發(fā)射天線基本可分為視距、非視距兩大類。同時，根據(jù)周邊環(huán)境不同又可將其中的非視距測試點分為：多障礙測試點、繞射性能測試點、商鋪室內(nèi)測試點、居民室內(nèi)測試點。測試點分布示意圖五、中亭街測試數(shù)據(jù)測試位置是否可視收信電平（dBm）PING包FTP速率丟包率（%）延時（ms）上傳（kbits）下載（kbits）永和大王可視-39.60294412.33728中亭街肯德基非可視-44.50153457.23826.4國美電器一層電梯非可視-68.53213601.23757.9中亭街休息區(qū)非可視-56.640303840.83623.9居民區(qū)一層非可視-62.172301562.43468.9居民區(qū)3層住戶非可視-60.9301637043645.5福州移動宏宇大廈覆蓋

一、移動宏宇大廈測試介紹

本次測試的R2000AP-II-012S室外智能型基站設備安裝在福州市移動鴻宇大廈樓上，主要是針對寫字樓、酒店以及高層居民區(qū)進行覆蓋。例如郵電公寓、景城大酒店、海聯(lián)商務酒店、陽光白金瀚宮等，對于這些點我們較為針對的進行了覆蓋，確保在這些地方能夠很順暢的體驗WIFI的方便與快捷。二、移動宏宇大廈測試示意圖三、福州移動宏宇大廈重點覆蓋室外智能型基站AP架設在移動公司鴻宇大廈樓頂，對地面進行覆蓋，覆蓋的主要區(qū)域為得貴路、陽光白金瀚宮高檔小區(qū)，福建郵電公寓、東湖新村住宅小區(qū)、景城大酒店和海聯(lián)商務大酒店等區(qū)域，覆蓋最遠距離為1500米，該區(qū)域的建筑分布情況比較復雜，街道旁邊的建筑物，得貴路來回穿行的汽車、自行車、人流、陽光白金瀚宮幾個測試點都非視距。信號必須通過繞射、折射才能到達終端，還有其它運營商、居民區(qū)中有很多自家用的無線路由器使得現(xiàn)場無線環(huán)境比較惡劣對覆蓋帶來一定的難度，藍色區(qū)域為主要覆蓋區(qū)域。福州移動宏宇大廈重點覆蓋示意圖宏宇大廈周邊無線環(huán)境為了解得貴路的無線環(huán)境，特別是WiFi干擾情況，使用wirelesswon軟件對周圍的無線環(huán)境進行掃描，掃描結(jié)果如下圖所示，從掃描的結(jié)果來看，無線環(huán)境非常復雜，共有AP27臺，包括中國移動、中國電信布放的商用AP，以及商鋪、居民的自用AP，從1-13每個信道都有占用，2.4GHz頻段干擾嚴重。此環(huán)境會對測試AP的性能數(shù)據(jù)有一定的影響，但完全真實環(huán)境，測試結(jié)果更具參考意義。宏宇大廈無線環(huán)境截圖四、測試點選取準則本次測試采用多點定點測試的方法，測試點選取原則：場景原則：室外休閑區(qū)、室內(nèi)寫字樓、酒店和居民住宅區(qū)性能原則：測試設備直射、繞射、穿透性能根據(jù)上述兩個大原則，在擬覆蓋范圍中選取了20個有代表性的測試點。這些測試點根據(jù)是否能直接看到發(fā)射天線基本可分為視距、非視距兩大類。同時，根據(jù)周邊環(huán)境不同又可將其中的非視距測試點分為：多障礙測試點、繞射性能測試點、酒店室內(nèi)測試點、居民室內(nèi)測試點。通過以上測試數(shù)據(jù)，基本可以全面了解被測設備直射、繞射和穿透性能，并模擬了用戶在三個不同場景的使用情況，具有較高的參考價值。測試點選取示意圖宏宇大廈測試數(shù)據(jù)1、視距測試點

在本次測試過程中總共選取了6個視距測試點，得貴路上有5個測試點，分別為100米、300米、500米、700米、1000米，，這些測試點車流量比較大，可以看出被測AP對車輛較多路段的覆蓋能力。在海聯(lián)商務大酒店頂樓設置1500米視距測試點，距離地面高度為60米。測試點位置視距100米視距300米視距500米室內(nèi)or室外室外室外室外視距or非視距視距視距視距間隔障礙類型和數(shù)量無無無場強（dBm）-49-58.18-53.25網(wǎng)絡ping包成功率98%97%97%網(wǎng)絡ping包時延13ms30ms10msFTP速率單用戶上行7441.92kbits629.92kbits4102.56kbits單用戶下行10161.04kbits849.76kbits9873.20kbits視距700米視距1000米視距1500米室外室外室外視距視距視距無無無-69.75-73.88-7099%100%100%24ms47ms35ms3123kbits2314kbits1439.8kbits2034.9kbits1456.1kbits3379.9kbits2、非視距穿透測試點

這次無線信號的穿透測試有6個測試點，分別為陽光白金瀚宮1＃4F、1＃11F、1＃20F，郵電公寓樓樓頂穿透，郵電公寓6層電梯口，東湖小區(qū)保衛(wèi)室里（700米穿透），景城大酒店1000米穿透。測試點位置白宮4樓主臥白宮11樓主臥白宮20樓主臥室內(nèi)or室外室內(nèi)室內(nèi)室內(nèi)視距or非視距視距非視距非視距間隔障礙類型和數(shù)量一堵帶窗磚墻一堵帶窗磚墻一堵帶窗磚墻場強（dBm）-71.62-70.6無網(wǎng)絡ping包成功率52.28%91.00%98.00%網(wǎng)絡ping包時延72ms44ms52msFTP速率單用戶上行380.32kbits375.10kbits245.00kbits單用戶下行5760.08kbits719.44kbits543.92kbits測試點位置郵電公寓

頂樓郵電公寓

6樓東湖小區(qū)

安保室景城大酒店

16樓室內(nèi)or室外室內(nèi)室內(nèi)室外室內(nèi)視距or非視距非視距非視距非視距穿透間隔障礙類型和數(shù)量一堵磚墻一堵磚墻一堵磚墻一堵全封閉

帶窗墻場強（dBm）-62.75-69.33-73.65-70.59網(wǎng)絡ping包成功率92.00%72.00%4.55%100.00%網(wǎng)絡ping包時延75ms91ms20ms22msFTP速率單用戶上行287.12kbits25.36kbits511.44kbits1514.08kbits單用戶下行270.08kbits0.00kbits1992.48kbits1656.32kbits3、非視距繞射測試點

這次無線信號的非視距繞射測試有分別為陽光白金瀚宮1＃4F、1＃11F、1＃20F、2＃11F的客廳，福州金星達紙業(yè)（500米繞射），東湖小區(qū)保衛(wèi)室里（700米繞射），1000米繞射。測試點位置白宮4樓客廳白宮11樓客廳白宮20樓客廳室內(nèi)or室外室內(nèi)室內(nèi)室內(nèi)視距or非視距非視距非視距非視距間隔障礙類型和數(shù)量一扇玻璃門一扇玻璃門一扇玻璃門場強（dBm）-71.57-68.75-62網(wǎng)絡ping包成功率87.00%84.00%87.00%網(wǎng)絡ping包時延66ms28ms39msFTP速率單用戶上行679.52kbits3523.04kbits94.08kbits單用戶下行562.00kbits3823.00kbits0.00kbits測試點位置白宮B棟11樓陽臺繞射500米繞射700米繞射1000米室內(nèi)or室外室內(nèi)室外室外室外視距or非視距非視距饒射饒射饒射間隔障礙類型和數(shù)量一堵磚墻一堵磚墻無無場強（dBm）-72.25-71.5-82-76網(wǎng)絡ping包成功率0.00%100.00%59%69%網(wǎng)絡ping包時延0.00ms30ms6063FTP速率單用戶上行0.00kbits0.00kbits無無單用戶下行0.00kbits769.76kbits無無4、CPE測試數(shù)據(jù)CPE點測試選擇了1000米的景城大酒店進行測試，1500米選擇海聯(lián)商務大酒店19層頂樓進行測試。測試點位置景城大酒店

16樓景城大酒店

16樓CPE海聯(lián)大酒店

頂樓海聯(lián)大酒店

頂樓CPE室內(nèi)or室外室內(nèi)室外室外室外視距or非視距穿透視距視距視距間隔障礙類型和數(shù)量一堵全封閉帶窗墻無無無終端筆記本CPE筆記本CPE距離（與AP）(米)1000米1000米1500米1500米場強（dBm）-70.59無-70無網(wǎng)絡ping包成功率100.00%100%100.00%100.00%網(wǎng)絡ping包時延22ms30ms35ms19msFTP行速率單用戶上行1514.08kbits7792.16kbits1439.84kbits6543.36kbits單用戶下行1656.32kbits10742.08kbits3379.92kbits7524.88kbits謝謝！9、春去春又回，新桃換舊符。在那桃花盛開的地方，在這醉人芬芳的季節(jié)，愿你生活像春天一