WLAN售前网络设计指导书.docx

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WLAN售前网络设计指导书

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目录

1引言4

2产品知识介绍4

2.1AP设备4

2.2AC设备4

2.3POE交换机5

3覆盖方式5

3.1室内放装覆盖5

3.2室内分布覆盖6

3.3室外覆盖6

4布放原则7

4.1天线布放原则7

4.2AP布放原则7

4.3AC布放原则8

4.4POE交换机布放原则8

5如何确定AP数量8

5.1参考覆盖面积8

5.2参考天线数量8

5.3参考有效用户数9

5.4典型案例10

5.5浮动原则11

6特殊场景及配置12

6.1已有室分系统12

6.2无室分系统12

6.3最省配置12

6.4最优配置12

7天线类型介绍12

7.1室内天线12

7.2室外天线13

7.3天线使用注意事项13

7.4如何确认室外天线数量及规格型号13

8室分部件介绍16

8.1部件概念16

8.2部件指标16

9链路计算18

9.1空间损耗18

9.2穿透损耗经验值18

9.3链路计算18

10案例参考19

11附录19

WLAN售前网络设计指导书

1引言

为了促进WLAN业务在市场一线的顺利开展，帮助一线人员快速高效的开展售前网规工作，输出正确的配置清单和BOQ文件，特编写该指导书。

该指导书内容包含售前网规所需要掌握的产品知识、网络覆盖知识、站点布放原则、天线类型介绍、无线链路预算等几个方面内容。

通过阅读和学习本指导书，达到快速、高效地完成WLAN售前网络设计目标。

2产品知识介绍

2.1AP设备

AP设备是用来实现数字信号与模拟信号间的收发转换、功率放大、信道滤波等功能。

分类

室内放装型

室内分布型

室外型

胖AP

WA601（100mW）

WA631（500mW）

WA651（500mW）

瘦AP

WA602（100mW）

WA632（500mW）

WA652（500mW）

室内放装型：

用于特定区域内的信号覆盖，如几个集中的会议室、一个大教室、重点办公室等场所，在不具备布放室分系统的环境中也常采用室内放装型AP来进行信号覆盖。

室内分布型：

用于室内大面积区域进行信号覆盖，如整个酒店、宾馆、商场、办公楼、宿舍等场所，需要依靠由合路器、功分器、耦合器、馈线、天线等部件组成的室分系统完成信号覆盖。

室外型：

用于对室外公共区域进行信号覆盖。

注：

AP的胖、瘦类型根据客户要求选择。

WA602、WA652带有智能天线，一般不

需要另配天线。

2.2AC设备

AC设备提供对瘦AP设备进行认证、监控、管理等功能。

与瘦AP搭配使用。

WS6001可支持64个AP，WS6002可支持128/256/384/512个AP，根据License来具体分配。

建议在选配AC时尽量选择WS6002，便于后续网络扩容，一般情况下一个园区覆盖所使用的AP数量不会超过512台，所以选配一台WS6002就可以实现对所有AP的管理。

独立式AC分类

WS6001

WS6002

2.3POE交换机

POE交换机提供数据交换功能和AP设备的供电功能。

S2309TP内置有POE电源，可提供8个POE接口，实现对8个AP设备供电；

S2326TP提供24个POE接口，没有内置POE电源，需要另行配置电源模块，S2326TP可为24个AP设备提供供电。

选配原则为一栋建筑配置一台POE交换机，具体选用型号根据楼体内布放AP数量来定，如果建筑内的AP数量≤8台，选择S2309TP型号POE交换机；如果建筑内的AP数量大于8台小于25台，选择S2326TP型号POE交换机。

POE交换机分类

S2309TP-PWR-EI

S2326TP-PWR-EI

注：

这两款POE交换机为华为公司其它部门产品，建议使用。

3覆盖方式

3.1室内放装覆盖

室内放装覆盖方式通常用在两个场合，一个是建筑内部特定区域的覆盖，比如重要的会议室、办公室、咖啡屋、酒吧等独立场所；另一个是用在不适宜做室内分布系统的场景，比如具有历史价值的建筑、豪华型的酒店、宾馆等场所，使用放装覆盖方式可以避免对建筑内部造成破坏。

室内放装的AP数量与用户带宽成正比。

布放点有桌面、墙壁、天花板等。

如下图所示为一酒店某层平面示意图，其中有覆盖需求的地区有：

酒吧、多

功能厅（含接待室）、西餐厅、民族苑、宴会厅及两个重要的会议室包厢。

其中，酒吧、西餐厅等分散空间，用户容量需求不大，各放置1台AP即可满足覆盖与容量的要求。

多功能厅经常举行会议，座位容量达80座。

为保证较多用户同时接入网络的数据速率，放置2台AP。

另外，调整厅内AP摆放位置，可兼顾多功能厅隔壁有一小接待厅内的信号覆盖；宴会厅隔壁两重要会议室，建筑材料采用隔音吸波材质，对AP信号会产生相当大的屏蔽，并且综合考虑室内用户数量，在两会议室各放置1台AP。

3.2室内分布覆盖

大对数情况下，WLAN的室内分布覆盖都会共用现网中原有的2G/3G室内分布系统，我们只需要在室分系统中选择合适的接入点，利用合路器将WLAN信号馈入到原有室分系统即可，施工方便快捷，可以快速开通网络。

3.3室外覆盖

通过室外高增益定向/全向/智能天线实现天线周围整个区域或某个方向区

域内的信号覆盖。

4布放原则

4.1天线布放原则

分类

室内分布型天线

室外型天线

布放位置

楼道/大厅天花板中部

楼顶边沿/高塔/基站

典型场景

宿舍楼/酒店/宾馆/

医院

教学楼/图书馆/商业中心

展厅/厂房/车库

广场/绿地

布放间距

10m

30m

80m

无固定间距，

根据实际覆盖区域选择

覆盖半径

5m

15m

40m

100m

表中布放间距、覆盖半径的数据均为典型值。

4.2AP布放原则

分类

室内放装型

室内分布型

室外型

布放位置

桌面/墙壁/天花板

建筑内的弱电井/配电间/楼道墙壁

楼顶抱杆/电线杆/室外墙壁

单个AP

覆盖面积

150m2

如下表

全向天线

智能天线

定向天线

30000m2

15000m2

5000m2

室内分布型

典型场景

宿舍楼/酒店/宾馆/

医院

教学楼/图书馆/

商业中心

展厅/厂房/车库

单个AP

覆盖面积

1000m2

5000m2

20000m2

AP支持的

天线数量

12个

8个

4个

注：

室内放装型AP自带天线；室外型AP与天线数量为一对一关系。

表中数据为典型值，当覆盖区域用户数量密集，并且用户对无线传输速率有较高要求时，需要通过增加AP布放密度来满足客户需求。

AP的布放密度同网络所能提供的无线传输速率、支持的用户数量成正比。

4.3AC布放原则

AC设备通常部署在覆盖区域内建筑的中心机房或者运营商的机房；

4.4POE交换机布放原则

POE交换机通常部署在每栋建筑内的弱电井或配电间；

5如何确定AP数量

5.1参考覆盖面积

掌握了上面的产品知识后，接下来需要了解清楚客户的具体需求：

覆盖面积、覆盖方式、AP的胖瘦类型，知道了这三个信息，就可以依据上面给出的典型值，确定出AP的数量和类型。

室内放装覆盖

某个酒吧/咖啡屋/办公室/会议厅/小型展馆有600m2，客户要求采用胖AP做室内放装式覆盖，根据室内放装式AP覆盖面积的典型值150m2可计算出需要配置4台WA601来满足覆盖要求。

室内分布覆盖

某个图书馆/教学楼/学生公寓/酒店/宾馆有5000m2，客户要求采用瘦AP做室内分布式覆盖，根据室内分布式AP覆盖面积的典型值800m2可计算出这个大楼需要配置7台WA632来满足覆盖要求。

室外覆盖

某开阔的广场/绿地有30000m2覆盖区域，客户要求采用瘦AP做室外覆盖，根据室外型AP覆盖面积的典型值15000m2（室外型瘦AP带有智能天线），可计算出需要配置2台WA652来满足覆盖要求。

三种覆盖方式都可以采用参考覆盖面积的办法来估算AP数量，但并不是每种覆盖方式或场景都适合使用这个办法，建议采用室内放装覆盖或覆盖开阔的场景，如：

厂房、大型展厅等场所时，采用参考覆盖面积的办法来确定AP数量。

举个例子：

一个40000m2的大型厂房采用室内分布方式覆盖，根据4.2章节提到的室内分布系统AP覆盖面积的典型，可知使用2台室内分布型AP可以满足覆盖要求。

5.2参考天线数量

室内放装型举例：

由于室内放装型AP本身有缺省配置的天线，因此主要参考覆盖面积或者有效有户数量的办法来计算AP数量。

室内分布型举例：

在4.1章节里，我们知道不同类型建筑中天线的布放间距不同，知道了这一点就可以根据建筑平面图或者工堪数据统计出需要布放的天线总数，再根据不同建筑类型中AP支持的天线数量就可以计算出需要的AP数量。

比如下图某学生公寓楼室分系统中某层共需要布放9个天线，我们根据4.2章节中学生公寓的场景，1台室内分布型AP可以支持12个天线，而下图中实际只布放了9个天线（图中红点代表天线位置），所以该层使用1台室内分布型AP即可满足覆盖要求。

室外型举例：

室外型AP通常为一台AP配置一个天线，知道了天线的数量也就知道了AP的数量。

建议在室内分布覆盖和室外覆盖时采用参考天线数量的办法来确定AP数量。

5.3参考有效用户数

一个AP可以提供24Mbps的有效传输速率，为了保证良好的用户带宽，建议1个AP供给20人上网使用。

如果AP数量不变，同时访问WLAN无线网络的人数越多，

则平均到每个人的使用带宽就越小。

假设一栋学生公寓住有600人，开通WLAN使用权限的占50％，也就是有300人会使用WLAN网络，最优配置的AP数量为300÷20＝15台。

平均到每个用户身上的带宽资源为：

15*24÷300＝1.2Mbps。

当客户对覆盖成本也有一定要求或者存在竞争对手同时报价时，我们可以考虑给出一个最省配置，最省配置是在最优配置的基础上减少50%的AP数量，可知最省配置为15*50％＝7.5≈8台，毕竟这300个学生同时上网的概率很小，因此最省配置在大多数时间中还是可以保证用户的网络质量。

最省配置下平均到每个用户身上的带宽资源为：

8*24÷300＝0.64Mbps。

建议在用户对网络质量要求较高时采用参考有效用户数的办法来确定AP数量。

5.4典型案例

5.4.1学生公寓

宿舍排列密集，由工堪图纸得知每8米布放了一个天线，该层共使用了9个天线，参考根据天线数量确定AP数量的办法，时对照4.2章节可知使用1台AP可以满足要求。

5.4.2医院

医院的病房、办公室排列也较为密集，由工堪图纸得知医院这层共用了14个天线，稍大于4.2章节提到的典型值12个，还是使用根据天线数量确定AP数量的办法，可知该层使用1台AP可以满足要求。

5.4.3教学楼

教学楼内格局以教室为主，墙体阻挡间隔要少于宿舍、医院等场所，这时天线的布放间隔也稍微增大，根据天线数量及4.2章节中的典型值，可知配置2台AP来满足要求。

5.4.4图书馆

图书馆各个区域分布较开，而且区域内较为开阔，墙体阻挡少，这时天线布放间距较大，根据工堪得到的楼层布放天线数量后，再根据4.2章节的典型值，可知配置AP的数量。

5.5浮动原则

由于没有详细的工程勘测数据，以上三种算法与实际覆盖需求会存在一定误

差，建议在估算出整个项目需要的AP数量后，再增加10％的浮动，以弥补估算误差。

6特殊场景及配置

6.1已有室分系统

在遇到建筑内已有室分系统的情况时，WLAN信号的覆盖比较简单，只需要使用频段满足WLAN信号的合路器将WLAN信号合入到原室分系统中即可。

AP的数量可根据室分系统现有天线数量和天线间距来确认。

注意事项：

1.WLAN信号频率高于原有2G/3G业务信号，原室分系统中的功分器、耦合器、天线等部件能否满足WLAN信号工作频段要求，如果满足不了频段要求，这些部件需要重新更换；

2.需综合考虑原有室分系统对WLAN信号的衰减能否满足到达天线端的输出功率在8～13dBm范围内，如果超差过大需要重新选择合适的接入点或者合适的功分器、耦合器来匹配输出功率要求。

6.2无室分系统

在遇到建筑无室分系统的情况时，可根据建筑类型及布放原则来进行室内布放。

6.3最省配置

最省配置是指成本最低的配置，用于和竞争对手进行报价PK，会存在覆盖区域内部分信号不太理想的情况，但大部分覆盖范围信号有保障。

6.4最优配置

最优配置是指客户在对网络投资成本不太关心时给出的配置，该配置可以提供很好的覆盖效果，相对于最省配置AP的使用数量要多一些。

7天线类型介绍

7.1室内天线

室内天线主要分为全向吸顶天线和室内壁挂式定向天线两类。

增益指标有2dBi、3dBi、5dBi三种，工程中使用最多的为3dBi的全向吸顶天线，个别过道、狭长区域使用壁挂式定向天线。

7.2室外天线

室外天线主要分为2.4GHz高增益全向/定向天线。

增益指标涵盖8～23dBi，半功率张角涵盖5～120度，选择时需要考虑覆盖建筑的大小、天线与被覆盖建筑的距离、无线信号的衰减情况，根据这些数据推算出链路衰减后再选择合适的天线。

7.3天线使用注意事项

在实际工程使用中需要注意天线的工作频段能否满足覆盖信号的频率要求。

比如早期布的2G/3G网络（室分系统/室外系统），有可能没有考虑到WLAN信号的融合，这时天线的工作频段将无法达到WLAN信号的工作频段，后续在与WLAN共同覆盖时就需要将原有天线更换成宽频天线，频率范围覆盖2G、3G、WLAN频段，之后才能保证系统的正常使用。

这一点在前期需求调查中需要向运营商、客户进行确认。

7.4如何确认室外天线数量及规格型号

室外天线通常布放在楼顶实现对建筑外部区域的信号覆盖，不同类型的建筑，天线在建筑顶部的架设点不同。

对于宽度小于25米的较小建筑，比如学生宿舍楼，我们通过在建筑楼顶两端架设全向/定向天线实现外部区域的信号覆盖，对于宽度大于25米的建筑，尤其是宽度超过30m的建筑，由于楼面遮挡，一个天线很难满足楼顶两侧信号的覆盖要求，此时需要在建筑楼顶四周分别布放天线，实现建筑四周区域的信号覆盖。

以下有图示供参考，红点代表天线布放点，

扇形代表定向天线，圆形代表全向天线。

建筑宽度有限并且相邻间距较小的场景

建筑宽度较大的建筑

7.4.1天线规格的确认需要关注天线的几个指标：

1．天线类型，常用的有定向天线和全向天线，需根据使用场景选择；

2．天线频率范围，WLAN使用的天线频率范围需要满足2.4～2.483GHz；

3．天线增益，通常天线增益在10dBi左右就基本可以满足大多数情况下的使用，对于覆盖距离超过一百米时可以选择高增益天线，目前可选的天线最高增益可达23dBi，选择时根据WLAN信号空间衰减情况具体选择；

4．半功率波瓣宽度，这是一个描述天线辐射张角的指标，对于全向天线来说，需要关注垂直面的半功率波瓣宽度；对于定向天线来说，需要同时关注垂直面和水平面半功率波瓣宽度。

半功率波瓣宽度越大，则天线辐射的范围越大。

7.4.2举例

例一：

某办公楼需要用室外覆盖方式实现办公楼内的WLAN信号覆盖，根据现场环境选择距离办公楼70米处的对面楼顶布放天线。

已知办公楼长100米、高25米。

水平面示意图垂直面示意图

1.天线类型选择：

覆盖要求为特定方向范围内的覆盖，所以选择定向天线；

2.半功率波瓣宽度选择：

由水平面示意图可知tgθ＝50/70，θ＝35.53°，2×35.53＝71.06°；

由垂直面示意图可知tgα＝12.5/70，α＝10.12°，2×10.12＝20.24°；

根据计算结果，需要选择水平面半功率波瓣宽度大于71.06°，垂直面半功率波瓣宽度大于20.24°规格的天线。

3.天线增益选择：

已知，WLAN信号覆盖要求到达用户区域的信号电平不小于－74dBm；

无线信号空间衰减公式：

92.4+20lgf+20lgd，f＝2.4GHz，d＝0.07km；

建筑一堵墙体对WLAN信号的衰减典型值为15dB，假设需要穿越2堵墙；

室外型AP的发射电平为27dBm；

使用天线的增益为Z；

可得，27+Z-（92.4+20lgf+20lgd）-15*2≥-74

27+Z-76.9-30≥-74

Z≥5.9dBi，

根据以上计算结果，得出室外天线的选择依据为频率满足WLAN的频率范围，天线增益大于5.9dBi，水平面半功率波瓣宽度大于71.06°，垂直面半功率波瓣宽度大于20.24°。

最后在华为库中WLAN产品编码中查找满足规格要求的天线即可。

例二：

某广场需要覆盖WLAN信号，广场属于开阔区域，覆盖区域阻挡少，并且需要对区域内实现360°覆盖，这时选择全向天线。

使用全向天线时需要注意几点，一个是天线不能架设太高，因为全向天线的垂直面半功率波瓣宽度不可能做的很大，通常在十几到二十几度范围内，如果天线架设太高，靠近天线的下方区域会存在一定盲区；另一个是选择天线半功率波瓣宽度是尽量选择大的参数。

工程上使用的全向天线增益大多在10dBi左右，可以满足半径至少100米的覆盖范围。

根据无线信号空间衰减公式：

92.4+20lgf+20lgd，当距离天线100米时，WLAN信号的空间衰减为：

92.4+20lg2.4+20lg0.1＝80dB，

距离天线100处的WLAN信号电平为：

27（AP发射功率）+10（天线增益）-80（空间衰减）＝-43dBm＞-74dBm，

距离天线200处的WLAN信号电平为：

27（AP发射功率）+10（天线增益）-86（空间衰减）＝-49dBm＞-74dBm，

考虑到室外覆盖区域内用户数的问题，建议1台AP覆盖半径100米的圆形区域即可。

8室分部件介绍

8.1部件概念

功分器：

将输入功率等分输出。

常用的有二功分、三功分、四功分三种类型。

耦合器：

将输入功率不等分输出。

常用的有5db耦合器、7db耦合器、10db耦合器、15db耦合器、20db耦合器。

合路器：

将不同频段的两路或三路信号合成一路输出，可提高信道的隔离度，实现共天馈系统，可以减少天线、馈线的数量，节约成本，常用的双频、三频合路器。

8.2部件指标

馈线损耗

馈线种类

传输损耗

900M/100m/dB

传输损耗

2100M/100m/dB

传输损耗

2400M/100m/dB

1/2英寸馈线

7.04

9.91

12.5

7/8英寸馈线

4.02

5.48

6.8

功分器损耗

二功分

≤3.5dBm

三功分

≤5.1dBm

四功分

≤6.4dBm

注：

通常用在传输链路起始端和末尾端等分功率时使用。

耦合器指标

耦合器通常用在室内分布系统的馈线传输链路，我们根据天线输出功率10dbm的典型值及传输链路的损耗情况来选择适当耦合度的耦合器，比如距离500mWAP布放点15米外需要布放一个天线，反向推导，假设最终天线输出功率电平为10dBm，使用的馈线为7/8英寸射频电缆，则

耦合器耦合端口输出功率为：

10＋15*0.068＝11.02dBm，

需要耦合器的耦合度为：

27－11.02＝15.98dBm，

所以我们就近选择一个15dB耦合器即可满足该室内天线的电平输出要求。

合路器指标

9链路计算

9.1空间损耗

20logf＋20logd－28（fMHz;d:

m）

20logf＋20logd＋32.4（fMHz;d:

km）

20logf＋20logd＋92.4（fGHz;d:

km）

2.4GHz信号的空间衰减

10m

15m

20m

25m

30m

35m

40m

60dB

62.6dB

66dB

68dB

69.5dB

70.9dB

72dB

9.2穿透损耗经验值

隔墙的阻挡（砖墙厚度100-300mm）：

15dB-25dB

门、木板隔墙和木制家具阻挡：

2dB-15dB

厚玻璃（12mm）：

10dB

楼体的阻挡：

30dB以上

9.3链路计算

9.3.1室内分布覆盖

如图所示，建筑平面图中的红五星代表室内全向吸顶天线的布放位置，根据

上述布放原则，该楼层总共布放了15个全向吸顶天线，采用一台室内分布型500mWAP即可满足盖层的信号覆盖。

在室内分布工程中要求AP的输出功率在到达天线末端时要满足8～12dBm的输出电平。

举例说明，500mWAP经过一个二功分器、3个5dB耦合器、一个7dB耦合器、

一个10dB耦合器和100米7/8英寸馈线后到达一个末端天线，整个链路衰减情况如下：

AP发射功率－功分器插损－耦合器的插损－馈线的损耗

27－3.5－2*3－1.4－0.9－6.8＝9.4dBm

9.4dBm符合室内天线输出功率8～12dBm范围内，因此满足覆盖要求。

9.3.2室外覆盖

某高校园区建筑如上所示，要求在园区室外做信号覆盖。

图中红色圆圈代表室外天线的布放点，从图中可见，建筑存在大小之分，较小的建筑我们通过在建筑楼顶两端架设全向天线实现外部区域的信号覆盖，对于宽度较大的建筑，尤其是宽度超过30m的建筑，由于楼面遮挡，一个天线很难满足楼顶两面信号的覆盖要求，此时需要在建筑楼顶四周分别布放天线，实现建筑四周区域的信号覆盖。

在室外覆盖工程中，经过空间及各种阻挡衰减后，要求重点覆盖区域内的WLAN信号到达用户终端的电平不低于－75dBm。

链路计算公式为：

AP发射功率－AP到天线间的馈线损耗＋天线增益－WLAN信号的空间损耗－墙体/玻璃阻挡＝到达用户端的信号电平

计算说明：

使用室外型500mWAP覆盖距离天线架设点100米处的建筑，室外选用增益为10dBi的天线。

500mWAP射频输出口的功率电平为27dBm，建筑墙体阻挡粗略估算为20dB，AP到天线间的馈线损耗估算为0.5dB，则整个链路衰减情况如下：

27－0.5＋10－（92.4＋20lg2.45＋20log0.1）－20＝－63.68dBm

根据计算结果可知，WLAN信号到达100m外的建筑内时，信号电平为-63.68dBm，该电平大于802.11g协议在54Mbt/s网络速率所要求的-74dBm，因此可以达到较好的覆盖效果。