無(wú)線接入方案--WLAN+PHS室內(nèi)分布式天線二合一
摘要
本文敘述了WLAN（無(wú)線網(wǎng)絡(luò)）與PHS室內(nèi)分布式天線系統(tǒng)的結(jié)合方案，探討如何利用室內(nèi)分布式天線來(lái)提高WLAN信號(hào)的覆蓋范圍。主要用于解決WLAN接入信號(hào)強(qiáng)度不足及分布不均的問題，從實(shí)際案例對(duì)WLAN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用做出了驗(yàn)證和改進(jìn)，使得無(wú)線接入組網(wǎng)應(yīng)用具備可行性與易操作性，為WLAN大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用提出了很好的解決方案。
關(guān)鍵字：WLAN 無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 室內(nèi)分布天線系統(tǒng) 無(wú)線信號(hào) 應(yīng)用 無(wú)線接入
目錄
一、概述 4
1.1 WLAN設(shè)備的特性： 4
1.2 WLAN應(yīng)用缺點(diǎn)： 4
二、WLAN接入PHS分布式天線方案 4
2.1 PHS室內(nèi)分布式天線及結(jié)構(gòu) 4
2.2 將WLAN設(shè)備接入PHS室內(nèi)分布式天線系統(tǒng) 6
三、WLAN+PHS室內(nèi)分布式天線的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn) 7
四、商業(yè)價(jià)值與應(yīng)用前景 8
五、WLAN+PHS分布式天線的應(yīng)用 9
六、案例總結(jié)： 15
一、概述
1.1 WLAN設(shè)備的特性：
WLAN設(shè)備主要是指無(wú)線AP和無(wú)線網(wǎng)卡兩大類，符合目前主流的802.11g標(biāo)準(zhǔn)的WLAN設(shè)備使用2.4G頻率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送,無(wú)線網(wǎng)卡的靈敏度在-80dbm到-100dbm之間,SOHO級(jí)無(wú)線AP功率在35毫瓦到100毫瓦之間。
在理想的條件下，SOHO級(jí)AP通常注明能為用戶提供室外兩百米、室內(nèi)一百米距離的使用范圍，而在實(shí)際使用中，一臺(tái)AP能夠比較穩(wěn)定提供用戶接入的距離約為室外六十米、室內(nèi)二十米左右，這數(shù)字還要視現(xiàn)場(chǎng)條件而定。
1.2 WLAN應(yīng)用缺點(diǎn)：
WLAN設(shè)備的特性使得其在做無(wú)線寬帶接入時(shí)非常受限，只能基本滿足家庭應(yīng)用的要求。若要在寫字樓、酒店等阻隔墻體較多的地方實(shí)現(xiàn)無(wú)線接入覆蓋，為保證信號(hào)質(zhì)量必將密集布放AP接入點(diǎn)，將造成投資大、效果差、管理維護(hù)難的局面。
即使是使用企業(yè)級(jí)的專業(yè)AP設(shè)備，除去價(jià)格昂貴不說，同樣受密集墻體影響，無(wú)線信號(hào)分布依然不均勻，存在諸多的信號(hào)盲區(qū)，使用效果依然不如人意。因此，目前寫字樓、酒店等場(chǎng)所的無(wú)線接入幾乎是一片空白，除了部分熱點(diǎn)地區(qū)，如大堂、咖啡廳等場(chǎng)所外，樓層及客房都是使用有線接入，在線路接入不可達(dá)的地方便無(wú)法為客人提供寬帶業(yè)務(wù)。
二、WLAN接入PHS分布式天線方案
2.1 PHS室內(nèi)分布式天線及結(jié)構(gòu)
工作在1.9G頻率的小靈通基站存在同樣的問題,在寫字樓及酒店等場(chǎng)所的信號(hào)受墻體影響存在大面積死角。為了解決這個(gè)問題,一些有條件的場(chǎng)所,布放有PHS室內(nèi)分布式天線系統(tǒng),基站信號(hào)通過接入室內(nèi)分布式天線來(lái)解決樓內(nèi)的信號(hào)死角問題。
PHS室內(nèi)分布式天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖：
室內(nèi)分布式天線的作用就是讓信號(hào)通過饋線傳遞到天線后，使用天線的角度來(lái)控制信號(hào)的傳播方向，規(guī)避由于墻體或其它物體造成的信號(hào)盲區(qū)，保證信號(hào)均勻分布。
小靈通信號(hào)與WLAN信號(hào)都是射頻信號(hào)，在不影響小靈通通話質(zhì)量的前提下，是否可以通過室內(nèi)分布式天線來(lái)傳遞WLAN信號(hào)，改善WLAN信號(hào)無(wú)法覆蓋大面積室內(nèi)區(qū)域的狀況呢？
2.2 將WLAN設(shè)備接入PHS室內(nèi)分布式天線系統(tǒng)
WLAN設(shè)備工作在2.4G頻段,而小靈通基站的頻段是1.9G,兩者之間不存在相互干擾的可能性，要將無(wú)線AP接入室內(nèi)分布式天線系統(tǒng)，只需要在PHS基站后將WLAN設(shè)備天線接入饋線內(nèi)就可以利用天線來(lái)傳遞信號(hào)了。
實(shí)際上，選擇WLAN信號(hào)接入室內(nèi)分布式天線系統(tǒng)的位置是可以很靈活的，在需要無(wú)線寬帶覆蓋的區(qū)域，將無(wú)線信號(hào)通過合路器接入到這個(gè)區(qū)域的天線支路上就能夠?qū)⑿盘?hào)傳遞出去。
如果饋線支路上天線點(diǎn)比較多、饋線路線比較長(zhǎng)，則可以在無(wú)線信號(hào)接入天線饋線前，使用干放器來(lái)對(duì)WLAN信號(hào)進(jìn)行功率放大，這樣就不會(huì)影響無(wú)線覆蓋效果。
以上圖為例可以看到，在一個(gè)五層的樓內(nèi)，通過十個(gè)吸頂天線，一個(gè)無(wú)線AP就可以為所有樓層用戶提供無(wú)線寬帶接入業(yè)務(wù)。如果使用常規(guī)的WLAN接入方式，則還需要在原主AP安裝的位置安裝中心交換機(jī)，布放五類線到天線點(diǎn)，再安裝十個(gè)無(wú)線AP，才能達(dá)到同樣的效果。投資與維護(hù)量的比較不言而喻。
三、WLAN+PHS室內(nèi)分布式天線的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)
充分利用資源，投入少效果好。
只要是在安裝有PHS室內(nèi)分布式天線的樓宇、酒店等建筑物內(nèi)都可以使用這種增加無(wú)線AP及合路器的方式實(shí)現(xiàn)任意角度的寬帶接入，實(shí)現(xiàn)小靈通信號(hào)與寬帶信號(hào)二合一。
這樣一臺(tái)無(wú)線AP信號(hào)能覆蓋的范圍，相當(dāng)于通常5臺(tái)無(wú)線AP的覆蓋范圍，而且信號(hào)分布更均勻無(wú)死角。
接入方式靈活，建設(shè)快難度小。
不論采用LAN方式還是ADSL方式，都很容易解決無(wú)線AP與互聯(lián)網(wǎng)的連接問題，PHS室內(nèi)分布式天線饋線為維護(hù)方便大多在樓層豎井處布放各種接口器件，因此要實(shí)現(xiàn)WLAN接入只需在豎井內(nèi)布放主干線，提供無(wú)線AP的網(wǎng)絡(luò)接入就可以使用，不需要對(duì)樓層的天頂、墻面進(jìn)行布線，施工難度小容易實(shí)現(xiàn)。
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備維護(hù)方便。
通常WLAN無(wú)線AP為了獲得更好的信號(hào)角度，通常安裝于室內(nèi)高處甚至吊頂內(nèi)，造成故障時(shí)的排查和維護(hù)都極不方便。采用PHS室內(nèi)分布式天線進(jìn)行信號(hào)傳送后，設(shè)備安裝于豎井或樓層天頂維護(hù)口內(nèi)，僅通過主干線與外相連，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，即使發(fā)生故障或需要檢查時(shí)也很容易觀察到無(wú)線AP的工作狀態(tài)。
信號(hào)質(zhì)量?jī)?yōu)良，覆蓋范圍理想。
目前有無(wú)線寬帶接入的寫字樓中，通常為了保證信號(hào)質(zhì)量，多采用小范圍內(nèi)布放多AP點(diǎn)的接入方式，造成空間內(nèi)無(wú)線信號(hào)相互干擾，信號(hào)質(zhì)量不升反降，使無(wú)線網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定。通常情況下覆蓋1000平方米的空間，需要5~10個(gè)無(wú)線AP才能做到，而具備PHS室分天線接入無(wú)線寬帶條件的1000平方米場(chǎng)所，一個(gè)無(wú)線AP加上功率放大器就能夠覆蓋完全，不僅是降低了設(shè)備成本，也使空間內(nèi)無(wú)線信號(hào)“干凈”了不少，無(wú)線信號(hào)干擾減少，質(zhì)量上升，傳輸質(zhì)量也得到保證，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性有所提高。
從實(shí)際使用效果來(lái)看，使用WLAN+PHS室內(nèi)分布式天線接入方式來(lái)解決辦公樓、寫字樓、酒店等要求覆蓋面積大、信號(hào)阻礙強(qiáng)、對(duì)移動(dòng)接入要求高的場(chǎng)所里無(wú)線寬帶接入問題，具有成本低、效果好、易建設(shè)、易維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，而這些優(yōu)點(diǎn)恰恰彌補(bǔ)了普通無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用于這類場(chǎng)所時(shí)信號(hào)穿透難、建設(shè)投資大的缺點(diǎn)。
四、商業(yè)價(jià)值與應(yīng)用前景
因此，在已建設(shè)有PHS室內(nèi)分布式天線的樓宇中推廣使用WLAN+PHS室內(nèi)分布式天線的無(wú)線接入方案，可以很好的解決辦公樓、寫字樓、酒店這一類型建筑的“最后一公里”寬帶接入問題，起到降低建設(shè)成本、提高企業(yè)形象、豐富服務(wù)內(nèi)容的作用，實(shí)現(xiàn)寬帶接入從有線到無(wú)線這一個(gè)質(zhì)的轉(zhuǎn)變。
（1）辦公樓宇應(yīng)用：在已建設(shè)有PHS室分天線系統(tǒng)的辦公樓宇中推廣此種無(wú)線應(yīng)用方案，利用網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋面積大的'優(yōu)點(diǎn)，為商業(yè)公司打造無(wú)線局域網(wǎng)或移動(dòng)式互聯(lián)網(wǎng)接入，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無(wú)線化，以 “自由”為賣點(diǎn)。
（2）賓館、酒店應(yīng)用：在已建設(shè)有PHS室分天線系統(tǒng)的賓館、酒店中推廣，具有可利用信號(hào)死角少、投資少見效快的優(yōu)點(diǎn)，可以在大堂、酒吧形成熱點(diǎn)地區(qū)，提供互聯(lián)網(wǎng)接入，在客房實(shí)現(xiàn)電腦無(wú)線接入互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，減少綜合布線成本。布滿酒店內(nèi)的無(wú)線信號(hào)，將給入住客人提供更方便的服務(wù)，以“形象”為賣點(diǎn)。
（3）商場(chǎng)等公共場(chǎng)所應(yīng)用：搶占寬帶接入信號(hào)資源，擴(kuò)大熱點(diǎn)范圍，配以廣告宣傳與終端展示，可以提高企業(yè)影響力、知名度以及搶先占有無(wú)線信號(hào)等無(wú)形的公共資源，占有無(wú)線寬帶市場(chǎng)制高點(diǎn)�？梢韵胂蟮氖�，當(dāng)中國(guó)電信在公共場(chǎng)所擁有的信號(hào)面積越大，給用戶的心理暗示就是“使用中國(guó)電信業(yè)務(wù)就是方便”，那么使用其他中國(guó)電信業(yè)務(wù)的人群也會(huì)越多。
總而言之，在具備PHS室分天線條件的場(chǎng)所，完全可以通過極少的投資實(shí)現(xiàn)PHS+WLAN二合一接入方案，從而使寬帶接入手段從有線跨入無(wú)線時(shí)代，不僅僅是豐富了服務(wù)內(nèi)容，提高了企業(yè)形象，更增加了新的增值業(yè)務(wù)，帶來(lái)更大的商機(jī)與更多的用戶群。
五、WLAN+PHS分布式天線的應(yīng)用
2007年7月25日,泛北部灣會(huì)議在南寧荔園山莊舉行,我部門除了要開通一條百兆光路接入，組建有線網(wǎng)絡(luò)供會(huì)議需要使用外，還需要提供無(wú)線接入作為備用線路和分流線路使用。
現(xiàn)場(chǎng)查勘發(fā)現(xiàn)會(huì)議使用的五個(gè)會(huì)場(chǎng)面積近兩千平方米，而且會(huì)場(chǎng)墻體厚達(dá)60厘米，如果采用傳統(tǒng)無(wú)線接入方案，需要布放主干布線到預(yù)定點(diǎn)，而為保證信號(hào)良好，預(yù)定無(wú)線AP點(diǎn)需要十臺(tái)設(shè)備才能保證會(huì)場(chǎng)無(wú)信號(hào)死角，更別說還要為了保證會(huì)場(chǎng)休息區(qū)和會(huì)場(chǎng)中心信號(hào)覆蓋必需在會(huì)場(chǎng)墻體和會(huì)場(chǎng)中央布放影響美觀的五類線主干。
為了解決這個(gè)難題，部門研究決定利用會(huì)場(chǎng)間走道吊頂內(nèi)已經(jīng)布好的PHS室內(nèi)分布式天線來(lái)傳遞無(wú)線信號(hào)，在與無(wú)線班合作解決了無(wú)線設(shè)備上天線、饋線接口及AP功率不足損耗過大的難題后，實(shí)現(xiàn)了如下WLAN+PHS室內(nèi)分布式天線的無(wú)線接入方案：
主會(huì)場(chǎng)配電間有光路連接到中心機(jī)房，而且PHS天線饋線也在此處分接入一條支路，這條支路的小靈通信號(hào)設(shè)計(jì)剛好是覆蓋了五個(gè)會(huì)場(chǎng)及休息區(qū)的范圍，選擇此處作為接入點(diǎn)，可以很好的解決會(huì)場(chǎng)面積大的問題。
但是，由于PHS天線安裝于過道頂部，而會(huì)場(chǎng)墻體厚度很大，造成無(wú)線信號(hào)在穿透墻體進(jìn)入會(huì)場(chǎng)后損耗很大，從上圖中可以看到，無(wú)線信號(hào)在各個(gè)會(huì)場(chǎng)內(nèi)的分布情況。
下圖是使用測(cè)試軟件（無(wú)線網(wǎng)卡靈敏度-80dbm）測(cè)到的從休息區(qū)到會(huì)場(chǎng)中心的信號(hào)損耗過程，可以明顯看出墻體對(duì)信號(hào)的影響是很大的。
在休息區(qū)測(cè)試到的無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度為-50dbm左右，當(dāng)移動(dòng)經(jīng)過主會(huì)場(chǎng)墻體時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度劇降到了-70dbm，接近會(huì)場(chǎng)中心時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度已經(jīng)降到了-80dbm,對(duì)于靈敏度稍低的無(wú)線網(wǎng)卡來(lái)說，已經(jīng)無(wú)法保證能夠穩(wěn)定的使用了。
如果會(huì)場(chǎng)的墻體不是厚達(dá)60cm而是一般的墻體，也許WLAN+PHS天線的方案可以只使用一個(gè)AP就能夠解決兩千平方米的會(huì)場(chǎng)無(wú)線信號(hào)覆蓋問題。
為了克服會(huì)場(chǎng)墻體嚴(yán)重阻礙信號(hào)的困難，我們更換思路，提出另外一種解決方案，那就是不僅僅依賴于PHS天線來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行覆蓋，而是嘗試只將WLAN+PHS天線的無(wú)線信號(hào)當(dāng)作“無(wú)線網(wǎng)絡(luò)主干”使用，同時(shí)利用WDS（無(wú)線分布式系統(tǒng)）技術(shù)，這樣就可以在會(huì)場(chǎng)內(nèi)組建出一個(gè)沒有一根網(wǎng)線的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
如上圖，經(jīng)過使用無(wú)線測(cè)試軟件對(duì)無(wú)線信號(hào)的反復(fù)精確測(cè)試定位后，分別在主會(huì)場(chǎng)大門附近信號(hào)較好處增加兩個(gè)AP，5、7、8號(hào)會(huì)議室大門信號(hào)較好處各增加一個(gè)AP，新增的AP通過PHS天線的無(wú)線信號(hào)與配電間內(nèi)的光纖接入點(diǎn)AP組成WDS網(wǎng)絡(luò)，主接入點(diǎn)AP提供10M/s的上下行速率，作為“無(wú)線主干”連接各個(gè)會(huì)場(chǎng)內(nèi)的AP并為休息區(qū)提供無(wú)線信號(hào)覆蓋。會(huì)場(chǎng)內(nèi)AP提供5M/s的上下行速率，并對(duì)會(huì)場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行無(wú)線信號(hào)覆蓋，全網(wǎng)限制接入用戶數(shù)量60臺(tái)。
如此組網(wǎng)后，全部會(huì)場(chǎng)內(nèi)無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度全部達(dá)到良好程度，在主會(huì)場(chǎng)主席臺(tái)右側(cè)（未加AP時(shí)信號(hào)強(qiáng)度為低）測(cè)試到信號(hào)曲線圖及網(wǎng)絡(luò)性能圖如下：
網(wǎng)絡(luò)性能圖：
無(wú)線信號(hào)圖：
可以明顯看到，增加的AP（黃色曲線）信號(hào)強(qiáng)度比PHS天線信號(hào)（綠色曲線）提高了近30dbm而且更加穩(wěn)定，完全滿足應(yīng)用的需要。
經(jīng)過多次反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，使用WLAN+PHS天線接入方案作為無(wú)線主干，組建WDS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)獲得了成功，在2007年7月25日到27日三天的會(huì)期內(nèi)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行穩(wěn)定無(wú)中斷或故障，網(wǎng)絡(luò)使用高峰期時(shí)，會(huì)場(chǎng)內(nèi)使用有線網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)36臺(tái)，使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)13臺(tái)，很好的實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)分流的作用。
六、案例總結(jié)：
在此次泛北部灣會(huì)議中，在部門領(lǐng)導(dǎo)的大力支持和相關(guān)部門的協(xié)作配合下，WLAN無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用創(chuàng)下南寧市分公司多個(gè)第一：
第一次在高級(jí)別會(huì)議中使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行寬帶接入服務(wù)。
第一次將WLAN+PHS室分天線方案進(jìn)行實(shí)際運(yùn)用。
第一次利用WDS技術(shù)在工作中組建真正意義上的“無(wú)線”網(wǎng)絡(luò)。
雖然這次會(huì)議中，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是作為有線網(wǎng)絡(luò)分流與備份存在，并沒有承擔(dān)主要的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能，但從組建到穩(wěn)定使用都經(jīng)過了實(shí)戰(zhàn)的檢驗(yàn)，獲得了用戶與客戶經(jīng)理的好評(píng)。
可以說在網(wǎng)絡(luò)無(wú)線化的背景下，無(wú)線設(shè)備性能提高的基礎(chǔ)上，在具備對(duì)無(wú)線信號(hào)實(shí)時(shí)檢測(cè)能力時(shí)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用條件已經(jīng)成熟，這一次的實(shí)踐，就是踏出了最重要的第一步。
附頁(yè)：名詞解釋
無(wú)線AP：無(wú)線AP（AP，Access Point，無(wú)線訪問節(jié)點(diǎn)、會(huì)話點(diǎn)或存取橋接器）是一個(gè)包含很廣的名稱，它不僅包含單純性無(wú)線接入點(diǎn)（無(wú)線AP），也同樣是無(wú)線路由器（含無(wú)線網(wǎng)關(guān)、無(wú)線網(wǎng)橋）等類設(shè)備的統(tǒng)稱。
SOHO級(jí)AP：小范圍使用的家用級(jí)AP。
無(wú)線網(wǎng)卡靈敏度：指的是無(wú)線網(wǎng)卡接收無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度的最小值，以dbm為單位，數(shù)值越小表示靈敏度越高性能越好。
WDS：WDS(Wireless Distribution System)，無(wú)線分布式系統(tǒng)：是建構(gòu)在HFSS或DSSS底下，可讓基地臺(tái)與基地臺(tái)間得以溝通，最簡(jiǎn)單地說：無(wú)線分布式系統(tǒng)(WDS)的無(wú)線中繼模式，就是在WDS上可以讓無(wú)線AP之間通過無(wú)線進(jìn)行橋接（中繼），在這同時(shí)并不影響其無(wú)線AP覆蓋的功能。
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