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浅谈WLAN的覆盖设计.doc


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浅谈WLAN的覆盖设计
摘 要
本文从覆盖的角度分析WLAN设计过程中的问题。从WLAN的无线电波特性入手,论述WLAN的信道划分,干扰协调以及链路损耗的问题。提出了功率控制在设计WLAN覆盖过程中的意义。最后比较了三种典型覆盖方案的特点,以及在不同场合下使用的优劣。
关键词
802.11;覆盖设计;频段规划;干扰协调
中图分类号: TN925.93 文献标识码: A
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.19.049
0 概述
在IT技术飞速发展的背景下,人们上网获取资讯的方式和行为都有了根本性的革新。从以往使用台式计算机为主,过渡到了使用便携式移动终端的阶段;从以上网获取资讯过渡到了全方位的应用融合时代。人们的工作与生活已经与信息技术紧密相连。作为沟通服务商与用户之间的桥梁,通信网络的也发生着深刻的变革,从以往的固定接入,变成了随时随地的移动无线接入,从低速的网络连接,转变为高速的宽带通信。
移动上网的终端主要是指智能手机、平板电脑等设备。这类设备连接互联网的方式总体上分为两种——WLAN与移动通信网络。WLAN即无线局域网,是有线局域网的无线延伸。WLAN在酒店、学校、家庭以及各种公共场合提供着低廉高效的互联网接入,渗透到了生活的每一处。
本文主要从无线覆盖设计方面阐述WLAN的设计规划。WLAN的构建是一个系统化的工程,设计到总体规划、覆盖设计、接入认证等环节。论述无线覆盖设计,到频率规划、覆盖设计、功率控制、干扰控制和信道复用等问题。
1 WLAN的无线技术特性
1.1 802.11协议族
IEEE是无线局域网标准的管理机构。1997年是WLAN元年。当年6月,IEEE发布了第一个WLAN的标准——IEEE802.11,无线局域网从此进入了飞速发展的轨道。早期的WLAN速率非常低,只有1~2Mbps,因此IEEE很快又相继推出了802.11a,802.11b标准,提高了速率。
迄今为止,IEEE推出的无线局域网标准有802.11/a/b/g/ac/ax,WLAN的性能逐步提高。
1.2 WLAN的频段
WLAN的工作频段位于国际电联分配的ISM频段,ISM(Industrial Scientific Medical),即工业科学医学频段。此类频段属于非授权频段,只要设备发射的功率不超过一定的强度,即可不必申请授权即可使用。
WLAN使用的频段主要有2.4G,5G,5.8G,一般把5G和5.8G频段统称为5G频段。WLAN设备参数上标注的“双频”,指的是设备同时支持2.4G和5G频段。
根据IEEE的技术标准,WLAN的2.4G频段的工作范围是2.4~2.4835GHz,5G频段是5.030~5.835GHz。由于各个国家的情况不同,5G频段实际的可用带宽并没有规划的那么多,而2.4G频段的范围相对比较窄。
1.3 MIMO技
由于WLAN的频段资源有限,研发人员想出了各种方法提高频谱利用率。如MIMO技术就是其中行之有效的一种。
MIMO指的是多进多出技术。在收发两端同时采用多根发射与接收天线,在同频的情况下,通过重复使用相同的频率,提高频谱利用率,达到提高网络带宽的目的。
1.4 OFDM
OFDM即正交频分复用技术,属于多载波调制的一种。利用频分复用技术,把高速的串行数据转换为并行传输,能很好地消除抗多径衰弱,同时能够支持多用户接入。
2 存在的问题
2.1 干扰问题
由于ISM频段开放的特性,各种标准的设备都可以使用ISM频段。如蓝牙、Zigbee、无绳电话等,甚至微波炉的工作频率使用了2.4G频段;5G频段也有无人机等工业设备在使用。因此,无线局域网的工作频段的无线频谱环境较为复杂。在一些居民密集的区域,大量家庭安装了无线路由器,因此导致WLAN频段的拥挤程度雪上加霜。
由于WLAN服務范围并非一个理想的传输模型,存在不规则的平面和障碍物,因此会导致多径效应的产生。虽然可以通过技术手段部分消除,但是难免造成性能的下降。
当信号质量降低的时候,WLAN的协调机制会自动降低OFDM的调制级别,网速会受到影响。因此维持优良的信号质量,是实现优质性能的基础条件。
2.2 空间链路损耗
WLAN的通信过程是一个信号双向收发的过程,这个过程的传输质量,对WLAN的性能有非常重要的影响。
在无线电波传输的过程中,不同材质的物体对信号的衰减是不一样的,密度小的比密度大衰减小,木质材料比金属材料衰减小,厚度薄的比厚

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  • 时间2022-05-19