網(wǎng)優(yōu)中心優(yōu)化部 2010年 12月 WLAN宏基站合覆蓋評估報(bào)告 目錄 WLAN宏基站概述 商業(yè)街場景覆蓋評估 高校場景覆蓋評估 宏基站和室內(nèi) AP流量用戶數(shù)對比評估 居民小區(qū)宏基站部署方案 研究背景 1.現(xiàn)有 802.11b/g設(shè)備室內(nèi)分布和放裝型 AP，功率有限，覆蓋范圍小，適合樓內(nèi)的深度覆蓋，但無法實(shí)現(xiàn)室外覆蓋，且存在工程量大，業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)困難等問題， WLAN宏基站，可同室內(nèi)分布和放裝型 AP互相補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)廣度 +深度覆蓋。 2.WLAN設(shè)備使用的 2.4G頻點(diǎn)為共享頻點(diǎn)，可用信道 3個(gè)， 2.4G頻點(diǎn)穿透性，覆蓋距離相對一般，使用 WLAN宏基站進(jìn)行商業(yè)街、高校、居民區(qū)的覆蓋，有主要哪些較成熟的部署方案，已建成的 WLAN宏站， 信號覆蓋情況怎樣，如何優(yōu)化？ 3. WLAN室外宏基站，主要受制于終端發(fā)射功率受限（國家規(guī)定筆記本終端發(fā)射功率小于 100mw）， WLAN室外宏基站 ，如何克服終端受限和遮擋的問題，采用 CPE中繼設(shè)備解決如何分場景部署？ 4.如何評估部署效果 ？從單站（ AP）平均吸收流量角度，對比室內(nèi)型 AP、對 wlan宏站進(jìn)行評估。 WLAN宏站設(shè)備概述 目前 WLAN宏基站的廠家主要有：普天、京信和宏信。其中普天基站已部署在萬松園和工業(yè)學(xué)院，百步亭基站正在建設(shè)中，京信曾在萬松園部署全向天線型宏站并測試 (現(xiàn)已拆除 )，目前計(jì)劃在江灘棕櫚泉部署基站對附近居民樓進(jìn)行覆蓋。 廠家 京信 普天 宏信 設(shè)備型號 AP2600-OS A8 1252 主要產(chǎn)品特點(diǎn) 802.11b/g（ 接入） 802.11a（回傳） 5-25dbm 802.11b/g（ 接入） 802.11a（回傳） 5-25dBm發(fā)射功率 - 供電方式 POE或者交流 90-240V POE - 外場部署方式 外接功放和天線 天線功放一體化 - 產(chǎn)品圖片 目錄 WLAN宏基站概述 商業(yè)街場景覆蓋評估 高校場景覆蓋評估 宏基站和室內(nèi) AP流量用戶數(shù)對比評估 居民小區(qū)宏基站部署方案 商業(yè)街場景 -萬松園普天設(shè)備覆蓋研究 城區(qū)商業(yè)街場景下的覆蓋情況，選擇萬松園路“康橋小鎮(zhèn)”樓頂?shù)?WLAN站址， AP站點(diǎn)位于 6層樓面，站高約20米，周圍無線環(huán)境及部署場景如右圖 詳細(xì)位置 外置天線 天線 方向 南 東 西 北 測試概述 測試目標(biāo) 1 測試 WLAN宏基站設(shè)備對密集城區(qū)商業(yè)街的覆蓋性能 2 測試商業(yè)街主要類型建筑物對 WLAN宏基站信號覆蓋和業(yè)務(wù)質(zhì)量的影響 3 測試建筑物遮擋和室內(nèi)對 WLAN宏基站信號提供的業(yè)性能的影響 室外場景 康橋小鎮(zhèn)普天A8基站 室外覆蓋測試 視距沿街覆蓋 非視距定點(diǎn) 高層塔樓 居民樓 室內(nèi)場景 康橋小鎮(zhèn)普天A8基站 室內(nèi)覆蓋測試 非視距定點(diǎn) 室內(nèi) 5米 室外 10米 測試項(xiàng) FTP服務(wù)器 視距定點(diǎn)和非視距定點(diǎn)覆蓋效果 住宅樓區(qū)域 近點(diǎn)（ 100米） 中點(diǎn)（ 200米）近似視距 遠(yuǎn)點(diǎn)（ 300米） 近點(diǎn)隔塔樓（130米）非視距：高層厚實(shí)塔式寫字樓阻擋 近點(diǎn)隔住宅樓（120米）非視距：隔一棟普通住宅樓 1 2 3 5 6 5 6 1 2 視距定點(diǎn)測試 非視距定點(diǎn)測試 3 4 4 更遠(yuǎn)點(diǎn)（ 350米） 1 3 4 5 6 視距定點(diǎn)測試 測試分析 從場強(qiáng)值上來看看： 在視距內(nèi)，沿街道一般隨著 距離的增大，場強(qiáng)值減小，但視距遠(yuǎn)點(diǎn) （ 300米）正對天線方向，場強(qiáng)值反而較好，路邊樹木對遮擋對覆蓋有影響。 從網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)來看：在視距內(nèi)，一般隨著距離的增大， ping時(shí)延和丟包率逐漸增大，網(wǎng)絡(luò)吞吐量下降，到視距更遠(yuǎn)點(diǎn) 350米處，網(wǎng)絡(luò)性能較差 ， 無法進(jìn)行上行流量 ，已無法滿足業(yè)務(wù)需求，可視為 覆蓋邊緣 。但是從視距遠(yuǎn)點(diǎn)（ 300米）情況看 ，基站對 300米視距范圍內(nèi)有很好的覆蓋效果。 0102030405060-100-80-60-40-200視距近點(diǎn) 視距中點(diǎn) 視距遠(yuǎn)點(diǎn) 視距更遠(yuǎn)點(diǎn) 信噪比（db）場強(qiáng)值（dbm）視距定點(diǎn)覆蓋情況 信號場（ dBm) 信噪比（ dB） 012345678051015202530視距近點(diǎn) 視距中點(diǎn) 視距遠(yuǎn)點(diǎn) 視距更遠(yuǎn)點(diǎn) ping包丟失率（%）ping包時(shí)延（ms）Ping包時(shí)延和丟包率 Ping包延遲 ping包丟失率（ %） 020040060080010001200140002004006008001000120014001600視距近點(diǎn) 視距中點(diǎn) 視距遠(yuǎn)點(diǎn) 視距更遠(yuǎn)點(diǎn) 上傳速率（kb/s）下載速率（kb/s）網(wǎng)絡(luò)吞吐能力 下載速率 (kb/s ) 上傳速率（ kb/s） 非視距隔樓定點(diǎn)測試 測試分析 從場強(qiáng)值來看： 塔樓型高層建筑 對 2.4G信號的 阻擋明顯 ， 居民樓和周圍密集樹木 對 2.4G信號有一定阻擋，但是通過反射和繞射， 仍有 -70dbm。 從網(wǎng)絡(luò)性能看： 塔樓型高層建筑背后，雖然網(wǎng)絡(luò)吞吐量較高（上傳速率 1300kb/s、上傳速率 780kb/s），但業(yè)務(wù)感知一般，視頻播放丌流暢，因?yàn)?網(wǎng)絡(luò)丟包率較大 。 居民樓 建筑背后， ping包時(shí)延和丟包率均保持在較好水平， 業(yè)務(wù)感知較好。 05101520253035-90-85-80-75-70-65-60近點(diǎn)隔塔樓 近點(diǎn)隔居民樓 信噪比（db）信號場強(qiáng)（dbm）非視距定點(diǎn)覆蓋情況 信號場強(qiáng)（ dBm) 信噪比（ dB） 0510152025051015202530近點(diǎn)隔塔樓 近點(diǎn)隔居民樓 Ping包丟失率（%）ping包延遲（ms）Ping包延遲和丟失率 Ping包延遲（ ms） ping包丟失率（ %） 0200400600800100012000200400600800100012001400近點(diǎn)隔塔樓 近點(diǎn)隔居民樓 上傳速率（kb/s）下載速率（kb/s）網(wǎng)絡(luò)吞吐能力 下載速率 (kb/s ) 上傳速率（ kb/s） 室內(nèi)場景覆蓋研究 在室內(nèi)進(jìn)深 5米情況下 ， 2.4G信號能通過繞射、反射穿透窗戶及墻體進(jìn)行室內(nèi)覆蓋，效果較室外環(huán)境差吞吐量特別是上行吞吐量下降明顯； 在室內(nèi)進(jìn)深 10米情況下， 2.4G信號場強(qiáng)已下降到 -80dbm，丟包率較大， FTP上行測試均失敗。 室內(nèi)非視距環(huán)境下， 上行吞吐量明顯低于上行吞吐量，上行受限明顯 。 序號 上行平均吞吐量kb/s 下行 平均吞吐量 Kb/s 平均 信號強(qiáng)度（ dbm） 信噪比（ db） Ping時(shí)延（ ms） /丟包率（ %） 1 548 1010 -76 26 47/25 2 均失敗 256 -80 22 14/31 3 989 1024 -74 25 7/2 由于 WLAN使用者多位于室內(nèi)，因此對 WLAN基站室外覆蓋室內(nèi)的場景下終端的接入性能進(jìn)行測試，結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境，選擇廣電大樓中國銀行大堂，墻體較厚，以下是測試情況 測試點(diǎn) 1：進(jìn)深 5米 測試點(diǎn) 2：進(jìn)深 10米 測試點(diǎn) 3：大樓停車場 三個(gè)測試地點(diǎn)選取在廣電大樓，測試點(diǎn) 1、和在大樓中國銀行內(nèi)，測試點(diǎn) 3在樓外停車場 無干擾測試結(jié)果：各場景下的信號強(qiáng)度 各場景下接收信號強(qiáng)度和丟包率的對比 一般情況下隨著距離增加和遮擋增加，接收信號強(qiáng)度和 ping丟包率呈現(xiàn)明顯下降趨勢。但并代表距離遠(yuǎn)網(wǎng)絡(luò)性能就越差，從現(xiàn)場情況看，在沒有樹木遮擋下，視距 300米除網(wǎng)絡(luò)情況較好。 在商業(yè)街場景下，信號強(qiáng)度高一般 Ping丟包率較低，高層塔式寫字樓對信號遮擋較強(qiáng)，影響性能的主要因素之一為終端上行功率受限。 -10-505101520253035-90-80-70-60-50-40-30-20-100 Ping丟包率（%）場強(qiáng)值（dbm）場強(qiáng)值 (dbm) Ping丟包率 (%) 普天宏基站在密集城區(qū)環(huán)境下覆蓋距離可達(dá) 300米以上，街道樹木對信號強(qiáng)度有一定影響 普天宏基站在直射環(huán)境下性能較好，并具有一定的繞射和反射能力 ,具備覆蓋城區(qū)常見建筑的能力，網(wǎng)絡(luò)覆蓋主要取決于終端上行發(fā)射能力 定向天線宏站覆蓋商業(yè)街小結(jié) 覆 蓋 普天宏基站在密集城區(qū)商業(yè)街環(huán)境部署時(shí)具備一定的抗遮擋能力，距離越近克服遮擋的情況較好。 高層塔式寫字樓對信號的遮擋較強(qiáng)，居民樓對信號的遮擋不大，萬松園街道邊密集的樹木對信號有一定的影響 遮擋 解決上行受限新思路：中繼設(shè)備 設(shè)備介紹： 主要用于將WiFi無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋從室外向室內(nèi)延伸，為室內(nèi)用戶提供優(yōu)質(zhì)的寬帶接入服務(wù)是最后一公里接入的最為經(jīng)濟(jì)有效的設(shè)備。可安裝在桌面，管子，墻壁及窗戶上、高防護(hù)設(shè)計(jì)，可室外安裝工作 解決終端上行受限的問題有兩種思路，一是加大終端功率，此方法違反國家規(guī)定的終端發(fā)射功率不得大于 100mw設(shè)備要求，并要求定制終端設(shè)備，因此不建議采納。另一種思路就是采用中繼設(shè)備，放大終端信號。普天、京信、宏信等廠家已有產(chǎn)品，約 3000元左右。 設(shè)備外觀： 工作原理： 在同一信道接收 AP及終端信號，并進(jìn)行中繼放大 京信 CPE： 普天 CPE 目錄 WLAN宏基站概述 商業(yè)街場景覆蓋評估 高校場景覆蓋評估 宏基站和室內(nèi) AP流量用戶數(shù)對比評估 居民小區(qū)宏基站部署方案 校園場景 -工業(yè)學(xué)院常青校區(qū) 普天 WLAN室外 宏 基站安裝于武漢工業(yè)學(xué)院常青公寓 B棟樓， A8基站安裝高度距地面約為 40M，覆蓋區(qū)域?yàn)槌Ｇ喙?nèi)部，公寓內(nèi)為 7層宿舍樓，整個(gè)公寓有 5棟宿舍樓 。 外置天線 天線 方向 測試概述 測試目標(biāo) 1 測試 WLAN宏基站設(shè)備對學(xué)生宿舍的覆蓋性能 2 比較與 AP的距離及位置關(guān)系對室內(nèi)覆蓋性能的影響 3 比較室內(nèi)不同位置的覆蓋性能獲取室內(nèi)遮擋的影響 室外場景 工業(yè)學(xué)院普天A8基站 宿舍樓覆蓋測試 樓位于AP天線下天線 AP距離遠(yuǎn)近覆蓋測試 樓距 AP天線 50米 樓距 AP天線 80米 測試項(xiàng) FTP服務(wù)器 高校宿舍樓覆蓋場景 -天線正對樓棟（ 50m） 測試結(jié)果 1 2 3 4 5 6 測試點(diǎn) 信號穿墻進(jìn) 深 M 場強(qiáng) dbm 下行吞吐率 kb/s 丟包率 ping包延時(shí) ms 信燥比 dB 1 4 -63 4176.68 0% 11 37 2 5 -79 16.44 26% 511 21 3 7 -83 無法登認(rèn)證頁面 / / 17 4 2 -63 1201.26 0% 223 36 5 6 -75 50.26 6% 957 25 6 6 -85 3.56 43% 989 15 外墻和衛(wèi)生間兩道 12cm墻體 高校宿舍樓覆蓋場景 -天線正對樓棟（ 80m） 測試結(jié)果 1 2 3 4 5 6 測試點(diǎn) 信號穿墻進(jìn) 深 M 場強(qiáng) dbm 下行吞吐率 kb/s 丟包率 ping包延時(shí) ms 信燥比 dB 1 2m -65 5956.71 0% 13 35 2 6m -79 無法進(jìn)行 FTP 63% 510 21 3 8m -87 無法關(guān)聯(lián) AP / / 13 4 2m -63 126.67 0% 615 35 5 6m -81 無法進(jìn)行 FTP 70% 516 20 6 7m -86 無法關(guān)聯(lián) AP / / 14 外墻和衛(wèi)生間兩道 12cm墻體 高校宿舍樓覆蓋場景 -天線下樓棟 測試結(jié)果 1 2 3 4 5 6 測試點(diǎn) 信號穿墻進(jìn) 深 M 場強(qiáng) dbm 下行吞吐率 kb/s 丟包 率 ping包延時(shí) ms 信燥比 dB 1 2m -73 399.09 1% 65 27 2 4m -80 20.33 93% 1154 20 3 6m -85 無法打開認(rèn)證頁面 / / 15 4 2m -69 1326.71 3% 318 31 5 2m -83 無法 FTP下載 16% 529 20 6 6m / 無法關(guān)聯(lián) AP / / / 外墻和衛(wèi)生間兩道 12cm墻體 普 天宏基站對 朝向 AP天線 的宿舍樓房間 覆蓋效果較好 ，信號能透過門窗對房間進(jìn)行覆蓋， 50米和 80米 的 朝向 AP天的宿舍樓房間覆蓋 性能相當(dāng) 。 墻壁 等遮擋物對覆蓋效果影響較大，距 AP天線 50米 的宿舍樓， 隔 2-3堵墻的走廊 ，網(wǎng)絡(luò)吞吐量幾十 kbps， 滿足基本上網(wǎng)需求 。距 AP天線 80米的宿舍樓、隔 2-3堵墻的走廊 ， 覆蓋效果很差 ， AP關(guān)聯(lián)和登陸認(rèn)證頁面困難或丟包率過大，無法滿足客戶需求。普天宏基站對 80米有 2-3堵墻遮擋的室內(nèi)覆蓋效果較差 。 宿舍樓內(nèi) 背對 AP天線的房間 ，信號至少需要穿越 3堵以上的墻， 覆蓋效果較差，業(yè)務(wù)基本不可用 。 正對 AP天線的宿舍樓 的室內(nèi)覆蓋效果較 AP天線下的宿舍樓 覆蓋 效果好 ；同一棟樓不同樓層的覆蓋效果有一定差異，可能和天線傾角有一定關(guān)系。 定向天線宏站覆蓋高校宿舍樓小結(jié) 效果評估 目錄 WLAN宏基站概述 商業(yè)街場景覆蓋評估 高校場景覆蓋評估 宏基站和室內(nèi) AP流量用戶數(shù)對比評估 居民小區(qū)宏基站部署方案 用戶數(shù)比較 用戶數(shù)分析 高校宏基站分布：武科大城市學(xué)院 3套、武科大黃家湖 2套、武工院常青 1套、理工大 1套、湖工大 2套。 高校室內(nèi) AP選取 AC8下 771個(gè) AP，覆蓋華農(nóng)和理工大南湖校區(qū) 。 用戶數(shù)分析 從關(guān)聯(lián)用戶來看， 9個(gè) A8基站的效果相當(dāng)于 200個(gè)室內(nèi) AP。從在線用戶數(shù)來看，宏基站平均每基站用戶數(shù)（ 1.27戶 /站）約為室內(nèi) AP平均每 AP用戶數(shù)（ 0.16戶 /AP）的 8倍。 129 78 15 8 02040608010012014014:00 15:00個(gè)高校區(qū) 9個(gè)普天 A8宏站用戶數(shù) 關(guān)聯(lián)用戶數(shù) 在線用戶數(shù) 361 349 122 123 05010015020025030035040014:00 15:00個(gè)高校區(qū) 771個(gè)室內(nèi) AP用戶數(shù) 關(guān)聯(lián)用戶數(shù) 在線用戶數(shù) 流量比較 流量分析 普天宏站 在流量分析系統(tǒng)上加入 /24、 /24、 /24普天宏基站用戶地址池 IP段采集一天流量，考慮到萬松園等宏站用戶數(shù)和流量很小，可近似為高校宏站流量。峰值流量 9.53Mbps、平均流量 3.6Mbps。 AC8下華農(nóng) +理工大室內(nèi) AP 在流量分析系統(tǒng)上加入 /21用戶地址池采集一天時(shí)段的流量。峰值流量 206Mbps、平均流量 79.6Mbps。 普天宏站流量（ 9個(gè)宏站） 華農(nóng) +理工大室內(nèi) AP流量（ 771個(gè) AP） 多終端吞吐量測試 流量分析 平均每個(gè)站（ AP）忙時(shí)流量 采集的宏信 WLAN的流量為華農(nóng)和理工大 771個(gè) AP所吸收，普天基站目前屬于試點(diǎn)階段，以 9個(gè)基站計(jì)算?？煽闯觯仗旎疚沼脩袅髁枯^室內(nèi) AP高 5-6倍，效益較高。 宏基站用戶發(fā)展?jié)摿?從萬松園康橋小鎮(zhèn)忙時(shí)用戶數(shù)分析，認(rèn)證后在網(wǎng)用戶數(shù)一般較低，全天多數(shù)時(shí)段無用戶，較多用戶時(shí)段也只有 2-3個(gè)，但關(guān)聯(lián)用戶數(shù)較多，全天最高值為 27個(gè)，有較大市場潛力。 00.811.214點(diǎn) 15點(diǎn) 16點(diǎn) 21點(diǎn) 22點(diǎn) 23點(diǎn) 流量（Mbps）平均每個(gè)站（ AP）忙時(shí)流量 普天（宏基站） 宏信 AP（室內(nèi)） 051015202530（ 14： 00） （ 16： 00） （ 18： 00） （ 20： 00） 關(guān)聯(lián)用戶數(shù)（個(gè)）康橋小鎮(zhèn)宏基站關(guān)聯(lián)用戶數(shù) 關(guān)聯(lián)用戶數(shù) 目錄 WLAN宏基站概述 商業(yè)街場景覆蓋評估 高校場景覆蓋評估 宏基站和室內(nèi) AP流量用戶數(shù)對比評估 居民小區(qū)宏基站部署和評估方案 低密度住宅小區(qū)覆蓋方案（高檔低層小區(qū)、度假村） 基站覆蓋方法： 1、可采取在覆蓋區(qū)域中心附近的屋頂安裝全向天線的 WLAN基站進(jìn)行覆蓋。 2、可采取 5.8G進(jìn)行橋接，擴(kuò)大覆蓋范圍。 3、用戶處可考慮加裝中繼放大設(shè)備 CPE克服厚實(shí)墻體帶來的損耗。 高密度住宅小區(qū)覆蓋方案 -1 基站 高密度住宅小區(qū)覆蓋方案 在小區(qū)附近尋找低層住宅樓，樓頂安裝基站 ，扇區(qū)天線分別指向所需棟大樓（盡量對門窗較多的樓面）。 基站部分天線上仰，實(shí)現(xiàn)對高層住戶覆蓋； 樓體較厚的高層建筑背面覆蓋需要通過部署 CPE的方法解決 高密度住宅小區(qū)覆蓋方案 -2 WLAN定向基站覆蓋： 在無法在附近找到合適樓頂架設(shè)設(shè)備的覆蓋區(qū)域，可在每個(gè)樓棟的樓頂上架設(shè)臺 WLAN定向基站，正背面架設(shè)天線，信號覆蓋到的室內(nèi)。加強(qiáng)覆蓋效果可在陽臺上架設(shè) CPE進(jìn)行接收覆蓋室內(nèi)，也可以 CPE再接AP放置在 VIP用戶樓層，進(jìn)行室內(nèi)全覆蓋 。 圍樓式小區(qū)覆蓋方案