发布时间：2015-02-04 来源：人大经济论坛

无线接入方案----WLAN+PHS室内分布式天线二合一_通信工程毕业论文 摘要  本文叙述了WLAN（无线网络）与PHS室内分布式天线系统的结合方案，探讨如何利用室内分布式天线来提高WLAN信号的覆盖范围。主要用于解决WLAN接入信号强度不足及分布不均的问题，从实际案例对WLAN网络应用做出了验证和改进，使得无线接入组网应用具备可行性与易操作性，为WLAN大规模商业应用提出了很好的解决方案。    关键字：WLAN  无线网络  室内分布天线系统 无线信号  应用  无线接入       目录 一、概述 4 1.1  WLAN设备的特性： 4 1.2  WLAN应用缺点： 4 二、WLAN接入PHS分布式天线方案 4 2.1  PHS室内分布式天线及结构 4 2.2  将WLAN设备接入PHS室内分布式天线系统 6 三、WLAN+PHS室内分布式天线的特点与优点 7 四、商业价值与应用前景 8 五、WLAN+PHS分布式天线的应用 9 六、案例总结： 15   一、概述 1.1  WLAN设备的特性：  WLAN设备主要是指无线AP和无线网卡两大类，符合目前主流的802.11g标准的WLAN设备使用2.4G频率进行数据传送,无线网卡的灵敏度在-80dbm到-100dbm之间,SOHO级无线AP功率在35毫瓦到100毫瓦之间。  在理想的条件下，SOHO级AP通常注明能为用户提供室外两百米、室内一百米距离的使用范围，而在实际使用中，一台AP能够比较稳定提供用户接入的距离约为室外六十米、室内二十米左右，这数字还要视现场条件而定。   1.2  WLAN应用缺点：  WLAN设备的特性使得其在做无线宽带接入时非常受限，只能基本满足家庭应用的要求。若要在写字楼、酒店等阻隔墙体较多的地方实现无线接入覆盖，为保证信号质量必将密集布放AP接入点，将造成投资大、效果差、管理维护难的局面。  即使是使用企业级的专业AP设备，除去价格昂贵不说，同样受密集墙体影响，无线信号分布依然不均匀，存在诸多的信号盲区，使用效果依然不如人意。因此，目前写字楼、酒店等场所的无线接入几乎是一片空白，除了部分热点地区，如大堂、咖啡厅等场所外，楼层及客房都是使用有线接入，在线路接入不可达的地方便无法为客人提供宽带业务。   二、WLAN接入PHS分布式天线方案     2.1  PHS室内分布式天线及结构  工作在1.9G频率的小灵通基站存在同样的问题,在写字楼及酒店等场所的信号受墙体影响存在大面积死角。为了解决这个问题,一些有条件的场所,布放有PHS室内分布式天线系统,基站信号通过接入室内分布式天线来解决楼内的信号死角问题。  PHS室内分布式天线系统结构如下图：      室内分布式天线的作用就是让信号通过馈线传递到天线后，使用天线的角度来控制信号的传播方向，规避由于墙体或其它物体造成的信号盲区，保证信号均匀分布。  小灵通信号与WLAN信号都是射频信号，在不影响小灵通通话质量的前提下，是否可以通过室内分布式天线来传递WLAN信号，改善WLAN信号无法覆盖大面积室内区域的状况呢？   2.2  将WLAN设备接入PHS室内分布式天线系统  WLAN设备工作在2.4G频段,而小灵通基站的频段是1.9G,两者之间不存在相互干扰的可能性，要将无线AP接入室内分布式天线系统，只需要在PHS基站后将WLAN设备天线接入馈线内就可以利用天线来传递信号了。      实际上，选择WLAN信号接入室内分布式天线系统的位置是可以很灵活的，在需要无线宽带覆盖的区域，将无线信号通过合路器接入到这个区域的天线支路上就能够将信号传递出去。  如果馈线支路上天线点比较多、馈线路线比较长，则可以在无线信号接入天线馈线前，使用干放器来对WLAN信号进行功率放大，这样就不会影响无线覆盖效果。  以上图为例可以看到，在一个五层的楼内，通过十个吸顶天线，一个无线AP就可以为所有楼层用户提供无线宽带接入业务。如果使用常规的WLAN接入方式，则还需要在原主AP安装的位置安装中心交换机，布放五类线到天线点，再安装十个无线AP，才能达到同样的效果。投资与维护量的比较不言而喻。 三、WLAN+PHS室内分布式天线的特点与优点  充分利用资源，投入少效果好。  只要是在安装有PHS室内分布式天线的楼宇、酒店等建筑物内都可以使用这种增加无线AP及合路器的方式实现任意角度的宽带接入，实现小灵通信号与宽带信号二合一。  这样一台无线AP信号能覆盖的范围，相当于通常5台无线AP的覆盖范围，而且信号分布更均匀无死角。  接入方式灵活，建设快难度小。  不论采用LAN方式还是ADSL方式，都很容易解决无线AP与互联网的连接问题，PHS室内分布式天线馈线为维护方便大多在楼层竖井处布放各种接口器件，因此要实现WLAN接入只需在竖井内布放主干线，提供无线AP的网络接入就可以使用，不需要对楼层的天顶、墙面进行布线，施工难度小容易实现。  网络结构简单，设备维护方便。  通常WLAN无线AP为了获得更好的信号角度，通常安装于室内高处甚至吊顶内，造成故障时的排查和维护都极不方便。采用PHS室内分布式天线进行信号传送后，设备安装于竖井或楼层天顶维护口内，仅通过主干线与外相连，网络结构简单，即使发生故障或需要检查时也很容易观察到无线AP的工作状态。  信号质量优良，覆盖范围理想。  目前有无线宽带接入的写字楼中，通常为了保证信号质量，多采用小范围内布放多AP点的接入方式，造成空间内无线信号相互干扰，信号质量不升反降，使无线网络不稳定。通常情况下覆盖1000平方米的空间，需要5~10个无线AP才能做到，而具备PHS室分天线接入无线宽带条件的1000平方米场所，一个无线AP加上功率放大器就能够覆盖完全，不仅是降低了设备成本，也使空间内无线信号“干净”了不少，无线信号干扰减少，质量上升，传输质量也得到保证，网络稳定性有所提高。  从实际使用效果来看，使用WLAN+PHS室内分布式天线接入方式来解决办公楼、写字楼、酒店等要求覆盖面积大、信号阻碍强、对移动接入要求高的场所里无线宽带接入问题，具有成本低、效果好、易建设、易维护的优点，而这些优点恰恰弥补了普通无线网络设备使用于这类场所时信号穿透难、建设投资大的缺点。   四、商业价值与应用前景  因此，在已建设有PHS室内分布式天线的楼宇中推广使用WLAN+PHS室内分布式天线的无线接入方案，可以很好的解决办公楼、写字楼、酒店这一类型建筑的“最后一公里”宽带接入问题，起到降低建设成本、提高企业形象、丰富服务内容的作用，实现宽带接入从有线到无线这一个质的转变。  （1）办公楼宇应用：在已建设有PHS室分天线系统的办公楼宇中推广此种无线应用方案，利用网络信号覆盖面积大的优点，为商业公司打造无线局域网或移动式互联网接入，实现网络无线化，以 “自由”为卖点。  （2）宾馆、酒店应用：在已建设有PHS室分天线系统的宾馆、酒店中推广，具有可利用信号死角少、投资少见效快的优点，可以在大堂、酒吧形成热点地区，提供互联网接入，在客房实现电脑无线接入互联网络，减少综合布线成本。布满酒店内的无线信号，将给入住客人提供更方便的服务，以“形象”为卖点。  （3）商场等公共场所应用：抢占宽带接入信号资源，扩大热点范围，配以广告宣传与终端展示，可以提高企业影响力、知名度以及抢先占有无线信号等无形的公共资源，占有无线宽带市场制高点。可以想象的是，当中国电信在公共场所拥有的信号面积越大，给用户的心理暗示就是“使用中国电信业务就是方便”，那么使用其他中国电信业务的人群也会越多。  总而言之，在具备PHS室分天线条件的场所，完全可以通过极少的投资实现PHS+WLAN二合一接入方案，从而使宽带接入手段从有线跨入无线时代，不仅仅是丰富了服务内容，提高了企业形象，更增加了新的增值业务，带来更大的商机与更多的用户群。   五、WLAN+PHS分布式天线的应用  2007年7月25日,泛北部湾会议在南宁荔园山庄举行,我部门除了要开通一条百兆光路接入，组建有线网络供会议需要使用外，还需要提供无线接入作为备用线路和分流线路使用。  现场查勘发现会议使用的五个会场面积近两千平方米，而且会场墙体厚达60厘米，如果采用传统无线接入方案，需要布放主干布线到预定点，而为保证信号良好，预定无线AP点需要十台设备才能保证会场无信号死角，更别说还要为了保证会场休息区和会场中心信号覆盖必需在会场墙体和会场中央布放影响美观的五类线主干。  为了解决这个难题，部门研究决定利用会场间走道吊顶内已经布好的PHS室内分布式天线来传递无线信号，在与无线班合作解决了无线设备上天线、馈线接口及AP功率不足损耗过大的难题后，实现了如下WLAN+PHS室内分布式天线的无线接入方案：  主会场配电间有光路连接到中心机房，而且PHS天线馈线也在此处分接入一条支路，这条支路的小灵通信号设计刚好是覆盖了五个会场及休息区的范围，选择此处作为接入点，可以很好的解决会场面积大的问题。    但是，由于PHS天线安装于过道顶部，而会场墙体厚度很大，造成无线信号在穿透墙体进入会场后损耗很大，从上图中可以看到，无线信号在各个会场内的分布情况。  下图是使用测试软件（无线网卡灵敏度-80dbm）测到的从休息区到会场中心的信号损耗过程，可以明显看出墙体对信号的影响是很大的。  在休息区测试到的无线信号强度为-50dbm左右，当移动经过主会场墙体时，信号强度剧降到了-70dbm，接近会场中心时，信号强度已经降到了-80dbm,对于灵敏度稍低的无线网卡来说，已经无法保证能够稳定的使用了。  如果会场的墙体不是厚达60cm而是一般的墙体，也许WLAN+PHS天线的方案可以只使用一个AP就能够解决两千平方米的会场无线信号覆盖问题。  为了克服会场墙体严重阻碍信号的困难，我们更换思路，提出另外一种解决方案，那就是不仅仅依赖于PHS天线来对信号进行覆盖，而是尝试只将WLAN+PHS天线的无线信号当作“无线网络主干”使用，同时利用WDS（无线分布式系统）技术，这样就可以在会场内组建出一个没有一根网线的无线网络。  如上图，经过使用无线测试软件对无线信号的反复精确测试定位后，分别在主会场大门附近信号较好处增加两个AP，5、7、8号会议室大门信号较好处各增加一个AP，新增的AP通过PHS天线的无线信号与配电间内的光纤接入点AP组成WDS网络，主接入点AP提供10M/s的上下行速率，作为“无线主干”连接各个会场内的AP并为休息区提供无线信号覆盖。会场内AP提供5M/s的上下行速率，并对会场内进行无线信号覆盖，全网限制接入用户数量60台。  如此组网后，全部会场内无线信号强度全部达到良好程度，在主会场主席台右侧（未加AP时信号强度为低）测试到信号曲线图及网络性能图如下：    网络性能图：  无线信号图：  可以明显看到，增加的AP（黄色曲线）信号强度比PHS天线信号（绿色曲线）提高了近30dbm而且更加稳定，完全满足应用的需要。  经过多次反复的实验，使用WLAN+PHS天线接入方案作为无线主干，组建WDS无线网络获得了成功，在2007年7月25日到27日三天的会期内，无线网络运行稳定无中断或故障，网络使用高峰期时，会场内使用有线网络的计算机36台，使用无线网络的计算机13台，很好的实现了网络分流的作用。 六、案例总结：  在此次泛北部湾会议中，在部门领导的大力支持和相关部门的协作配合下，WLAN无线网络的运用创下南宁市分公司多个第一：  第一次在高级别会议中使用无线网络进行宽带接入服务。  第一次将WLAN+PHS室分天线方案进行实际运用。  第一次利用WDS技术在工作中组建真正意义上的“无线”网络。  虽然这次会议中，无线网络是作为有线网络分流与备份存在，并没有承担主要的网络服务功能，但从组建到稳定使用都经过了实战的检验，获得了用户与客户经理的好评。  可以说在网络无线化的背景下，无线设备性能提高的基础上，在具备对无线信号实时检测能力时，无线网络的应用条件已经成熟，这一次的实践，就是踏出了最重要的第一步。    附页：名词解释  无线AP：无线AP（AP，Access Point，无线访问节点、会话点或存取桥接器）是一个包含很广的名称，它不仅包含单纯性无线接入点（无线AP），也同样是无线路由器（含无线网关、无线网桥）等类设备的统称。  SOHO级AP：小范围使用的家用级AP。  无线网卡灵敏度：指的是无线网卡接收无线信号强度的最小值，以dbm为单位，数值越小表示灵敏度越高性能越好。  WDS：WDS(Wireless Distribution System)，无线分布式系统：是建构在HFSS或DSSS底下，可让基地台与基地台间得以沟通，最简单地说：无线分布式系统(WDS)的无线中继模式，就是在WDS上可以让无线AP之间通过无线进行桥接（中继），在这同时并不影响其无线AP覆盖的功能。