WLAN无线网络覆盖解决方案研究

李 丽， 杨建华

（中国移动通信集团设计院有限公司北京分公司，北京 100038）

0 引言

自2006年开始，国内各运营商先后建设无线局域网（WLAN）试验网络和商用网络；2008年3月，中国移动集团公司针对WLAN网络建设提出“国内领先，国际一流”的目标，要求进一步提高网络的运营能力。现根据实际建网中的场景聚类分析，探讨各类场景无线覆盖解决方案，以有效指导WLAN建设，提高建设效率和质量。

1 WLAN网络建设思路

目前，WLAN网络需求场景主要依据社会功能属性划分，便于终端用户接受和市场部门的业务推广，但不能体现网络建设需求特点。从网络建设角度分析，场景划分的关键维度是无线传播环境和用户业务分布。按无线传播环境划分，目标区域包括室内多楼层多间隔区域、室内小范围区域、室内大范围开阔区域、室外低层楼宇区域和室外开阔区域5类。从容量需求角度划分，可根据用户密度、数据业务服务等级、服务质量的要求将目标区域划分为高业务、中业务和低业务需求区域3类。

按社会功能划分，WLAN网络建设的主要目标区域可为 13类，参考网络建设需求特征分析，13类热点区域可进一步划分为35种场景。针对不同区域无线覆盖需求，35种场景可归属5类覆盖区域，可采用共室内分布系统、室内独立放装、室外分布系统及室外AP单独布放等四种覆盖解决方案。针对容量需求，可采用小区分裂、新增AP；采用高容量制式，替换AP和双频组网方式解决[1]。WLAN网络覆盖和容量需求可分开考虑，现仅讨论覆盖解决方案。热点区域WLAN网络无线覆盖建设思路如图1所示。

2 WLAN覆盖解决方案

根据无线覆盖思路分析，这里主要讨论5类覆盖场景的4种解决方案，供无线工程建设参考。

2.1 共室内分布系统建设方案

对于已建GSM网络室内分布系统的楼宇，进行WLAN或TD-SCDMA信号覆盖时，可将WLAN和TD-SCDMA信号直接与原GSM信号源耦合输入系统，实现分布系统共享。但在实际建设过程中，由于TD-SCDMA和WLAN输出功率远小于GSM系统的输出功率，简单的前端合路方式会造成 TD与WLAN网络覆盖范围小、信号强度弱的情况，有时甚至造成盲区的出现。

所以，一般采用多级有源后端合路的方式。其中GSM系统采用微蜂窝或宏蜂窝设备作信号源，室内覆盖面积较大，承载话务量高。针对 WLAN及TD-SCDMA系统，可针对不同业务需要对系统进行合路，使用多通道信号分别覆盖不同楼层，采用干放等有源器件保证天线口有足够的输出功率。共享室分系统建设方案如图2所示。

图1 WLAN热点区域无线覆盖解决思路

图2 WLAN共室内分布系统合路方案示意

该方案适用于室内覆盖面积较大，已有或未来需建设分布系统的场景，例如：宿舍楼、教学楼、机场、写字楼等。

2.2 室内独立放装建设方案

室内单独建设方式采用AP直接覆盖或AP挂接独立室内（外）天线的覆盖方式，直接布放AP，不依托室内分布系统。该方式主要根据 WLAN 网络的覆盖和容量需求在相应的位置布放AP，并将走线长度控制在允许范围内，随后的链路预算只需计算空间损耗即可。

WLAN室内单独建设方式结构如图3所示。

室内放装AP采用自带天线时一般使用2.4 GHz、5.8 GHz或2.4 GHz+5.8 GHz双频室内型100 mWAP；采用简单天馈系统方式时一般使用2.4 GHz室内型100 mWAP。由于AP功率较小，WLAN覆盖范围也较小，覆盖范围受到建筑物内部设施、房间分隔的影响，实际应用中一般以不穿透墙或只穿透一堵墙为宜，在不同楼层一般需要使用不同的AP进行覆盖。

当采用简单天馈系统时，可根据覆盖区域的具体情况，选用全向吸顶天线或者定向板状天线。对于高密集区域（例高校宿舍区）可优先采用定向天线，方案示意如图4所示[2]。

该方案 AP的部署配置灵活，适用于覆盖区域比较小，室内放装 AP即可覆盖整个区域，例如酒店中的会议室、商场里的咖啡馆等；或区域内WLAN容量需求比较高，高校宿舍楼等。

2.3 共室外分布系统建设方案[2]

室外分布系统合路是将 WLAN信号通过合路器与GSM/TD共室外分布系统，各系统信号共用天馈系统进行覆盖。

室外分布合路主要采用2.4 GHz室外合路型大功率AP，若AP安装在室内也可采用室内型AP。一般GSM/TD信号是在天馈系统主干进行馈入，AP通过合路器将 WLAN信号馈入天馈系统的支路末端。该方式一般选择室外定向天线。

室外分布系统可用于覆盖室外和室内。当用于覆盖室内时，可以考虑在用户侧采用CPE（WLAN客户端设备），提高覆盖能力。CPE设备上行通过WLAN接入到AP，下行通过WLAN或网线接入终端设备。该方案如图5所示。

该方案优特点基本同室内分布系统合路方案，适用于室外已有或未来需建设室外分布系统的场景。覆盖室内时，一般适合目标覆盖区域的建筑结构简单、穿透损耗较小的建筑物，例如：建筑结构简单的居民区；覆盖室外时，一般适合目标覆盖区域较为空旷的区域，例如工业、科技园区等。

2.4 室外WLAN基站建设方案

室外 WLAN室外基站覆盖时可以在基站铁塔上安装室外型AP，也可将AP安装于机房内，在基站铁塔上安装WLAN天线，AP与WLAN天线之间通过馈线连接。同时，可以充分利用基站局房、铁塔、传输和电源等资源。方案如图6所示。

该方案充分利用了已有基站设施，施工简单，投资成本较低，覆盖范围大，建设周期较短。适用于位于基站附近的用户较为分散、无线环境简单的区域，如公园、居民区和乡镇、村庄等开阔区域或密集商务区的室内外联合覆盖。

3 结语

此次只针对典型需求提供了无线网络覆盖解决方案，可为工程建设提供参考，但具体场景覆盖需求、容量需求、传输配套、室分网络建设现状和施工条件都将直接影响网络规划建设方案，因此，因地制宜、因环境而设计才是WLAN网络的基本建设之道，模板化的建设方案仅为工程建设提供基本思路。

[1] 万斌,施燕,张斌.中山移动WLAN网络资源规划方法研究及维护流程梳理专题报告[R]. 北京: 北京市电话通信设计院有限公司，2011.

[2] 中国移动通信集团广东省公司.WLAN无线网络分场景建设方案汇编[EB/OL].(2010-06-18)[2011-07-11].http://wenku.baidu.com/view/51b50d90daef5ef7ba0 d3c4c. html.