无线覆盖工程实施注意事项

李彦军

巴彦淖尔广播电视台 内蒙古 巴彦淖尔市 015000

1 工程实施前的准备

1.1 确定客户的需求

每一位客户对无线网络的需求是不同的，首先要明确客户的实际需求才能更好地去设计网络的结构和选用设备，通常主要的需求包括如下方面，见表1。

通过上面的需求了解，我们可以根据客户的描述得到大概的网络方案、设备选择等，在满足客户需求的同时，也需要根据经验去分析网络潜在的需求和可能存在的问题，比如有一定规模的网络一般都需要进行VLAN 划分来保障有线、无线网络的稳定性，但是客户缺乏这方面的专业知识，基本上不会考虑到这点。作为方案设计人员，在设备的选型上需要适当考虑。

1.2 网络结构设计

解决方案的一般网络拓扑，如图1所示，AC旁挂在核心或者汇聚交换机上，管理整个网络中的AP，AP 零配置，统一由AC 进行管理。

表1 客户需求

图1 网络结构拓扑图

1.3 AC/AP设备选型

进行无线覆盖选择AC/AP 时，应考虑环境特点，AP 特点如安装方式、覆盖范围、带机量、无线速率等因素，可结合如下问题来选择：

（1）选择吸顶AP 还是面板AP？

吸顶AP：一般安装在天花上，无线功率较大、覆盖范围较宽比较适合安装在过道、餐厅、大堂等区域。

面板AP：发射功率相比吸顶AP 较小，其设计采用86 面板盒设计，可以替代房间内原有网络面板盒，部分面板AP 上的接口会不一样，如两个RJ45 接口、USB 充电接口、RJ11 电话线接口，在选型时根据实际需要选择相应的AP。该AP 比较适合安装在室内，如酒店客房、办公室、家庭室内等区域。

（2）选择双频AP 还是单频AP？

双频AP：同时工作在2.4GHz 和5GHz，在无线客户端接入比较密集的环境中，可以有效增加带机量，比较适合用在如餐饮、会议室等环境中。

单频AP：仅工作在2.4GHz，比较容易受到干扰，比较适合用在干扰比较小的环境中，如酒店、工厂宿舍等。

1.4 工程实施现场勘查

无线的应用效果与环境的相关性非常大，所以在工程实施前，需要在实际环境进行勘测。勘测的目的包括：进一步确认方案的可行性，另一方面是需要选择一些代表位置，尝试安装AP 并测试无线覆盖的效果是否符合预期。具体内容包括如下几方面：

（1）安装位置规划

吸顶AP 信号辐射方向。吸顶AP 使用的是定向天线，其信号发射方向如图2所示，实际覆盖过程中，需要根据图中的角度来确认AP 的信号是否能够覆盖到需要的区域。

图2 吸顶AP 信号发射方向

（2）AP 信号覆盖范围

AP 在不同的安装高度，其对应的覆盖范围略有不同，假设AP 高度为H。其最佳信号覆盖半径为R=H×tan（74）=3.48H，如图3所示。在实际覆盖过程中，不同AP 的覆盖范围最好能够有一定重叠，这样可以保证漫游效果，如图4所示。

图3 安装高度与信号覆盖半径

图4 不同AP 覆盖范围的重叠

（3）AP 距离

由于AP 在工作过程中，会产生一些低能量的边带噪声，这些噪声会对相邻信道照成影响，所以在实际施工过程中，两个AP 的距离安装点不能太近，AP 可视距离最好大于10m。如果中间有墙体阻挡，可以小于该距离。如图5所示。

图5 两个AP 安装点的距离

（4）上下楼层AP 交错

由于楼层和楼层之间的距离比较小，不同楼层间的AP 尽量错开，部署方式，如图6所示，这样可以减少AP 之间的信号干扰。

图6 不同楼层间AP 的部署

（5）AP 墙体穿透

墙体对无线信号的衰减会相当大，不同墙体对无线信号的衰减会不一样，在施工过程中，尽量保证AP 与无线覆盖区域之间的衰减小于20dB。如图7所示。

图7 墙体对AP 的影响

常见阻隔物对无线信号的衰减经验值，如图8所示。

图8 常见阻隔物对无线信号的衰减值

（6）面板式安装位置规划

面板式AP 天线辐射方向比较均匀，适合于安装在有隔墙的房间内部，例如，酒店客房或者办公室等，建议的1 个AP 覆盖1～2 间房间，覆盖方法，如图9所示。

图9 面板式AP 的覆盖

2 AP覆盖效果测试

无线网络是否能够稳定，很大程度取决于无线网络环境。在无线覆盖施工之前，需要对现场已有网络的繁忙情况进行评估，可以使用inSSIDer软件对现场的无线信号进行扫描。现场无线信号越多（主要关注无线信号强度高于-70dBm 的信号，数字的绝对值越小表示信号越强，即-60dBm的无线信号比-70dBm 的信号要强），最终覆盖结果可能会越差。如图10所示。

图10 无线网络测试

如果已有无线环境不太理想，需要适当减少干扰或者避开干扰，比如将原有网络拆除、断电等，以及考虑选择双频段的AP 设备。

SSID：无线信号名称 SIGNAL 当前无线的信号强度；

CHANNEL：信道；

SECURITY：加密方式；

MAC ADDRESS：AP 的 MAC 地址；

Max Rate：AP 支持的最大无线速率。

3 信道规划

为保证信道之间不相互干扰，必须对信道进行统一规划。WIFI 系统主要应用两个频段：2.4GHz 和5.0GHz。2.4G 频段具体频率范围为2.4～2.4835GHz 的连续频谱，信道编号1～14，非重叠信道共有三个，一般选取1、6、11 这三个非重叠信道。5.0G 频段分配的频谱并不连续，主要有两段：5.15～5.35GHz、5.725GHz～5.85GHz。不重叠信道在5.15～5.35GHz 频段有8 个，分别为36、40、44、48、52、56、60、64； 在 5.725GHz～5.85GHz频段有4个，分别为149、153、157、161，可以根据实际部署情况，选择相应的非重叠信道。工程完成后，配置过程需要根据AP 的安装位置，手动指定各个AP 的无线信道。

信道规划需遵循两个原则：蜂窝覆盖、信道间隔。根据覆盖密度、干扰情况、选择2.4G/5G 单频或双频覆盖。AP 交替使用2.4G 的1、6、11 信道及5.0G 的36、40、44 信道，避免信号相互干扰。一般情况单独使用2.4G 或5.0G 的频段，对于高密度用户设备接入的场景需求，可以启用双频进行覆盖，以便提供更好的接入能力。单频覆盖和双频覆的示意，如图11所示。

图11 单频覆盖和双频覆盖

4 链路预算

链路预算一般经过边缘场强确认，空间损耗计算，覆盖距离计算等步骤。要求重点覆盖区域内的WIFI 信号到达用户终端的电平不低于-75dBm。这样才可以保障用户设备与AP 的协商速率以及收发数据质量。

空间损耗计算通常采用如下公式：

其中：Pr［dB］为最小接收电平，即为AP 在不同传输速率下的接收灵敏度；Pt［dB］为最大发射功率；Gt［dB］为发射天线增益；Gr［dB］为接收天线增益；Pl［dB］为路径损耗（包括空间传播损耗、馈线传播损耗、墙体/玻璃阻挡损耗）。实际部署中，终端天线增益不可知，为方便计算常忽略接收天线增益，而采用如下公式：到达用户端的信号电平=AP 发射功率＋AP 天线增益-路径损耗。路径损耗主要指WIFI 信号的空间损耗，空间损耗=92.4+20lgf+20lgd（f：GHz，d：km）。

为便于理解链路衰减估算的过程，以室内场景覆盖的预算为例：根据WIFI 覆盖场强的要求，到达终端用户的信号电平不低于-75dBm，200mw的输出电平23dBm，天线增益6dBi，距离AP 50m 处信号的衰减量85dBm，由于23+6-85=-56dBm，大于-75dBm，因此在无遮挡情况下，室内AP 的覆盖范围50～60m。考虑到室内环境复杂，无线信号需要穿越墙体等障碍物，需要实地勘察仿真。