WLAN無線網絡覆蓋解決方案研究

李 麗， 楊建華

（中國移動通信集團設計院有限公司北京分公司，北京 100038）

0 引言

自2006年開始，國內各運營商先后建設無線局域網（WLAN）試驗網絡和商用網絡；2008年3月，中國移動集團公司針對WLAN網絡建設提出“國內領先，國際一流”的目標，要求進一步提高網絡的運營能力。現根據實際建網中的場景聚類分析，探討各類場景無線覆蓋解決方案，以有效指導WLAN建設，提高建設效率和質量。

1 WLAN網絡建設思路

目前，WLAN網絡需求場景主要依據社會功能屬性劃分，便于終端用戶接受和市場部門的業務推廣，但不能體現網絡建設需求特點。從網絡建設角度分析，場景劃分的關鍵維度是無線傳播環境和用戶業務分布。按無線傳播環境劃分，目標區域包括室內多樓層多間隔區域、室內小范圍區域、室內大范圍開闊區域、室外低層樓宇區域和室外開闊區域5類。從容量需求角度劃分，可根據用戶密度、數據業務服務等級、服務質量的要求將目標區域劃分為高業務、中業務和低業務需求區域3類。

按社會功能劃分，WLAN網絡建設的主要目標區域可為 13類，參考網絡建設需求特征分析，13類熱點區域可進一步劃分為35種場景。針對不同區域無線覆蓋需求，35種場景可歸屬5類覆蓋區域，可采用共室內分布系統、室內獨立放裝、室外分布系統及室外AP單獨布放等四種覆蓋解決方案。針對容量需求，可采用小區分裂、新增AP；采用高容量制式，替換AP和雙頻組網方式解決[1]。WLAN網絡覆蓋和容量需求可分開考慮，現僅討論覆蓋解決方案。熱點區域WLAN網絡無線覆蓋建設思路如圖1所示。

2 WLAN覆蓋解決方案

根據無線覆蓋思路分析，這里主要討論5類覆蓋場景的4種解決方案，供無線工程建設參考。

2.1 共室內分布系統建設方案

對于已建GSM網絡室內分布系統的樓宇，進行WLAN或TD-SCDMA信號覆蓋時，可將WLAN和TD-SCDMA信號直接與原GSM信號源耦合輸入系統，實現分布系統共享。但在實際建設過程中，由于TD-SCDMA和WLAN輸出功率遠小于GSM系統的輸出功率，簡單的前端合路方式會造成 TD與WLAN網絡覆蓋范圍小、信號強度弱的情況，有時甚至造成盲區的出現。

所以，一般采用多級有源后端合路的方式。其中GSM系統采用微蜂窩或宏蜂窩設備作信號源，室內覆蓋面積較大，承載話務量高。針對 WLAN及TD-SCDMA系統，可針對不同業務需要對系統進行合路，使用多通道信號分別覆蓋不同樓層，采用干放等有源器件保證天線口有足夠的輸出功率。共享室分系統建設方案如圖2所示。

圖1 WLAN熱點區域無線覆蓋解決思路

圖2 WLAN共室內分布系統合路方案示意

該方案適用于室內覆蓋面積較大，已有或未來需建設分布系統的場景，例如：宿舍樓、教學樓、機場、寫字樓等。

2.2 室內獨立放裝建設方案

室內單獨建設方式采用AP直接覆蓋或AP掛接獨立室內（外）天線的覆蓋方式，直接布放AP，不依托室內分布系統。該方式主要根據 WLAN 網絡的覆蓋和容量需求在相應的位置布放AP，并將走線長度控制在允許范圍內，隨后的鏈路預算只需計算空間損耗即可。

WLAN室內單獨建設方式結構如圖3所示。

室內放裝AP采用自帶天線時一般使用2.4 GHz、5.8 GHz或2.4 GHz+5.8 GHz雙頻室內型100 mWAP；采用簡單天饋系統方式時一般使用2.4 GHz室內型100 mWAP。由于AP功率較小，WLAN覆蓋范圍也較小，覆蓋范圍受到建筑物內部設施、房間分隔的影響，實際應用中一般以不穿透墻或只穿透一堵墻為宜，在不同樓層一般需要使用不同的AP進行覆蓋。

當采用簡單天饋系統時，可根據覆蓋區域的具體情況，選用全向吸頂天線或者定向板狀天線。對于高密集區域（例高校宿舍區）可優先采用定向天線，方案示意如圖4所示[2]。

該方案 AP的部署配置靈活，適用于覆蓋區域比較小，室內放裝 AP即可覆蓋整個區域，例如酒店中的會議室、商場里的咖啡館等；或區域內WLAN容量需求比較高，高校宿舍樓等。

2.3 共室外分布系統建設方案[2]

室外分布系統合路是將 WLAN信號通過合路器與GSM/TD共室外分布系統，各系統信號共用天饋系統進行覆蓋。

室外分布合路主要采用2.4 GHz室外合路型大功率AP，若AP安裝在室內也可采用室內型AP。一般GSM/TD信號是在天饋系統主干進行饋入，AP通過合路器將 WLAN信號饋入天饋系統的支路末端。該方式一般選擇室外定向天線。

室外分布系統可用于覆蓋室外和室內。當用于覆蓋室內時，可以考慮在用戶側采用CPE（WLAN客戶端設備），提高覆蓋能力。CPE設備上行通過WLAN接入到AP，下行通過WLAN或網線接入終端設備。該方案如圖5所示。

該方案優特點基本同室內分布系統合路方案，適用于室外已有或未來需建設室外分布系統的場景。覆蓋室內時，一般適合目標覆蓋區域的建筑結構簡單、穿透損耗較小的建筑物，例如：建筑結構簡單的居民區；覆蓋室外時，一般適合目標覆蓋區域較為空曠的區域，例如工業、科技園區等。

2.4 室外WLAN基站建設方案

室外 WLAN室外基站覆蓋時可以在基站鐵塔上安裝室外型AP，也可將AP安裝于機房內，在基站鐵塔上安裝WLAN天線，AP與WLAN天線之間通過饋線連接。同時，可以充分利用基站局房、鐵塔、傳輸和電源等資源。方案如圖6所示。

該方案充分利用了已有基站設施，施工簡單，投資成本較低，覆蓋范圍大，建設周期較短。適用于位于基站附近的用戶較為分散、無線環境簡單的區域，如公園、居民區和鄉鎮、村莊等開闊區域或密集商務區的室內外聯合覆蓋。

3 結語

此次只針對典型需求提供了無線網絡覆蓋解決方案，可為工程建設提供參考，但具體場景覆蓋需求、容量需求、傳輸配套、室分網絡建設現狀和施工條件都將直接影響網絡規劃建設方案，因此，因地制宜、因環境而設計才是WLAN網絡的基本建設之道，模板化的建設方案僅為工程建設提供基本思路。

[1] 萬斌,施燕,張斌.中山移動WLAN網絡資源規劃方法研究及維護流程梳理專題報告[R]. 北京: 北京市電話通信設計院有限公司，2011.

[2] 中國移動通信集團廣東省公司.WLAN無線網絡分場景建設方案匯編[EB/OL].(2010-06-18)[2011-07-11].http://wenku.baidu.com/view/51b50d90daef5ef7ba0 d3c4c. html.