基于室內分布式系統與室外補點的無線網絡覆蓋

摘 要：無線局域網作為傳統有線網絡的有效補充，已經成為許多政府機構、企事業單位建設網絡的首選。文章以福州職業技術學院為例，先介紹了室外與室內覆蓋方式的選擇、以及各自的特點，然后使用H3C WSM無線業務管理器從RF 覆蓋及無線網絡規劃、構建幾個方面給出網絡構建的方案。

關鍵詞：WLAN；H3C WSW；室內分布式系統；室內補點

WLAN無線局域網技術近二十年來越發成熟，并大量商用。無線局域網有時候被用于延伸有線網絡，但在一些特殊鄰域或新建網絡中，它常被用來代替數據傳輸不靈活的傳統有效網絡。相比于傳統有線網絡，無限網絡具有靈活性簡易性、綜合成本較低、擴展能力強等特點[1]。現福州職業技術學院需要無線覆蓋校區的新舊兩個園區，以之作為原有無線網絡的補充。在校園無線網絡設計、搭建時，我們面臨的一個重要問題是：如何使用無線信號有效覆蓋整個校園。建設中主要采用的是室內覆蓋和室外覆蓋相結合的方式覆蓋校園。主樓、圖書館、教學樓全部采用室內覆蓋的方式，所有的寢室樓采用室外的覆蓋方式。校園平面圖見圖1，河南岸為舊校區，河北岸為新校區。

1 福職院覆蓋解決方案

福州職業技術學院設計方案室外覆蓋較為簡單，而室內覆蓋采用室內分布式系統覆蓋加上室內補點覆蓋的方式進行。

1.1 室內分布式系統覆蓋

因為它結構比較復雜，所以一般用于大中型企業的室內覆蓋使用。目前，該技術主要用于酒店、機場、會議中心、會堂等重要場所或中等面積盲區覆蓋。一般不用于需求較高數據傳輸量的場所。

要求：系統設備設計為安裝在室內運行。

我們使用終端天線來進行室內覆蓋，下行信號來自覆蓋范圍內的不同系統基站，它們首先在多通道濾波合路器中完成合路，接著這些下行信號穿過耦合器、功分器到達終端天線。為了在一定區域完成信號覆蓋，我們首先在每層樓確定終端天線的位置和數量，再選用不同耦合度的耦合器來進行功率分配。在某些狹長形狀地帶場合泄露電纜可以用來替代室內小天線進行施工，比如地鐵、隧道、有厚實水泥墻的長甬道等。

實施中的一些體會：

（1）一般情況下，在空曠的沒有磚隔墻的會議中心，我們會使用2dBi的全向室內小天線，同時天線口輻射功率調為10dBmW。這樣在天線半徑30米范圍內，覆蓋信號電平可以達到-75dBm/WLAN[3]；（2）如果是在教室、機房等擁有密集隔墻結構的情況下，我們依然使用2dBi全向室內小天線，同時天線口輻射功率調為10dBmW。因為一般教室分布在走廊兩側，進深大約8-10米，在這樣的范圍內，教室信號可以達到-70～-85dBm。一般來說，天線信號距離教室門距離最好小等于4米；（3）在分配信號能量分配時，要盡量做到均勻；（4）為了保證上行信號有效介入網絡，在設計中，我們盡量要避免每個天線到基站的回路中出現兩個以上的耦合器或功分器；（5）室內分布式系統覆蓋，適用于會議中心，教室等接入流量要求不高的場所。特別是禮堂等較為開闊的空間的覆蓋，非常適用于該方案。在布點后的測試環節，只需要對不滿足無線網絡良好覆蓋的小天線進行簡單調整，就可以達到無線信號良好的覆蓋效果。該方案還可以在滿足容量和覆蓋需求的前提下，避免AP頻率干擾，降低AP投入。

采用室內分布覆蓋，存在以下問題：

（1）在一些復雜的環境中，我們增加或者調測天線的發射角度，來進行天饋優化，實施難度大大增加。我們發現有時候綜合成本高于增加布放AP的成本。（2）如果室內原來沒有PHS/GSM/DCS等室內分布系統，那么新建室內分布WLAN系統成本高于直接布放AP。

1.2 室內補點覆蓋

福職院主要使用上述的室內分布系統進行無線局域網覆蓋。而該技術如果存在盲區，要實現盲點覆蓋，會牽扯大量的工程改造，改動很多現有天線的位置，同時負載匹配難度也很大。所以我們采用獨立的無線接入點去彌補現有盲點，起到對室內分布系統的輔助作用。這種室內補點的方式在較好滿足用戶區域覆蓋、緩解容量等需求的同時，大大減少了施工工程量[4]。

適用場景：在整體校園網絡室內覆蓋時，由于系統結構設計復雜，無線信號難免存在盲點。這時采用上述室內分布系統，在盲點布設獨立的WLAN信號源AP，即可以實現無盲點信號覆蓋。這樣的方法可以滿足校園一些不規則建筑內的覆蓋需求，又增加了機房，宿舍區存在中度接入流量的需求。

2 使用H3C WSM進行RF 覆蓋及無線網絡規劃、構建

2.1 采用H3C WSM無線業務管理器進行網絡構建與管理

WLAN網絡用戶接入非常的靈活同時網絡接入的切換具有不可見性，導致管理員對網管的需求比傳統有線網絡強烈。同時WLAN網絡在接入層網絡網絡維護工作量很大。原有H3C IMC管理平臺能夠全面系統的管理有線網絡，現在IMC管理平臺內置WSM無線業務管理器，它被設計用來管理無線網絡。這使得用戶不用重新選擇部署新的網絡管理平臺，只需增加一個組件，即可統一一體化管理無線有線網絡。這大大節省了用戶的成本與管理的投入[4]。

H3C IMC管理平臺被設計成一套跨平臺的分布式系統，它采用組件式的結構，用戶可以自行選擇需要添加的組件。我們通過在管理平臺中添加WSM無線業務管理器，擁有了管理所有無線設備的功能。在WSM中，我們可以添加胖AP、瘦AP、AC設備、移動終端等無線設備，并對它們進行統一管理。在WSM組件里，我們可以很直觀的查看添加的所有設備的狀態，并對它們進行圖形化的配置管理。這大大減輕了用戶的維護成本和工作量。

WSM還可以與H3C IMC的其他組件互相配合，實現無線設備的故障管理、性能監控、版本管理等。使用WSM無線業務構建的校園拓撲圖見圖3。

2.2 使用WSM 進行RF范圍、覆蓋管理

在現實無線網絡部署和維護過程中，無線信號覆蓋管理，無線設備射頻范圍，無線網絡擴容規劃問題都是我們關注的問題。H3C WSM中可以設置不同的障礙物，用戶可以在拓撲圖中精確查看障礙物對射頻信號衰減的影響。同時在拓撲圖中完全添加現實工程中的障礙物后可以直觀查看到當前工程的射頻覆蓋情況。同時看到射頻型號的速率、強度、使用信道等信息，對分析信號覆蓋情況也有很大幫助。

可根據用戶的需求，將虛擬 AP 加入位置視圖拓撲，并查看信號覆蓋范圍，幫助用戶在建設或擴容 WLAN 網絡之前，通過評估具體位置中 AP 信號覆蓋情況，對 AP 型號選擇和布局進行詳細的網絡規劃。 如果需要增加的 AP 型號和天線系統中沒有，可以自定義增加。 用戶可以選擇手工網絡規劃或者自動網絡規劃， 如果信號覆蓋情況與預期效果不同，可根據需要調整虛擬 AP 的位置、 Radio和天線配置，直到達到預期效果。增加 AP 計算器功能，通過設置要求的使用參數后，自動計算所需的 AP 數量。

3 結束語

文章以福州職業技術學院為例，先介紹了室外與室內覆蓋方式的選擇、以及各自的特點，然后使用H3C WSM無線業務管理器從RF 覆蓋及無線網絡規劃、構建幾個方面給出網絡構建的方案。

參考文獻

[1]李光宇.中國聯通忻州分公司WLAN項目方案設計和測試[D].北京郵電大學.

[2]李巍屹.利用GSM室內分布系統實現WLAN覆蓋[J].電信科學，2004（3）.

[3]何熹.基于WLAN技術的樓宇內網絡建設方案及其高頻電磁輻射測試分析[J].河南教育學院學報（自然科學版），2009（1）.

[4]王闖.園區信息化網絡平臺建設研究[D].吉林大學.