畢業(yè)設(shè)計(jì)--無線局域網(wǎng)wlan優(yōu)化技術(shù)研究

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　引言1</b></p><p>　　1　無線局域網(wǎng)WLAN2</p><p>　　1.1

2、　WLAN的硬件設(shè)備2</p><p>　　1.2　WLAN的技術(shù)要求2</p><p>　　1.3　WLAN的優(yōu)缺點(diǎn)3</p><p>　　1.4　WLAN的應(yīng)用3</p><p>　　2　WLAN系列標(biāo)準(zhǔn)及WLAN優(yōu)化5</p><p>　　2.1　WLAN的相關(guān)協(xié)議5</p><p

3、>　　2.1.1　802.11系列協(xié)議5</p><p>　　2.1.2　2.4G中國WLAN信道劃分5</p><p>　　2.2　 WLAN優(yōu)化的原因6</p><p>　　3　WLAN網(wǎng)絡(luò)容量和干擾問題及其優(yōu)化思路6</p><p>　　3.1　網(wǎng)絡(luò)容量優(yōu)化7</p><p>　　3.2　信道干擾

4、對系統(tǒng)性能的影響及其優(yōu)化8</p><p>　　3.2.1　WLAN系統(tǒng)中干擾的分類8</p><p>　　3.2.2　WLAN系統(tǒng)對干擾的優(yōu)化思路8</p><p>　　4　不同覆蓋方式下WLAN的優(yōu)化方法10</p><p>　　4.1　室內(nèi)放裝型WLAN系統(tǒng)10</p><p>　　4.1.1　室內(nèi)放裝

5、型WLAN網(wǎng)絡(luò)部署分析10</p><p>　　4.1.2室內(nèi)放裝型網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案11</p><p>　　4.2 室內(nèi)分布型WLAN系統(tǒng)11</p><p>　　4.2.1 室內(nèi)分布型WLAN系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)部署分析11</p><p>　　4.2.2 室內(nèi)分布型WLAN系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析12</p><p>　

6、　4.3　室外型WLAN系統(tǒng)13</p><p>　　4.3.1　室外型WLAN系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)部署分析13</p><p>　　4.3.2　室外型WLAN系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析13</p><p>　　5　工作總結(jié)與展望15</p><p><b>　　5.1　總結(jié)15</b></p><p>&l

7、t;b>　　5.2　展望15</b></p><p><b>　　致謝16</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)17</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　無線局域網(wǎng)WLAN是相當(dāng)便利的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，它以射頻為核心

8、技術(shù)，代替了舊式繁瑣的有線網(wǎng)絡(luò)，使得無線局域網(wǎng)絡(luò)能夠利用簡單的存取構(gòu)造容許用戶經(jīng)過它。</p><p>　　近年來，無線局域網(wǎng)技術(shù)正在迅速發(fā)展。無線局域網(wǎng)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，從起步階段到移動通信網(wǎng)絡(luò)的成熟階段，包括網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，工程建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化階段，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化成為成為保障WLAN在后期良好運(yùn)行的關(guān)鍵。因此，無線局域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)逐漸成為了研究的熱點(diǎn)。</p><p>　　本文主要以WLAN基本

9、知識為基礎(chǔ)，選擇無線局域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)為基本研究對象，重點(diǎn)針對WLAN的覆蓋方式、網(wǎng)絡(luò)容量、干擾的影響等問題提出了優(yōu)化方案。</p><p>　　關(guān)鍵詞：無線局域網(wǎng)；覆蓋；容量；干擾；優(yōu)化 </p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　WLAN is a fairly expedite information t

10、ransmission system, it uses radio frequency as the core technology to replace the old red cable network, wireless local area networks can use simple access structure allows users to through it.</p><p>　　In r

11、ecent years, WLAN technology is developing quickly. Wireless local area network is being widely used in different domains, from the design of network to the mobile communication network of mature stage, including network

12、 design, project construction, network optimization, and network optimization becomes the key to become security WLAN in running late. Therefore, researchers have focus on the technology of wireless local area network op

13、timization gradually.</p><p>　　In this paper, I select wireless local area network optimization techniques as the basic research object. It is based on the basic knowledge of Wireless local area networks，pay

14、ing attention to WLAN coverage method, network capacity, and the influence of interference problems. Optimization methods scheme are proposed.</p><p>　　Keywords: WLAN; coverage method; capacity ; interferen

15、ce; optimization</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　從起步階段到移動通信網(wǎng)絡(luò)的成熟階段，包括網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，工程建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化階段，這些過程是不斷反復(fù)的，而網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化就是其中的一個(gè)重要的階段。令人滿意的通信質(zhì)量要一個(gè)好的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的相互配合。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃質(zhì)量是好是壞，是后面網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作可以輕松完成的重要保障。同時(shí)，對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的

16、周期性而言，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化也是第二次規(guī)劃，所以我們說做好網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作是能能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)目標(biāo)的重要因素。</p><p>　　隨著無線局域網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)目的不斷增加，無線接入點(diǎn)數(shù)目的持續(xù)增加和 無線接入點(diǎn)之間距離的不斷減小，同頻干擾和鄰頻干擾成為無線局域網(wǎng)中的突出問題，嚴(yán)重影響了無線局域網(wǎng)的總?cè)萘?。為了適應(yīng)無線用戶日益增加所帶來的壓力，需要根據(jù)用戶的話務(wù)量的增長來對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行增加容量；同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和工程建設(shè)是不能夠完全

17、圓滿；這些問題都要求運(yùn)營商適時(shí)的進(jìn)行實(shí)施網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化以適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境的變化，為用戶提供優(yōu)良的無線服務(wù)。</p><p>　　因此，有了無線局域網(wǎng)初期的規(guī)劃、建設(shè)之后，必須再借助于WLAN的優(yōu)化，保障其良好的運(yùn)行。</p><p>　　所以無線局域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)的研究已經(jīng)成為當(dāng)今社會熱門的研究課題之一。</p><p>　　1　無線局域網(wǎng)WLAN</p><

18、p>　　本章是整個(gè)論文的基礎(chǔ)部分，主要講述無線局域網(wǎng)的基礎(chǔ)內(nèi)容，內(nèi)容包括了無線局域網(wǎng)的硬件設(shè)備、技術(shù)要求，優(yōu)缺點(diǎn)和發(fā)展到今天無線局域網(wǎng)的廣泛應(yīng)用。</p><p>　　1.1　WLAN的硬件設(shè)備</p><p><b>　　（1）無線網(wǎng)卡</b></p><p>　　無線局域網(wǎng)是無線信號數(shù)據(jù)通信終端，用于實(shí)現(xiàn)WLAN用戶連接和通信。<

19、;/p><p>　　（2）無線接入點(diǎn)（Acess Point簡稱AP）</p><p>　　無線接入點(diǎn)（AP）是連接有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)的橋梁，也就是說它的作用就是把無線終端無線連接在一起，然后將其接入有線網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)還有網(wǎng)關(guān)的作用，類似于有線網(wǎng)絡(luò)中的HUB的作用。</p><p><b>　?。?）無線天線</b></p><p&

20、gt;　　發(fā)射和接收無線信號的裝置，因?yàn)闊o線通信的傳播損耗與傳輸距離有關(guān)，傳輸距離較遠(yuǎn)時(shí)，無線信號會出現(xiàn)較大的衰減，在這個(gè)時(shí)候我們需要無線天線的電壓和功率放大器來放大電壓和信號功率，確保正常接收的識別信號。。</p><p>　　1.2　WLAN的技術(shù)要求</p><p>　　無線局域網(wǎng)WLAN需要實(shí)現(xiàn)的技術(shù)如下</p><p>　?。?）可靠性：無線局域網(wǎng)的誤比特

21、率應(yīng)該低于有線網(wǎng)絡(luò)的誤比特率，由自動請求發(fā)端重發(fā)協(xié)議ARQ，如果分組誤比特率過高但是沒有被糾正錯(cuò)誤，發(fā)送端將重新發(fā)送分組，這樣重發(fā)的分組將占用網(wǎng)絡(luò)大量的吞吐量，實(shí)際傳送數(shù)據(jù)效率將大大降低。因此，WLAN的誤碼率應(yīng)該盡可能低，有實(shí)驗(yàn)表明：WLAN的系統(tǒng)分組丟失率應(yīng)當(dāng)小于，誤碼率應(yīng)當(dāng)小于。</p><p>　?。?）兼容性：無線局域網(wǎng)絡(luò)WLAN應(yīng)當(dāng)最大程度的和已有的無線網(wǎng)絡(luò)在保持兼容，從而確保有線網(wǎng)絡(luò)到無線網(wǎng)絡(luò)正常的

22、運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　?。?）通信保密：由于無線通信的數(shù)據(jù)傳輸煤質(zhì)是無線介質(zhì)，保密通信要求在不同層面上采用有效措施來提高無線通信的安全性能，如采取擴(kuò)展頻譜調(diào)制技術(shù)和認(rèn)證措施。</p><p>　?。?）節(jié)能管理：為了節(jié)約能源，無線局域網(wǎng)設(shè)備應(yīng)具備節(jié)能作用，當(dāng)沒有無線數(shù)據(jù)的發(fā)送或者接收時(shí)使設(shè)備處于休眠狀態(tài)，當(dāng)需要發(fā)送或者接收數(shù)據(jù)時(shí)再迅速激活，從而達(dá)到可以節(jié)省電力消耗的目的，</p&

23、gt;<p>　?。?）小型化、低價(jià)格：受益于大規(guī)模集成電路的發(fā)展，無線局域網(wǎng)絡(luò)的日趨小型化、低價(jià)格是WLAN被用戶普遍喜歡和接受的關(guān)鍵。</p><p>　　1.3　WLAN的優(yōu)缺點(diǎn)</p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)</b></p><p>　　（1）靈活性和移動性。無線局域網(wǎng)絡(luò)的靈活性和移動性是相對于有線網(wǎng)絡(luò)，其優(yōu)勢是不言而喻

24、的：無線網(wǎng)絡(luò)的無線接入點(diǎn)的物理位置具有很大的靈活性，在無線信號覆蓋區(qū)域是唯一的請要求；另外，無線局域網(wǎng)具有一切無線通信的共同優(yōu)點(diǎn)——移動性。</p><p>　?。?）安裝便捷。無線局域網(wǎng)的安裝便利的優(yōu)點(diǎn)也是相對與有線網(wǎng)絡(luò)而言的，因?yàn)橛芯€網(wǎng)絡(luò)的工程建設(shè)時(shí)，僅僅網(wǎng)絡(luò)布線就需要很大的工作量，采用無線網(wǎng)絡(luò)可以省去或最大程度的免去這個(gè)過程。只要安裝無線接入點(diǎn)AP，就可以對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋。</p>&l

25、t;p>　?。?）易于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)整。和上面同樣的道理，對于傳統(tǒng)的采用有線的網(wǎng)絡(luò)來說，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓瘞淼暮蠊痪褪侵匦虏季€。但是采用無線局域網(wǎng)的場合，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)則不用重新布線。</p><p>　?。?）故障定位容易。有線網(wǎng)絡(luò)的鏈路特點(diǎn)決定了萬一有出現(xiàn)物理鏈路上的故障，排查故障點(diǎn)成為一個(gè)難點(diǎn)，但是無線局域網(wǎng)絡(luò)的故障定位則非常容易。</p><p>　　無線局域網(wǎng)WLAN的上

26、述優(yōu)點(diǎn)也成為它的優(yōu)勢，近幾年，WLAN獲得了迅速的發(fā)展，并得到了普遍的運(yùn)用。</p><p>　　在看到無線局域網(wǎng)給用戶帶來全新便捷服務(wù)有著上述優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也要承認(rèn)無線局域網(wǎng)確實(shí)也存在著不足之處。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：無線局域網(wǎng)利用無線電信號進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，無線電波在傳輸過程中的衰減和干擾要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的衰減和干擾，無線信號傳輸過程由于障礙物的阻擋產(chǎn)生的的多徑效應(yīng)和傳輸損耗將影響無線局域網(wǎng)的性能；另外，無

27、線信道的信息速率遠(yuǎn)小于有線信道，難以滿足更高的需求；還有，無線局域網(wǎng)采用無線接入，不需要求建立物理連接，從理論上來講，這很容易被監(jiān)聽，導(dǎo)致信息在不知不覺中被竊取。</p><p>　　1.4　WLAN的應(yīng)用</p><p>　　無線局域網(wǎng)相對于傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，使WLAN在各類場所得到了比有線網(wǎng)絡(luò)更普遍的應(yīng)用，現(xiàn)在舉例如下：</p><p>　　醫(yī)療：醫(yī)院的醫(yī)護(hù)人

28、員攜帶便攜式電腦，借助于無線局域網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)時(shí)獲得比較重要的醫(yī)療信息，由此可以使患者得到及時(shí)救治以及提高病人護(hù)理質(zhì)量。</p><p>　　公司：公司內(nèi)由于人員交流，開會等日常活動，便攜式筆記本在更換位置前后需要保持與網(wǎng)絡(luò)的連接，當(dāng)公司內(nèi)部被無線局域網(wǎng)覆蓋時(shí)，員工攜帶無線局域網(wǎng)產(chǎn)品，就可以在公司的任何一個(gè)有WLAN信號覆蓋的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)無線接入，從而帶來更好的上網(wǎng)享受和提高工作效率。</p><p&

29、gt;　　監(jiān)視系統(tǒng)：監(jiān)視系統(tǒng)出于保密性和安全性的考慮，如果采用有線網(wǎng)絡(luò)，則布線成為一大難題，因此在監(jiān)視系統(tǒng)中采用無線局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。</p><p>　　展示會場：對于圖畫展、車展、古董等展示會場，如果采用傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)，繁雜的網(wǎng)絡(luò)布線會導(dǎo)致展示場所異常零亂。因此適宜選擇無線局域網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　2　WLAN系列標(biāo)準(zhǔn)及WLAN優(yōu)化</p><p>　　

30、2.1　WLAN的相關(guān)協(xié)議</p><p>　　2.1.1　802.11系列協(xié)議</p><p>　　第二次世界大戰(zhàn)以來，鑒于無線通信在軍事上的成就，各國開始使得重視無線通信，無線通信已經(jīng)發(fā)展，但缺乏廣泛的通信標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)就是在這樣的背景下在誕生了。它定義了無線局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制和物理層規(guī)范。標(biāo)準(zhǔn)包括的內(nèi)容有基本的組網(wǎng)方式及結(jié)構(gòu)；協(xié)議參考模型；MAC層協(xié)議、數(shù)據(jù)格式與數(shù)據(jù)

31、傳輸；物理層技術(shù)和用戶認(rèn)證與信息安全等。</p><p>　　IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)在1999年獲得了發(fā)展，又制定了兩個(gè)增加版本，它們分別是 802.11a和802.11b。它們的主要區(qū)別在于802.11a的物理層被界定在5GHz 頻段，而802.11b的物理層被界定在2.4GHz 頻段。802.11b已經(jīng)在中國、美國、日本、歐洲等主要國家和地區(qū)都有使用。是目前無線局域網(wǎng)的流行標(biāo)準(zhǔn)。</p>&

32、lt;p>　　下面簡要介紹802.11系列協(xié)議中的802.11b；802.11g和802.11n：</p><p>　　1）如前所述，IEEE 802.11b的物理層被界定在2.4GHz 頻段，它是目前無線局域網(wǎng)的流行標(biāo)準(zhǔn)。802.11b經(jīng)常被錯(cuò)誤的標(biāo)記為Wi-Fi，然而其實(shí)Wi-Fi是WLANA推出的一個(gè)商標(biāo)，和802.11標(biāo)準(zhǔn)是沒有關(guān)系的。</p><p>　　2）IEEE 80

33、2.11g是在802.11b的基礎(chǔ)上制定出來的新標(biāo)準(zhǔn)。它的載波的頻率和802.11b一樣，也是2.4GHz，其傳輸速率達(dá)到54Mbit/s，802.11g的設(shè)備向下與802.11b兼容。</p><p>　　3）IEEE 802.11n是最新的、目前正處于擬定階段的802.11標(biāo)準(zhǔn)。其預(yù)期傳輸速率將達(dá)到540Mbit/s，所以對物理層要求有更高的信息傳輸速率，這項(xiàng)新的802.11標(biāo)準(zhǔn)的傳輸速率要達(dá)到802.11b

34、的50倍，802.11g的10倍。采用802.11n的無線局域網(wǎng)的傳播距離也將增加。</p><p>　　2.1.2　2.4G中國WLAN信道劃分</p><p>　　中國采用的802.11b和802.11g標(biāo)準(zhǔn)，工作頻率范圍為2400MHz-2483MHz，頻帶寬度為83.5MHz。為了減小無線通信中普遍存在的同頻干擾和鄰頻干擾對無線局域網(wǎng)絡(luò)性能的影響，將可用頻段劃分成13個(gè)可用信道，相

35、鄰信道的中心頻率相差5MHZ，每個(gè)信道的頻帶寬度是22MHz，具體的信道配置如表2-1所示，由表中可以看出，相互不重疊的信道組有：1、6、11，2、7、12，3、8、13，4、9。劃分以后整個(gè)頻帶內(nèi)互不干擾的信道只有三個(gè)，我們主要采用1、6、11三個(gè)互不干擾的信道。</p><p>　　2.2　 WLAN優(yōu)化的原因</p><p>　　WLAN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是從網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃到網(wǎng)絡(luò)建成、投入使用再到后

36、期維護(hù)過程的一個(gè)至關(guān)重要的階段。令人滿意的通信質(zhì)量要一個(gè)好的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的相互配合。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃質(zhì)量是好是壞，是后面網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作可以輕松完成的重要保障。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作實(shí)際可以說是網(wǎng)絡(luò)建成后保障網(wǎng)絡(luò)性能重要手段。所以我們說后期的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作是能否輕松實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)目標(biāo)的重要因素。</p><p>　　那么無線局域網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化到底是什么概念呢？網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)建立中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。WLAN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化就是在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過

37、程中，有出現(xiàn)用戶不滿意的體驗(yàn)或者說是WLAN系統(tǒng)性能不符合初期設(shè)計(jì)既定指標(biāo)時(shí)，為了提升系統(tǒng)性能，達(dá)到使用戶滿意所進(jìn)行的一系列維護(hù)和優(yōu)化工作。實(shí)際操作中的無線局域網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程：對網(wǎng)絡(luò)性能不符合要求的WLAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線指標(biāo)測試，主要包括信號強(qiáng)弱、信號噪聲功率比、傳輸延時(shí)、丟包率等，根據(jù)測試數(shù)據(jù)找出影響WLAN系統(tǒng)性能的原因，然后通過對接入點(diǎn)AP，無線傳輸鏈路和干擾的分析與調(diào)整，最終達(dá)到提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)的目的。本論文則主要分析了WLAN系統(tǒng)

38、的覆蓋方式，網(wǎng)絡(luò)容量和無線干擾對系統(tǒng)性能的影響，并提出了對應(yīng)的優(yōu)化方案。無線局域網(wǎng)WLAN常用的優(yōu)化技術(shù)有干擾控制技術(shù)，話務(wù)均衡技術(shù)以及覆蓋優(yōu)化技術(shù)等等。</p><p>　　3　WLAN網(wǎng)絡(luò)容量和干擾問題及其優(yōu)化思路</p><p>　　覆蓋問題、網(wǎng)絡(luò)容量、無線局域網(wǎng)絡(luò)通信中存在的干擾問題等是無線局域網(wǎng)優(yōu)化需要解決的主要問題。其中覆蓋問題可能影響到掉話率和話務(wù)量；容量問題對掉話率，TCH

39、接入成功率影響較大；干擾問題對各項(xiàng)干擾指標(biāo)，掉話率和話務(wù)量影響都較大。本章將重點(diǎn)介紹WALN網(wǎng)絡(luò)容量問題和干擾問題的產(chǎn)生以及優(yōu)化思路。</p><p>　　3.1　網(wǎng)絡(luò)容量優(yōu)化</p><p>　　因?yàn)闊o線局域網(wǎng)絡(luò)WLAN無線接入點(diǎn)之間通信基于競爭協(xié)議CSMA/CA,理論上可以有多個(gè)無線接入點(diǎn)同時(shí)接入無線局域網(wǎng)，但是接入用戶數(shù)量越多，各個(gè)接入點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)生沖突的可能性就越高，等待時(shí)間就會

40、延長，信道就得不到充分利用，最終結(jié)果就是用戶性能的惡化。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在無線局域網(wǎng)中每個(gè)無線接入點(diǎn)同時(shí)接入的用戶數(shù)應(yīng)該不多于20戶為最好。然而隨著無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)用戶的增加，增加網(wǎng)絡(luò)容量成為必須解決的一個(gè)問題，我們提出三個(gè)提高網(wǎng)絡(luò)容量的思路，如下：</p><p>　?。?）調(diào)整AP發(fā)射功率————————蜂窩網(wǎng)中小區(qū)分裂思想</p><p>　　上面已經(jīng)提到，在WLAN系統(tǒng)中，為了提高信道

41、利用效率，每個(gè)無線接入點(diǎn)同時(shí)接入的用戶數(shù)應(yīng)該不多于20戶為最好。當(dāng)無線接入點(diǎn)接入的用戶數(shù)不符合上述要求時(shí)，用戶就得不到理想的網(wǎng)絡(luò)性能。針對這種問題的優(yōu)化思路是：當(dāng)用戶數(shù)量大，或者用戶分布密集時(shí)，可以通過調(diào)整無線接入點(diǎn)的發(fā)射功率，通過減小無線接入點(diǎn)的覆蓋范圍來減小覆蓋用戶數(shù)量，同時(shí)增加臨近無線接入點(diǎn)的發(fā)射功率，增加其覆蓋范圍，最終實(shí)現(xiàn)將用戶分流到其他無線接入點(diǎn)上進(jìn)行接入。這就是所謂的“調(diào)整、功率、分流”。（小區(qū)分裂）</p>

42、<p>　?。?）增加單個(gè)無線接入點(diǎn)的吞吐量</p><p>　　因?yàn)槟壳盁o線局域網(wǎng)采用的標(biāo)準(zhǔn)劃分以后整個(gè)頻帶內(nèi)互不干擾的信道只有三個(gè)，同頻干擾和鄰頻干擾會降低WLAN系統(tǒng)中單個(gè)無線接入點(diǎn)的吞吐量?？梢栽跓o線接入點(diǎn)端安裝濾波裝置或者優(yōu)化頻點(diǎn)，最大程度的避免避免同頻干擾和鄰頻干擾帶來的影響，從而增大單個(gè)無線接入點(diǎn)的吞吐量。同時(shí)，為了減小同頻干擾和鄰頻干擾對網(wǎng)絡(luò)容量的影響，還可以借助蜂窩網(wǎng)中增加頻率復(fù)用的

43、距離的思想來解決同頻干擾；在相鄰小區(qū)中不利用相鄰信道的思想來克服鄰頻干擾。受此啟發(fā)，在無線局域網(wǎng)中，我們可以恰當(dāng)?shù)目刂茻o線接入點(diǎn)的覆蓋范圍，避免臨近樓層，臨近建筑之間的干擾，從而實(shí)現(xiàn)增加單個(gè)無線接入點(diǎn)吞吐量的目的。</p><p>　?。?）增加單位面積的容量</p><p>　　對于室內(nèi)分布型覆蓋方式，GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)在分路中分成若干段，每段無線接入點(diǎn)的RF信號進(jìn)行合路，利用共用天線進(jìn)

44、行覆蓋。它可以有效地降低每個(gè)無線接入點(diǎn)的覆蓋范圍，增加單位面積的接入點(diǎn)的個(gè)數(shù)來實(shí)現(xiàn)容量的提升。</p><p>　　3.2　信道干擾對系統(tǒng)性能的影響及其優(yōu)化</p><p>　　3.2.1　WLAN系統(tǒng)中干擾的分類</p><p><b>　　（1）同頻干擾</b></p><p>　　802.11b和802.11g標(biāo)準(zhǔn)

45、下，可用的互不干擾信道只有三個(gè)，因此在實(shí)際運(yùn)用中必然伴隨著頻率再用，頻率再用就直接導(dǎo)致了同頻干擾的存在。</p><p>　　同頻干擾一般采用增加頻率再用距離的方法來處理。但隨著頻率復(fù)用距離的增加必然又會降低系統(tǒng)的容量。</p><p><b>　　（2）鄰道干擾</b></p><p>　　相鄰頻段之間的干擾被稱作鄰頻干擾，發(fā)生的緣由主要有已

46、調(diào)信號帶外衰減緩慢和濾波器特性不足夠理想。</p><p>　　（3）其他設(shè)備的干擾</p><p>　　在所有使用 2400MHz 頻段的設(shè)施中，相對于小功率設(shè)備，大功率設(shè)備對無線局域網(wǎng)產(chǎn)生的干擾較大，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、建設(shè)時(shí)，要注意WLAN網(wǎng)絡(luò)最好遠(yuǎn)離這些大功率設(shè)施。</p><p>　　3.2.2　WLAN系統(tǒng)對干擾的優(yōu)化思路</p><p>

47、;　　在無線局域網(wǎng)系統(tǒng)中存在的干擾是影響系統(tǒng)性能和容量的重要因素。因此也是無線局域網(wǎng)優(yōu)化需要考慮的重要方面。針對WLAN系統(tǒng)中同頻干擾和鄰頻干擾的來源的特點(diǎn)，對干擾的優(yōu)化思路有：減小無線接入點(diǎn)的發(fā)射功率、劃分扇區(qū)使用智能天線。</p><p>　?。?）減小無線接入點(diǎn)的發(fā)射功率</p><p>　　在無線用戶密度高的區(qū)域設(shè)置新的接入點(diǎn)，將覆蓋面積劃小，即是通過蜂窩網(wǎng)中“小區(qū)分裂”的思想來通

48、過降低鄰頻干擾從而增加系統(tǒng)容量的方法，在WLAN系統(tǒng)中可以通過減小無線接入點(diǎn)的發(fā)射功率，減少覆蓋范圍，進(jìn)而提高頻率復(fù)用率。實(shí)現(xiàn)減小鄰頻干擾的目的。</p><p>　　（2）使用扇區(qū)天線和智能天線</p><p>　　無線局域網(wǎng)利用扇區(qū)天線進(jìn)行定向覆蓋，如采用的定向天線后，為了無縫隙覆蓋則需要三副定向天線進(jìn)行覆蓋，如此，則接收的同頻干擾功率只有采用全向天線系統(tǒng)的1/3，因此可以有效減少系統(tǒng)

49、中的同道干擾，在一定程度上可以提升網(wǎng)絡(luò)容量。采用定向天線的另外一個(gè)好處是采用多副定向天線可以消除障礙物的陰影區(qū)，有益于實(shí)現(xiàn)無縫隙覆蓋。</p><p>　　4　不同覆蓋方式下WLAN的優(yōu)化方法</p><p>　　上一章詳細(xì)介紹了WLAN網(wǎng)絡(luò)中存在的網(wǎng)絡(luò)容量和干擾問題以及其解決思路。本章將在上一章的基礎(chǔ)上，介紹不同覆蓋方式的特點(diǎn)和這些覆蓋方式下WLAN的優(yōu)化方法。</p>&

50、lt;p>　　按照無線接入點(diǎn)布部署的不同方式，無線局域網(wǎng)系統(tǒng)的無線環(huán)境可分為： 室內(nèi)放裝型、室內(nèi)分布合路布放型和室外布放型。 </p><p>　　4.1　室內(nèi)放裝型WLAN系統(tǒng) </p><p>　　室內(nèi)放裝型WLAN系統(tǒng)覆蓋方式時(shí)：直接將無線局域網(wǎng)設(shè)備放置在需要被覆蓋的區(qū)域附近，用發(fā)射天線實(shí)現(xiàn)目標(biāo)區(qū)域的覆蓋。 </p><p>　　4.1.1　室內(nèi)放裝

51、型WLAN網(wǎng)絡(luò)部署分析</p><p>　　室內(nèi)放裝型WLAN網(wǎng)絡(luò)在布放無線接入點(diǎn)時(shí)需要根據(jù)實(shí)際情況對使用信道、發(fā)射功率和覆蓋范圍進(jìn)行細(xì)微的調(diào)整，達(dá)到最大限度的減小同頻干擾和鄰頻干擾對網(wǎng)絡(luò)性能的影響。 </p><p>　　采用802.11b和802.11g標(biāo)準(zhǔn)的WLAN系統(tǒng)工作在2.4GHz頻段，具體范圍為2400MHz---2483.5MHz，在這個(gè)頻帶范圍內(nèi)，共劃分成了13個(gè)子信道，

52、每個(gè)信道帶寬22MHz，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中為了避免同頻干擾，只采用了1、6、11三個(gè)主要信道。信道設(shè)置時(shí)要考慮信號的三維立體空間干擾，如圖4-1所示，如果在1樓布放 3個(gè)無線接入點(diǎn)，采用的信道從左至右的分別是1，11和6，那么對應(yīng)在2樓的3個(gè)無線接入點(diǎn)采用的的信道就分別是6，1和11，同樣道理，三樓的3個(gè)AP信道分別為1，11，6。這樣的部署方案可以最大限度的減少樓層之間的干擾，同時(shí)實(shí)現(xiàn)水平和豎直面的無線覆蓋。</p>

53、<p>　　圖4-1　不同樓層的信道部署</p><p>　　4.1.2室內(nèi)放裝型網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案 </p><p>　　室內(nèi)放裝型系統(tǒng)，因?yàn)槊總€(gè)AP的天線是獨(dú)立的，發(fā)射頻率和頻率是相對獨(dú)立的，可以為一個(gè)AP的覆蓋范圍的實(shí)行專門優(yōu)化工作。</p><p>　　對于同頻干擾比較嚴(yán)重的區(qū)域，優(yōu)化思路是通過降低區(qū)域周圍的AP發(fā)射功率，從而達(dá)到降低同頻干擾的目的；對

54、于信號強(qiáng)度微弱的覆蓋區(qū)域，優(yōu)化思路則是增大附近區(qū)域AP的信號，或者增加AP數(shù)量；如果發(fā)現(xiàn)信道部署有問題，可以把出現(xiàn)問題的無線接入點(diǎn)的頻點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。此外，由于信號室內(nèi)放裝型的無線接入點(diǎn)是相互獨(dú)立的，能夠打開AP自帶的自動頻點(diǎn)功率調(diào)節(jié)作用，用來達(dá)到提升網(wǎng)絡(luò)性能的目的。</p><p>　　4.2 室內(nèi)分布型WLAN系統(tǒng)</p><p>　　4.2.1 室內(nèi)分布型WLAN系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)部署分析

55、　</p><p>　　室內(nèi)分布型WLAN網(wǎng)絡(luò)是通過跳線把無線接入點(diǎn)連接到已有的室內(nèi)分布系統(tǒng)中，利用室內(nèi)分布系統(tǒng)進(jìn)行無線覆蓋。它可以利用室內(nèi)現(xiàn)有的室內(nèi)分布資源，施工便捷。WLAN系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的運(yùn)營商的結(jié)合后，無線設(shè)備支持的頻率以滿足無線局域網(wǎng)系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的工作頻帶的要求。 </p><p>　　如圖4-2，將無線局域網(wǎng)WLAN的射頻信號經(jīng)過合路器饋入原有的室內(nèi)分布系統(tǒng)，各個(gè)頻段信號

56、使用共用天線進(jìn)行覆蓋。</p><p>　　圖4-2　無線局域網(wǎng)WLAN室內(nèi)分布型部署圖 </p><p>　　3G系統(tǒng)主要工作頻率為1900MHz~2002MHz的，增加的工作頻率為2300MHz ~ 2400MHz，無線局域網(wǎng)工作頻率范圍為2400MHz ~2483.5 MHz，兩者非常接近，線路衰減，空間損耗，穿透損耗，接收靈敏度，信號的傳輸特性和覆蓋的要求是非常相似的，所以， 在建

57、成移動室內(nèi)信 號 覆 蓋 網(wǎng) 絡(luò) 的 基 礎(chǔ) 上 ， 增 加3GWLAN 信號覆蓋功能時(shí)，可以通過增添相應(yīng)的多頻合路器和信號放大器實(shí)現(xiàn)信號合路，便可以達(dá)成3G 和WLAN 共用同一套天饋體系。</p><p>　　假如在室內(nèi)分布系統(tǒng)中需要合路的系統(tǒng)數(shù)目多于3個(gè)，通常多網(wǎng)合路器使用多系統(tǒng)合路器來取代，這是因?yàn)槎嗑W(wǎng)合路器不但具有多網(wǎng)合路器的作用，還 可以更好地抑制系統(tǒng)間的互調(diào)。 但是鑒于多系統(tǒng)合路器比較多網(wǎng)合路器成本

58、高，需求機(jī)房資源，當(dāng)前的多系統(tǒng)合路器適用于復(fù)雜的大規(guī)模多系統(tǒng)合路領(lǐng)域。</p><p>　　4.2.2 室內(nèi)分布型WLAN系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析</p><p>　　室內(nèi)分布型的無線局域網(wǎng)在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的問題有：AP離線，VLAN的問題，廣播數(shù)據(jù)包被抑制等問題，在原則上與其他類型相同， 即所有場景都會存在這類問題。 由于這種問題其實(shí)并非無線領(lǐng)域的問題，而室內(nèi)放裝型WLAN和室內(nèi)分布型WL

59、AN區(qū)別就在于無線領(lǐng)域，有線部分基本上是一致的，下面指出信號不好、頻點(diǎn)規(guī)劃、提高吞吐量等問題處理的優(yōu)化思路和與室內(nèi)放裝型的區(qū)別。</p><p>　?。?）信號不好。對于室內(nèi)放裝型WLAN系統(tǒng)而言，如前一節(jié)所述，每一個(gè)無線接入點(diǎn)都是直接單獨(dú)部署的，功率調(diào)節(jié)可以獨(dú)立進(jìn)行，影響范圍有限。如果在目標(biāo)覆蓋區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)信號不好的情況，只需要適當(dāng)增加對應(yīng)區(qū)域的無線接入點(diǎn)發(fā)射功率即可解決。這相對于室內(nèi)分布型系統(tǒng)優(yōu)化可以說是很簡便

60、的，因?yàn)槭覂?nèi)分布型在設(shè)計(jì)時(shí)要計(jì)算好每個(gè)天線的參數(shù)，如發(fā)射功率，出現(xiàn)信號不好的問題時(shí)必須全面的考慮到各個(gè)天線的出口發(fā)射功率而不能單獨(dú)的調(diào)整某個(gè)AP的發(fā)射功率，重新規(guī)劃，調(diào)整室內(nèi)分布系統(tǒng)。這些大多數(shù)可能需要工程處理。</p><p><b>　?。?）頻點(diǎn)規(guī)劃 </b></p><p>　　在WLAN覆蓋封面設(shè)計(jì)WLAN無線覆蓋的頻率規(guī)劃是同等重要的，室內(nèi)分布系統(tǒng)的頻率也

61、需要提前規(guī)劃分布。分布型WLAN系統(tǒng)中一個(gè)無線接入點(diǎn)AP會同時(shí)連接到幾個(gè)天線進(jìn)行無線覆蓋，所以，如果初期頻點(diǎn)規(guī)劃不合理，只能做大幅度的修改或是更改饋線系統(tǒng)。 </p><p>　?。?）特定區(qū)域的系統(tǒng)吞吐量 </p><p>　　在一些特殊的場合，例如大會議廳、快餐店等場景，大量的訪問能力是WLAN網(wǎng)絡(luò)必須具備的特點(diǎn)。 室內(nèi)分布型無線局域網(wǎng)系統(tǒng)不可以通過增多發(fā)射天線的方發(fā)進(jìn)行擴(kuò)容。網(wǎng)絡(luò)規(guī)

62、劃時(shí)要考慮到無線局域網(wǎng)系統(tǒng)的容量，不然該覆蓋方式下將很難進(jìn)行容量擴(kuò)充。 </p><p>　　4.3　室外型WLAN系統(tǒng)</p><p>　　針對室外公共廣場、學(xué)校這些以覆蓋為主要目標(biāo)的場合，常常采用室外型無線接入點(diǎn)覆蓋。這種情況下，AP常放置在較高的建筑物上面或者是建筑物外墻，利用用室外型無線接入點(diǎn)和具有較大增益的天線，進(jìn)行室內(nèi)和室外覆蓋。室外型WLAN系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)速度快，維護(hù)

63、操作容易。 </p><p>　　4.3.1　室外型WLAN系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)部署分析</p><p>　　無線局域網(wǎng)用戶選擇室外型WLAN多是看到了它建設(shè)成本低、速度快的優(yōu)勢。使用室外分布型覆蓋方式較多的場合有廣場、公園、學(xué)校等公共場所。在這些場合利用室外WLAN方式有益于用戶節(jié)約成本，建設(shè)經(jīng)濟(jì)上便宜而且性能穩(wěn)定的WLAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。</p><p>　　（1）室外空曠區(qū)域部

64、署 </p><p>　　一般的公園，風(fēng)景名勝區(qū)等室外空礦區(qū)的特點(diǎn)是用戶數(shù)量少，為了節(jié)約成本要求單臺AP的覆蓋范圍盡可能大，采用室外型無線接入點(diǎn)和高增益天線配合的室外空礦區(qū)域的覆蓋。</p><p>　　（2）室外覆蓋室內(nèi)部署 </p><p>　　室外覆蓋室內(nèi)型覆蓋方式顧名思義就是用室外AP進(jìn)行對室內(nèi)進(jìn)行覆蓋。這種部署時(shí)需注意以下幾點(diǎn)： </p>&

65、lt;p>　　1）室內(nèi)和室外WLAN信號之間的互相干擾；</p><p>　　2）無線局域網(wǎng)共享帶寬，無法保護(hù)個(gè)人用戶的帶寬；　　</p><p>　　3）為了避免信號在傳播過程中不必要的衰減，室外覆蓋室內(nèi)時(shí)要躲開大型建筑物和樹木的遮擋，使發(fā)射天線和用戶之間直接可見。</p><p>　　4）考慮到信號反射、折射后引起的較大失真，當(dāng)樓層超過8層時(shí)，最好不要使用

66、室外覆蓋室內(nèi)的覆蓋方式。</p><p>　　最后，信號源部署的位置對信號覆蓋的效果也有著重要的影響。布放時(shí)應(yīng)該根據(jù)室外環(huán)境合理部署，從而達(dá)到信號覆蓋效果好且而且干擾最小的效果。</p><p>　　4.3.2　室外型WLAN系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析</p><p>　　室外型AP一般為高功率設(shè)備，并和一個(gè)高增益天線配合使用。室外無線局域網(wǎng)系統(tǒng)中可能會存在的問題有：信號干擾

67、大、信號場強(qiáng)不夠、出現(xiàn)信號盲點(diǎn)、移動漫游用戶漫游失敗等問題，因此WLAN優(yōu)化工作針對這幾個(gè)問題研究。</p><p>　　室外型無線局域網(wǎng)環(huán)境更加復(fù)雜，因?yàn)閼敉獾恼系K比室內(nèi)低很多，所以同頻干擾問題嚴(yán)重。對抗同頻干擾的手段是減小同頻設(shè)備的發(fā)射功率，降低同頻信號重疊區(qū)。在一塊大的區(qū)域，如果放置的接入點(diǎn)數(shù)目很多，那么頻率的復(fù)用度很高。如果減小發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率，減少設(shè)備的重疊區(qū)域，又將導(dǎo)致用戶漫游失敗，信號強(qiáng)度弱的局面。

68、所以我們在減少同頻干擾的重疊區(qū)域的同時(shí)又要保證信號的場強(qiáng)不至于太低，必須要對室外目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行分區(qū)覆蓋，解決上述問題的一個(gè)方法就是引入定向天線。</p><p>　　為了消除信號的盲點(diǎn)，在室外型無線局域網(wǎng)優(yōu)化時(shí)可以通過調(diào)整定向天線的仰角。此外，多個(gè)定向天線的使用可以解決覆蓋面積，減少全向天線不必要的反射，減少覆蓋信號盲點(diǎn)。</p><p>　　對室外型無線接入點(diǎn)天線角度進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，需要將天線

69、的水平半功率角控制在比較重要的范圍內(nèi)，如果兩個(gè)同頻天線需要有一定的重疊，為了降低同頻無線接入點(diǎn)之間的帶寬復(fù)用，要盡可能的把重疊區(qū)域調(diào)整到天線水平的半功率角以外，這樣做的另外一個(gè)好處是清楚的區(qū)分了無線接入點(diǎn)的分管區(qū)域，進(jìn)而可以減少使用者在漫游時(shí)的頻繁切換問題</p><p><b>　　5　工作總結(jié)與展望</b></p><p><b>　　5.1　總結(jié)<

70、;/b></p><p>　　本文的主要研究對象無線局域網(wǎng)WLAN的優(yōu)化技術(shù)，現(xiàn)將本文主要工作總結(jié)如下：</p><p>　　1）從WLAN設(shè)計(jì)的硬件設(shè)備、技術(shù)要求、優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)用等角度介紹了無線局域網(wǎng)WLAN的基本原理。</p><p>　　2）介紹了WLAN采用的802.11標(biāo)準(zhǔn)的由來和發(fā)展，重點(diǎn)介紹了802.11b，802.11g和802.11n和2.4G

71、Hz頻段上中國信道的劃分，并對無線局域網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的原因作了介紹。</p><p>　　3）無線局域網(wǎng)WLAN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的講解內(nèi)容主要涉及到覆蓋方式、容量優(yōu)化、干擾對WLAN網(wǎng)絡(luò)的影響以及優(yōu)化等三個(gè)主要方面方面，詳細(xì)介紹了WLAN三種覆蓋方式下的部署分析和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法。</p><p><b>　　5.2　展望</b></p><p>　　近年來，無

72、線局域網(wǎng)WLAN在各種場合越來越多的被應(yīng)用，但隨著技術(shù)生活水平的提高，人們的對通信質(zhì)量的要求也在不斷提高，雖然畢設(shè)即將完成，即將攻讀研究生學(xué)位的我并不會停下學(xué)習(xí)的腳步，我在今后將繼續(xù)學(xué)習(xí)研究WLAN優(yōu)化技術(shù)，將這次論文研究中的不足彌補(bǔ)上來。</p><p>　　此次論文中限于自身的能力，沒有提出智能優(yōu)化的方法，但是我相信WLAN優(yōu)化技術(shù)會隨著時(shí)間的流逝而不斷完善和成熟，WLAN智能優(yōu)化技術(shù)將在未來越來越多的投入使

73、用，智能優(yōu)化也將給優(yōu)化工作帶來巨大的便利，在無線局域網(wǎng)規(guī)劃，搭建，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化這樣的流程體系中，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化對網(wǎng)絡(luò)性能會起到越來越大的作用，從而我們帶來更大的使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　至此，論文已經(jīng)接近尾聲，在此，我要特別感謝**老師在我整個(gè)論文的寫作過程中對我的認(rèn)真、耐心地指導(dǎo)和幫助，正是有了蔣老師不辭勞苦的教導(dǎo)，我

74、才能比較順利的完成本次論文。**老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的學(xué)識和對學(xué)生高度負(fù)責(zé)的精神都是我學(xué)習(xí)的榜樣，將對我今后的學(xué)習(xí)、工作和生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。</p><p>　　同時(shí)，我還要感謝和我一組做畢設(shè)的同學(xué)，是大家在一起的相互鼓勵(lì)，才能一步步地堅(jiān)持把論文寫完。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我的專業(yè)知識水平又得到了進(jìn)一步的提升，同時(shí)還培養(yǎng)了我查閱資料完成科研任務(wù)的能力，讓我從中受益匪淺。</p><p>