第一篇：電信WLAN(無線局域網)方案

大唐電信WLAN（無線局域網）解決方案

默認分類 2009-11-03 10:57:38 閱讀165 評論0 字號：大中小 訂閱 亞 洲、北歐等國均在政府主導及電信業者積極投入下，廣泛在機場、車站及購物中心等處布建可利用WLAN連接因特網等公共設施的熱點。憑借無線接入技術本身具 有的應用靈活、安裝簡便、建設周期短等優勢，WLAN作為一種高速無線接入手段，正在與有線網絡一起，構建靈活、高效、完善的寬帶網絡。

二、WLAN胖瘦可轉型系統簡介

大唐電信推出的WLAN胖瘦可轉型產品解決方案，包括室內、室外型AP，智能型無線交換機。

圖 1 WLAN應用模式圖

無線交換機(AC)：

電信級無線控制設備，將無線網絡和安全處理等功能轉移到無線交換機上，集中管理所有的AP和無線用戶。它具備完善的射頻管理、故障自動恢復，強 制STA漫游和負載均衡等功能，易于升級擴充。可以與原有網絡完美融合，并且無需改變其架構，大大簡化網絡的布署和管理，節約用戶投資。

圖 2 AC設備圖片

無線接入點(AP)：

電信級無線覆蓋設備，支持胖瘦模式轉換，輸出功率最高可達500mW，提供最高108Mbps的數據傳輸速率，具有覆蓋范圍廣、傳輸距離遠、傳 輸速率高、接收靈敏度高等特點，實現大范圍、多用戶的無線接入，為基礎電信運營商、ISP、行業企業提供了最佳的無線覆蓋解決方案。支持集中網管系統，支 持遠程批量升級。

圖 3 AP設備圖片

系統優勢：

> 支持胖瘦模式的轉換，組網靈活，可根據用戶的不同需求，選擇胖AP或瘦AP模式

> 采用統一網管系統，可以集中管理全網的所有AP和AC

> 瘦AP系統的AC具有靈活的瘦AP配置模板，可以針對所有的AP進行統一配置，也可以針對單個AP或一組AP進行配置

> 產品系列齊全，提供不同容量的AC及室內型、室外型多款AP，滿足用戶的各種部署需求

> 室外型設備全室外防雷、防雨設計，體積小巧，適應各種復雜的工作環境

> 可支持無線交換機的堆疊，從而支持更大數量AP，適合大規模組網

> 支持用戶動態負載均衡。無線交換機根據周圍無線信號覆蓋情況及用戶的流量需求，動態的將用戶強制連接到其他可用AP上，將用戶流量分配到其他可用AP，從而保證了整個無線網絡的高效能和高可用度。

三、WLAN解決方案

1.寫字樓/機場/酒店熱點覆蓋解決方案

WLAN系統可為寫字樓/酒店/機場等熱點場所的用戶提供隨時隨地的無線接入服務，使商旅人士和會務人員等高端用戶可以自由靈活地享受高質量的無線寬帶服務，在WLAN網絡覆蓋區域之內，用j戶只要配備筆記本電腦和無線網卡，打開IE瀏覽器，輸入帳號和密碼，就可以實現無線上網;若采用迅馳(centrino)芯片的筆記本電腦，用戶在熱點覆蓋地區上網時將不再需要外加無線網卡。這為培育用戶使用習慣，引導用戶消費帶來了更大的方便。

應用優勢：

大范圍： 覆蓋范圍廣，適合用戶量大但帶寬要求不高的場所使用。

多客源： 各個不同地點統一接入，無需長距離的布線施工，便于運營者充分利用地理上的接入盲點開展業務，爭取更多用戶接入。

全考慮： 周全考慮不同地域的數據、語音接入要求，提供完善的解決方案。

自由行： 隨時隨地，無線連通。

2.話音接入解決方案

WLAN話音接入解決方案，結合了VoIP 與 WLAN的優勢，為長途電話市場提供了新的運營模式。話音接入不需要經過PSTN的市話網絡就可以直接接入長途電話網或IP長途電話網，采用無線市話與公 話的運營模式，能夠幫助新興運營商迅速搶占中國低端的長途電話網或IP長途電話網;同時，企業用戶還可以采用連接IAD的方式搭建企業內部VOIP話音 網。

應用優勢：

組網方便： 系統采用無線方式組網，解決運營商最后一公里接入銅纜/光纖鋪設的問題，降低運營商市話、公話系統的接入復雜度

成 本 低： 全IP化接入，無需租用專用線路，充分利用Internet余量

保障有力： 提供與傳統語音方式同級別的傳輸質量，充分保障用戶無障礙溝通

3.視頻監控(平安城市)接入解決方案

WLAN系統可為電力系統、城市交通、水利系統、小區治安等領域構建視頻監控解決方案。對于相隔距離較遠的被監控點和監控中心，可以采用無線橋 接器AP進行連接，并進行視頻監控數據的傳輸。結合“平安城市”的社會需求，WLAN系統可以快速、便捷的部署視頻監控點，完成社會治安控制、重點區域防 范、緊急突發事件的監督等功能。

應用優勢：

成 本 低： 系統采用無線替代光纖和專線，能在不易布線的地方快速完成網絡連接。

自由掌控： 實現對各個監控設備的動作、精度的實時調整，安全掌握于指端。

排障性好： 系統采用星型網絡構架，遠端出現故障對整個網絡沒有影響。

擴充性強： 只需增加或減少被監控點的無線橋接器，就可完成被監控點的調整。

帶寬分配靈活： 實現了視頻監控和數據、語音接入的帶寬共享和動態分配。

4.校園網解決方案

WLAN系統可提供從接入到管理的校園網無線接入解決方案，在原有校園網的基礎上增加一套隨時隨地接入校園網的平臺，來實現e-Learning在線學習、信息查詢及網上沖浪，給師生們帶來無線網絡可移動、可擴展的便利。在WLAN覆蓋的區域，師生們不但可以在教室、圖書館等原來無法布線的建筑物內輕松接入網絡，還可以在校園的草坪上、廣場上享受網絡服務。

應用優勢：

運營成熟： 系統提供完整的用戶管理和計費方案，滿足校園網運營的需要。

管理可靠： 提供SNMP的網絡管理系統接口，使整個WLAN網絡一目了然，隨時掌控設備運行情況和用戶使用情況。

安全保障： 支持多種安全認證方式(WEB，802.1x等)，滿足不同級別用戶的安全要求。

5.室內分布系統解決方案(三網合一)

利用GSM/CDMA/3G室 內分布系統的天饋線系統布設WLAN室內分布系統，從而可大大降低WLAN系統布設成本，縮短施工周期，也容易使小區等物業管理接受。AP是工作在 2.4GHz，而GSM/CDMA/3G室內分布系統的天饋線系統都分別工作在不同的頻段，在現有的室內分布系統的天饋系統上增加合路器、WLAN-AP 和功放，天線使用同時滿足GSM/CDMA/3G和WLAN的寬頻天線即可。WLAN即可以利用原有的GSM/CDMA/3G室內天饋系統對室內進行覆 蓋。

主要和各運營商的室內天饋系統相結合提供無線網絡覆蓋和語音通信業務，選用室內型覆蓋AP，對室內進行覆蓋。

應用優勢：

運營成本低： 只需要對原有系統進行改造，不需要重新鋪設專用線路。

施工工期短： 只要在室內原有天饋系統上安裝設備即可。

組網方便： 在原有的室內天饋系統進行組網，簡單易于管理。

WLAN系統基于WiFi技術，可滿足各類用戶的無線上網需求，并能夠實現計算機局域聯網、遠程接入、圖文傳真、視頻監控、IP語音應用等多種功能。WLAN胖瘦可轉型系統滿足IEEE802.11a/b/g標準，為用戶提供可運營、可管理的電信級無線接入解決方案。

第二篇：畢業設計無線局域網WLAN優化技術研究范文

目錄

摘要...........................................................................................................................................................I ABSTRACT...........................................................................................................................................II 引言..........................................................................................................................................................1 1 無線局域網WLAN...............................................................................................................................2 1.1 WLAN的硬件設備....................................................................................................................2 1.2 WLAN的技術要求....................................................................................................................2 1.3 WLAN的優缺點........................................................................................................................3 1.4 WLAN的應用............................................................................................................................3 2 WLAN系列標準及WLAN優化.............................................................................................................5 2.1 WLAN的相關協議....................................................................................................................5 2.1.1 802.11系列協議..................................................................................................................5 2.1.2 2.4G中國WLAN信道劃分................................................................................................5 2.2WLAN優化的原因..................................................................................................................6 3 WLAN網絡容量和干擾問題及其優化思路.......................................................................................6 3.1 網絡容量優化.............................................................................................................................7 3.2 信道干擾對系統性能的影響及其優化.....................................................................................8 3.2.1 WLAN系統中干擾的分類..................................................................................................8 3.2.2 WLAN系統對干擾的優化思路..........................................................................................8 4 不同覆蓋方式下WLAN的優化方法................................................................................................10 4.1 室內放裝型WLAN系統.........................................................................................................10 4.1.1 室內放裝型WLAN網絡部署分析...................................................................................10 4.1.2室內放裝型網絡優化方案...................................................................................................11 4.2 室內分布型WLAN系統.........................................................................................................11 4.2.1 室內分布型WLAN系統網絡部署分析...........................................................................11 4.2.2 室內分布型WLAN系統網絡優化分析...........................................................................12 4.3 室外型WLAN系統.....................................................................................................................13 4.3.1 室外型WLAN系統網絡部署分析...................................................................................13 4.3.2 室外型WLAN系統網絡優化分析...................................................................................13 5 工作總結與展望..............................................................................................................................15 5.1 總結...........................................................................................................................................15 5.2 展望...........................................................................................................................................15

致謝........................................................................................................................................................16 參考文獻................................................................................................................................................17

摘要

無線局域網WLAN是相當便利的數據傳輸系統，它以射頻為核心技術，代替了舊式繁瑣的有線網絡，使得無線局域網絡能夠利用簡單的存取構造容許用戶經過它。

近年來，無線局域網技術正在迅速發展。無線局域網被廣泛應用于各個領域，從起步階段到移動通信網絡的成熟階段，包括網絡的設計，工程建設，網絡優化階段，網絡優化成為成為保障WLAN在后期良好運行的關鍵。因此，無線局域網優化技術逐漸成為了研究的熱點。

本文主要以WLAN基本知識為基礎，選擇無線局域網優化技術為基本研究對象，重點針對WLAN的覆蓋方式、網絡容量、干擾的影響等問題提出了優化方案。

關鍵詞：無線局域網；覆蓋；容量；干擾；優化

I

ABSTRACT

WLAN is a fairly expedite information transmission 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.In recent 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 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 optimization gradually.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，paying attention to WLAN coverage method, network capacity, and the influence of interference problems.Optimization methods scheme are proposed.Keywords: WLAN;coverage method;capacity;interference;optimization

II

無線局域網WLAN優化技術研究

引言

從起步階段到移動通信網絡的成熟階段，包括網絡的設計，工程建設，網絡優化階段，這些過程是不斷反復的，而網絡優化就是其中的一個重要的階段。令人滿意的通信質量要一個好的網絡規劃和網絡優化的相互配合。網絡規劃質量是好是壞，是后面網絡優化工作可以輕松完成的重要保障。同時，對網絡建設的周期性而言，網絡優化也是第二次規劃，所以我們說做好網絡優化工作是能能夠實現網絡建設目標的重要因素。

隨著無線局域網絡網絡用戶數目的不斷增加，無線接入點數目的持續增加和 無線接入點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中的突出問題，嚴重影響了無線局域網的總容量。為了適應無線用戶日益增加所帶來的壓力，需要根據用戶的話務量的增長來對網絡進行增加容量；同時，網絡規劃和工程建設是不能夠完全圓滿；這些問題都要求運營商適時的進行實施網絡優化以適應內外環境的變化，為用戶提供優良的無線服務。

因此，有了無線局域網初期的規劃、建設之后，必須再借助于WLAN的優化，保障其良好的運行。

所以無線局域網優化技術的研究已經成為當今社會熱門的研究課題之一。

無線局域網WLAN優化技術研究 無線局域網WLAN 本章是整個論文的基礎部分，主要講述無線局域網的基礎內容，內容包括了無線局域網的硬件設備、技術要求，優缺點和發展到今天無線局域網的廣泛應用。

1.1 WLAN的硬件設備

（1）無線網卡

無線局域網是無線信號數據通信終端，用于實現WLAN用戶連接和通信。（2）無線接入點（Acess Point簡稱AP）

無線接入點（AP）是連接有線網絡和無線網絡的橋梁，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絡，同時還有網關的作用，類似于有線網絡中的HUB的作用。

（3）無線天線

發射和接收無線信號的裝置，因為無線通信的傳播損耗與傳輸距離有關，傳輸距離較遠時，無線信號會出現較大的衰減，在這個時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。

1.2 WLAN的技術要求

無線局域網WLAN需要實現的技術如下

（1）可靠性：無線局域網的誤比特率應該低于有線網絡的誤比特率，由自動請求發端重發協議ARQ，如果分組誤比特率過高但是沒有被糾正錯誤，發送端將重新發送分組，這樣重發的分組將占用網絡大量的吞吐量，實際傳送數據效率將大大降低。因此，WLAN的誤碼率應該盡可能低，有實驗表明：WLAN的系統分-5-81010組丟失率應當小于，誤碼率應當小于。

（2）兼容性：無線局域網絡WLAN應當最大程度的和已有的無線網絡在保持兼容，從而確保有線網絡到無線網絡正常的運轉。

（3）通信保密：由于無線通信的數據傳輸煤質是無線介質，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，如采取擴展頻譜調制技術和認證措施。

（4）節能管理：為了節約能源，無線局域網設備應具備節能作用，當沒有無線數據的發送或者接收時使設備處于休眠狀態，當需要發送或者接收數據時再迅速激活，從而達到可以節省電力消耗的目的，無線局域網WLAN優化技術研究

（5）小型化、低價格：受益于大規模集成電路的發展，無線局域網絡的日趨小型化、低價格是WLAN被用戶普遍喜歡和接受的關鍵。

1.3 WLAN的優缺點

優點

（1）靈活性和移動性。無線局域網絡的靈活性和移動性是相對于有線網絡，其優勢是不言而喻的：無線網絡的無線接入點的物理位置具有很大的靈活性，在無線信號覆蓋區域是唯一的請要求；另外，無線局域網具有一切無線通信的共同優點——移動性。

（2）安裝便捷。無線局域網的安裝便利的優點也是相對與有線網絡而言的，因為有線網絡的工程建設時，僅僅網絡布線就需要很大的工作量，采用無線網絡可以省去或最大程度的免去這個過程。只要安裝無線接入點AP，就可以對目標區域進行網絡覆蓋。

（3）易于進行網絡調整。和上面同樣的道理，對于傳統的采用有線的網絡來說，網絡拓撲的變化帶來的后果之一就是重新布線。但是采用無線局域網的場合，網絡拓撲發生變化時則不用重新布線。

（4）故障定位容易。有線網絡的鏈路特點決定了萬一有出現物理鏈路上的故障，排查故障點成為一個難點，但是無線局域網絡的故障定位則非常容易。

無線局域網WLAN的上述優點也成為它的優勢，近幾年，WLAN獲得了迅速的發展，并得到了普遍的運用。

在看到無線局域網給用戶帶來全新便捷服務有著上述優點的同時，也要承認無線局域網確實也存在著不足之處。主要體現在以下幾個方面：無線局域網利用無線電信號進行數據傳輸，無線電波在傳輸過程中的衰減和干擾要遠遠大于傳統有線網絡的衰減和干擾，無線信號傳輸過程由于障礙物的阻擋產生的的多徑效應和傳輸損耗將影響無線局域網的性能；另外，無線信道的信息速率遠小于有線信道，難以滿足更高的需求；還有，無線局域網采用無線接入，不需要求建立物理連接，從理論上來講，這很容易被監聽，導致信息在不知不覺中被竊取。

1.4 WLAN的應用

無線局域網相對于傳統有線網絡的優勢，使WLAN在各類場所得到了比有線網絡更普遍的應用，現在舉例如下：

醫療：醫院的醫護人員攜帶便攜式電腦，借助于無線局域網絡可以實時獲得

無線局域網WLAN優化技術研究

比較重要的醫療信息，由此可以使患者得到及時救治以及提高病人護理質量。

公司：公司內由于人員交流，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絡的連接，當公司內部被無線局域網覆蓋時，員工攜帶無線局域網產品，就可以在公司的任何一個有WLAN信號覆蓋的區域實現無線接入，從而帶來更好的上網享受和提高工作效率。

監視系統：監視系統出于保密性和安全性的考慮，如果采用有線網絡，則布線成為一大難題，因此在監視系統中采用無線局域網進行數據傳送。

展示會場：對于圖畫展、車展、古董等展示會場，如果采用傳統的有線網絡，繁雜的網絡布線會導致展示場所異常零亂。因此適宜選擇無線局域網絡。

無線局域網WLAN優化技術研究 WLAN系列標準及WLAN優化

2.1 WLAN的相關協議

2.1.1 802.11系列協議

第二次世界大戰以來，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，無線通信已經發展，但缺乏廣泛的通信標準。IEEE802.11標準就是在這樣的背景下在誕生了。它定義了無線局域網介質訪問控制和物理層規范。標準包括的內容有基本的組網方式及結構；協議參考模型；MAC層協議、數據格式與數據傳輸；物理層技術和用戶認證與信息安全等。

IEEE 802.11標準在1999年獲得了發展，又制定了兩個增加版本，它們分別是 802.11a和802.11b。它們的主要區別在于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已經在中國、美國、日本、歐洲等主要國家和地區都有使用。是目前無線局域網的流行標準。

下面簡要介紹802.11系列協議中的802.11b；802.11g和802.11n： 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的流行標準。802.11b經常被錯誤的標記為Wi-Fi，然而其實Wi-Fi是WLANA推出的一個商標，和802.11標準是沒有關系的。

2）IEEE 802.11g是在802.11b的基礎上制定出來的新標準。它的載波的頻率和802.11b一樣，也是2.4GHz，其傳輸速率達到54Mbit/s，802.11g的設備向下與802.11b兼容。

3）IEEE 802.11n是最新的、目前正處于擬定階段的802.11標準。其預期傳輸速率將達到540Mbit/s，所以對物理層要求有更高的信息傳輸速率，這項新的802.11標準的傳輸速率要達到802.11b的50倍，802.11g的10倍。采用802.11n的無線局域網的傳播距離也將增加。2.1.2 2.4G中國WLAN信道劃分

中國采用的802.11b和802.11g標準，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絡性能的影響，將可用頻段劃分成13個可用信道，相鄰信道的中心頻率相差5MHZ，每個信道的頻帶寬度是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。劃分以后整個頻帶內互不干擾的信道只有三個，我們主要采用1、6、11三個互

無線局域網WLAN優化技術研究

不干擾的信道。

2.2 WLAN優化的原因

WLAN網絡優化是從網絡規劃到網絡建成、投入使用再到后期維護過程的一個至關重要的階段。令人滿意的通信質量要一個好的網絡規劃和網絡優化的相互配合。網絡規劃質量是好是壞，是后面網絡優化工作可以輕松完成的重要保障。同時，網絡優化工作實際可以說是網絡建成后保障網絡性能重要手段。所以我們說后期的網絡優化工作是能否輕松實現網絡建設目標的重要因素。

那么無線局域網絡優化到底是什么概念呢？網絡優化是整個網絡建立中很重要的一個環節。WLAN網絡優化就是在網絡運行過程中，有出現用戶不滿意的體驗或者說是WLAN系統性能不符合初期設計既定指標時，為了提升系統性能，達到使用戶滿意所進行的一系列維護和優化工作。實際操作中的無線局域網絡優化過程：對網絡性能不符合要求的WLAN網絡進行無線指標測試，主要包括信號強弱、信號噪聲功率比、傳輸延時、丟包率等，根據測試數據找出影響WLAN系統性能的原因，然后通過對接入點AP，無線傳輸鏈路和干擾的分析與調整，最終達到提升網絡運行狀態的目的。本論文則主要分析了WLAN系統的覆蓋方式，網絡容量和無線干擾對系統性能的影響，并提出了對應的優化方案。無線局域網WLAN常用的優化技術有干擾控制技術，話務均衡技術以及覆蓋優化技術等等。WLAN網絡容量和干擾問題及其優化思路

無線局域網WLAN優化技術研究

覆蓋問題、網絡容量、無線局域網絡通信中存在的干擾問題等是無線局域網優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量；容量問題對掉話率，TCH接入成功率影響較大；干擾問題對各項干擾指標，掉話率和話務量影響都較大。本章將重點介紹WALN網絡容量問題和干擾問題的產生以及優化思路。

3.1 網絡容量優化

因為無線局域網絡WLAN無線接入點之間通信基于競爭協議CSMA/CA,理論上可以有多個無線接入點同時接入無線局域網，但是接入用戶數量越多，各個接入點發送數據時發生沖突的可能性就越高，等待時間就會延長，信道就得不到充分利用，最終結果就是用戶性能的惡化。實驗數據表明，在無線局域網中每個無線接入點同時接入的用戶數應該不多于20戶為最好。然而隨著無線局域網網絡用戶的增加，增加網絡容量成為必須解決的一個問題，我們提出三個提高網絡容量的思路，如下：

（1）調整AP發射功率————————蜂窩網中小區分裂思想

上面已經提到，在WLAN系統中，為了提高信道利用效率，每個無線接入點同時接入的用戶數應該不多于20戶為最好。當無線接入點接入的用戶數不符合上述要求時，用戶就得不到理想的網絡性能。針對這種問題的優化思路是：當用戶數量大，或者用戶分布密集時，可以通過調整無線接入點的發射功率，通過減小無線接入點的覆蓋范圍來減小覆蓋用戶數量，同時增加臨近無線接入點的發射功率，增加其覆蓋范圍，最終實現將用戶分流到其他無線接入點上進行接入。這就是所謂的“調整、功率、分流”。（小區分裂）

（2）增加單個無線接入點的吞吐量

因為目前無線局域網采用的標準劃分以后整個頻帶內互不干擾的信道只有三個，同頻干擾和鄰頻干擾會降低WLAN系統中單個無線接入點的吞吐量。可以在無線接入點端安裝濾波裝置或者優化頻點，最大程度的避免避免同頻干擾和鄰頻干擾帶來的影響，從而增大單個無線接入點的吞吐量。同時，為了減小同頻干擾和鄰頻干擾對網絡容量的影響，還可以借助蜂窩網中增加頻率復用的距離的思想來解決同頻干擾；在相鄰小區中不利用相鄰信道的思想來克服鄰頻干擾。受此啟發，在無線局域網中，我們可以恰當的控制無線接入點的覆蓋范圍，避免臨近樓層，臨近建筑之間的干擾，從而實現增加單個無線接入點吞吐量的目的。

（3）增加單位面積的容量

無線局域網WLAN優化技術研究

對于室內分布型覆蓋方式，GSM室內分布系統在分路中分成若干段，每段無線接入點的RF信號進行合路，利用共用天線進行覆蓋。它可以有效地降低每個無線接入點的覆蓋范圍，增加單位面積的接入點的個數來實現容量的提升。

3.2 信道干擾對系統性能的影響及其優化

3.2.1 WLAN系統中干擾的分類

（1）同頻干擾

802.11b和802.11g標準下，可用的互不干擾信道只有三個，因此在實際運用中必然伴隨著頻率再用，頻率再用就直接導致了同頻干擾的存在。

同頻干擾一般采用增加頻率再用距離的方法來處理。但隨著頻率復用距離的增加必然又會降低系統的容量。

（2）鄰道干擾

相鄰頻段之間的干擾被稱作鄰頻干擾，發生的緣由主要有已調信號帶外衰減緩慢和濾波器特性不足夠理想。

（3）其他設備的干擾

在所有使用 2400MHz 頻段的設施中，相對于小功率設備，大功率設備對無線局域網產生的干擾較大，在網絡規劃、建設時，要注意WLAN網絡最好遠離這些大功率設施。

3.2.2 WLAN系統對干擾的優化思路

在無線局域網系統中存在的干擾是影響系統性能和容量的重要因素。因此也是無線局域網優化需要考慮的重要方面。針對WLAN系統中同頻干擾和鄰頻干擾的來源的特點，對干擾的優化思路有：減小無線接入點的發射功率、劃分扇區使用智能天線。

（1）減小無線接入點的發射功率

在無線用戶密度高的區域設置新的接入點，將覆蓋面積劃小，即是通過蜂窩網中“小區分裂”的思想來通過降低鄰頻干擾從而增加系統容量的方法，在WLAN系統中可以通過減小無線接入點的發射功率，減少覆蓋范圍，進而提高頻率復用率。實現減小鄰頻干擾的目的。

（2）使用扇區天線和智能天線

無線局域網利用扇區天線進行定向覆蓋，如采用120的定向天線后，為了無

o無線局域網WLAN優化技術研究

縫隙覆蓋則需要三副定向天線進行覆蓋，如此，則接收的同頻干擾功率只有采用全向天線系統的1/3，因此可以有效減少系統中的同道干擾，在一定程度上可以提升網絡容量。采用定向天線的另外一個好處是采用多副定向天線可以消除障礙物的陰影區，有益于實現無縫隙覆蓋。

無線局域網WLAN優化技術研究 不同覆蓋方式下WLAN的優化方法

上一章詳細介紹了WLAN網絡中存在的網絡容量和干擾問題以及其解決思路。本章將在上一章的基礎上，介紹不同覆蓋方式的特點和這些覆蓋方式下WLAN的優化方法。

按照無線接入點布部署的不同方式，無線局域網系統的無線環境可分為： 室內放裝型、室內分布合路布放型和室外布放型。

4.1 室內放裝型WLAN系統

室內放裝型WLAN系統覆蓋方式時：直接將無線局域網設備放置在需要被覆蓋的區域附近，用發射天線實現目標區域的覆蓋。

4.1.1 室內放裝型WLAN網絡部署分析

室內放裝型WLAN網絡在布放無線接入點時需要根據實際情況對使用信道、發射功率和覆蓋范圍進行細微的調整，達到最大限度的減小同頻干擾和鄰頻干擾對網絡性能的影響。

采用802.11b和802.11g標準的WLAN系統工作在2.4GHz頻段，具體范圍為2400MHz---2483.5MHz，在這個頻帶范圍內，共劃分成了13個子信道，每個信道帶寬22MHz，但是在實際應用過程中為了避免同頻干擾，只采用了1、6、11三個主要信道。信道設置時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個無線接入點，采用的信道從左至右的分別是1，11和6，那么對應在2樓的3個無線接入點采用的的信道就分別是6，1和11，同樣道理，三樓的3個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，同時實現水平和豎直面的無線覆蓋。

圖4-1 不同樓層的信道部署 樓層三CH1CH11CH1CH6CH11樓層二CH6樓層一CH1CH11CH6無線局域網WLAN優化技術研究

4.1.2室內放裝型網絡優化方案

室內放裝型系統，因為每個AP的天線是獨立的，發射頻率和頻率是相對獨立的，可以為一個AP的覆蓋范圍的實行專門優化工作。

對于同頻干擾比較嚴重的區域，優化思路是通過降低區域周圍的AP發射功率，從而達到降低同頻干擾的目的；對于信號強度微弱的覆蓋區域，優化思路則是增大附近區域AP的信號，或者增加AP數量；如果發現信道部署有問題，可以把出現問題的無線接入點的頻點進行適當調整。此外，由于信號室內放裝型的無線接入點是相互獨立的，能夠打開AP自帶的自動頻點功率調節作用，用來達到提升網絡性能的目的。

4.2 室內分布型WLAN系統

4.2.1 室內分布型WLAN系統網絡部署分析

室內分布型WLAN網絡是通過跳線把無線接入點連接到已有的室內分布系統中，利用室內分布系統進行無線覆蓋。它可以利用室內現有的室內分布資源，施工便捷。WLAN系統和其他系統的運營商的結合后，無線設備支持的頻率以滿足無線局域網系統和其他系統的工作頻帶的要求。

如圖4-2，將無線局域網WLAN的射頻信號經過合路器饋入原有的室內分布系統，各個頻段信號使用共用天線進行覆蓋。

圖4-2 無線局域網WLAN室內分布型部署圖

無線局域網WLAN優化技術研究

3G系統主要工作頻率為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，在建成移動室內信 號 覆 蓋 網 絡 的 基 礎 上，增 加3GWLAN 信號覆蓋功能時，可以通過增添相應的多頻合路器和信號放大器實現信號合路，便可以達成3G 和WLAN 共用同一套天饋體系。

假如在室內分布系統中需要合路的系統數目多于3個，通常多網合路器使用多系統合路器來取代，這是因為多網合路器不但具有多網合路器的作用，還 可以更好地抑制系統間的互調。但是鑒于多系統合路器比較多網合路器成本高，需求機房資源，當前的多系統合路器適用于復雜的大規模多系統合路領域。4.2.2 室內分布型WLAN系統網絡優化分析

室內分布型的無線局域網在運行過程中可能出現的問題有：AP離線，VLAN的問題，廣播數據包被抑制等問題，在原則上與其他類型相同，即所有場景都會存在這類問題。由于這種問題其實并非無線領域的問題，而室內放裝型WLAN和室內分布型WLAN區別就在于無線領域，有線部分基本上是一致的，下面指出信號不好、頻點規劃、提高吞吐量等問題處理的優化思路和與室內放裝型的區別。

（1）信號不好。對于室內放裝型WLAN系統而言，如前一節所述，每一個無線接入點都是直接單獨部署的，功率調節可以獨立進行，影響范圍有限。如果在目標覆蓋區域內出現信號不好的情況，只需要適當增加對應區域的無線接入點發射功率即可解決。這相對于室內分布型系統優化可以說是很簡便的，因為室內分布型在設計時要計算好每個天線的參數，如發射功率，出現信號不好的問題時必須全面的考慮到各個天線的出口發射功率而不能單獨的調整某個AP的發射功率，重新規劃，調整室內分布系統。這些大多數可能需要工程處理。

（2）頻點規劃

在WLAN覆蓋封面設計WLAN無線覆蓋的頻率規劃是同等重要的，室內分布系統的頻率也需要提前規劃分布。分布型WLAN系統中一個無線接入點AP會同時連接到幾個天線進行無線覆蓋，所以，如果初期頻點規劃不合理，只能做大幅度的修改或是更改饋線系統。

（3）特定區域的系統吞吐量

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網絡必須具備的特點。室內分布型無線局域網系統不可以通過增多發射天線的無線局域網WLAN優化技術研究

方發進行擴容。網絡規劃時要考慮到無線局域網系統的容量，不然該覆蓋方式下將很難進行容量擴充。

4.3 室外型WLAN系統

針對室外公共廣場、學校這些以覆蓋為主要目標的場合，常常采用室外型無線接入點覆蓋。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和具有較大增益的天線，進行室內和室外覆蓋。室外型WLAN系統的優點在于網絡建設速度快，維護操作容易。4.3.1 室外型WLAN系統網絡部署分析

無線局域網用戶選擇室外型WLAN多是看到了它建設成本低、速度快的優勢。使用室外分布型覆蓋方式較多的場合有廣場、公園、學校等公共場所。在這些場合利用室外WLAN方式有益于用戶節約成本，建設經濟上便宜而且性能穩定的WLAN網絡環境。

（1）室外空曠區域部署

一般的公園，風景名勝區等室外空礦區的特點是用戶數量少，為了節約成本要求單臺AP的覆蓋范圍盡可能大，采用室外型無線接入點和高增益天線配合的室外空礦區域的覆蓋。

（2）室外覆蓋室內部署

室外覆蓋室內型覆蓋方式顧名思義就是用室外AP進行對室內進行覆蓋。這種部署時需注意以下幾點：

1）室內和室外WLAN信號之間的互相干擾；

2）無線局域網共享帶寬，無法保護個人用戶的帶寬；

3）為了避免信號在傳播過程中不必要的衰減，室外覆蓋室內時要躲開大型建筑物和樹木的遮擋，使發射天線和用戶之間直接可見。

4）考慮到信號反射、折射后引起的較大失真，當樓層超過8層時，最好不要使用室外覆蓋室內的覆蓋方式。

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。布放時應該根據室外環境合理部署，從而達到信號覆蓋效果好且而且干擾最小的效果。4.3.2 室外型WLAN系統網絡優化分析

室外型AP一般為高功率設備，并和一個高增益天線配合使用。室外無線局

無線局域網WLAN優化技術研究

域網系統中可能會存在的問題有：信號干擾大、信號場強不夠、出現信號盲點、移動漫游用戶漫游失敗等問題，因此WLAN優化工作針對這幾個問題研究。

室外型無線局域網環境更加復雜，因為戶外的障礙比室內低很多，所以同頻干擾問題嚴重。對抗同頻干擾的手段是減小同頻設備的發射功率，降低同頻信號重疊區。在一塊大的區域，如果放置的接入點數目很多，那么頻率的復用度很高。如果減小發射機的發射功率，減少設備的重疊區域，又將導致用戶漫游失敗，信號強度弱的局面。所以我們在減少同頻干擾的重疊區域的同時又要保證信號的場強不至于太低，必須要對室外目標區域進行分區覆蓋，解決上述問題的一個方法就是引入定向天線。

為了消除信號的盲點，在室外型無線局域網優化時可以通過調整定向天線的仰角。此外，多個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。

對室外型無線接入點天線角度進行優化時，需要將天線的水平半功率角控制在比較重要的范圍內，如果兩個同頻天線需要有一定的重疊，為了降低同頻無線接入點之間的帶寬復用，要盡可能的把重疊區域調整到天線水平的半功率角以外，這樣做的另外一個好處是清楚的區分了無線接入點的分管區域，進而可以減少使用者在漫游時的頻繁切換問題

無線局域網WLAN優化技術研究 工作總結與展望

5.1 總結

本文的主要研究對象無線局域網WLAN的優化技術，現將本文主要工作總結如下：

1）從WLAN設計的硬件設備、技術要求、優缺點，應用等角度介紹了無線局域網WLAN的基本原理。

2）介紹了WLAN采用的802.11標準的由來和發展，重點介紹了802.11b，802.11g和802.11n和2.4GHz頻段上中國信道的劃分，并對無線局域網絡優化的原因作了介紹。

3）無線局域網WLAN網絡優化的講解內容主要涉及到覆蓋方式、容量優化、干擾對WLAN網絡的影響以及優化等三個主要方面方面，詳細介紹了WLAN三種覆蓋方式下的部署分析和網絡優化方法。

5.2 展望

近年來，無線局域網WLAN在各種場合越來越多的被應用，但隨著技術生活水平的提高，人們的對通信質量的要求也在不斷提高，雖然畢設即將完成，即將攻讀研究生學位的我并不會停下學習的腳步，我在今后將繼續學習研究WLAN優化技術，將這次論文研究中的不足彌補上來。

此次論文中限于自身的能力，沒有提出智能優化的方法，但是我相信WLAN優化技術會隨著時間的流逝而不斷完善和成熟，WLAN智能優化技術將在未來越來越多的投入使用，智能優化也將給優化工作帶來巨大的便利，在無線局域網規劃，搭建，網絡優化這樣的流程體系中，網絡優化對網絡性能會起到越來越大的作用，從而我們帶來更大的使用價值和經濟價值。

無線局域網WLAN優化技術研究

致謝

至此，論文已經接近尾聲，在此，我要特別感謝蔣軍敏老師在我整個論文的寫作過程中對我的認真、耐心地指導和幫助，正是有了蔣老師不辭勞苦的教導，我才能比較順利的完成本次論文。蔣軍敏老師嚴謹的治學態度、淵博的學識和對學生高度負責的精神都是我學習的榜樣，將對我今后的學習、工作和生活產生深遠的影響。

同時，我還要感謝和我一組做畢設的同學，是大家在一起的相互鼓勵，才能一步步地堅持把論文寫完。通過這次畢業設計，我的專業知識水平又得到了進一步的提升，同時還培養了我查閱資料完成科研任務的能力，讓我從中受益匪淺。

大學四年的學習生活即將結束，在此我衷心的感謝身邊的每一位老師和同學對我有過的幫助。

最后，向各位不辭辛苦審閱本論文的各位老師表示深深的謝意！謝謝您們！

無線局域網WLAN優化技術研究

參考文獻

第三篇：電信運營商WLAN無線寬帶組網解決方案

電信運營商WLAN無線寬帶組網解決方案

臺灣無線城網路科技股份有限公司 2008-09-26 23:11:18 作者:SystemMaster 來源: 文字大小:[大][中][小] 電信運營商WLAN無線寬帶組網解決方案;城市廣域MESH組網+瘦AP管理器+AC認證計費方案

本方案主要系針對電信運營商，對快速布建WLAN無線接入網以期滿足移動高速入網的需求，并藉此以短期間內快速布網搶占無線寬帶運營市場，故其方案之主要規劃解決方案以施工周期短覆蓋區域廣并且能滿足無盲點覆蓋為主 要訴求。

壹、組網方案介紹與對比

(一)瘦AP+無線控制器方案介紹

基于無線控制器的解決方案中所有的AP都只單獨負責無線覆蓋和通訊的工作無法同時做無線覆蓋和橋接，其作用就是一個簡單的，基于硬件的RF底層傳感設備，所有Fit 瘦AP接收到的RF信號，經過802.11的編碼之后，隨即通過不同廠商制定的加密隧道協議穿過以太網絡并傳送到無線控制器，進而由無線控制器集中對編碼流進行加密、驗證、安全控制等更高層次的工作。因此，基于Fit 瘦AP和無線控制器的無線網絡解決方案，具有統一管理的特性，并能夠出色地完成自動RF規劃、接入和安全控制策略等工作(組網架構如圖一所示)。

(圖一 瘦AP+無線控制器組網架構)

由上圖(圖一)架構可看出基于Fit 瘦AP和無線控制器的無線網絡解決方案，特色是具有統一管理的特性，并能完成自動RF規劃、接入和安全控制策略等工作但單一AP相對覆蓋范圍小需大量高密鋪設AP和線路等組網特色。且因瘦AP基本上是純單頻2.4GHz 802.11g或單頻5.8GHz 802.11a的AP，只能透過有線連接方式將AP連到網絡出口，不能像雙頻智能一體型(2.4GHz+5.8GHz)AP可同時利用AP本身的5.8GHz橋接模塊來當AP設備間傳輸橋接及同時提供2.4GHz無線覆蓋用戶接入，因此瘦AP+無線控制器的無線網絡組網較適合單一建筑物內或已經有健全的線路資源情況下適用；如線路資源較為充足之南方各省的中國電信及北方各省的網通公司而對于南方各省的網通公司是較不適用的一種解決方案。不適合線路資源較少的運營商之主要原因有二，其一是瘦AP架構需要相當高密度的有線資源來組網(對南方網通公司而言是較不現實因為需要先布下大量的有線網絡，其二因覆蓋范圍比室外智能雙頻AP小的多，固需要布的AP數量將是比智能雙頻AP要大的多(總體組網AP數可多達數十倍以上)，而總體組網成本亦是數倍于智能雙頻AP組網。

(一)智能AP組網介紹

智能AP組網(單頻智能AP、智能雙頻AP、MESH智能雙頻AP)解決方案介紹：

1)單頻智能AP組網：

單頻智能AP組網的解決方案中智能AP與瘦AP一樣都只負責用戶接入的無線覆蓋和通訊的工作無法像雙頻AP同時做用戶接入無線覆蓋和AP間的傳輸橋接，其作用就

是一個簡單的，接收、發送用戶接入RF信號，不一樣的是經過802.11的編碼之后，AP需再進行加密、驗證、安全控制等工作。因此智能AP和瘦AP一樣適用于已有

線路資源的條件下適用，但因沒有管理器統一管理，管理的特性較差，只能用網管軟件來監管控制(組網架構如圖二所示)。從以上組網特性來看智能AP組網解決方案

適用于線路資源較為充足之南方各省的中國電信及北方各省的網通公司。

(圖二 智能AP組網)完成自動RF規劃、接入和安全控制策略等工作。

由上圖(圖二)架構可看出的智能AP無線網絡解決方案，特色是簡單低成本，AP本身須因AP基本上是純單頻2.4GHz 802.11g或單頻5.8GHz 802.11a的AP，只能透過有線連接方式將AP連到網絡出口，不能像雙頻智能一體型(2.4GHz+5.8GHz)AP可同時利用AP本身的5.8GHz橋接模塊來當AP設備間傳輸橋接及同時提供2.4GHz無線覆蓋用戶接入，因此的智能AP無線網絡組網較適合單一建筑物內或已經有健全的線路資源情況下適用；若對AP管理有要求可采用具SNMP網管功能的智能AP組網。

1)雙頻(2.4GHz+5.8GHz)高智能AP組網：

雙頻智能AP組網的解決方案中智能雙頻AP需同時做無線覆蓋和橋接，其作用就是集AP設備間橋接傳輸及用戶接入覆蓋接收、發送，且AP需在本機做進加密、驗證、安全控制等工作。因此智能雙頻AP適用于線路資源匱乏的條件下組網適用，但因沒有管理器統一管理，管理的特性較差，可用網管軟件來監管控制滿足這種管理需求(組網架構如圖3.1&3.2所示)。從以上組網特性來看智能雙頻AP組網解決方案適用于室外廣域無線覆蓋之場所。

第四篇：無線WLAN覆蓋方案

我們知道在規劃WLAN網絡時，首先考慮到的是滿足AP跟無線網卡信號的交互，以及用戶可有效的接入網絡。因此如何提高無線信號覆蓋范圍是AP安裝必須要考慮的因素。在進行天線選擇時，需盡量考慮到信號分布的均勻，對于重點區域和信號碰撞點，需要考慮調整天線方位角和下傾角；AP天線安裝的位置應確保天線主波束方向正對覆蓋目標區域，保證良好的覆蓋效果；相同頻點的AP的覆蓋方向盡可能錯開，避免同頻干擾（信道劃分大家可借鑒蜂窩煤式）；

那么對于小區這樣環境比較復雜，信號衰減比較大的情況，怎么布置規劃AP，有效的達到信號強度的最大化呢？對此，我們將說到室外AP覆蓋的原理，覆蓋注意事項以及應用的實例說明，最后注重說明小區覆蓋（包括不同類型樓宇使用的天線，安裝位置，注意事項等），歡迎拍磚指導

首先我們來看看室外覆蓋注意到的問題： 1.當使用自帶鞭狀小天線時，在空曠區域的一般AP最大的覆蓋距離建議考慮在200米以內，天線增益10dBi的條件下，開闊視距環境中的覆蓋半徑達到了300m左右，在半開闊環境中能夠達到約200m。達到極限距離時速率集為1Mbps左右。

2.對小區覆蓋而言，從室外透過封閉的混凝土墻后的無線信號幾乎不可用，因而只能考慮利用從門、窗入射的信號。

3.即使無線信號能通過門、窗直射穿透，縱向最多也只能覆蓋2個房間。

4.被覆蓋的區域應該盡可能靠近AP的天線，被覆蓋區域與AP的天線盡可能直視。

5.對于企業級AP設備，建議每個AP下帶的用戶不超過30。實際情況在20-30用戶之間。

下面來來看看室外覆蓋幾種典型的實例總結：

（一）通過本樓安裝高增益，較大水平波束寬度的定向天線進行本樓和對面建筑的WLAN

覆蓋的方案，較適合于樓層較多，樓體不寬的小區單元。低樓層會存在少量覆蓋弱的死角，可通過調整天線下傾角、方位角的方式加以改善；

(二)通過本樓安裝全向天線，對本樓與對面建筑進行WLAN覆蓋。較適合樓層較少，樓體較寬，只能在樓頂安裝天線的小區單元。低樓層可能出現由于副瓣覆蓋不足導致的弱覆蓋現象，可通過選擇預置下傾角天線加以改善；(三)將天線架在高處并保持一定的下傾角，進行室外空間的覆蓋；適合于室外空曠/半空曠地帶的WLAN覆蓋；

(四)天線上傾的定向覆蓋；這種室外覆蓋室內的方式適用于一些只需局部覆蓋的高層建筑。

最后一起看看小區覆蓋的不同場景：

2010-1-29 12:38 1.生活小區的特點是建筑物排列比較規則。按樓層高度可以分為：高層住宅區，8層（24米）以上；多層住宅區，4~8層（12~24米）；別墅區和低矮住宅區，4層（12米）以下。2.各地建筑物墻壁的厚度差別較大。總的來說，南方地區墻壁較薄，一般小于40cm；而北方墻壁較厚，一般大于50cm。

3.對于高度超過8層（24米）的樓層，不適合采用室外方式覆蓋。本樓天線信號經過對樓的反射后，會有部分信號反射回本樓，一般情況下不考慮利用反射信號來覆蓋本樓。但如果是小區邊緣的樓棟，由于物業問題，只能利用反射信號覆蓋。從已有的實驗和經驗看，兩樓相隔20米的情況下，對樓反射過來的信號可以勉強地覆蓋本樓外側一個房間。

當小區內各樓排列比較規則時，樓間距在30米之內，可考慮在正對的樓層中間安裝AP和天線，對樓AP的信號透過門窗可有效地覆蓋本樓縱向2個房間（約8米）。如果樓宇的縱向超過3個房間（12米），需要考慮從樓的兩邊向本樓進行覆蓋。

由于是定向覆蓋，AP使用的天線一般選擇定向天線。天線型號的選擇依據方位角，方位角可通過簡單的計算得出。

天線的最佳安裝位置一般是樓層的中間位置，但是這個位置往往會遭到業主的fandui，因而天線只能安裝在樓頂。為了有效地利用無線信號并保證低樓層房間的覆蓋，一般需要將天線下傾，注意：下傾角度一般略大于垂直半功率角的一半。如果確實難以找到可以利用的建筑物，則需要考慮利用生活小區內的路燈柱，或另加水泥柱作AP和天線的固定物。

天線選擇與實施要點

針對小區的覆蓋特點，天線型號的選擇應重點考慮增益、水平波束寬度、垂直波束寬度、下傾角等環節。

增益： 建議選用中高增益天線，15dBi為宜。水平、垂直波束寬度：

為了充分覆蓋小區，兼顧高低層的室內覆蓋，建議天線安裝在樓頂平臺。選用水平波束寬度為90-120度的全向天線。

下傾角：天線安裝于樓頂天臺，即25～30米左右高度，為保證底層房間室內覆蓋及小區內信號的均勻覆蓋，建議使用預置下傾角15～20度天線

今天跟大家討論一下酒店wlan組網方案，希望可以給您在組網時有些啟發。酒店類場景特點就是墻壁厚、休閑開闊區域多、對認證計費系統對接敏感 酒店類場景根據現場環境和客戶需求可以采用房間內覆蓋或者走廊覆蓋。對于標準客房，采取走廊吸頂天線即可；

對于會議廳、咖啡廳、有特殊覆蓋要求的房間建議使用房間內壁掛或者吸頂。

早期移動運營商承建的系統普遍采用室內GSM合路系統，如果是11b->11g項目，直接替換設備即可，需關注耦合器，功放等與AP設備的功率匹配。如果新建酒店的合路天線明顯過少，則不可以采用合路覆蓋

下面我們來看看某酒店wlan覆蓋圖，詳細覆蓋內容見圖中說明。歡迎大家拍磚指導！

第五篇：無線局域網論文

擴頻通信在無線局域網中的應用

Spectrum Spreading Technology for Wireless LAN 摘 要：無線局域網是計算機通信來統中的一個重要的組成部分，具有傳輸速率高、安

全保密性強、使用靈活方便等特點。擴頻技術不僅具有很強的抗干擾性能，而且其多址功 能、安全保密、杭多徑干擾等功能也備受人們青睞，把擴頻技術用于無線局網中.必將使無 線局域網的整體性能大大提高，滿足各種情況下對系統的要求。本文介紹了無線局域網調制方式及擴頻技術的理論基礎和工作方式，并對常見的兩種擴頻技術的性能進行分析比較，進而說明擴頻技術是未來無線通信技術中必不可少的一種重要技術。關鍵字：擴頻；抗干擾；無線局域網；頻帶；調制；解調

Abstract:Wireless LAN is an important communication system.which is charac-terized by high transmission speed，strong security and easy use.Spectrum sprea-ding is quite attractive for not only its strong anti-jamming ability but also its multi-address functionality，security and performance of antimultipath interfe-rence.Using spectrum spreading technology in wireless LAN would result in great improvement of wireless LAN's overall performance and thus meet the re-Quirements for the system under various conditions.Keyword: spread spectrum;anti-jamming;wireless LAN;band;modulation;demodulation

引言

無線局域網(WLAN—WirelessLoealAreaNetwork)是一種高速計算機通信網，也是全球個人通信的一個重要組成部分。無線局域網是在有線局域網的基礎上發展起來的。近年來，有線局域網(如以太網)的使用已非常普及，世界各國聯入局域網的微機數量巨大，大大提高了工作效率和生產效率。但有線局域網有其本質的缺陷:網中的站不可移動，布線、改線不易，抗毀性差等。無線局域網采用無線方式傳輸，正好克服了有線局域網的本質的不足，且無線局域網具有傳輸速率高(可一與有線局域網相比擬)、安全保密性好、抗干擾能力強、使用靈活等優點。

擴展頻譜技術具有很強的抗干擾性能，多址能力強、頻譜利用率高和安全保密性好也是擴頻技術固有的優點，因而被廣泛地應用于通信的各個領域，發展非

常迅速。將擴頻技術用干無線局域網中，必將大大提高系統性能，滿足各種情況下對系統提出的要求。

1.擴頻通信技術

擴頻通信技術是一種信息傳輸方式，其信號所占有的頻帶寬度遠大于所傳信息必需的最小帶寬;頻帶的擴展是通過一個獨立的碼序列來完成，用編碼及調制的方法來實現的，與所傳信息數據無關;在接收端則用同樣的碼進行相關同步接收、解擴及恢復所傳信息數據.擴頻通信的產生也是通信的需要，主要是出于對無線通信安全性的考慮，于是，產生了以拓寬帶寬來為代價的擴頻通信技術.1.1擴頻技術的理論基礎

1.1.1仙農公式

信息論中關于信息容量的仙農(Shannon)公式為: C=WLog2(1十P/N)(1-1)

式中: C—信道容量(用傳輸速率度量)，W—信號頻帶寬度，P—信號功率，N—白噪聲功率。式(1-1)說明，在給定的傳輸速率C不變的條件下，頻帶寬度W和信噪比P/N是可以互換的。即可通過增加頻帶寬度的方法，在較低的信噪比P/N(S/N)情況下，傳輸信息。擴展頻譜換取信噪比要求的降低，正是擴頻通信的重要特點，由此為擴頻通信的應用奠定了基礎。

1.2擴頻技術的主要工作方式

目前，擴頻通信技術的擴頻方式主要有:直接序列擴頻(DS)、跳頻(FH)、跳時(TH)、線性調頻(CHIRP)，此外，還有這些擴頻方式的各種組合方式，如FH/DS、TH/DS、FH/TH等。各種擴頻方式都有自己的特點和共性，在無線通信中不同程 度

2．擴頻技術在無線局域網中的應用

無線局域網擴頻技術目前已有直接序列擴頻、跳頻、跳時三種基本方式。

2.1直接序列擴頻

圖 2-1 直擴系統組成框圖

如2-1所述，直接序列擴頻(Direct Se-quence Spread Spectrum)是直接利用具有高碼率的擴頻碼序列，在發射端采用各種調制方式擴展信號的頻譜，而在接收端用相同的擴頻碼序列去進行解碼，把展寬的擴頻信號還原成原始的信息。它是一種數字調制方法，其原理如圖2-2所示，具體地說，就是將信源與一定的PN碼(偽噪聲碼)進行模二加。

由信源輸出的信號a(t)是碼元持續時間為Ta的信息流，偽隨機碼產生器產生偽隨機碼c(t)，每一偽隨機碼寬度或切普(chip)寬度為Tc。將信息碼a(t)與偽隨機碼c(t)進行相乘或模二加，產生一速率與偽隨機碼速率相同的信頻序列d(t)，然后用信頻序列d(t)去調制載波，這樣就可以得到已擴頻調制的射頻信號s(t)，即s(t)=a(t)c(t)cos(w0t)。而直擴信號的接收一般采用相關接收，通過解擴和解調兩步進行。

圖 2-2 直接序列擴頻原理圖

2.2跳頻擴頻

跳頻擴頻技術(Frequency Hopping)是通過偽隨機碼的調制，使載波工作的 中心頻率不斷跳躍改變，而噪音和干擾信號的中心頻率卻不會改變。這樣，只要收、發信機之間按照固定的數字算法產生相同的偽隨機碼，就可以達到同步，排除噪音和其他干擾信號。跳頻技術用一定碼序列進行選擇的多頻率頻移鍵控，也就是用擴頻碼序列去進行頻移鍵控調制，使載波頻率不斷地跳變，所以稱為跳頻，圖4-3為跳頻系統的組成。發射端信息碼序列與擴頻碼序列組合以后按照不同的碼

圖 2-3 跳頻擴頻系統(FH)原理圖

字去控制頻率合成器，其輸出的頻率根據碼字的改變而改變，從而形成了頻率的跳變。從圖2-4我們可以看到橫軸為時間，縱軸為頻率。這個時間與頻率的平面叫做時-頻域，它表明了什么時間采用什么頻率進行通信，時間不同頻率也不同。

2.3跳時擴頻

跳時是使發射信號在時間軸上跳變。先把時間軸分成許多時片。在一幀內哪個時片發射信號由擴頻碼序列進行控制。可以把跳時理解為用一定碼序列進行選擇的多時片的時移鍵控。由于采用窄得很多的時片去發送信號，相對說來，信號

圖 2-4 時-頻域上的調頻序列 的頻譜也就展寬了。在發射端，輸入的數據先存儲起來，由擴頻碼發生器的擴頻碼序列去控制通-斷開關，經二相或四相調制后再經射頻調制后發射。在接收端，4

由射頻接收機輸出的中頻信號經本地產生的與發射端相同的擴頻碼序列控制通-斷開關，再經二相或四相解調器，送到數據存儲器后再定時后輸出數據。只要收、發兩端在時間上嚴格同步進行，就能正確地恢復原始數據。Internet無線局域網擴頻技術的特點

擴展頻譜技術具有抗干擾性強、信息保密性好、易于實現碼分多址和抗多徑干擾四個特點，下面主要論述它的抗干擾性。擴頻通信系統擴展的頻譜越寬，處理增益越高，抗干擾能力就越強。另外，由于接收端采用擴頻碼序列進行相關檢測，空中即使有同類信號進行干擾，如果不能檢測出有用信號的碼序列，干擾也起不了太大作用，因此抗干擾性能強是擴頻通信的最突出的優點。

3.1抗干擾性強

擴頻本身具有一定的抗干擾能力，用“擴頻處理增益Gp”來表示，即Gp=W /F;其中，W是擴頻信號帶寬，F是信息帶寬。它表示了擴頻系統信噪比改善的程度，Gp越大，則抗干擾能力越強，其代價是帶寬的增加。受器件水平、捕獲同步和寬帶均衡等實際條件的限制，其帶寬不能無限制地增加。提高增益的方法有以下幾種:(1)混合擴頻系統。

在直接序列擴頻的基礎上增加了載波頻率跳變的功能組成直擴/跳頻(DS/FH)混合擴頻技術，綜合了DS和FH兩種擴頻方式的優點，能更有效地對抗干擾。由于DS/FH系統的處理增益是兩種處理增益(dB)之和，可以采用相對簡單的技術實現高的處理增益。通過理論分析和仿真研究表明，在干擾和噪聲低于直擴信號的噪聲容限時，混合系統的誤碼性能優于純跳頻系統;在干擾和噪聲高于直擴的噪聲容限時，純跳頻系統的誤碼性能優于混合系統。(2)高效擴頻技術。

即利用編碼擴頻理論和正交多載波理論，實現高效擴頻。高效編碼擴頻是一種(N，k)編碼的直序擴頻，把k位信息碼由長為N的偽隨機碼來代替。k位信息碼有2k個狀態，則需2k條長為N的偽隨機碼來代表k位信息碼的2k個狀態，其擴頻帶寬為傳輸數據速率的N/k倍。

3.2信息保密性好

由于擴頻信號在很寬的頻帶上被擴展了，單位頻帶內的功率就很小，即信號的功率譜密度很低，所以應用擴頻碼序列擴展頻譜的直接序列擴頻系統，可在信道噪聲和熱噪聲的背景下，在很低的信號功率譜密度上進行通信。信號被湮沒在噪聲里，很不容易被發現，想進一步檢測出信號的參數就更加困難了。

3.3易于實現碼分多址

由于擴頻通信中存在擴頻碼序列的擴頻調制，可充分利用各種不同碼型擴頻序列之間優良的自相關特性和互相關特性，在接收端利用相關檢測技術進行解擴，則在分配給不同用戶不同碼型的情況下，系統可以區分不同用戶的信號，這樣在同一頻帶上許多用戶可以同時通話而互不干擾。

3.4抗多徑干擾

在無線電通信的各個頻段，短波、超短波、微波和光波中存在大量的多徑干擾。一般方法是采用分集接收技術，或設法把不同路徑的不同延遲信號在接收端從時間上對齊相加，合并成較強的有用信號，這兩種基本方法在擴頻通信中都是很容易實現的。

4.總結

本文就無線局域網和擴頻技術進行了基本的介紹，重點介紹了用于無線局域網的擴頻通信技術，并給出了無線局域網中擴頻通信技術中幾種實現方式的特點和其中的不足，就擴頻技術在無線局域網中的應用進行了詳細的討論，總結了用于無線局域網的擴頻通信技術的的常見幾種方法并簡要分析了各自的優缺點和應用的場合。基于擴頻技術抗干擾性強、信息保密性好、易于實現碼分多址和抗多徑干擾四個特點，探討了擴頻技術在無線局域網中應用的可行性。

目前，無限局域網的發展方興未艾，組網技術也有多種。對于無限局域網來說，抗干擾性和保密性的好壞應該是最主要衡量指標。擴頻通信抗干擾性和保密性好的特點使其在無線局域網中的應用前景十分廣闊。

由于時間所限，本文對無線局域網的擴頻通信技術的研究沒有做更深入的探討，同時對系統設計沒能進行仿真設計。這些不足需要在以后的研究工作中完善。

參考文獻

[l]IEEE Std 802.lla.High一speed Physical layer in the 5GHZband，1999.[2]陳雁，葉凌偉.wLAN運營分析.電信技術，2003 [3]夏俊杰，周雪崢.WLAN標準于系統建設.電信技術，2003 [4]季碩.公眾wLAN組網方案介紹.電信技術，2003.[5]鄧慶林.WLAN接人技術在機場侯機廳的應用方案.電信技術，2003 [6]沈允春.擴譜技術[M].北京:國防工業出版社，1995.