1、WLAN网络建设设计规范标准规范网工程设计网络规划WLAN无线网中国移动吉林公司WLAN网络建设设计规范 （征求意见稿）中国移动吉林有限公司 2011年6月前 言为了规范中国移动吉林公司WLAN方案设计，提高设计方案质量，同时方便方案审核人员对设计方案进行审核，特制定本指导书。本指导书对WLAN网络设计流程及设计方案进行了详细的规范，并提出了方案审核的要求，为中国移动吉林公司WLAN设计方案编制及审核的参考规范，请各地市公司参照执行。1、勘查设计流程及分工1.1 WLAN设计流程WLAN网络勘查设计可分为事前准备、初步规划、现场勘查、模拟测试及方案设计5个步骤，具体流程如下图所示：图1 WLA
2、N网络勘查设计流程图1.2 WLAN网络设计分工WLAN网络是一个多专业综合的网络，为了是各单位明确WLAN网络建设的专业及项目归属，将WLAN网络进行了详细的分工。图2 WLAN网络设计分工图AP、AC部分的设计属于无线专业侧，纳入WLAN网络建设项目；传输网络设计属于传输侧，纳入全业务项目。2、事先准备在事前准备阶段，对于已建设2G或TD室内分布系统的物业点应搜集物业点基本情况、已有2G或TD室分方案说明、2G或TD室分系统图和分布图、2G或TD室分验收测试报告等资料，通过了解分析现有2G或TD室内分布系统方案来初步规划WLAN网络方案；对于未建设2G或TD室内分布系统的物业点应搜集物业点
3、基本情况及建筑结构图纸，了解建筑物结构及材质等信息初步规划WLAN方案。（1）物业点基本情况基本信息包括名称、地址、经纬度、用途、楼高楼层、建筑面积、电梯分布，覆盖目标、用户密度及话务预测等；根据物业的重要性及用户需求，确定WLAN覆盖范围；根据用户分布及数量，确定AP数量，热点划分。（2）方案说明及设计图纸（建筑结构图纸）包括热点分区及AP数量，AP及交换机安装，分布系统有源/无源、主干及平层路由、设备器件安装及取电、天线安装方式、是否支持TD频段等。根据图纸所描述楼层隔断数量及分布、2G/TD室分天线位置及间距，大致判断天线密度是否满足WLAN覆盖的需要，如不满足，需考虑补点方案。同时根据
4、图纸及说明也可初步规划AP数量及分布、AP和交换机可选取的安装位置以及AP与交换机、合路器之间的走线路由。（3）2G室分分布验收测试报告2G验收测试报告中的接收信号场强图可做为WLAN覆盖规划的参考。3、现场勘察3.1 勘测仪器（1）GSM路测仪器，用于现场测试GSM信号；（2）TD-SCDMA路测仪器，用于有TD室外信号覆盖的区域，测试TD信号；（3）数码相机，用于现场照片采集；（4）手持GPS，用于测试GPS天线安装位置接收到的卫星数量；（5）模拟测试设备，用于现场模拟测试，确定天线安装位置。3.2 现场勘测记录数据（1）地理位置现场勘测要确定站点地理位置，对于竣工文件中地理信息不准确或者
5、发生变化的要进行纠正。（2）站点经纬度经纬度是无线网络规划根据，勘测时要重新测试经纬度，避免因2G经纬度错误造成WLAN规划错误，室内分布站点经纬度建议采用建筑物大门口的经纬度数据。（3）楼宇性质、建筑结构；现场勘测，首先要详细勘查当前的楼宇性质、楼宇用途、建筑结构等与竣工图纸是否有出入，如楼宇性质和建筑结构发生变化，要现场画图更正，如果变化太大，可向业主重新索取图纸。（4）覆盖范围确定根据业务需求现场要确定具体的覆盖范围，并最终在方案Word文档和图纸中明确站点的覆盖范围。（5）天线位置根据竣工平面图、实际模拟测试结果，现场在图纸上标注确定天线位置（标准层标注1张即可）。（6）主干路由和有源
6、设备安装位置确定现场勘测要确定主干路由和有源设备安装位置、取电方法和取电位置。（7）AP及交换机设计站点勘测时，确定AP及交换机安装位置时，应根据物业协调情况合理的确定安装位置，尽量就进合路，安装位置要考虑后期设备维护的便利性。（8）测试当前GSM/TD信号覆盖情况为了确定覆盖目标区域当前GSM/TD覆盖情况，现场勘测需要测试室内外GSM/TD的信号强度，以作为WLAN室内覆盖场强的评估。4、方案规划4.1 WLAN网络设计流程和要求4.1.1 WLAN网络设计总体要求1、WLAN 网络的目标服务区满足覆盖要求；2、容量配置满足用户预测和发展的需要；3、满足网络服务等级及质量指标；4、网络综合
7、投资效益合理。4.1.2 WLAN 网络设计流程1、对目标覆盖区进行区域分类，明确重点覆盖区域。确定WLAN 网络在不同目标覆盖区服务等级、覆盖质量；2、用户和业务量进行分解；3、AP 初始方案。初始方案应包括覆盖方式选择和AP 布局方案。AP 布局方案应从满足覆盖要求和满足容量需求两方面考虑。在考虑覆盖的方案中，应进行链路预算。4、现场勘查。现场勘查阶段应进行无线环境测试；在拟定天线点位置搭建2.4G信号发射源，在边缘地带测试信号场强应大于-75dBm。5、AP 详细设计方案和文件编制。根据现场勘查结果，调整完善AP 设置方案，包括主设备和配套、方案描述、概预算编制、设计图纸绘制；在实际工程
8、建设中，具体的设计需要根据工程建设目标进行相应调整。4.2 WLAN系统设计指标要求WLAN规划和设计中，各主要指标建议如表：表4-1 WLAN主要设计指标建议项目建议指标AP容量802.11g标准AP，在接入用户带宽512kbps情况下，单AP并发支持用户按照1520用户考虑无线信号场强建议-75dBm信噪比20dB网络时延Ping AC时延不高于50ms丢包率Ping AC丢包率不高于3%FTP下载速率512kbps同频干扰建议任意同频AP信号-80dBm4.3 AP数量计算模型AP数量通过覆盖估算和容量估算两种计算方式进行计算，取最高值作为最终方案设计依据。（1）覆盖估算室内AP直接覆盖
9、能力：覆盖方式完全开阔，无墙体阻挡较开阔，有玻璃墙或普通砖墙间隔较封闭覆盖半径（米）覆盖面积（平方米）覆盖半径（米）覆盖面积（平方米）覆盖半径（米）覆盖面积（平方米）100mW AP直接覆盖30-50800-150015-50600-80010-20300-450AP数=无线环境调整系数【目标覆盖区域面积（）/单AP覆盖面积（）】 无线环境调整系数是根据现场无线环境等，进行AP数量调整的修正因子，取值范围0.91.2； 若采用802.11nAP设备，进行链路预算时需考虑天线分集产生的分集增益； 链路预算只作为理论参考，在实际网络建设中，应结合建筑物类型、现场无线环境和模拟测试情况做出适当的调整
10、。（2）容量估算AP数=目标覆盖区域调整系数【用户体验系数（用户数每用户平均使用带宽）/吞吐量（工程取值）】用户数=覆盖目标场景总人数移动用户渗透率WLAN用户使用率用户并发率 用户数按照经验值计取，可按下表计算：场景移动用户渗透率WLAN用户使用率用户并发率地标性建筑7080%30%2030%高校7090%80%7080%医院6070%20%1020%交通枢纽6070%40%3040%移动自有楼宇100%50%3040%宾馆酒店7080%50%3040%商（卖）场7080%30%1020%写字楼7080%50%3040%金融系统7080%40%3040%党政军企7080%20%1020% 每
11、用户使用带宽可根据业务类型及该业务建议带宽进行估算，也可参考当地宽带用户平均速率； 目标覆盖区域调整系数是根据现场环境，如用户分布、无线环境等，进行AP数量调整的修正因子，取值范围0.91.2； 用户体验系数可根据市场需求设定，建议取值为1.2或1.3。吞吐量取值可按下表：技术吞吐量（理论值）（Mbps）吞吐量（工程取值）（Mbps）802.11b116802.11a5430802.11g5430802.11n90（测试值）4.4热点带宽估算出口带宽需求=AP数每AP （用户数并发率每用户平均使用带宽） 业务收敛比1汇聚设备上联带宽需求=AP数每AP （用户数并发率每用户平均使用带宽）业务收敛
12、比2带宽估算取值说明：并发用户数：工程设计一般每AP最大接入用户数在25个左右较为合适。为保证用户使用，进行容量设计时按照每AP 15个用户进行估算所需AP数量；吞吐量要求：在设计中充分考虑各类数据业务特点和带宽的需求，结合并发用户数，参考宽带用户平均速率（512Kbps）进行估算；业务收敛比：考虑到目前下载、网络视频、P2P在Internet业务构成中的比列而定。4.5 WLAN工作频率及频率规划WLAN使用开放的公共频段（2.4GHz和5.8GHz）。由于私人、企业和运营商都在广泛使用，不可避免会存在频率干扰的情况。因此，频率的合理设置对于稳定系统性能以及提升网络质量起到非常重要的作用。2
13、.4GHz频段和5.8GHz频段的特点：频段优点缺点2.4GHz链路损耗低频段干扰源多5.8GHz频段纯净链路损耗高，覆盖范围比2.4G要缩小15-22米4.5 .1WLAN2.4G工作频率 802.11b/g标准 802.11g向下兼容802.11b，二者工作频率完全相同 工作在2.4G频段，频率范围为2.4002.4835GHz，共83.5M带宽 划分为13个信道，每信道带宽为22MHz。相邻信道是重叠的，一般选择1、6、11覆盖图4-1 子频道分配图信道标号中心频率信道低端/高端频率12412MHz2401/2423MHz22417MHz2411/2433MHz32422MHz2416/
14、2438MHz42427MHz2421/2443MHz52432MHz2426/2448MHz62437MHz2431/2453MHz72442MHz2431/2453MHz82447MHz2436/2458MHz92452MHz2441/2463MHz102457MHz2446/2468MHz112462MHz2451/2473MHz122467MHz2456/2478MHz132472MHz2461/2483MHz表4-2 2.4GHz频段WLAN信道配置频率表在多个频道同时工作的情况下，为保证频道之间不相互干扰，要求两个频道的中心频率间隔不能低于25MHz。在一个蜂窝区内，直序扩频技术最
15、多可以提供3个不重叠的频道同时工作。在WLAN的网络规划中，为了实现AP的有效覆盖，同时避免信道间的相互干扰，在信道的分配时可以引进BTS系统的蜂窝覆盖的原理，进行信道的分配，以802.11b/g标准应用为例，同一区域内所选的频率应该至少间隔25MHz。我们可以同时使用3个不重叠信道（如信道1、6、11），实现总量为33M数据带宽接入。采用的信道分配原则如下图所示：图4-2 实际组网中相邻AP的信道分配原则在此信道分配示意图中，AP选用1、6、11三个非重叠独立信道中的一个，相邻AP选择不同的信道，并确保在选择相同信道号的AP之间，有其它选择了不同信道号的AP设备的分隔布置。如图所示的AP信道
16、分配，可以确保无线局域网络的正常工作，将无线局域网中的信道同频干扰减小到最小。这里AP间的分隔是一个相对概念，因为在一个较小空间的情况下，其覆盖范围可能会彼此重叠。因此，AP之间的信道分配原则，就是要保证直接相邻最近连线距离内的AP设备使用不同的信道。由于室内AP设备所使用的天线一般为全向天线，其辐射信号向四周发散，因此，在考虑AP之间彼此信号覆盖范围时，不仅要考虑水平层面上的彼此信道区别定义，还要考虑到垂直层面上的信道区别定义，这点在楼层施工时，特别要考虑周全。 802.11n标准与传统802.11a/b/g使用的20MHz频带相比，802.11n的40MHz信道的数据速度提高了两倍以上，是
17、高性能无线网络的必备技术。不过，信道规模的增加也意味着潜在干扰的增加以及信道规划的频谱范围缩小。4.5.2 WLAN 5.8G工作频率5.8GGHz频带将802.11n用户从严格的2.4GHz频带限制中解放了出来。5.8GHz频段相对干扰较少。 工作在5.8G频段，频率范围为5.725G5.850GHZ，共125M带宽 划分为5个信道，每个信道20MHz带宽。各信道互不交叠。中心频率=5000+n5（MHz） n=149、153、157、161、165信道标号中心频率信道低端/高端频率15745MHz5735/5755MHz25765MHz5755/5775MHz35785MHz5775/57
18、95MHz45805MHz5795/5815MHz55825MHz5815/5835MHz表4-3 5.8GHz频段WLAN信道配置频率表4.5.3 802.11n频率选择与规划 2.4GHz频段选择和规划 考虑到2.4GHz频段存在较多干扰，如有其它运营商的网络、业主自建网络等，建议采用20M带宽进行组网和规划，选择1、6、11三个互不重叠的信道 在允许独立运营商布网、干扰较少，且AP数量较少，只需要使用12个频点规划组网，可以采用40MHZ或一个20M、一个40M频段组网 5.8GHz频段选择和规划 5.8GHz频段相对干扰较少，建议采用两个40M、一个20M组网方案（与2.4Ghz三个频
19、点组成频率组，统一规划）及五个20M频段组网（AP部署密集情况）4.5.4 干扰规避 WLAN系统内部频率干扰规避：（1）相邻的AP应避免使用同一个频点，同一个区域相同频率覆盖的AP数量不超过3个；（2）由于无线信号的传播是3维球形，在同一建筑物内部署多个AP时，可以采用蜂窝状进行频率规划，避免干扰；（3）若CH1、CH6和CH11频点均被占用，则选择干扰程度最低的频点；（4）对于频率干扰严重区域，也可根据用户终端情况使用5.8GHz频段；（5）采用定向天线或智能天线降低干扰，天线设置应避免主瓣对准干扰源；（6）充分利用天然隔断来降低干扰，如建筑物、墙体、地板等。 WLAN与其它系统干扰避免：
20、(1) WLAN系统同频段干扰源的种类主要包括微波炉、防盗设施（商场门检等）、其它大功率的电子设备。其中蓝牙等小功率设备对WLAN网络的影响很小，可以忽略；微波炉等大功率设备对WLAN网络的影响较大，在网络设计时应注意远离此类设备。(2) AP设置应该远离干扰源2-3米。无法满足隔离距离时尽量避免同时开启。4.6天馈系统及无源器件建设改造原则4.6.1 馈线使用原则在原分布系统功率分配不够且施工条件允许的情况下，建议按照如下原则进行馈线改造：（1）原有GSM分布系统平层馈线中长度超过5m的8D/10D馈线均需更换为1/2馈线；主干馈线中不使用8D/10D馈线。（2）原有GSM分布系统平层馈线中
21、长度超过30m的1/2馈线均需更换为7/8馈线；主干馈线中长度超过30m的1/2馈线均需更换为7/8馈线。表4-4 各种馈线在不同频段内的损耗指标表100米馈线损耗馈线类型900MHz2000MHz2400MHz8D馈线14.0dB约23dB约26dB10D馈线11.1dB约18dB约21dB1/2馈线6.9dB10.7dB12.1dB7/8馈线3.9dB6.1dB7.0dB4.6.2 天线建设及改造原则与2G室内分布系统相比，TD-SCDMA、WLAN系统频率高、空间损耗大、绕射能力差，建议采用“小功率，多天线”方式进行建设，在TD-SCDMA、WLAN建设及改造过程中，需要根据实际覆盖效果
22、进行天线规划，适当考虑增加天线密度，实现良好覆盖。（1）天线工作频率范围要求为8002500MHz。（2）单天线覆盖半径参考建议为：在半开放环境，单天线情况下，如商场、超市、停车场、机场等，覆盖半径取1016米；在较封闭环境，单天线的情况下，如宾馆、居民楼、娱乐场所等，覆盖半径取610米。（3）不同分布系统天线间距：为避免两个系统间的干扰，建议WLAN分布系统天线和PHS分布系统天线间距大于1.5米，在部分施工条件限制的环境中，也应要求两个系统的天线间距大于1米。（4）在具备施工条件的物业点，可采用定向天线由临窗区域向内部覆盖及天线对打的方式，有效抵抗室外宏站穿透到室内的强信号，使得室内用户稳
23、定驻留在室内小区，获得良好的覆盖和容量服务，同时也减少室内小区信号泄漏到室外的场强。4.6.3 相关器件改造在无源器件（天线、功分器、耦合器等）改造过程中，考虑到TD-SCDMA、WLAN系统的合路，无源器件工作频率范围必须满足8002500MHz，同时各系统间的隔离度需要满足80dB的要求。4.7合路方案考虑到WLAN的AP设备功率较小，可根据WLAN具体覆盖要求，主要采用后端合路的方案组网，在WLAN 的AP接入点采用端口支持WLAN与TD-SCDMA+GSM+DCS全频的两口合路器进行合路。通过室内天馈将WLAN信号引入会议室等数据业务密集区域。拓扑图中 的干放仅为示意，原则上采用大功率
24、500mWAP做室内合路覆盖，AP的功放一般为内置方式。5、设备选型5.1 AP设备的选取AP设备根据布放环境的不同，可区分为室内放装型AP、室内分布型AP和室外型AP设备。（1）室内放装型AP应用场景： GSM/TD覆盖良好，无需建设分布系统区域； 网络容量需求较大，3个AP合路覆盖仍难满足业务需求的区域通过放装AP增加容量。典型场景：高校宿舍楼、宾馆会议室、IT卖场等（2）室内分布型AP应用场景： 已经建设2G/TD分布系统的区域； 需要覆盖的 范围较大、覆盖容量较小的区域。典型场景：宾馆酒店客房、写字楼、机场等（3）室外型AP应用场景： 有较大数据业务需求的室外区域。典型场景：大学校园、
25、广场、公园同时，设备的选择还应充分结合具体应用场景及建筑物特征进行，对于面积较小的应用场景，可采用室内放装型AP；对于面积较大、用户分布较平均的场景，推荐室内分布型AP；对于面积较大、用户分布不平均的场景，推荐采用混合方式组网。AP类型天线类型应用场景安装位置100mW小功率AP内置一体化天线用于直接覆盖直接放在较隐蔽区或放在天花板上外接室内吸顶全向引1至2面天线直接覆盖为了AP的安全和今后的维护方便，如果弱电井离覆盖区域小于20米时，建议AP安装在弱电井接入室内分布系统一般安装在弱电井500mW大功率AP外接天线接入室内分布系统一般安装在弱电井500mW大功率室外AP外接高增益定向天线用于室
26、外定向覆盖一般安装在楼顶天面5.2交换机选用方案5.2.1 AC上行交换机使用方案根据集团公司中国移动城域网建设方案场景模型中的WLAN网络组网要求：WLAN AC设备建议集中设置，逻辑位置与CMNET城域网业务接入控制层相当，向上连接CMNET城域网核心路由器，向下连接接入网设备，如图所示：从规范中可以看出，吉林省内AC的上连有两种方案可以选择：第一种方案：各地市AC通过GE接口直接连接各地市CMNET城域网核心路由器Quidway NE5000E，每个AC占用核心路由器的一个GE端口。此方案的特点是网络层次清晰,网络结构扁平化，故障点少。第二种方案：AC经现网CMNET下设的中兴8908交
27、换机汇聚后，通过GE接口直接连接各地市CMNET城域网核心路由器Quidway NE5000E。此方案的特点是通过交换机进行端口汇聚，可以节省Quidway NE5000E的GE接口，但交换机的稳定性与核心路由器相比要差很多，这种组网方案增加了交换机这一层故障点。各地市可根据最终确定的AC配置数量，结合地市现网CMNET网络利用的实际情况选取以上两种方案建设WLAN网络。但是无论采用以上两种方案中的哪一种，AC上行方向均不需新增交换机。5.2.2 AC下行交换机配置方案AC下行方向，各热点需要通过传输网络实现AP至AC的连接。网络传输以利旧现网SDH剩余资源为主时，通过单体协议转换器组网，AC
28、侧采用普通24 FE电口交换机汇聚热点。吉林省WLAN网络建设总体原则为：传输主要承载于PON网络，在PON网络不具备条件的热点，可考虑暂时通过PTN、光纤直连、SDH等方式解决。各地市PON网络配置OLT汇聚节点数量约为15-30不等，所以通过数据城域网上联至AC，最多需要15-30个光口。PTN网络同样具有汇聚功能，将多个热点带宽汇聚，最大可千兆上行；及SDH承载方案中，光汇聚型协转的使用，都大大降低了AC侧光口数量的需求。且随着网络的大规模建设，吉林省WLAN将根据网络结构需求，对AC设备采用灵活建设的方式，如AC下沉至高校等。目前我省采用的是集团主推的支持2048容量的AC，整体处理能
29、力有限，汇聚交换机能力应与AC相匹配即可，建议不同厂家AC，可分散汇聚，提高网络整体安全性。综合以上因素，对AC下行方向交换机配置建议如下：由于各厂家AC设备一般具备8-12个光口，所以为避免投资浪费，建议目前各地市在AC下端设置一台配有24或48 GE光口的交换机，实现AC端口的扩充功能，将热点进行汇聚后上联至AC。例如采用吉林省WLAN网络交换机提供厂家中兴的5928-FI型号交换机，具有VLAN划分功能，当上联多台AC时，可根据VLAN划分，区分热点AP的路由，规划对应的AC。 详细型号及功能对比如下：设备型号定位设备概况ZXR10 5952全千兆智能路由交换机园区网中心和IP城域网汇聚层盒式交换机：L2/L3、万兆上联、全千兆接入。交换容量：320Gbps包转发率：132Mpps48个GE电口+4个GE SFP(复用)+4个扩展槽。ZXR10 5928全千兆智能路由交换机盒式交换机：L2/L3、万兆上联、全千兆接入。交换容量：240Gbps包转发率：96Mpps24个GE电口+4个GE SFP(复用)+4个扩展槽。ZXR10 5928-FI全千兆智能路由交换机盒式交换机：L2/L3、万兆上联、全千兆接入。交换容量：240Gbps包转发率：96Mpps48个GE电口+4个GE SFP(复用)+4个扩展槽。5.2.3 热点交换机配置方案（1）
