新航院西室外WLAN规划样本.doc

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河南移动郑州分公司
柴郭基站室WLAN
覆盖设计方案

工程名称: 柴郭基站WLAN室外覆盖设计方案
建设单位: 河南移动通信有限责任公司郑州分公司
设计单位: 华为技术服务有限公司
设计时间: -2-2
设计负责人: 杜文婧( )
审 核: 王永刚( )
目 录
一、 概述 3
二、 建筑物情况描述 3
1、 地址、 用途 3
2、 建筑面积、 层数与高度 3
3、 建筑物地理位置图( 电子地图) 3
4、 各楼层功能和面积 4
三、 设计方案描述 4
1、 本次WLAN室外站覆盖描述 4
2、 设计思路 4
3、 链路预算 5
4、 天线口功率建议值 6
6、 未覆盖的区域、 原因。 7
7、 方案合理性分析 7
8、 WLAN室外站的安装 7
9、 设备安装情况及用电情况说明 8
10、 主干路由的设置 10
11、 所用器件的性能参数 10
四、 系统原理图 12
五、 安装示意图 13
附件、 附图 14
附表一、 物料清单表 14
附图二、 覆盖站点照片 16

一、 概述
本方案为河南移动郑州分公司WLAN室外覆盖系统工程十八里河镇柴郭基站设计方案, 本次工程共需新增华为24口POE交换机一台, 室外型AP三台, 室外定向板状天线3副。当前联通和移动的WLAN网络尚未进驻, 移动驻地网也未进入。
二、 建筑物情况描述
1、 地址、 用途
十八里河镇位于河南省郑州市管城回族区南部, 东临本区南曹乡, 西临二七区齐礼阎乡、 侯寨乡, 南边与新郑市龙湖镇接壤, 北以南三环为界。全镇面积30.37平方公里, 人口2.8万人.南水北调工程主干渠从东南向西北穿越该镇约2公里, 且从主干渠向郑东新区引水口位于该镇刘湾水库上游, 建成后将极大改进辖区生态环境。得天独厚的自然优势和生态人文环境为该镇大力发展生态农业、 观光旅游和文化产业提供了良好条件。
2、 建筑面积、 层数与高度
本次覆盖柴郭基站周边500米内区域, 南北长1000米, 东西宽1000米, 覆盖总占地面积约100万平方米, 总建筑面积约180万平方米。在覆盖区域内, 北面西面为村庄, , 南面过民房为大路, 东面为田地。覆盖区域详细如下图:

3、 建筑物地理位置图( 电子地图)
经度: 113.65439 纬度: 34.66816

4、 各楼层功能和面积
本次覆盖柴郭基站周边区域, 最近处为50米, 最远处为500米。根据现场勘测选用特定天线, 保证覆盖效果和覆盖区域内信号满足用户上网需求。在覆盖区域内, 北面西面过停车场为房屋, 南面东面过停车场为大路。
三、 设计方案描述
1、 本次WLAN室外站覆盖描述
经过和设计院现场勘察及分公司共同协商确认, 最终选定本次覆盖范围为柴郭基站周边500米内的住宅区及道路。
2、 设计思路
(1) 信号源的选取:
柴郭基站覆盖总面积为100万平方米, 该区域内主要是手机用户, 手机用户拥有率为100%, 由于WLAN采用CSMA/CA机制, 如果接入用户过多, 同一时刻发生冲突的概率明显增大, 也必定会延长每个用户等待的时间, 而使得系统性能下降。
在接入用户带宽512kbps情况下, 802.11g标准AP, 单AP支持并发用户按照15～20个用户考虑; 802.11n标准AP, 单AP支持并发用户按照25～30个用户考虑。
本次工程采用华为WLAN室外站3个, 以满足柴郭基站周边用户需求。
(2) 具体WLAN覆盖方案
本次WLAN室外覆盖系统采用PTN方式接入, 经过交换机以及WLAN基站对柴郭基站周边区域进行覆盖, WLAN室外站主要采用新增抱杆的形式进行建设, 经过详细勘测后确定覆盖范围和天线方位角, 下倾角等。
基站共用一个POE交换机, 采用3个AP对该区域进行覆盖。
基站1:
天线下倾角
天线高度H( m)
最大覆盖距离D (m)
天线垂直半功率角( 度)
天线下倾角( 度)
35
500
30
19.00417294

下倾角的覆盖距离
天线高度H( m)
天线下倾角( 度)
天线垂直半功率角( 度)
近端覆盖距离( m)
远端覆盖距离( m)
35
19
30
51.8896339
500.523319

基站2:
天线下倾角
天线高度H( m)
最大覆盖距离D (m)
天线垂直半功率角( 度)
天线下倾角( 度)
35
500
30
19.00417294

下倾角的覆盖距离
天线高度H( m)
天线下倾角( 度)
天线垂直半功率角( 度)
近端覆盖距离( m)
远端覆盖距离( m)
35
19
30
51.8896339
500.523319
基站3:
天线下倾角
天线高度H( m)
最大覆盖距离D (m)
天线垂直半功率角( 度)
天线下倾角( 度)
35
500
30
19.00417294

下倾角的覆盖距离
天线高度H( m)
天线下倾角( 度)
天线垂直半功率角( 度)
近端覆盖距离( m)
远端覆盖距离( m)
35
19
30
51.8896339
500.523319
根据以上计算, 如果采用SL12764A型号天线, 能够完全满足本次覆盖要求。
3、 链路预算
Ø 室外传播模型
开放空间能够采用自由空间传播模型, 2.4 GHz自由空间电磁波的传播路径损耗符合:
L0(dB)=92.4+20lg(d)+20lg(f)
其中L0为自由空间损耗; d为传输距离, 单位是km; f为工作频率, 单位是GHz。
（1） 室内衰减因子
室内环境能够选取衰减因子模型作为室内无线传播模型, 其表示式为:

其中PL(d0)=20lg(4∏d0/λ), 一般取d0=1 m, 当频率为2.45 GHz时, 其值为40 dB; n: 衰减因子, 与传播环境有关(见下表); FAF: 附加衰减因子, 指由于楼板、 隔板、 墙壁等引起的附加损耗 。
表3－2: 衰减因子典型值
环境
衰减因子n
自由空间
2
全开放环境
2.0～2.5
半开放环境
2.5～3.0
较封闭环境
3.0～3.5
由于AP功率较小, WLAN覆盖范围也较小, 覆盖范围受到建筑物内部设施、 房间分隔的影响, 实际应用中2.4GHz一般以不穿透墙或只穿透一堵墙为宜; 5.8GHz以视距传播为主。
Ø 本次方案详细链路预算
该方案中, 设备功率为0.5W, 天线增益为12dBi, 要满足边缘场强大于-75dBm, 链路损耗: L0(dB)<27+12+85=124, 根据链路损耗公式, 考虑隔墙损耗30dB和人体损耗6dB, 覆盖的最远距离为500m, 能够满足现场实际情况。
4、 天线口功率建议值
Ø 根据链路预算, 一般情况下建议:
Ø 在采用与室内蜂窝网分布系统合路系统合路建设时, 天线口功率在10～15dBm;
Ø 在采用与室外蜂窝网分布系统合路系统合路建设时, 天线口功率在20～27dBm;
(3) 本次方案的天线口功率
本方案所有天线功率都为27dBm左右。
5、 WLAN网络频率规划
(1) 频率规划方法
在使用2.4GHz频点时, 为保证信道之间不相互干扰, 要求两个信道之间间隔不低于25MHz。在一个覆盖区内, 最多能够提供3个不重叠的频点同时工作, 一般采用1、 6、 11三个频点。
WLAN可采用蜂窝组网方式, 进行WLAN频率的复用, 如图所示:

图3－4: 频率规划示意图
应控制同一信道的AP之间距离, 减小干扰; AP覆盖区域之间应有重叠区, 以保证无缝覆盖和适应负载均衡。
(2) 本方案的频率规划方案
为了保证现场的信号不受干扰, 我们采用了灵活的频率规划方案, 该基站共使用3个AP, 频率规划为: 1、 6、 11。
6、 未覆盖的区域、 原因
本次覆盖对柴郭基站宏蜂窝基站周边500米住宅区域全部覆盖, 覆盖效果如下图所示。

7、 方案合理性分析
经过室外AP覆盖室内的场景中, 覆盖目标柴郭基站, 用户按400个, 每个用户上网带宽1Mbps; 用户同时上网并发率按70%计算, 则该楼层总带宽需求=400*70%*1=280Mbps。
以802.11n为例, 每AP的空口速率为300Mbps, 去除开销, 实测速率大约120Mbps 。
根据总带宽需求, 该区域AP需求量=280/120=3个( 取整) 。
8、 WLAN室外站的安装
本方案中采用抱杆+天线的安装方式, 具体如下图:

9、 设备安装情况及用电情况说明
1、 交换机机房情况描述
该机房为4*5机房, 内有交流柜、 走线架、 传输机柜…….满足施工要求。如下图:

图表 1 机房整体图
2、 WLAN基站安装位置描述
Wlan基站安装在柴郭基站独杆塔新增抱杆上, 共三个。

图表 2 AP设备放置位置
3、 设备用电情况说明
本方案交换机采用直流供电。AP供电方式: POE交换机供电。

图表 3 取电位置
10、 主干路由的设置
室内严格按照桥架路由,如果没有桥架务必穿PVC管。室外沿馈线口出线, 大约15米距离后, 沿增高架走线。
11、 所用器件的性能参数
天线
型 号 SL12764A
频率范围
2400-2500MHz
增益
12dBi
水平波瓣宽度
60
垂直波瓣宽度
30
前后比
≥27
极化
±45°
电压驻波比
≤1.45:1
端口阻抗
50Ω
功率容量
50W
接口形式
N-female*2
天线尽寸
≤250*155*60
天线重量
≤1kg
安装架重量
≤0.25kg
工作温度
-40-+60摄氏度
最大承载风速
55m/s
图示:

四、 系统原理图

五、 安装示意图

附件、 附图
附表一、 物料清单表
1: 主设备部分

序号
名称
型号
数量
单位
1
WLAN基站
WA653SN
3
个
2
板状天线

3
个
3
华为POE交换机
S3328
1
个
4
POE供电模块

3
个
5
室外超五类网线

170
米
6
水晶头

20
个
7
抱杆
利旧
3
个
8
支臂
利旧
3
个

2:辅材部分

序号
名称
型号
数量
单位
1
电源线

20
米
2
地线

10
米
3
黑色扎带

3
包
4
胶带

3
卷
5
胶泥

3
卷

附图二、 覆盖站点照片