中国移动无线局域网(WLAN)工程设计要求.

中国移动无线局域网（WLAN）

工程设计要求

（Ver 1.0.0）

中国移动通信集团公司计划建设部

2011年7月

目录

1 WLAN网络规划设计及建设流程 (1)

2 WLAN网络设计基本原则及指标 (1)

2.1采用标准 (1)

2.2频率选择 (2)

2.3AP发射功率 (3)

2.4无线覆盖信号强度 (3)

2.5信噪比 (4)

2.6终端接入速率 (4)

3 WLAN热点建设方案 (4)

3.1需求调研及分析 (4)

3.1.1找准覆盖热点、精确有效建网 (4)

3.1.2分析用户特征，确定业务模型 (5)

3.1.3分析覆盖区域特点，确定覆盖方式 (5)

3.2热点组网方式 (8)

3.2.1热点网络架构 (8)

3.2.2不同覆盖方式的建设要求 (9)

3.2.3AP供电方式 (11)

3.3WLAN网络覆盖分析 (11)

3.3.1链路预算 (11)

3.3.2天线口功率建议值 (12)

3.3.3模拟测试 (13)

3.4WLAN网络容量核算 (13)

3.4.1单AP容量 (13)

3.4.2存在干扰下的网络容量 (13)

3.4.3802.11g/n终端混合接入 (14)

3.5WLAN网络频率规划 (14)

3.5.1频率规划方法 (14)

3.5.2频率总体应用策略 (15)

3.5.3802.11n频率应用策略 (15)

4 AC建设原则 (16)

4.1AC设置位置 (16)

4.2AC设计容量 (17)

4.3AC备份原则 (17)

5 热点传输带宽需求 (17)

6 编制历史 (17)

前言

为了规范中国移动WLAN网络规划设计，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，特制定本工程设计要求及审核指导书。

本要求对WLAN网络规划设计流程及设计方案进行了详细的说明，并提出了方案审核的要求，请各省市公司参照执行。

1WLAN网络规划设计及建设流程

无线局域网（WLAN）网络规划、建设流程可以分为：需求分析，网络规划，勘察设计等几个阶段。

图 1-1： WLAN网络规划设计流程图

2WLAN网络设计基本原则及指标

2.1采用标准

(1)采用WiFi/WAPI技术组网

中国移动WLAN采用WiFi/WAPI技术组网。WAPI是我国拥有自主知识产权的WLAN安全标准，具有较高的安全性能。

(2)采用802.11g和802.11n标准的设备为主进行组网

根据《2011年无线局域网（WLAN）建设的指导意见》，中国移动WLAN 使用802.11g和802.11n标准的设备为主进行组网，并逐步向802.11n网络过渡。对于网络需求高的热点，应直接使用11n设备进行建设。

(3)采用瘦AP设备

为简化AP设备的安装和升级、满足网络的集中管理要求，在网络建设中采用瘦AP设备。

2.2频率选择

(1)802.11b/g

WLAN 802.11b/g工作在2.4GHz频段，频率范围为2.400～2.4835GHz，共83.5M带宽，划分为13个子信道，每个子信道带宽为22MHz；其中互不干扰的信道有3个，常用的是1、6、11这组。子信道分配如图2-1所示。

图：2-1 WLAN 802.11b/g工作频段子信道分配

(2)802.11a

WLAN 802.11a工作在5.8GHz频段，频率范围为5.725GHz~5.850GHz，共125MHz带宽，划分为5个信道，每个信道带宽为20MHz。子信道分配如图2-2所示。

图2-2 WLAN 802.11a工作频段子信道分配

(3)802.11n

WLAN 802.11n向下兼容802.11g和802.11a，同时支持2.4GHz和5.8GHz 频段，两频段的信道数量分别与802.11g和802.11a一致。

802.11n技术可以将相邻的两个20MHz信道绑定成40MHz使用。将两个相邻的20MHz信道绑定使用时，一个为主带宽，一个为次带宽，收发数据时既可以40MHz的带宽工作，也可以单个20MHz带宽工作。

2.3AP发射功率

根据集团公司无线局域网（WLAN）相关设备技术规范要求：

室内放装型802.11g AP，射频输出等效全向辐射功率（EIRP）≤20dBm。

室内放装型802.11n瘦AP(双空间流，支持2.4和5.8双频段同时工作），射频输出等效全向辐射功率≤20dBm；

室分合路型802.11g AP，AP设备射频输出功率≤27dBm，发射功率可调，射频输出等效全向辐射功率≤20dBm；

室分合路型802.11n瘦AP(单空间流，支持2.4频段），AP设备输出功率≤27dBm，AP发射功率可调，射频输出等效全向辐射功率≤20dBm；

室外型802.11g AP，AP设备射频输出功率≤27dBm，发射功率可调，射频输出等效全向辐射功率≤27dBm；

采用合路建设方式时，天线口功率应符合国家对于电磁辐射防护的规定。

2.4无线覆盖信号强度

在设计目标覆盖区域内95%以上位置，WLAN覆盖接收信号强度应大于等于-75dBm。在采用802.11n标准的设备覆盖的区域，条件允许的情况下，建议边缘覆盖场强大于等于－70dBm。

2.5信噪比

在设计目标覆盖区域内95%以上位置，接收到的信噪比（SNR）大于20dB。

2.6终端接入速率

要求WLAN（802.11g和802.11n）目标覆盖区域内的用户平均上网速率不低于500Kbps。

为了保证多用户接入的公平性，防止部分用户带宽被抢占的现象，在AP端要对用户进行限速（单用户限速为不低于1Mbps）。

3WLAN热点建设方案

3.1需求调研及分析

3.1.1找准覆盖热点、精确有效建网

全面分析2/3G网络数据流量分布和用户习惯，密切跟踪WLAN业务发展需求，综合确定数据流量大的重点场景，精确有效建网；支持WLAN作为宽带接入的重要手段之一，争取宽带用户。

根据《关于2011年无线局域网（WLAN）建设的指导意见》，根据不同覆盖区域的业务需求特征及市场竞争形势，将WLAN覆盖区域分为三类：

(1)第一类（重点保证覆盖）：包括高校、中专、垂直行业、医院、交通枢

纽、自有营业厅等。

(2)第二类（继续拓展覆盖）：大型会展中心、商务写字楼、商业街区、星

级酒店、银行、地铁、产业园区等公共区域；政府机关等行政单位；住

宅小区、乡镇农村等居民点；大卖场、电脑城、小商品批发中心等聚类

市场，要进一步加强覆盖的深度和广度。

(3)第三类（根据需求覆盖）：包括茶社/咖啡馆、中小企业、旅游景点等，

根据具体发展需求加强覆盖。

3.1.2分析用户特征，确定业务模型

(1)参数

业务模型所涉及的相关参数包括：

覆盖区域内的人数；

业务渗透率：即使用WLAN相关业务的人数的比例；有时该参数可用WLAN的终端渗透率代替；

市场占有率：即不同运营商在相关业务中的市场份额

在线率：由于终端并非一直开机或在线，有时还需要考虑终端的在线率 并发率：即产生网络流量的用户占在线用户的比例。

单用户速率：即并发用户的平均传输速率

(2)用户数计算

用户数和带宽需求可以用下面的公式计算得到：

总用户数＝人数×业务渗透率×市场占有率

并发用户数＝总用户数×在线率×并发率

最终的用户规模建议在满足规划期需求基础上按70%预留余量，即：

设计容量＝规划期内需求/70％。

某些情况下，如果某些参数接近于100％，可以简化或忽略，如终端渗透率、在线率在某些特定的场合可以接近或达到100％。

各地可结合本地实际情况对相关参数进行优化组合，但需计算得到最终并发用户数，作为网络容量设计的依据。

3.1.3分析覆盖区域特点，确定覆盖方式

根据WLAN用户数量与特征、覆盖范围、容量需求，以及目标区域的无线传播环境与建筑特征等，不同的场景需采用不同的建设方式，主要有：室内蜂窝网分布系统合路、室内独立放装、室外蜂窝网分布系统合路、室外型AP+定向天

线布放、AP共用室外基站设施布放、Mesh组网等。

WLAN各种场景覆盖方案需随《无线局域网（WLAN）分场景覆盖建设方案汇编》调整。

各种建设方式的应用场景及优缺点可参考下表：

表3-1：WLAN主要建设方案使用场景及特点

各场景下的的建设方式不是唯一的，可根据实际无线环境、施工条件等灵活选择；在一个区域内可以采用单一建设方式进行覆盖，也可以两种或两种以上方式结合使用。

3.2热点组网方式

3.2.1热点网络架构

热点的网络基本结构一般包括两个层面：

(1)无线接入点

包括各种类型的AP，AP与交换机/ONU一般采用网线连接，理论传送距离为100米，通常建议网线不超过80米为宜。在网线传送距离不足时，可采用光电转换器等方式进行连接。

(2)交换机/ONU

交换机用于汇聚各个AP，可以根据热点数量、分布情况使用1～2级交换机：

?AP较多、分布较广时需要使用汇聚交换机汇聚各个接入交换机；

?AP数量较少、分布集中时只使用一级交换机即可；

当热点区域具备PON网络接入条件时，可以用ONU代替部分或全部交换机（如图所示）；

采用汇聚交换机上联采用ONU上联

图3-1: 热点网络结构

安全级别需求较高的情况下热点汇聚交换机可以采用1+1备份形式(如图中的汇聚交换机2)，用于对热点的汇聚节点及上下行链路进行冗余备份，提高网络的可靠性。

3.2.2不同覆盖方式的建设要求

3.2.2.1 室内独立放装

采用室内独立放装的覆盖方式应注意以下几方面要求：

在安装交换机和AP 设备时，要考虑以太网交换机跟AP 之间的距离限制；

交换机端口使用数量应根据AP功耗、交换机的供电能力计算，并预留扩容、维护等的端口需求；

AP的安装位置应便于网线、电源线、馈线的布线，便于维护和更换；

需注意AP的天线位置和天线方向性，AP周围2米内不得有大的金属体阻档。

AP的覆盖范围、AP之间的间距应根据链路预算和边缘场强要求确定；

AP安装位置应合理选择：一方面尽量靠近拟覆盖区、满足对拟覆盖区域的覆盖；一方面应利用房间隔断等隔离同频干扰，提高网络容量。

3.2.2.2 室内蜂窝网分布系统合路

采用室内蜂窝网分布系统合路的覆盖方式应注意以下几方面要求：

由于AP发射功率较小，尽量采用末端合路方式，使AP尽量靠近天线；

为避免干扰，分布系统建议每支路仅合路1个AP；

AP的覆盖范围、天线之间的间距、天线口功率应根据链路预算和边缘场强要求确定；

个别分布系统无法覆盖的区域、或容量需求无法满足的区域可结合室内独立放装AP的方式实现；

3.2.2.3 室外蜂窝网分布系统合路

室内蜂窝网分布系统合路方式的注意事项也基本适用室外蜂窝网分布系统合路方式，此外，还需要注意：

AP安装在室外时，需要做好相关设备、线缆等室外设施的防护措施，包括防水、防雷、防尘、防盗等。

3.2.2.4 室外型AP+定向天线

采用室外型AP+定向天线的覆盖方式应注意以下几方面要求：

AP安装位置应该选择视野开阔的区域，目标覆盖区域与天线之间最好为视距环境。

AP安装在室外时，需要做好相关设备、线缆等室外设施的防护措施，包括防水、防雷、防尘、防盗等。

AP的覆盖范围、天线之间的间距、天线口功率应根据链路预算和边缘场强要求确定；此外，还应注意发射功率不应超过规范要求的值；

3.2.2.5 AP共用室外基站设施布放

该覆盖方式建设要求与“室外型AP+定向天线”方式基本相同。

此外，还需要注意WLAN与其它系统之间的隔离度，做好天线的空间隔离。

3.2.2.6 Mesh组网

在“室外型AP+定向天线”方式的要求基础上，还应注意：

严格控制每支路跳数，避免因跳数太多引起用户接入速率过低；一般不应超过4~5跳；

合理部署AP，注意每对回传AP之间是否会有阻挡，避免因无线环境变化导致网络连接中断。

3.2.3AP供电方式

(1)供电方式

AP通常采用POE供电方式，也可采用交流直接供电方式。

POE供电距离不超过100米、一般控制在80米以内。POE供电可分为POE 供电模块和POE交换机两种方式：

POE交换机是指以太网交换机中内置POE供电模块，实际使用时应注意核算POE供电交换机总输出功率是否满足所连接多个AP的总功率要

求，并预留一定余量；且要求POE交换机接地良好；

POE供电模块主要是配合普通交换机/ONU使用。

对于部分耗电量较高的设备（主要是部分802.11n的AP）需采用PoE+交换机或者独立供电模块。

(2)电源保障

建议重要热点及电力无法保障热点的AP供电需配备后备电源。

3.3WLAN网络覆盖分析

3.3.1链路预算

（1）室外传播模型

开放空间可以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。

（2） 室内衰减因子

室内环境可以选取衰减因子模型作为室内无线传播模型，其表示式为：

FAF d d n d PL dB d PL ++=)lg(10)(])[(0

0 其中PL(d 0)=20lg(4∏d 0/λ)，一般取d 0=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

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。

3.3.2 天线口功率建议值

根据链路预算，一般情况下建议：

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 ；

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 ；

上述建议仅为一般值，规划时还需根据具体无线环境、天线密度等因素进行实际调整。