无线网络工程实施

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,无线网络工程实施概述,无线网络工程勘察及前期准备概述,1,无线网络工程,无线网络工程（以下简称无线工程）做为智能化综合布线系统的一部分，其工程实施同样是一个实践性很强的系统工程，也具有步骤性、经验性和工艺性要求。要将一个优化的无线网络系统方案最终完美的体现在应用当中，工程实施阶段是十分重要的环节。这里将简单介绍有关在一般规模无线网络工程中的实施方法和对策。,2,无线网络工程实施,无线网络工程需求分析,准备阶段典型问题,无线桥接网络工程实施概述,无线覆盖网络工程实施概述,天馈系统设计,3,无线网络工程的需求分析,在无线网络工程中，需求分析是最容易被忽视的一个环节，但它却又是无线网络工程建设成败的关键，好的需求分析可以是无线工程建设事办功倍。因此首先要尽可能详细的了解网线工程的需求。需求分析主要包括以下几个方面：,明确无线网络工程设计、安装的内容。（以招标文件为准）,明确无线网络工程的基本需求。如：无线网络工程的范围、环境状况，无线网络工程的定位，无线网络工程要实现的功能目标等。,4,准备阶段典型问题,频点规划的合理性,IEEE802.11b,和,IEEE802.11g,标准工作频段在,2.4GHz,，在我国，其传输信道为,13,个，具体频率划分如图所示。每个信道带宽为,22MHZ,，信道间隔为,5MHZ,。显然，,1,、,6,、,11,一组，,2,、,7,、,12,一组，,3,、,8,、,13,一组之间没有频率重叠，因此不会产生干扰,。,5,频点规划,鉴于以上思路，只要相邻区域选择为互不干扰的两个频率即可,6,无线工程实地勘察,无线桥接工程勘测,所需工具介绍,实地勘查要点,环境气候,供电防雷,干扰勘查,总结勘查登记表,无线覆盖工程勘测,所需工具介绍,实地勘查要点,AP,安放位置,AP,供电需求,总结勘查登记表,天馈系统勘测,7,无线网桥实地勘察所需工具,8,勘察要点,9,系统架构分析,点对点,使用一对无线网桥就可以在两地方便、快捷、低成本的建立起无线链路。,点对多点,中心点设备配合大角度平板天线，同时与多个远端点设备进行连接，从而降低了整个系统的成本，简化了网络的结构。,中继,当两点之间两点之间有阻隔或是距离较远时，就无法通过一对无线网桥直接连接，这时就需要使用网桥的中继功能来解决。,10,系统架构示意图,11,桥接架设地点的勘测,勘测要点,传输障碍,传输范围,A,B,A,B,C,A,B,C,12,地理位置及气候条件勘测,无线网桥属于户外应用型产品，不同的地理位置和气候对产品的选择应用有很大的影响。主要因素有：,桥接距离和方位,气候情况,13,桥接距离和方位,距离和方位角测试结果对于选择天线是重要的参考资料。可以用,GPS,定位和,Google Earth,相结合的方式来确定各点的位置和距离，首先用,GPS,确定网桥安装点的经纬度，如果对现场比较熟悉的话可以直接在,Google Earth,上找到相应点：,14,用,Google earth,的距离测量工具，可方便的测试出各远端点和中心点的距离以及夹角。,在某些地区，,Google earth,不能显示清晰图片，这时可用中国电子地图帮助,15,气候情况,气候情况主要包括年降雨量，风速，气温，湿度，是否雷区等，可通过相关部门了解此类信息。,一般情况如下：,中国南部：全年雨量充沛，气温高，湿度大，所以需要选用耐高温的设备，并且在设备安装好后，要做特别的防水处理。,中国北部：风沙大，需要对设备做特别的防尘处理，并且首选栅隔天线以增加抗风能力。,雷区：雷区分布有不均衡性，甚至在同一个城镇，也有雷区和非雷区的区别，可询问安装点的本地居民，了解历史上有没有雷击事件发生过。,16,供电情况及防雷接地排情况,供电和防雷是保证设备能够正常工作的非常重要的，勘查中需要特别的注意，主要要点如下：,避雷针保护：网桥安装点最好有避雷针的保护。,提供接地：,现场室外需要提供接地供室外网桥使用，接地电阻要不大于,5,欧姆可用接地电阻测试仪检测。,供电电压：,现场需要提供稳定的供电电压，并提供三孔插座，三孔插座的接地脚要严格接地，网桥供电电压的要求为,160V240V,，,50HZ,，要求电压波动小，如果经常停电，建议用户配置,UPS,电源。电压检测可使用万用表，如下图所示：,17,使用万用表检测三用插座的零线和接地线之间是否存在电压，如果电压大于,3V,表示墙插的接地脚的接地没做好，或者插座不合格，需要完善。,18,干扰勘察,无线通讯是利用无线电波作为介质进行数据传送，如果在传输过程中遇到同频率的无线电波，就可能发生同频干扰，轻则影响数据传输速率，重则导致无线传输完全中断。,一般情况下，功率高的设备干扰功率低的设备，导致低功率工作不稳定；甚至在不同频率下，如果一方无线设备的功率太大，也会导致干扰。,由于无线网桥属于微功率设备，所以容易被干扰，现场勘察要注意周围正在使用的无线设备情况，包括使用频率和发射功率。,特别需要注意,100,米的范围或者天线所对的方向有没有雷达站，通讯公司通讯塔，高压变电所等。,19,无线网桥勘察登记表,20,无线网桥安装示意图,21,无线网桥安装示意图,22,抱竿安装示意图,墙裙处安装示意图,23,抱竿安装示意图,楼顶处安装示意图,24,抱竿安装示意图,墙体外墙处安装示意图,25,无线覆盖,AP,实地勘察所需工具,26,实地勘察要点,27,系统架构分析,室内覆盖应用架构,室外覆盖应用架构,28,AP,的安放位置,AP,的安放位置主要由覆盖的最佳位置来决定，可以把,AP,放在一个目测相对比较好的位置，然后用电脑确定覆盖范围，如果达到了要求，就把,AP,的放置地点在地图上标出，然后依次测试其他点，直到把所有点标出。,29,AP,的安放位置,整体覆盖范围的检测,A,B,30,AP,的安放位置,调整覆盖范围,对于有个别区域因为环境的影响，信号比较薄弱时，可以适当的调整,AP,的,位置，使其可以兼顾信号薄弱区域，如果通过调整位置仍不能改善的话可以,增加,AP,的数量来解决。,31,AP,的安放位置,扩大其覆盖范围,除通过添加设备的方式外还可以通过更换高功率的设备、增加天线增益或,添加功放等方式来提高,AP,的覆盖范围有消除局部信号薄弱的问题。,32,AP,同层间信号穿透损耗,各种材料,中值,偏差,钢筋混凝土墙窗户,17dB,8,混凝土墙，没有窗户,30dB,9,建筑物内部混凝土墙,10dB,5,普通砖墙,9dB,4,落地玻璃,8dB,4,木墙或石灰墙,6dB,3,普通玻璃墙,2dB,1,建筑无线传输损耗穿透损耗中值偏差慢衰落余量,33,AP,同层间信号穿透损耗,34,AP,的供电方式,AP,有,PTE,和普通电源适配器两种供电方式，应根据现场的情况选择，如果供电插座距离,AP,在,1.5,米以内可采用普通电源适配器供电，如果超过此距离，可采用,PTE,方式，在此方式下，,AP,和电源插座之间的距离可达,100,米。,35,无线,AP,安装示意图,36,设备墙柜安装位置,从美观、安全、安装、维护、走线等方面综合考虑，将设备均安放在墙柜中，并合理走线，大部分设备线缆将通过天花板上方或,PVC,线槽通过。,37,无线,AP,勘察登记表,38,机柜内走线工艺要求,电源线、地线及各种线缆两端的连接要牢固、可靠，转接头插接（或拧接）牢靠；电缆两端标签位置恰当，内容正确、清晰。电缆两端编号，使用扎带标签，扎于插头后,1cm,处，如图,A,所示，形成一一对应的关系。,各种线缆转弯处无过度弯折，尤,其光纤尾纤的弯折角度不应过大，,以保护线芯不受损伤。,(1),标签,图,A,工程标签,图,B,用户电缆转弯时的绑扎,(1),(2),(1),拐弯处不能绑扎带,(2),扎带,39,机房布线工艺要求,电缆排列必须整齐，外皮无损伤，各种电缆不可强拉硬拽，留有适当余量，绑扎力度适宜。,如果机房安装了防静电地板，建议用户电缆采用下走线方法。,40,接地,机柜接地示意,接地示意图,地排,41,天馈系统设计,天线的作用和地位,无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。,42,天线的种类,天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要的。,按用途分：通信天线、电视天线、雷达天线等。,按工作频段分：短波天线、超短波天线、微波天线,按方向性分：可分为全向天线、定向天线等。,按外形分：可分为线状天线、面状天线等。,43,天线原理,天线能量转换,若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微弱,将两导线张开，电场就散播在周围空间，因而辐射增强。,44,天线原理,天线方向性,发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射。,垂直放置的半波对称振子具有平放的,“,面包圈,”,形的立体方向图（图,1,）。图,2,与图,3,给出了它的两个主平面方向图，平面方向图描述天线在某指定平面上的方向性。从图,2,可以看出，在振子的轴线方向上辐射为零，最大辐射方向在水平面上；而从图,3,可以看出，在水平面上各个方向上的辐射一样大。,图,1,图,2,图,3,45,天线原理,天线方向性增强,若干个对称振子组阵，能够控制辐射，产生,“,扁平的面包圈,”,，把信号进一步集中到在水平面方向上。,采用反射面放在阵列的一边构成方向性天线。,垂直面方向图,立体方向图,反射面,46,天线原理,波瓣宽度,方向图通常都有两个或多个瓣，其中辐射强度最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣或旁瓣。参见图,4 ,在主瓣最大辐射方向两侧，辐射强度降低,3 dB,（功率密度降低一半）的两点间的夹角定义为波瓣宽度（又称波束宽度 或 主瓣宽度 或 半功率角）。波瓣宽度越窄，方向性越好，作用距离越远，抗干扰能力越强。,图,4,图,5,47,天线原理,天线的极化,天线向周围空间辐射电磁波。电磁波由电场和磁场构成。依据规定：电场的方向就是天线极化方向。,一般使用的天线为单极化的。,下图示出了两种基本的单极化的情况：垂直极化,-,是最常用的；水平极化,-,也是要被用到的。,垂直极化,E,水平极化,E,在实际使用时，相互通讯的无线设备的天线的极化方向要一致才能保证无线信号接受能力达到最好。当接收天线的极化方向与来波的极化方向完全正交时，例如用水平极化的接收天线接收垂直极化的来波，天线就几乎接收不到来波的能量，这种情况下极化损失为最大，称极化完全隔离，在安装天线时要特别注意。有时在干扰严重的区域也可利用此特性避免干扰，增加同一地点的可安装无线设备的个数。,48,微波天线分类,定向天线,覆盖范围小但距离远，适用于远程点对点连接。,全向天线,覆盖范围大但距离较近，适用于无线覆盖。,49,微波天线分类,杆状天线,杆状天线适用于各桥接点距离较近、分布角度范围大且数量较多的情况，一般使用距离范围在,3,公里以内。,扇形天线,此类型天线具有能量定向和汇聚功能，可以有,效地进行水平,180,度、,120,度、,90,度范围内的,覆盖，当桥接点在某一角度内较集中的情况下，,可选用此类型天线，一般距离在,6,公里以内。,无线网络设备工作在,2.42.4835Ghz 5.7255.850 Ghz,微波波段,50,微波天线分类,吸顶天线,室内吸顶天线一般安装在天花板上做室,内覆盖用，结构轻巧、外型美观、安装,方便。,平板天线,平板天线的波速角度可分为,30,度和,15,度，,少数角度在,9,度，能量汇聚能力强，适用,在远程连接点相对集中且数量较少的环境,下，连接距离在,20,公里以内。,51,微波天线分类,抛物面天线,抛物面天线是定向天线中能量汇聚能力最强，信号方向指向性最好的一种类型的天线，当桥接点位置固定切数量少而集中的项目中，此类型天线是最佳选择，一般用作点对点通讯，连接距离在,20,公里以上。,52,天馈系统的计算公式,根据链路之间的距离、使用的频段、使用设备的发射功率、接收灵敏度、使用天馈线系统的规格、长短等进行计算。,Pr=Pt-Ltl+Gta-Ltm+Gra-Lrl,其中,Ltm=92.5+20logf+20logd,（,PrSr,）,Pr,=,接收功率,Pt,=,设备的发射功率,Gta,=,发射天线的增益,Gra,=,接收天线的增益,Ltl,=,发射端传输线路衰耗,Lrl,=,接收端传输线路衰耗,Ltm,=,传输空间衰耗,f,=,使用频率,Sr,=,设备的接收灵敏度,d,=,两站之间的距离,PrSr,的预留程度应根据实地电磁环境的复杂程度、链路之间的物理环境和通信距离来定。 一般在近距离的情况下，最少应预留,3dBm,以上。传输距离越远预留增益应越大。在远距离时预留增益应在,20dBm,左右。,53,馈线,馈线是起连接作用的，用于无线网桥和避雷器，功分器，天线，功率放大器之间的连接，馈线的主要要素有两点：,馈缆,馈缆是一种特制的同轴电缆，按照直径分类有八分之一，四分之一，二分之一，八分之七英寸等。直径越大，同长度馈缆的信号衰减就越小，一般无线网桥设备内部信号连接采用八分之一馈缆，无线网桥设备和其他配件如天线之间用二分之一馈缆，以提高强度和减少信号损失，,54,接头,转接头，主要有,SMA N UFL,型三种，室内型,AP,和天线采用,SMA,型接头,室外无线网桥采用,N,型头,无线网卡采用,UFL,型头。,55,馈线架设注意事项,弯度不要过大，造成馈线内导体折断。弯曲度应圆滑、无硬弯。,避免接触到尖锐物体，防止划伤进水，造成故障。,在馈线进入室内时应该弯成,U,型，防止水的倒灌。,布放馈线时，应横平竖直，严禁相互交叉，必须做到顺序一致。,馈线切忌不要和强电流线路并行走向，也不能靠近低频信号线路。因为同轴电缆工作频率范围宽、损耗小，对耦合电路有一定的屏蔽作用，但对磁场的干扰却无能为力。,56,功率放大器,功率放大器有两个作用：放大无线网桥的输出功率，提高无线网桥的接受灵敏度。,57,功率放大器,功率放大器分为四种情况：,不同发射功率电平（,500mW,、,1W,、和,5W,）,IEEE802 .11b,频段（,2.4GHz-2.483GHz,）的功率放大器,不同发射功率电平（,500mW,、,1W,、和,5W,）,IEEE802 .11g,频段（,2.4GHz-2.483GHz,）的功率放大器,不同发射功率电平（,500 mW,、,1W,、和,5W,）的,IEEE802 .11a,频段（,5.15GHz-5.35GHz,和,5.725-5.85GHz,）的功率放大器,具有将,IEEE802 .11b,g,频段（,2.4GHz-2.5GHz,）频率变换到,IEEE802 .11a,频段（,5.15GHz-52.5GHz, 5.25GHz-5.35GHz,和,5.725-5.85GHz,）的频率变换双向功率放大器其发射功率输出电平分,100mW-500mW,或,1W,。,这几种双向智能放大器分别用于,IEEE802 .11b,，,802 .11g,频段、,IEEE802 .11a,频段以及变换这两个频段传输数据时使用。,58,避雷器,避雷器是用于无线网桥免遭雷击浪涌损坏的保护装置。,有了避雷器的保护后，强电流电压就会顺着接地走掉，而不会进入设备，对设备有了很好的保护作用。,59,合路器,合路器的主要作用，是将,WLAN,的无线射频信号通过合路器馈入,运营商,室内覆盖系统，各频段信号共用天馈进行覆盖。在天馈系统无源器件无法满足合路频段要求，或由于天线安装位置不合理导致无法达到预定信号覆盖强度等情况下，可对原有天馈系统进行扩频或结构改造，以实现双网（,GSM/PHS,、,WLAN,）或多网（如,GSM,、,3G,、,PHS,、,WLAN,）合路。,60,功分器,功分器适用于系统中需要进行功率合成或分配的场合。如：用一只网桥向两个以上的方向进行无线传输；高楼层的中继和楼层同时覆盖传输等情形。,61,耦合器,耦合器可以由同轴、波导、微带和带状线电路构成。通常，定向耦合器用于信号分配及合成，取样以进行测量和监测。耦合器的特性可以由耦合度，插入损耗，隔离度和方向性等四项指标来表征。,和功分器不同，功分器的每个端口的输出功率是一致的；耦合器可选用不同参数性能的控制每个端口的功率输出比例，使天线不管远近，输出的功率都几乎相同，提高覆盖信号的质量。,62,防水材料,防水材料用于室外无线网桥的接头防水，一般有防水胶带和防水胶泥两种，推荐使用防水胶带，拆卸比较方便，比较好的品牌有,3M,。,室外的每一个裸露接头都必须用胶泥、胶带做密封防水处理。,胶泥、胶带需采用多层缠绕，绕缠包时应充分拉伸胶带。,63,美化天线,可在不增大传播损耗的情况下，通过各种手段对天线的外表进行伪装、修饰来达到美化的目的。既美化了城市的视觉环境，也减少了居民对无线电磁环境的恐惧和抵触，同时也可以延长天线的使用寿限，保证通信的质量。,商务区,居民楼,公园,64,