楼宇内网WLAN建设及高频电磁辐射测试分析（1）

　　1、WLAN技术介绍

　　WLAN是利用无线通信技术在一定的局部范嗣内建立的网络，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，它以无线多址信道作为传输媒介，能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接入.

　　WLAN的技术标准是IEEE 802. 11x，目前使用最多的标准是802. 11g，标准工作频段是2.4 GHz，最高传输速率达到54 Mbps.目前最新的WLAN标准是802. 11n，最高速率达到600 Mbps，被称为下一代无线网络标准。

　　本文所研究的WLAN基于IEEE 802. 11g标准的FAT AP构架。

　　2、基于WLAN的建设方案

　　本文设计的WLAN建设方案分为频谱环境分析、规划设计、安装施工、测试、验收5个阶段，下面分别进行讨论。

　　2.1 频谱环境分析

　　在WLAN开始设计之前，为了保障设计的合理性，首先要进行频谱环境分析，以便找到实施空间内已经存在的各种无线信号干扰，通常情况下对WLAN干扰较大的信号源有无绳电话、微波炉、蓝牙设备、遥控监控系统、电磁炉等，定位这些干扰源对AP的分布和功率的调整有着重要的作用。

　　2.2 规划设计

　　规划设计阶段是WLAN建设的直接依据。规划设计可以采用专业的无线勘测设计系统或带Wi—Fi功能笔记本电脑进行实地勘测。

　　使用专业的无线勘测设计系统能够做到完全精确的Wi—Fi透视，利用软件模拟查看信号覆盖区域、死区和冲突等，并模拟测量站点实际连接性能、速度、丢包、最终用户容量。无线勘测设计系统需要首先录入建筑物的平面图，详细地标明所有墙体、门、玻璃的材质，以便自动分析出信号衰减的大小。然后根据不同AP产品的功率和覆盖范围，系统会自动计算出AP数量，用户可以调整AP空间分布和发射功率，动态的调整信号最低值，系统就可以根据不同的颜色显示出每个AP的最佳信号覆盖范围和信号较薄弱的地方。

　　图1 无线勘测系统设计图

　　图1是使用无线勘测设计系统设计的效果图，从左到右分别为信号效果分布图、信道分布图、三维模拟图(注：图片由Air Magnet Planner生成).

　　通常情况下，专业的无线勘测设计系统费用较贵，而且需要专业的工程师进行规划设计。因此可以采用带wi— Fi功能的笔记本电脑代替专业的无线勘测系统，可以大大降低费用。

　　具体方法如下：

　　首先定位一台AP，然后用笔记本电脑的Wi— Fi网卡来测试信号强度，移动到信号较弱的地方就可以在附近增加一台AP。这种方法简单方便，不需要额外的费用，但是规划出来的效果不是很好，需要根据勘测规划的初步结果进行详细设计。详细设计我们主要考虑的是信号衰减和信道规划。

　　信号衰减设计：由于办公楼建筑结构多为框架结构，办公室墙壁为砖木结构，有利于2. 4G无线信号的传输，但是考虑到离AP较远的办公室接收到的信号可能要穿过2-3堵墙，还有信号斜穿墙体时的反射和墙厚增加导致信号衰减较大。为了增加信号强度可以增加Ap端全向天线或者加大AP发射功率，扩大单个AP的覆盖范围：也可以在信号薄弱的地方补充AP，避免楼层内出现信号盲点。

　　对于2.4G室内无线信号衰减可以采用衰减因子模型进行估算，公式为：

　　PathLoss(dB)=46+ 10×n ×Log D(m)

　　其中，D为传播路径，n为衰减因子。dB = 20*lg(A/B)。此处A，B代表参与比较的功率值或者电流、电压值。dB的意义其实再简单不过了，就是把一个很大(后面跟一长串0的)或者很小(前面有一长串0的)的数比较简短地表示出来。

　　针对不同的无线环境，衰减因子n的取值有所不同.在自由空间中，路径衰减与距离的平方成正比，即衰减因子为2。在建筑物内，距离对路径损耗的影响将明显大于自由空间。一般来说，对于全开放环境下n的取值为2.0—2.5;对于半开放环境下n的取值为2.5—3.0;对于较封闭环境下n的取值为3.0—3.5.典型路径传播损耗理论计算值如表1所示.

　　表1 典型路径传播损耗理论计算值

　　速率(Mbps)灵敏度(dBm)室内最大传输距离(m)

　　54-7265

　　11-8848.9

　　5.5-9163.1

　　2-9372.4

　　1-9694.8

　　假设天线发射和接收增益为零，AP发射功率为16. 2dBm时，理论室内传播最大距离如表2所示.

　　[ 注释 ]：dBm即分贝毫瓦;1dBm=30+10lgP (P:瓦)