WLAN干扰分析及抗干扰技术方案广域覆盖.ppt
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WLAN干扰分析及抗干扰技术方案广域覆盖.ppt
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,WLAN干扰分析及抗干扰技术方案,研究院,目录,2,背景,2011年广域覆盖测试小结,广域覆盖技术分析,背景,覆盖范围小:
单AP覆盖能力有限,导致热点区域内AP接入点部署数量较多。
物业协调困难:
站址谈判困难,入场费用较高;部分业主甚至不允许进行网络部署。
传输资源不足:
城域网传输资源存在不足,部分热点区域传输尚未到位。
针对以上问题,部分省公司开始探索WLAN室外解决方案。
传统WLAN建设面临的问题,WLAN室外广域覆盖:
采用覆盖能力增强设备,通过类似蜂窝网的室外建设方式,实现区域化覆盖效果。
问题1:
覆盖,WLAN设备功率小、频段高,并且终端接收灵敏度低,覆盖范围受限。
问题2:
容量,覆盖区域增大代表覆盖用户增多,容量需求变高。
问题3:
干扰,WLAN设备普及,频段开放,室外存在众多隐藏终端,易受干扰。
待验证问题,目录,4,背景,2011年广域覆盖测试小结,广域覆盖技术分析,AP侧增强:
在AP发送侧采用高增益天线AP或智能天线AP增强覆盖。
高增益天线AP:
利用两天线或三天线,单天线增益1519dBi,支持802.11n,且目前产业链广泛支持。
智能天线AP:
利用波束赋形技术,单天线增益814dBi,主要为802.11g产品,产业链支持有限。
终端侧增强:
在终端接收侧增加CPE设备,其发射功率、灵敏度优于普通用户终端,起到中继效果,增强上下行覆盖。
终端侧增强方案是一种通用方案,与各种AP侧增强方案兼容。
CPE工作示意,覆盖增强技术方案,可有线连接PC,也可无线向用户终端覆盖,广域覆盖技术分析,通常说的室外广域解决方案,以AP侧增强方式为准,终端侧增强在任何方式下均可实现。
广域覆盖技术分析,奥泰(Altai),波讯(Wavion),高腾(Gonet),WLANAP的发射率受限,并且单纯增大AP发射功率,也无法解决终端上行受限问题,因此AP侧增强覆盖能力主要依靠对天线方案的改进。
优科(Rucuks)*,目前主要有波讯、奥泰、高腾采用波束赋形技术的智能天线AP厂家,国内厂家宣传的基站型智能天线AP多为OEM上述三家产品。
波讯:
智达康、大唐等奥泰:
中兴、普天、中佳银讯等高腾:
傲天优科(Rucuks):
前期采用的是多天线的天线选择性发送/接收,在12根天线中选择效果较好的天线处理,未使用波束赋形技术,不是严格意义上的智能天线AP。
据厂家宣传,最新已开发出支持波束赋形技术AP,智能天线AP原厂代表厂家,广域覆盖技术分析,广播帧覆盖无法增强:
智能天线赋形只能针对特定用户提升服务质量,业务可用网络范围没有扩大。
赋形增益不定:
赋形性能与无线环境、业务类型、用户分布等多种因素密切相关,存在一定波动。
与MIMO结合存在问题:
波束赋形需要天线间具有相关性,发送同样数据,而MIMO需要各天线具有独立性,发送不同数据(LTE中8天线赋形采用2组各4天线来实现赋形,赋形效果有所下降)标准算法需终端支持:
802.11n标准之后虽开始加入波束赋形功能以改善覆盖,但需要终端支持该功能,目前依赖AP厂家非标准的私有方式实现,实际效果很难保证。
智能天线:
通过自适应调整加权值,形成方向性波束,主波束对有用信号进行跟踪,目前主要在TD-SCDMA系统中应用,在WLAN系统中应用进行室外覆盖存在问题。
优点,缺点,附:
覆盖能力理论分析,链路运算:
从链路运算来看,高增益天线单天线增益较高,两种方案覆盖能力分析而言差异不大。
注:
假设AP单端口27dBm,6天线波束赋形,STA指标取最优值,从理论分析来看,在室外广域覆盖应用场景,目前智能天线AP与高增益天线AP覆盖能力相当,由于目前智能天线AP尚无厂家支持11nMIMO,因此容量提升有限。
大覆盖AP和其它系统的干扰隔离措施,结论由于大覆盖AP全向站的安装高度一般为10米以下,与其它系统宏基站的隔离度很好,因此只需在正对GSM天线时两者保持一定的距离关系即可,其它情况下没有干扰;大覆盖AP定向站安装高度一般较高,需注意与其他系统宏基站天线尽量保持平行辐射,或垂直安装;由于室分系统的插损和穿墙损耗较大,大覆盖AP和其它系统室内站的隔离度很好,选址时无需特殊考虑;即使与E频段TDD系统需要88dB的高隔离度,但两天线间也只需57m的距离即可,工程上非常容易实现,注:
1.典型场景下,宏基站为定向天线,高度40米,单天线增益18dBi,智能天线单天线增益15dBi;大覆盖AP全向站天线高度10米左右,单天线增益8dBi,定向站天线高度与宏站相同,单天线增益11dBi;2.室分系统插损25dB,全向天线增益3dBi;穿墙损耗20dB;,根据所需MCL计算,可以计算出系统间干扰隔离所需的最小距离,目录,9,背景,2011年广域覆盖测试小结,广域覆盖技术分析,2011年广域覆盖测试小结,2011年,公司组织在浙江温州、福建莆田进行广域覆盖测试工作,选择密集城区、一般城区、乡镇农村三种场景,涵盖业内的主要室外覆盖AP产品供应商,在相同环境下对高增益天线方案与智能天线方案进行对比测试。
测试区域示意,多用户支持测试方法:
将10个终端分布在AP覆盖区域内不同位置,近中远点用户分布比例为3:
4:
3;对多个用户同时运行吞吐量测试;,覆盖能力测试方法:
在AP覆盖范围内选取不同的位置,包括不同距离、不同阻挡情况等的点位;对场强、吞吐量、ping时延等关键指标进行测试;,测试方法,干扰协调测试方法(同频AP覆盖区域有重叠部分)将两个终端放置在AP的公共覆盖区域的不同位置:
AP1的中点、AP2的远点AP1的中点、AP2的中点AP1的远点、AP2的远点,2011年广域覆盖测试小结,采用CPE对覆盖提升效果明显能够获得510dB增益,提升覆盖距离最多可达1倍;下行采用有线连接方式性能优于采用无线方式,无线异频性能优于或与无线同频性能相当。
室外设备性能受干扰影响极大,智能天线并未表现出优势。
2个终端互为隐藏节点时,即互为干扰源时,均存在干扰的上行流量下降明显现象部分厂家容量测试中,10用户上行表现更为明显,吞吐量不足1Mbps,室外多用户情况下,网络整体吞吐量较实验室测试明显偏低。
高增益天线11nAP较智能天线AP吞吐量高50%左右,测试智能天线AP不支持11n模式是较大缺陷。
下行约为实验室测试的1/21/4,上行约为实验室测试的1/41/10注:
限速情况下,网络整体容量降低,但是用户公平性较好,广域覆盖无法实现无缝的面覆盖和连续覆盖,传透性能有限,非视距的覆盖效果较差。
高增益天线AP与智能天线AP有效覆盖能力之间差距不大,智能天线适应性稍好。
在视距情况下,采用定向MIMO天线或智能天线AP,密集城区覆盖半径约200400米,一般城区覆盖半径约300400米,乡镇农村覆盖半径约500米(根据验收规范,终端应用层速率不低于8Mbps的区域)非视距场景下覆盖效果普遍较差,上行更为明显。
覆盖能力,系统容量,干扰测试,广域覆盖测试结论,CPE测试结论,针对室外广域的覆盖能力和抗干扰性,智能天线型AP相对高增益天线型AP的优势并不明显,且测试智能天线产品不支持11n,容量方面处于劣势。
2011年广域覆盖测试小结,覆盖问题:
通过高增益天线或智能天线引入覆盖能力有所增强,但与蜂窝网相比差距仍然明显,上行受限问题仍然是主要矛盾用户容量:
覆盖区域的增大,意味着覆盖用户的增多,WLAN随用户增多吞吐量下降严重易干扰性:
室外潜在干扰源更多,且不可控。
WLAN工作在公用频段的性质没有改变,室外覆盖不能脱离WLAN的技术特性,随着热点需求的扩大及更多频率资源的引入缓解干扰问题,室外站将在未来WLAN网络建设中起到重要作用。
同室内站相比,室外站通常采用提高天线增益、设备功率并辅助CPE等提升覆盖能力。
WLAN室外站适合的场景,室外覆盖特点:
城区无线环境复杂;农村无线环境相对简单,覆盖特性较好;用户较为分散,且存在“隐藏节点”问题,网络容量明显降低;可在家庭、农村等场景中使用CPE,实现建筑物内部深度覆盖;室外覆盖建议:
WLAN室外覆盖应通过有针对性、分布式的的热点覆盖方式实现,暂不以城市大范围连续覆盖为目标。
室外覆盖特点及建议,WLAN室外广域覆盖定位:
农村区域:
按需建设,通过室外WLAN建设吸收农村PC数据流量,作为进入农村宽带市场的有效手段。
室外覆盖室内:
作为室内建设存在难度、回传资源受限区域的补充及替代手段;也可应用于小区宽带的补充手段。
室外高业务量热点:
纯室外场景覆盖,按需建设,用来吸纳2/3G高业务量地区的数据业务。
农村宽带接入,城区室外覆盖室内,室外高业务量热点,当前WLAN建设仍以面向室内场景为主,室外场景为辅,满足数据分流效果。
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- WLAN 干扰 分析 抗干扰 技术 方案 广域 覆盖