WiFi网络室内分布式合路系统设计及部署指导
一、 WiFi网络合路系统设计的原理理解
WiFi合路系统是将WiFi系统的无线信号通过合路器馈入其它无线网络(如PHS、GSM、3G等)的天馈系统,实现多个无线网络共有天馈系统的方式,达到覆盖目标区域的目的。
在合路系统中,由于天馈系统要传输两个以上无线网络不同频段的无线信号,所以需要保证整个天馈系统(包括馈线、射频器件、天线等)的工作频段能够满足各个合入信号的要求,必要时需要对原有的天馈系统进行扩频改造。
二、 室分系统中个系统的频率分布
运营商常用的无线系统(除WiFi外)频谱资源如下:
802.11b/g使用的2400MHz~2483.5MHz是运营商各无线系统中较高的频段。而根据电磁波传播特性得知,电磁波的频率越高,能够传播的距离越小。因此在进行多网合一时,还需要考虑各频段无线信号覆盖范围上的差异。
三、 WiFi信号和2G/3G信号共用天馈的相互影响分析
在WiFi与2G/3G共用天馈室内覆盖应用中,通过双/三频合路器将信号合入一个天馈系统,同时合路器利用对不同系统的隔离来解决干扰问题。
杂散干扰是多系统共用室内分布式系统的主要干扰,由于杂散干扰与频率间隔有密切关系,频率间隔越大杂散干扰的影响越小。因此对于GSM、TD-SCDMA和WiFi系统的合路来说, TD-SCDMA和WIFI间的干扰是主要因素,GSM频段由于相隔较远,杂散干扰问题很容易解决。TD-SCDMA采用880MHz-1920MHz /2010MHz-2025MHz /2300MHz-2400MHz三个频段,其中2300MHz-2400MHz频段紧靠WiFi频段,干扰问题是需要重点考虑的,滤波合路器是解决系统间干扰的有效途径。
TD-SCDMA基站的灵敏度达到-108dBm左右,WiFi系统一般小于-95dBm,而且,TD-SCDMA系统的杂散要求比WiFi系统更严格。因此TD-SCDMA与WiFi间的干扰主要考虑WiFi对TD-SCDMA的干扰。由于频率间隔越大,杂散干扰越小,我们仅考虑TD-SCDMA采用2.3~2.4GHz频段的极端情况。按照WiFi相关认证标准,在2300~2400MHz频段的杂散要求低于-30dBm/MHz,按照TD-SCDMA系统灵敏度-108dBm,并保证7dB的裕量,得到WiFi与TD-SCDMA系统间的隔离度要求:
-30-(-108) +7=85dB
按照常要3频合路器的隔离度指标值,TD-SCDMA频率在2370MHz的情况下,与WiFi采用1信道时的隔离度大于80,仍不满足上述隔离度要求。因此,在WiFi与TD-SCDMA合路的情况下,TD-SCDMA不要使用2370MHz以上的频段,且WiFi与TD-SCDMA不同时使用处于边界的信道(即WiFi用1信道时,TD-SCDMA不用接近2370MHz的频段)。
根据协议要求,TD-SCDMA在WiFi频段范围内的杂散指标<-30dBm/MHz,折合到WiFi的频带是:-16.6dBm/22MHz。WiFi的灵敏度最高约-95dBm,若考虑7dB裕量,隔离度要求:
-16.6-(-95) +7=85.4dB
与TD-SCDMA对WiFi的隔离度要求基本相当。
综上分析说明,只有WiFi采用1信道(2412MHz),且移动3G采用2370MHz的高频段极端情况下,系统间有一定的干扰,只要避免这种极端情况,WiFi和移动的2G/3G系统合路方案,对移动原有的业务没有影响。
四、 WiFi网络合路设计及部署注意事项
n 根据实测经验,在室内分布式系统中天线口(进入天线之前)的WiFi信号功率在10dBm左右比较理想,受天馈系统拓扑结构限制,不可能保证信号完全均匀分配,实际要求天线口信号功率最小不低于5dBm;
n 由于WiFi信号的线缆衰减和空间衰减都略高于3G/GSM/CDMA信号,如果在已有的3G/GSM/CDMA室内分布式系统中加入WiFi信号覆盖,要求AP合路点的发射功率至少不低于3G/GSM/CDMA信号功率,这样才能获得基本相当的覆盖范围;
n 在已有PHS/3G/GSM/CDMA室内分布式系统的情况下, AP合路点必须在有源设备(主要是干放)后一级,因为有源设备不能通过WiFi信号;
n 天馈系统的所有无源器件(包括功分器、馈缆、跳线等)必须能支持WiFi频段(2.4GHz~2.4835GHz),且衰减控制在一定范围内;
n 一般不建议在AP的后面增加WiFi功放,以提高WiFi功率,在需要增大WiFi功率时,可以考虑采用大功率AP进行合路;
n 受用户数的限制,单个AP所接天线数建议不超过15个(假设一个天线接入一个用户),极端情况下不超过25个;
n AP安装位置应保证以太网线可达(与接入交换机之间小于100米),在无POE交换机的情况下应保证能提供本地供电。
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