无线城市建设中WLAN室外覆盖规划设计与路径损耗模型研.doc
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《无线城市建设中WLAN室外覆盖规划设计与路径损耗模型研.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《无线城市建设中WLAN室外覆盖规划设计与路径损耗模型研.doc(32页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、无线城市建设中WLAN室外覆盖规划设计与路径损耗模型研究摘要无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它利用射频(RF)技术,取代旧式的双绞线构成局域网络,提供传统有线局域网的所有功能。无线网络所需的基础设施不需再埋在地下或隐藏在墙里,并且可以随需移动或变化。WLAN已经成为宽带接入的有效手段之一,使用WLAN的区域及其承载的业务愈来愈多。为了更好地构建理想中的无线网络,我们需要进行合理的布局规划,而为了能够合理地进行布局规划,我们首先要对WLAN的路径损耗模型进行计算分析。本文首先分析了现在常用的几种路径损耗模型,然后用COST-231-Walfisch-Ikegami模型来分别计算
2、分析在大城市密集城区环境下不同的街区轴线和连接发射机和接收机天线的夹角,不同的移动台有效天线高度,不同的街道宽度对路径损耗的影响,得到以下三条结论(1) 将 WLAN 室外覆盖系统可容忍最大路径损耗值作为参考进行系统基站AP 的布局规划, 可进行立体网布局, 低天线高度的 AP 负责街道、广场和低楼层覆盖, 高天线高度的 AP 负责对较高 楼层的覆盖;(2) 为了扩大单 AP 的覆盖范围, 考虑使用高功率、高接收灵敏度的 AP/ 基站, 同时考虑使用高增益的天线/ 智能天线或塔顶放大器来提高系统可容忍最大路径损耗值, 从而实现有效的 WLAN 信号覆盖;(3)在街道宽度较小的地区部署WLAN网
3、络时,离屋顶下沿最近的衍射引起的衰落比较明显,必须考虑给接收信号强度一个合适的衰落储备,以保证用户接收到的信号质量。然后对- 模型进行分析计算,对两个模型进行对比,进一步印证了以上三条结论,并分析了在不同场景下两大模型的优劣,从而为无线局域网规划时的路径损耗模型选用以及布局策略提供了有价值的参考信息。 关键词:WLAN ;室外覆盖规划与设计; 路径损耗 ;COST231-Walfish-Ikegami模型; 模型AbstractWLAN is a new technology that combined with computer network technology and wireless
4、 communication technology. It uses radio frequency (RF) technology, to replace the old twisted pair constitute a local area network, to provide all the functions that traditional wired Network provided.Wireless network infrastructure do not need to be buried or hidden in the wall, and can move or ch
5、ange with Customers need .WLAN has become one of the effective means for broadband access, more and more region deployed WLAN and more and more business carried by WLAN .In order to construct the ideal wireless network, we need to carry on the reasonable layout, and to be able to reasonably layout p
6、lanning, we should first of all to do the WLAN path loss models calculation and analysis.This paper first analyzed several commonly used path- loss model, and then selected the COST231-Walfish-Ikegami model to analyze how the loss-path changed with the three Impact factor-the angle between Block axi
7、s and the line that connected the transmitter and the receiver,the Mobile stations Height and the Street width .then we get out the following three conclusions: (1)when we put the WLAN outdoor coverage systems maximum tolerate path -loss value as a reference to planning our systems AP layout plannin
8、g, we can three-dimensional network layout,low antenna height of the AP is responsible for streets, squares and low-floor coverage,while high antenna height of the AP is responsible for covering the upper floors; (2) in order to expand the coverage of a single AP, we may consider to use the AP/ base
9、 station that have high power and high receiver sensitivity ,at the same time to achieve effective WLAN signal coverage ,we need to taking account of the high gain antennas / smart antenna or tower-mounted amplifiers to improve the systems tolerated maximum path loss value; (3) when deploying WLAN n
10、etworks in areas with smaller width of the street , the path-loss that caused by the diffraction from the nearest roof-along is more obvious ,so we must consider to give the received signal strength a fading margin to ensure the users signal quality. Then I analyzed the COST231-Hata model , comparin
11、g the two models, and further more confirms the conclusion of the above three references, at the same time I analyzed the pros and cons of the two models in different settings so as to provides some valuable reference information for the path loss model selection and layout strategy in wireless LAN
12、planning.Key words: WLAN;outdoor coverage planning and design;path loss; COST231-Walfish-Ikegami model; COST231-hata model目录第一章 绪论11.1 课题来源11.2 国内外研究现状1第二章 无线城市建设中WLAN室外覆盖规划设计32.1无线城市简介32.2 WLAN简介32.2.1无线局域网的优点32.2.2无线局域网的理论基础42.2.3无线局域网的不足之处52.3 WLAN协议标准52.3.1IEEE802.11系列协议52.3.2 蓝牙规范(Bluetooth)72.
13、3.3 HomeRF标准72.3.4 HyperLAN/2标准72.4 无线局域网标准的比较82.5无线网络管理问题82.6 WLAN的室外覆盖环境82. 7 WLAN室外覆盖规划设计102.7.1 无线局域网的主要组件102.7.2 两大基本的WLAN的网络结构102.7.3 无线局域网室外覆盖方式10第三章 常用的WLAN路径损耗模型介绍123.1 标准宏小区(Standard MacroCell Model)传播模型123.2 Hata 模型143.2.1.Okumura-Hata 模型143.2.2 COST-231-Hata 模型153.3 CCIR 模型153.4 COST-231
14、-Walfisch-Ikegami 模型163.4.1 视距传播的情况163.4.2 非视距传播的情况163.5 小结18第四章 基于COST-231-WALFISCH-IKEGAMI 模型对不同城市环境下路径损耗的计算与分析194.1 COST-231-Walfisch-Ikegami 模型初步分析194.2 对COST-231-Walfisch-Ikegami 模型中最近阴影损耗的计算分析20第五章 COST-231-WALFISCH-IKEGAMI 模型与COST-231-HATA模型应用的对比分析235.1 用cost231-hata模型对大城市密集市区的路径损耗的预测分析235.2
15、COST-231-Walfisch-Ikegami 模型与COST-231-hata模型的对比分析23第六章 WLAN 室外覆盖规划建议25总 结25参考文献26致谢2828第一章 绪论1.1 课题来源WLAN是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它利用射频(RF)技术,取代旧式的双绞线构成局域网络,提供传统有线局域网的所有功能。无线网络所需的基础设施不需再埋在地下或隐藏在墙里,并且可以随需移动或变化。目前WLAN已经成为宽带接入的有效手段之一,使用WLAN的区域及其承载的业务愈来愈多。为了更好地构建理想中的无线网络,我们需要研究不同室外场景下WLAN覆盖的规划与设计方法,而为了确保规划与设
16、计能很好地应用于实际场景,我们有必要研究其路径损耗。WLAN室外覆盖规划设计,是为了合理地利用给定的资源,高效地组建起一个可以很好地满足客户需求的WLAN,而研究WLAN的路径损耗,则是为了确保在进行室外覆盖规划与设计时有据可依。因为只有在一定范围内的损耗是可以接受的,超过容忍范围,所规划的WLAN将没有实际应用价值。1.2 国内外研究现状无线通信系统中获取信道模型的方式有两种,一是考虑到传播环境的严格的物理信道;一是采用试验的方法,首先测量出各种环境下的传播特性,然后基于各种环境量导出的统计模型。而大多数实际应用的模型实际上是结合了上述两种方法得到的。 国外WLAN技术研究起步早,应用上也早
17、。最早的无线局域网体系可以追溯到50年前第二次世界大战期间。当时,美国陆军研发出了一套无线电传输技术,采用无线电信号进行资料的传输。这项技术令许多学者产生了灵感。1971年,夏威夷大学的研究员创建了第一个无线电通讯网络,称作ALOHNET。这个网络包含7台计算机,采用双向星型拓扑连接,横跨夏威夷的四座岛屿,中心计算机放置在瓦胡岛上。从此,无线网络正式诞生。 由于国外理论研究与实际应用都较早,所以国外在室外覆盖规划设计与路径损耗研究上已经探索了很多年了,而且取得了一大批研究成果,目前常用的WLAN路径损耗模型Okumura-Hata模型,COST231-Walfish-Ikegami模型,Lon
18、gley-Rice模型,Durkin模型,Egli模型和Lee模型等都由国外学者提出。我国无线局域网技术在19901995年间开始建立基本概念,在19952000年间开始对其进行初步的技术分析与应用研究,2000是我国无线局域网研究的一个重要时间点,从这一年起,直到2010年末每年发表的无线局域网相关方面的论文数都超过1000篇,且论文的研究重点从基本的实际部署需要出发,20002005年侧重于解决在实际网络部署中遇到的信号覆盖,接入,布线等问题。20062010年则侧重于对前五年中的一些实际应用方案进行改进,并开始关注无线网络的安全问题,其未来的发展方向问题。而20112012年3月底为止,
19、研究的侧重点在于扩大无线局域网的功能,将IP通信技术与流媒体技术融入无线局域网中,为无线局域网开发安全芯片,安全算法等,还加大了对不同网络融合的研究。但与国外比起来我国在WLAN研究与应用上仍然相对滞后,尤其是在一些协议开发与算法开发上,主要是在国外研究的基础上进行改进,发展出适合我国实际应用环境的规划与设计程序,开发出灵活的方法对国外模型中一些参数进行适当的修正。第二章 无线城市建设中WLAN室外覆盖规划设计2.1无线城市简介 无线城市是指利用多种无线接入技术,为整个城市提供随时随地随需的无线网络接入。业内人士则认为,无线城市,首先是一张多层次、全覆盖、具有宽带、泛在、融合特性的信息网络,使
20、得用户根据应用和场景自由切换,随时接入最佳网络,为市民构建一个能够便捷、安全、迅速接入信息世界的通道,它是所有数字化、智慧化信息应用的基础;同时无线城市也是一张融合了互联网、移动互联网和物联网的信息应用平台,通过聚合大量信息内容和应用,能够为市民的购物、出行、学习、教育、保健等方面提供便利,能为为企业的开张、销售、宣传、管理等方面提供有力工具,能够为政府的政务公开、监督、城市管理等方面提供有益帮助。目前用来组建无线城市的无线网络技术有蓝牙技术,无线局域网技术,无线城域网技术。蓝牙技术适用于小范围的无线网络的组建,主要用于实现无线个人网,方便个人将旁边的设备无线互联。无线局域网技术主要用于组建一
21、定区域范围内的无线网络,可以提供现有的有线局域网的所有服务,可以快速灵活地进行部署。而无线城域网主要使用Wimax技术来构筑大范围的无线网络,用来实现城市范围内的广域无线网络,方便城市人们可以随时随地接入网络。2.2 WLAN简介 无线网络的历史起源可以追溯到50年前第二次世界大战期间。当时,美国陆军研发出了一套无线电传输技术,采用无线电信号进行资料的传输。这项技术令许多学者产生了灵感。1971年,夏威夷大学的研究员创建了第一个无线电通讯网络,称作ALOHNET。这个网络包含7台计算机,采用双向星型拓扑连接,横跨夏威夷的四座岛屿,中心计算机放置在瓦胡岛上。从此,无线网络正式诞生。 2.2.1无
22、线局域网的优点 (1)灵活性和移动性。在有线网络中,网络设备的安放位置受网络位置的限制,而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。无线局域网另一个最大的优点在于其移动性,连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。(2)安装便捷。无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点设备,就可建立覆盖整个区域的局域网络。(3)易于进行网络规划和调整。对于有线网络来说,办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程,无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。(4)故障定位容易。有线网络一旦出现物理故障,
23、尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断,往往很难查明,而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障,只需更换故障设备即可恢复网络连接。(5)易于扩展。无线局域网有多种配置方式,可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络,并且能够提供节点间漫游等有线网络无法实现的特性。由于无线局域网有以上诸多优点,因此其发展十分迅速。最近几年,无线局域网已经在企业、医院、商店、工厂和学校等场合得到了广泛的应用。 2.2.2无线局域网的理论基础目前,无线局域网采用的传输媒体主要有两种,即红外线和无线电波。按照不同的调制方式,采用无线电波作为传输媒体的无线局域网又可分为扩频方式与窄带调制
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 无线 城市 建设中 WLAN 室外 覆盖 规划 设计 路径 损耗 模型
![提示](https://www.deliwenku.com/images/bang_tan.gif)
限制150内