WLAN网络扩容解决方案（室内分布系统）
盐城电信分公司无线维护中心
崔新宇
目录
一、概述
无线局域网（WLAN）经过几年的建设已初具规模，基本涵盖了所有的热点地区覆盖（包括室内、室外）。前期由于WLAN的用户规模还比较小，且考虑到投资成本，之前的WLAN室内建设基本与原室分系统（CDMA、GSM等）进行合路。在现有的室分系统中，一般使用的WLAN AP设备输出功率为20dBm和27dBm ，由于其输出功率比较低，使得一个AP设备带的室分楼层不多，多为一个楼层用一个AP设备进行合路，楼层规模比较大的分别采用2个AP进行合路覆盖。
随着WLAN用户规模的扩张，或者某些WLAN热点地区会出现周期性的某一时间段用户数突发的增长，这就出现了AP容量紧张的情况（一般一个AP下挂25～30个用户）。一个AP覆盖一个楼层的情况，已不能满足多用户数接入Internet的需求。
因此，对现有有WLAN容量需求的热点室分系统进行WLAN容量扩容，使用户能轻松的登录Internet，已成为运营商当前一件刻不容缓的事情。
二、WLAN网络扩容可行性分析
WLAN网络扩容思路
WLAN网络容量不足的扩容问题，不同于其他移动通信网络。如果把WLAN网络等同或类似移动网络来看待，则处于WLAN网络最边缘的设备AP，可以看作类似于移动通信网的BTS、Node B设备。不难看出，BTS、Node B设备可以通过增加载频、载波或网络升级等手段来达到增加容量的目的，而AP设备则无法通过类似的手段实现网络容量的增加。就目前的WLAN网络来看，要实现WLAN网络容量的增加，唯一可行的办法就是通过增加AP 数量，来满足不断增长的用户数接入需求。
1个AP正常可同时下挂25～30个用户，2个AP即可同时下挂50～60个用户。可见，增加1个AP即可实现WLAN网络容量扩大1倍。本方案考虑用WLAN双信道合路器（为区别于其他双频合路器，称之为双信道合路器）将2个AP进行合路后，再接入原有的室内分布系统，以实现WLAN容量的增加，满足更多用户的接入要求。
WLAN网络频谱如下图：
图1，WLAN 网络频谱图
由上图可知，WLAN 网络共有13个信道（中国为1～11信道），但彼此相互不交叉而独立的信道只有1、6、11共3个信道。在现网的WLAN 网络建设中，为避免AP 设备彼此之间的干扰，也通常采用这3个常有的信道进行网络规划。在现网的WLAN 网络中增加一个AP ，就意味着可能出现一个重复的信道。因此，在WLAN 网络扩容时，既要考虑现有WLAN 网络的部署情况，同时也要充分考虑2个AP 合路的干扰情况。为此，WLAN 双信道合路器的选择就显得尤为重要，在满足2个AP 合路的同时，也要满足2个AP 之间干扰的隔离度要求。所以，WLAN 双信道合路器在技术可实现层面上，一般选择WLAN 网络1和11信道进行合路。
2个AP 合路示意图如下：
图2，AP 合路示意图
WLAN 双信道合路器技术指标如下：
名称 WLAN 双信道合路器
频率范围(MHz)
通路1：2401-2423（1信道） 通路2：2451-2473（11信道）
指标 带内插损(dB)
通路1：≤ 通路2：≤ 带内波动(dB)
通路1：≤
通路2：≤
带外抑制(dB)
通路
≥65@≤2387 MHz
1信道
11信道
AP合路干扰分析
由于2个AP的合路属于频带内合路，因此，对于2个AP的合路干扰，主要考虑2个AP之间的带内杂散干扰和阻塞干扰。
（1）杂散干扰分析
根据中国电信集团公司企业技术标准——《中国电信WLAN热点接入设备技术要求（200912暂行）》中“关于WLAN AP设备接收灵敏度的规定如下：
①在模式下：
1.对于11Mbps CCK调制，<-84dBm，@8%FER（PSDU＝1024Bytes）；
2.对于 CCK调制，<-87dBm，@8%FER（PSDU＝1024Bytes）；
3.对于2 Mbps DSSS/DQPSK调制，<-88dBm，@8%FER（PSDU＝1024Bytes）；
4.对于1 Mbps DSSS/DBPSK调制，<-90dBm，@8%FER（PSDU＝1024Bytes）。
②在模式下:
对于OFDM、DSSS-OFDM方式，接收机门限电平应符合表 9-1要求。当采用1000字节长的PSDU，某一数据速率下接收信号电平为相应的门限电平时的误帧率（FER）应低于10%。
表9-1 频段OFDM、DSSS-OFDM 方式接收机性能
对于大功率设备，要求接收机性能在以上要求的基础上，再高3-5dB以上，以确保覆盖边缘区域的用户终端的上行传输。
行业规定，WLAN AP杂散指标如下：
实际测试，WLAN AP带内杂散指标如下：
图3，AP 1信道满功率发射，落在11信道的杂散
图4，AP 11信道满功率发射，落在1信道的杂散
根据以上条件，可以计算出对应杂散隔离度为：
MCL≥Pspu－10Log ( W Interfering / W Affected )－Pn
其中：
MCL为隔离度要求，单位dB
Pspu为干扰基站的杂散辐射电平，单位为dBm
W Interfering为干扰电平的测量带宽，单位为kHz
W Affected 为被干扰系统的信道带宽，单位为kHz
Pspu－10Log ( W Interfering / W Affected )为干扰基站在被干扰系统信道带宽内的杂散辐射电平
Pn为被干扰系统的接收灵敏度，单位为dBm（根据中电信企业标准取
-90dBm）
则，
根据行业标准计算出来的MCL≥-33—10 Log（100/22000）—-90=
根据实际测试计算出来的MCL≥-50—10 Log（100/22000）—-90=
（2）阻塞干扰分析
干扰信号如果没有落在正在使用的WLAN载波的邻道中，则它对WLAN接收机的影响可以不考虑。如果干扰信号落在正在使用的WLAN载波的邻道中，则干扰信号功率应比WLAN的发射功率小16dB以上。即系统间阻塞隔离度为：
MCL≥16dB
（3）干扰分析小结
依据以上分析，本次使用的WLAN双信道合路器带外抑制达65dB，两端口间的隔离度达70dB，完全可以满足2个AP合路的要求，保证彼此之间不相互干扰。
本实验通过搭建一个模拟的两AP合路系统，使用业界常用的的测试软件Chariot对AP最关键的指标——吞吐量，进行实际测试。同时通过本次测试验证以上方案的可行性。（1）测试原理图
图5，实验室测试原理图
图6，实验室测试图
（2）测试数据
打流量测试图：
图7 图8
图9 图10
图11 图12
图13 图14
图15 图16
图17 图18
（3）实验室测试小结
通过以上实验室测试数据分析，可以得出2个AP通过WLAN双信道合路器进行合路，下行容量可达45Mbps以上，是单个AP吞吐量的2倍左右。这也进一步验证WLAN容量的增加，可以通过WLAN专用合路器对AP进行合路达到增加容量目的，同时也反面验证了以上干扰分析的正确性，说明只要使用符合技术要求的WLAN专用合路器，2个AP就可以安全共享原有室内分布系统。
现网验证测试
在东街省电信大楼4楼、8楼现网，分别进行双AP+双信道合路器接入验证测试。现网主要通过长时间网络流量、用户数统计，异常告警观察等手段验证本方案可行性。
取安装前、安装后一段时间运行的网管数据，验证双信道合路器接入后底下用户接入正常。
已经通过一周的运行观察，网管回复可以确定底下用户接入正常，无投诉告警。原东街口电信大楼接入用户较多，用户使用较敏感，容量类问题投诉较多。可以继续观察统计。
因为在现网测试，不能影响其正常工作，故采取无线客户端接入AP打流量方式，同时也有可能因为现网上有其它用户接入，故其测试结果仅作参考。
图19 图20 图21 图22
本测试从用户端进行业务测试，感知业务使用是否正常，是否有干扰。由于测试限制，本次仅使用两台笔记本电脑测试。建议在两台AP 下，
30个以上用户同时使用情况下，了解用户使用感知。
由于胖AP 只能限制最大接入用户数，无法实现负载均衡，故在现网测试时，发现一
台AP上接入用户9个，另一台AP接入用户数3个。建议升级到AC+瘦AP方式，实现两台合路AP上用户负载均衡。
三、WLAN网络扩容工程实现
根据对现有WLAN室内分布系统的组网方式进行分析，WLAN网络扩容工程可以很简单的实现，并不需要太大的工作量。只要在原来装WLAN AP的位置增加1个AP、1个WLAN 双信道合路器和若干跳线，实现原有AP和新增AP合路后（如图23，蓝色线圈所示），再与原来的室分系统进行合路，即可实现WLAN网络扩容工程。
WLAN网络扩容工程平滑演进如下图：
图23，WLAN网络扩容平滑演进示意图