一、无线网络覆盖。
①网络覆盖设计涉及到规划网络覆盖范围和范围内信号强度。
②衡量覆盖范围的指标:覆盖半径和覆盖距离。
1.覆盖范围
①AP通过天线发射无线信号,在天线周围产生无线网络覆盖,信号传得越远,信号强度就变得越弱。
②通常把天线周边信号强度大于网规指标值的区域称为无线网络覆盖范围。
③网络覆盖范围边缘的场强称为边缘场强,例如:普通覆盖区信号强度指标值为-65dbm,网规设计时边缘场强就要大于等于-65dbm。
网络覆盖范围(全向天线俯视图)
2.覆盖半径。
①全向天线使用覆盖半径来衡量覆盖范围。
例如:以吸顶安装的全向天线AP为例,AP安装高度通过工勘量得知,信号的有效传输距离可以基于边缘场强计算得出,计费方法在后续更新中发出。当高度和有效传输距离确定后,即可计算出覆盖半径,进而可以得知网络信号有效覆盖范围。
覆盖半径
3.覆盖距离。
①定向天线使用覆盖距离来衡量覆盖范围。
例如:以室外抱杆安装的定向天线AP为例,天线到覆盖范围边缘的有效传输距离可以通过公式计算得出,天线高度通过工勘测量得知。
覆盖距离
网络覆盖范围(定向天线俯视图)
二、功率和信号强度。
1.功率和信号强度基本概念。
①在无线网络中,使用AP设备和天线来实现有线和无线信号互相转换。
例如:有线网络侧的数据从AP设备的有线接口进入AP后,经AP处理为射频信号,从AP的发送端(TX)经过线缆发送到天线,从天线处以高频电磁波(2.4GHz或5GHz频率)的形式将其发送出去。高频电磁波通过一路舟车劳顿的奔波后,到达无线终端位置,由无线终端的接收天线接收,再输送到无线终端的接收端(RX)处理。反之,从无线终端的发送端(TX)发出去的数据,也是按照上述的流程,逆向处理一遍,输送该AP的接收端(RX)。
有线无线信号转换
②在发送和接收天线之间的信号即是无线信号,信号强度在无线信号传输过程中会逐渐衰减。
基本概念
(1)①和⑦表示射频发送端处的功率,单位是dBm。
(2)②和⑥表示连接天线的转接头和馈线等线路损耗,单位是dB。
(3)③和⑤表示天线增益,单位dBi或dBd。
(4)④表示路径损耗和障碍物衰减,是发送和接收天线之间的信号能量损耗程度,但是为dB。
射频发射功率:①表示AP端的射频发射功率,⑦表示无线终端的射频发射功率。在网规设计时,注意发射功率与天线增益之和不要超出国家码限制的最大值。
EIRP:有效全向辐射功率EIRP,即天线端发射出去时的信号轻度,EIRP=①-② ③。
RSSI:接收信号强度指示RSSI,指示无线网络覆盖内某处位置的信号强度,是EIRP经过一段传输路径损耗和障碍物衰减后的值。网规遇到的信号强度弱问题就是指RSSI弱,没有达到指标要求值,导致无线终端接收到很弱的信号甚至接收不到信号。
下行信号强度:是指无线终端接收到AP的信号强度,下行信号功率=①-② ③-④ ⑤-⑥。
上行信号强度:是指AP接收到无线终端的信号强度,上行信号功率=⑦-⑥ ⑤-④ ③-②。
在不考虑干扰、线路损耗等因素时,接收信号强度的计算公式为:
接收信号强度=射频发射功率 发射端天线增益-路径消耗-障碍物衰减 接收端天线增益
当除路径损耗外的其他参数确定后,就可以确定路径损耗,再根据有效传输距离和路径损耗的关系,计算出有效传输距离。
2.常用单位。
①dB:是一个纯计数单位,它的计算公式为dB=10lg(A/B)
当A和B表示两个功率时,dB就表示两个功率的相对值。
例如:A的功率为100mW,B的功率为10mW,则10lg(100/10)=10dB。表示A比B大10dB。
②dB主要作为信噪比及损耗的单位。
常见dB和A/B对应关系。
dB | A/B |
40 | 10000 |
30 | 1000 |
20 | 100 |
17 | 50 |
10 | 10 |
6 | 4 |
3 | 2 |
1 | 1.25 |
0 | 1 |
-1 | 0.8 |
-3 | 0.5 |
-6 | 0.25 |
-10 | 0.1 |
-17 | 0.02 |
-20 | 0.01 |
-30 | 0.001 |
-40 | 0.0001 |
dBm:分贝毫瓦,是功率值与1mW的比值,表示功率绝对值的单位。m表示mW,dBm可以与功率单位mW相互转换,计算公式为:dBm=10lg(功率值/1mW)。
常见dBm和功率值对应关系。
dBm | 功率值(mW) |
40 | 10000 |
30 | 1000 |
20 | 100 |
17 | 50 |
10 | 10 |
6 | 4 |
3 | 2 |
1 | 1.25 |
0 | 1 |
-1 | 0.8 |
-3 | 0.5 |
-6 | 0.25 |
-10 | 0.1 |
-17 | 0.02 |
-20 | 0.01 |
-30 | 0.001 |
-40 | 0.0001 |
①通常使用dBm作为射频发射、接收功率和射频噪声的单位。
dBi和dBd都是表示功率增益的单位,两者都是相对值,但是它们的参考基准不同。
dBi:相对于点源天线的功率增益,在各方向的辐射是均匀的。
dBd:相对于阵子天线的功率增益。
一般认为,表示同一个增益,用dBi表示出来比用dBd表示出来要大2.15。