劉子揚(yáng)

（北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 100073）

WLAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)與軟件仿真比較

劉子揚(yáng)

（北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 100073）

在WLAN網(wǎng)絡(luò)部署中，有兩種可行的接入點(diǎn)規(guī)劃方案：一種是基于全部實(shí)際測(cè)量結(jié)果的手動(dòng)部署方案，另一種是采用基于傳播模型仿真軟件工具進(jìn)行模擬和部署設(shè)計(jì)。分析上述兩種方案的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)，并利用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和說(shuō)明。通過(guò)比較，當(dāng)設(shè)計(jì)規(guī)模比較大的WLAN網(wǎng)絡(luò)時(shí)，采用基于傳播模型仿真的方案具有較大優(yōu)勢(shì)。

無(wú)線局域網(wǎng)；現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)；傳輸建模；軟件仿真

1 概述

近年來(lái)，無(wú)線局域網(wǎng)WLAN作為一種靈活的通信系統(tǒng)得到廣泛的部署和應(yīng)用，成為高速無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾夹g(shù)之一。無(wú)線局域網(wǎng)利用空口進(jìn)行信息傳輸，可以大量減少有線接口的使用，并在覆蓋范圍內(nèi)允許用戶移動(dòng)位置，大大提升了用戶在各種場(chǎng)景下的使用體驗(yàn)。

目前最常用的無(wú)線局域網(wǎng)是采用符合IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)［1］，該標(biāo)準(zhǔn)分成兩個(gè)主要層次：媒體接入控制層（medium access control layer，MAC）和物理層（physical layer， PHY）。這種分層方式不但可以在協(xié)議層面上對(duì)功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行簡(jiǎn)化，更重要的是可以在同一個(gè)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中允許采用幾種不同的射頻（radio frequency，RF）傳輸技術(shù)。

無(wú)線信號(hào)室內(nèi)傳輸在傳輸距離和環(huán)境復(fù)雜程度上與室外場(chǎng)景有很大的不同，室內(nèi)無(wú)線環(huán)境的特點(diǎn)是傳輸功率較小、覆蓋距離更近、環(huán)境變動(dòng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響較大。不同的建筑物，其室內(nèi)布置、采用的材料、結(jié)構(gòu)、尺寸和應(yīng)用類型等不同，傳播環(huán)境也不同。即使在同一個(gè)建筑物內(nèi)的不同位置，傳播環(huán)境也不盡相同，甚至差別很大。

對(duì)于一個(gè)小型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)而言，根據(jù)設(shè)備制造商提供的覆蓋參數(shù)即可確定AP設(shè)備部署方案。但對(duì)于一個(gè)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的部署，就需要一個(gè)更為可靠的過(guò)程來(lái)保證無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)（包括比特速率，網(wǎng)絡(luò)容量和干擾等）。一般來(lái)說(shuō)，部署網(wǎng)絡(luò)有兩種方案：一是采用現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)的方式獲取大量的測(cè)試結(jié)果，通過(guò)對(duì)測(cè)試結(jié)果的分析，確定AP部署位置；二是利用基于傳播模型的軟件仿真結(jié)果，確定AP部署位置。本文首先對(duì)上述兩種方法進(jìn)行詳細(xì)介紹，然后在第四章給出優(yōu)劣分析和對(duì)比結(jié)果。

2 現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)使用裝有測(cè)試軟件的終端或者采用專門(mén)的wifi測(cè)試儀對(duì)已有WLAN網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，包括覆蓋范圍、傳輸性能等進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，其首要目標(biāo)是通過(guò)實(shí)際測(cè)量獲取足夠數(shù)據(jù)，確定AP設(shè)備的數(shù)目和部署配置，從而保證足夠的覆蓋能力。

勘測(cè)的基本過(guò)程主要由兩部分構(gòu)成：首先將AP設(shè)備部署在臨時(shí)的位置上，可選用逐點(diǎn)部署或全網(wǎng)預(yù)部署的方式建立初始網(wǎng)絡(luò)；隨后采用現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)的方式測(cè)量WLAN覆蓋以及服務(wù)質(zhì)量（QoS），根據(jù)測(cè)量的結(jié)果，對(duì)AP設(shè)備的位置以及配置進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，并且可能會(huì)增加新的AP設(shè)備，上述兩個(gè)過(guò)程不斷迭代并且最終形成一個(gè)合理的方案。

2.1 QoS和信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量

根據(jù)ITU-T標(biāo)準(zhǔn)E.800［2］中的定義，服務(wù)質(zhì)量是指“服務(wù)性能的集合，它決定了用戶的服務(wù)滿意度”。對(duì)數(shù)據(jù)的有效傳輸而言，最為關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)是時(shí)延、吞吐量、時(shí)延抖動(dòng)、帶寬以及丟包率，幾乎所有上述參數(shù)都主要依賴于接收信號(hào)強(qiáng)度。

吞吐量和時(shí)延是網(wǎng)絡(luò)性能的兩個(gè)基本參數(shù)，吞吐量是指從信源到信宿的數(shù)據(jù)傳輸量，而時(shí)延表示從發(fā)送數(shù)據(jù)到接收數(shù)據(jù)之間的延遲。抖動(dòng)表示從A點(diǎn)到B點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，從B點(diǎn)觀測(cè)到的接收數(shù)據(jù)的時(shí)間變化，上述變化可能由于傳遞路徑變化、網(wǎng)絡(luò)擁塞或者處理時(shí)延造成。丟包率表示無(wú)法達(dá)到目的地址數(shù)據(jù)包的百分比。QoS參數(shù)需要在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行測(cè)量，包括網(wǎng)絡(luò)中的有線和無(wú)線節(jié)點(diǎn)。

需要特別指出的是，傳輸時(shí)延對(duì)于寬帶體驗(yàn)是非常重要的，因?yàn)橐蛱鼐W(wǎng)采用傳輸控制協(xié)議（TCP）作為基本傳輸協(xié)議，協(xié)議要求數(shù)據(jù)包的接收者發(fā)送反饋消息。如果發(fā)送節(jié)點(diǎn)在一定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到來(lái)自接收節(jié)點(diǎn)的反饋信息，發(fā)送節(jié)點(diǎn)會(huì)認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)處于擁塞狀態(tài)，因此會(huì)降低發(fā)送數(shù)據(jù)包的速率。

2.2 測(cè)量設(shè)備和方法

在工程項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)中，通常會(huì)用到專業(yè)WLAN測(cè)量設(shè)備，這些專業(yè)設(shè)備專為無(wú)線局域網(wǎng)的掃描、分析和優(yōu)化而設(shè)計(jì)，用以獲取基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的誤包率、多徑和接收信號(hào)強(qiáng)度指示（received signal strength indication，RSSI）信號(hào)的水平等多種網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，并幫助用戶定位中心和鄰近的無(wú)線局域網(wǎng)接入點(diǎn)。此外，此類測(cè)量設(shè)備具有的帶內(nèi)干擾信號(hào)測(cè)量和多徑信號(hào)分析功能有助于設(shè)計(jì)和優(yōu)化WLAN無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

一般而言，只有具有相關(guān)專業(yè)背景和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)的工程師才能進(jìn)行復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行合理分析利用。這不僅由于復(fù)雜的測(cè)試實(shí)施過(guò)程，還包括由于環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)類型和發(fā)射天線的輻射特性等在時(shí)間和空間上的變化造成的測(cè)量不確定性，下一節(jié)將詳細(xì)討論這一問(wèn)題。

2.3 測(cè)量的不確定性

下面通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)展示一些在現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)方法中應(yīng)該考慮的問(wèn)題。試驗(yàn)中建立一個(gè)由兩個(gè)筆記本電腦構(gòu)成的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接（兩個(gè)電腦采用相同的無(wú)線網(wǎng)卡），兩臺(tái)筆記本電腦根據(jù)圖1中的位置進(jìn)行部署，分別在同一個(gè)走廊的兩個(gè)辦公室中。

1號(hào)筆記本進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，2號(hào)筆記本通過(guò)工具軟件以間隔1 s對(duì)接收信號(hào)強(qiáng)度和信噪比進(jìn)行測(cè)量和記錄，觀察周圍環(huán)境變化（門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉）和人員的移動(dòng)給接收信號(hào)帶來(lái)的影響。

圖1 筆記本通信試驗(yàn)仿真場(chǎng)景示意圖

首先在沒(méi)有人的情況下進(jìn)行測(cè)量，辦公室的門(mén)分別進(jìn)行打開(kāi)和關(guān)閉，筆記本的位置進(jìn)行了變化，用以觀察對(duì)接收信號(hào)強(qiáng)度的影響。在圖2中，可以明顯看出由于開(kāi)關(guān)門(mén)造成的5 dB接收信號(hào)強(qiáng)度差。少數(shù)幾個(gè)信號(hào)峰值是由于在走廊上偶爾經(jīng)過(guò)的人造成的。

圖2 不同情況下筆記本接收速率

當(dāng)旋轉(zhuǎn)并移動(dòng)筆記本的位置時(shí)，可以觀察到接收信號(hào)出現(xiàn)的明顯下降。當(dāng)使用手持設(shè)備時(shí)，上述現(xiàn)象更加明顯，因?yàn)槭殖衷O(shè)備的握持方式以及是否被人體遮擋都會(huì)對(duì)接收信號(hào)的強(qiáng)度產(chǎn)生顯著的影響。

隨后，在相同的環(huán)境下，對(duì)走廊中有人走動(dòng)情況下的接收信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量。在沒(méi)有人情況下和有人走動(dòng)情況下的接收信號(hào)強(qiáng)度對(duì)比如圖3所示，在有人走動(dòng)的情況下，接收信號(hào)強(qiáng)度的均值比沒(méi)有人走動(dòng)的情況下低了4.3 dB。

圖3 走廊中有人和無(wú)人情況下筆記本接收信號(hào)強(qiáng)度對(duì)比

當(dāng)辦公室的門(mén)處于開(kāi)啟狀態(tài)且走廊中有人走動(dòng)時(shí)，信號(hào)接收強(qiáng)度直方圖如圖4所示，從圖4中可以看出接收信號(hào)的強(qiáng)度變化達(dá)到20 dB。在實(shí)際環(huán)境中，接收信號(hào)的強(qiáng)度變化情況將比上述簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)展示的結(jié)果復(fù)雜的多。

圖4 接收信號(hào)強(qiáng)度分布示意圖

在室內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)過(guò)程中，本實(shí)驗(yàn)所反應(yīng)的問(wèn)題都應(yīng)該列入考慮因素中。一個(gè)簡(jiǎn)單的方法是將測(cè)量結(jié)果在空間、天線輻射角度等環(huán)境變量的維度上進(jìn)行平均，但是這會(huì)導(dǎo)致測(cè)量過(guò)程的復(fù)雜程度和消耗時(shí)間都有所上升。

3 傳輸建模

與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)相比，軟件仿真的方式在規(guī)劃部署無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)具有很多優(yōu)勢(shì)。仿真的方式通過(guò)驗(yàn)證多組網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置并從中獲取最佳方案，因此仿真軟件在分析和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)時(shí)需要有效的傳輸建模。在文獻(xiàn)［4］中總結(jié)了多種室內(nèi)傳播的信道模型，上述模型可以粗略分為兩類：確定性模型和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

3.1 確定性建模方法

確定或半確定性建模建立在電磁波物理傳播理論基礎(chǔ)上，例如射線追蹤模型是基于幾何光學(xué)的理論，通過(guò)簡(jiǎn)化的方式將電磁波的傳播類比為光線的射線。

確定性模型的輸出結(jié)果是每個(gè)確定位置的信道衰落值。一個(gè)確定性模型預(yù)測(cè)的覆蓋結(jié)果如圖5所示，從圖5中可以看出模型考慮了衍射和走廊產(chǎn)生的波導(dǎo)效應(yīng)。對(duì)于一個(gè)普通的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃而言，僅需要傳輸損耗這一參數(shù)就足夠了，然而進(jìn)一步提高仿真精度會(huì)帶來(lái)巨大的開(kāi)銷，仿真需要場(chǎng)景的細(xì)節(jié)（包括場(chǎng)景的3D模型，場(chǎng)景中遮擋物的電氣特性）參數(shù)往往都是很難獲取的。因此在實(shí)際的仿真過(guò)程中，往往很少使用確定性傳輸模型，這種模型更多的細(xì)節(jié)可以參考文獻(xiàn)［4］。

圖5 確定性模型室內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度仿真示意圖

3.2 經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒７椒?/p>

經(jīng)驗(yàn)和半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭饕趯?duì)典型場(chǎng)景大量測(cè)量的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，其中最具有代表性的模式是衰減因子模型（One-Slope model）和Multi-Wall模型，下文將詳細(xì)說(shuō)明。

在軟件仿真中，由于傳輸預(yù)測(cè)結(jié)果是基于簡(jiǎn)單的閉式表達(dá)式得到，因此經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃?jiǎn)單易用，并且模型要求輸入的環(huán)境參數(shù)也較為容易獲得，但同時(shí)模型結(jié)果不帶有精確位置信息。

根據(jù)文獻(xiàn)［6］，無(wú)線信號(hào)傳輸損耗LTOT可以用下式來(lái)表示：

其中L（P）（dB）是只依賴于位置P的平均傳輸損耗，χ（dB）是服從均值為0的隨機(jī)衰落。經(jīng)驗(yàn)和半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ涂梢杂脕?lái)估計(jì)平均路損值L（P），而在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中需要將隨機(jī)衰落考慮為一個(gè)鏈路預(yù)算的衰落余量。

3.2.1 衰減因子模型

衰減因子模型［6］（One-Slope，1SM模型）是在沒(méi)有建筑結(jié)構(gòu)詳細(xì)信息情況下計(jì)算平均信號(hào)衰落水平的方式。利用該模型計(jì)算的路損值的表達(dá)式是一個(gè)僅由發(fā)送機(jī)和接收機(jī)天線之間的距離作為參數(shù)構(gòu)成的函數(shù)：

其中L0（dB）是傳輸距離為1 m時(shí)的無(wú)線信號(hào)的衰落參考值，n是作為斜率的功率衰減因子（路損指數(shù)），d（m）表示距離。針對(duì)不同的無(wú)線環(huán)境，L0和n的取值有所不同，表1給出一組上述經(jīng)驗(yàn)參數(shù)值。

從表1中可以看出，功率衰減因子n高度依賴于建筑的類型或者室內(nèi)環(huán)境的結(jié)構(gòu)，因此它對(duì)信號(hào)覆蓋具有決定的作用。一個(gè)典型使用衰減模型進(jìn)行覆蓋預(yù)測(cè)的結(jié)果如圖6所示。

表1 功率衰減因子模型經(jīng)驗(yàn)參數(shù)表

圖6 功率衰減因子模型室內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度仿真示意圖

對(duì)比圖5和圖6，衰落因子模型預(yù)測(cè)時(shí)僅考慮信號(hào)水平隨著發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的距離，而沒(méi)有考慮室內(nèi)環(huán)境的實(shí)際結(jié)構(gòu)，因此衰減因子模型僅提供粗略的估計(jì)（標(biāo)準(zhǔn)差往往大于10 dB）并且選擇合適的功率衰減因子n是十分關(guān)鍵的。

功率衰減因子n根據(jù)建筑的類型以及室內(nèi)環(huán)境而變化。在自由空間中，路徑衰減與距離的平方成正比，即衰減因子為2；在建筑物內(nèi)，距離對(duì)路徑損耗的影響將明顯大于自由空間，對(duì)于全開(kāi)放環(huán)境下的n的取值為2～2.5，半開(kāi)放環(huán)境下n取2.5～3，封閉環(huán)境下n取3～3.5。模型在墻壁和障礙物分布均勻的環(huán)境下的預(yù)測(cè)結(jié)果最為準(zhǔn)確。

盡管功率衰減模型對(duì)于經(jīng)驗(yàn)參數(shù)的使用依賴性較強(qiáng)，但是在沒(méi)有室內(nèi)環(huán)境信息的情況下或者當(dāng)需要在短期內(nèi)給出一個(gè)初步設(shè)計(jì)時(shí)，該模型提供了一個(gè)有效的工具。

3.2.2 Multi-Wall模型

半經(jīng)驗(yàn)類型的Multi-Wall（MWM）模型［6］提供比功率衰減模型更加精確的仿真效果。仿真結(jié)果帶有具體位置信息，但需要將網(wǎng)絡(luò)部署環(huán)境的平面圖作為參數(shù)進(jìn)行輸入。

MWM模型的基本思想如圖7所示，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的路損值定義如下。

圖7 MWM模型建模原理示意圖

其中LFSL（dB）表示發(fā)射機(jī)和接收機(jī)天線距離為d（m）的自由空間傳輸損耗，kwi是指發(fā)射機(jī)和接收機(jī)天線之間第i種類型的墻的數(shù)目，kwi（dB）是第i種類型的墻的衰減因子，N表示墻的種類，kf表示發(fā)送機(jī)和接收機(jī)之間的樓層數(shù)，Lf表示樓層之間的衰減因子。由于本文中涉及的路損計(jì)算是同一樓層的場(chǎng)景，因此在公式中對(duì)樓層衰減的計(jì)算進(jìn)行了簡(jiǎn)化，詳細(xì)的樓層衰減分析可以參考文獻(xiàn)［14］。

如圖8所示，采用MWM模型進(jìn)行覆蓋預(yù)測(cè)的結(jié)果，MWM模型可以歸屬為定點(diǎn)模型，因?yàn)槠湓陬A(yù)測(cè)過(guò)程中考慮了穿墻的影響。然而，MWM只包含了發(fā)射機(jī)和接收機(jī)直線距離上的墻壁以及障礙物產(chǎn)生的衰落，而沒(méi)有在建模中考慮反射和衍射效應(yīng)，因此在一些區(qū)域模型預(yù)測(cè)的結(jié)果是不準(zhǔn)確的。例如在圖中無(wú)法觀察到路損值由于樓道產(chǎn)生的波導(dǎo)效應(yīng)。

圖8 MWM模型室內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度仿真示意圖

為了得到準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，必須使用合適的穿墻衰落因子這一經(jīng)驗(yàn)參數(shù)。這一參數(shù)并不是電磁波穿過(guò)墻壁的物理衰落值，而是通過(guò)反復(fù)測(cè)試得到的統(tǒng)計(jì)值。這意味著即使接收機(jī)在一面金屬墻壁后面，穿墻衰落因子的值也不是無(wú)限大，盡管金屬可以完全反射電磁波的能量。在實(shí)際場(chǎng)景中，電磁波可以通過(guò)反射、衍射和散射的方式繞過(guò)金屬墻壁進(jìn)行傳播，而在MWM模型中僅僅考慮的跨越在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間直線上的墻壁和障礙物。

盡管存在各種各樣的墻壁材料，但是由于穿墻衰落因子的統(tǒng)計(jì)特性，在MWM模型中僅僅定義了少數(shù)幾種墻壁類型。當(dāng)然更多的墻壁類型（金屬墻，玻璃墻等）可以在實(shí)際應(yīng)用中引入或者軟件仿真工具中引入。MWM模型的一些經(jīng)驗(yàn)參數(shù)如表2所示。

表2 MWM模型經(jīng)驗(yàn)穿墻衰落參數(shù)

4 現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)與傳輸建模比較

在第二章和第三章中，本文分別詳細(xì)介紹了通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)和傳輸建模兩種方式進(jìn)行無(wú)線局域網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法，下面對(duì)兩種方法在實(shí)際應(yīng)用時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比和分析。

在現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)方法中，空間和時(shí)間的變化（包括門(mén)窗的位置，人員是否出現(xiàn)在測(cè)量的場(chǎng)景中等）以及測(cè)量設(shè)備的方向會(huì)大大影響測(cè)量的結(jié)果。上述原因會(huì)導(dǎo)致整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)的過(guò)程需要多次測(cè)量取平均來(lái)完成，從而大大增加了部署的時(shí)間。因此，現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)的方式具有如下的優(yōu)缺點(diǎn)。

1）優(yōu)點(diǎn)

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)方式，可以獲得包括覆蓋范圍在內(nèi)的多種真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)性能。

2）缺點(diǎn)

*非常耗時(shí)（實(shí)施成本高）。

*通常在測(cè)量位置較少的情況下是可行的，但無(wú)法對(duì)整個(gè)部署場(chǎng)景進(jìn)行地毯式的測(cè)量。

*由于測(cè)量環(huán)境在空間和時(shí)間上變化以及真實(shí)情況中的通信業(yè)務(wù)存在負(fù)載波動(dòng)，測(cè)量結(jié)果在沒(méi)有經(jīng)過(guò)經(jīng)驗(yàn)豐富人員處理的情況下可能會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃出現(xiàn)明顯的失誤。

*由于測(cè)量過(guò)程中帶有的實(shí)驗(yàn)性質(zhì)，無(wú)法保證最終部署的方案是最優(yōu)的結(jié)果。AP部署方案的質(zhì)量直接與設(shè)計(jì)者的技能和經(jīng)驗(yàn)相關(guān)。冗余部署或者遺漏部署AP設(shè)備會(huì)帶來(lái)更高的代價(jià)。

對(duì)于基于傳輸建模的WLAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法，目前有許多工具軟件可以在給定的場(chǎng)景下自動(dòng)給出最優(yōu)的AP部署數(shù)量和位置，這些工具不需要操作的用戶具備相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)以及現(xiàn)場(chǎng)勘查方法所需的硬件設(shè)施，該方法的優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)如下。

1）優(yōu)點(diǎn)

*可以在滿足整個(gè)場(chǎng)景覆蓋和考慮其他參數(shù)（干擾、頻率規(guī)劃、鄰層覆蓋等）因素的前提下快速靈活的試驗(yàn)各種網(wǎng)絡(luò)部署方案。

*傳播模型僅需要輸入少量參數(shù)即可，可以在不用親臨現(xiàn)場(chǎng)的條件下進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)成本估算并給出WLAN規(guī)劃方案。

*基于傳播建模的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件具有簡(jiǎn)單易用的特點(diǎn)，可以幫助一個(gè)在這方面沒(méi)有多少經(jīng)驗(yàn)的人設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)，并且可以自動(dòng)完成多數(shù)設(shè)計(jì)工作。

*采用傳播模型的軟件仿真方法具有輔助設(shè)計(jì)的性質(zhì)，它提供了一種有效方法來(lái)獲得最佳的網(wǎng)絡(luò)部署方案，可以顯著降低設(shè)計(jì)成本并獲得良好的網(wǎng)絡(luò)性能。

2）缺點(diǎn)

*在某些復(fù)雜的場(chǎng)景中，由傳播模型仿真的結(jié)果如果不經(jīng)過(guò)相關(guān)專業(yè)的人員處理，其準(zhǔn)確性會(huì)大大降低。

*采用基于傳播建模的方法時(shí)，實(shí)際網(wǎng)絡(luò)性能需要在網(wǎng)絡(luò)部署后通過(guò)實(shí)際勘測(cè)進(jìn)行確認(rèn)，因?yàn)樵诮Ｖ袩o(wú)法對(duì)鄰近網(wǎng)絡(luò)或者其他干擾源產(chǎn)生的干擾進(jìn)行完全的模擬。

綜上分析，通過(guò)軟件分析的方式相比于現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，可以在保證精度的情況下大大降低設(shè)計(jì)難度，節(jié)省設(shè)計(jì)過(guò)程所需的時(shí)間，從而具備較大的優(yōu)勢(shì)。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)設(shè)計(jì)大型無(wú)線局域網(wǎng)的兩種主要方式：現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)和軟件規(guī)劃進(jìn)行了說(shuō)明和比較。文中采用簡(jiǎn)單試驗(yàn)的方式對(duì)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)方案由于環(huán)境在時(shí)間和空間的變化產(chǎn)生的缺陷進(jìn)行了分析，并且對(duì)常用的傳輸模型以及使用進(jìn)行了簡(jiǎn)單概述。本文對(duì)上述兩種設(shè)計(jì)方法的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)都進(jìn)行了討論，其結(jié)果是基于傳播模型的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案具有較大優(yōu)勢(shì)，能夠在大型無(wú)線局域網(wǎng)設(shè)計(jì)中快速提供優(yōu)良的解決方案。

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There are two possible ways to plan access points in the WLAN network deployment， including manual deployment based on onsite actual measurement and simulation deployment based on the propagation model simulation software. The paper analyzes both advantages and disadvantages of the two methods with onsite actual measurement data. By comparison， the simulation method is recognized as a highly preferable approach for the designs of large WLAN networks.

wireless LAN； onsite survey； propagation modeling； software simulation

10.3969/j.issn.1673-4440.2015.06.014

2014-09-23）