校园CDMA+WLAN室内覆盖技术方案(胡文华).doc

校园CDMA+WLAN室内覆盖技术方案
胡文华 （江西省邮电规划设计院有限公司，江西 南昌 330002）
摘要：中国电信已于2009年正式运营CDMA-EVDO网络，开启了3G新时代。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。室内覆盖可以很好的解决宏站无法覆盖的盲点，并且对分流宏站话务量及数据流量有着重要的作用。学生群体是未来使用数据业务的生力军，因此提高校园移动通信质量非常重要。
关键词：WLAN CDMA 室内覆盖 校园 合路 场景
一． 引言
室内覆盖是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种成功的方案，近几年在全国各地的移动通信运营商中得到了广泛应用。
室内覆盖系统的建设，可以较为全面地改善建筑物内的通话质量，提高移动电话接通率，开辟出高质量的室内移动通信区域；从整体上提高移动网络的服务水平。
现代的大学生是非常有潜力的客户群体，他们往往通过手机实现视频通话、流媒体观看，以及在线游戏等多种数据业务。对于这些密集型的高速率带宽，室外基站往往无法满足业务峰时的通信需求，因此对校园进行覆盖显得尤为重要。
二． 校园内WLAN覆盖方式
室内覆盖中室内分布型AP设备和室内放装型AP设备属于自治式组网方式，集中控制型AP设备属于集中式组网方式。
1. 室内分布型AP设备
对于建筑面积较大、用户分布较广且已建有多系统合用的室内分布系统的场合，如大型办公楼、商住楼、酒店、宾馆、机场、车站等场景宜选用室内分布型AP设备，该类型设备接入室内分布系统作为WLAN系统的信号源，以实现对室内WLAN信号的覆盖。
图1 室内分布型AP应用场合示意图
2. 室内放装型AP设备
对于建筑结构较简单、面积相对较小、用户相对集中的场合及对容量需求较大的区域，如小型会议室、酒吧、休闲中心等场景宜选用室内放装型AP设备，该类型设备可根据不同环境灵活实施分布。
BAS
AP
交换机
802.11a/b/g
IP
DSLAM
802.11a/b/g
认证、计费平台
AAA
Porta
l
网管平台
AP
BAS
ADSL
猫
AP

IP
城域网
Internet
PPPoE
管理
隧道
PPPoE
管理
隧道
用户认证、带宽控制、网
络安全保证、计费管理
增值业务平台
ICP
各类业务提供
加密安全，二层隔离，
负载均衡
网络计费处理、业务控制

图2 室内放装型AP应用场合示意图
3. 集中控制型AP设备
对于接入点多，用户量大，且用户分布较为集中的场合下，如学校、大型会展中心等大型场所，宜选用集中控制型AP设备组网。
表二：三种AP组网方式的比较
类型
AP类型
优点
缺点
使用范围
室内分布型
胖AP
覆盖范围广、可合路其他网络信号
工程量大，维护要求高
酒店、写字楼、商场等
室内放装型
胖AP
安装方便，投资小
覆盖范围小，
酒店公共区域、咖啡厅、会议室等
集中控制型
瘦AP
AP的管理方便，维护简单
投资高
学校、公司等
三． 校园内AC+AP的组网方式
部分高校内部署了较多数量的AP（64台以上）进行高密度的WLAN信号覆盖，同时，该校园内的网络需要为用户提供访问电信网络和校园网的功能，访问电信网应用有电信进行认证和管理，访问校园网应用则有学校负责。
基于上述分析，本次采用AC+FitAP方案。具体组网如下：

图4 校园AC+AP 应用场合示意图
1. 组网说明
AP广播双SSID，SSID1为电信SSID（ChinaNet），SSID2为校园内网SSID（XXX），分别连接电信WIFI用户和校园网内部访问用户。
瘦AP以太端口上联接入交换机，经汇聚交换机汇聚后分两条链路上行：一条上联接入AC设备，再接入电信IP城域网，经城域网汇聚层后终结到BRAS；另一条接入校园内部网络，提供对校园网的访问。
2. VLAN划分
如图所示，瘦AP的上联端口开启TRUNK功能，有2个VLAN上行，2个SSID分别绑定到不同的VLAN，其中VLAN1提供电信业务，承载WIFI用户业务接入和瘦AP网管数据，经WLAN接入交换网汇聚和转发后，连接AC设备，接入电信IP城域网；VLAN2提供校园内部网络访问，承载校园访问流量，经WLAN接入交换网汇聚和转发后，上行接入到校园网内部网络。
3. 业务访问控制
1) 电信SSID（“ChinaNet”）业务访问
ChinaNet用户按照电信公共热点的方式认证和访问，即业务访问集中转发到BRAS进行接入认证和计费管理，由BRAS分配IP地址并实现DHCP+WEB session管理。
2) 校园SSID业务访问
校园网SSID用户采用本地转发，IP地址由学校分配，校园网认证计费问题由校园网原有设备负责验证。
4. AP网管配置
AC做DHCP SERVER，瘦AP通过DHCP方式获取。瘦AP管理IP地址可以采用私有IP地址，但要确保AC设备到瘦AP的路由可达。
四． WLAN校园覆盖规划
1. 校园覆盖勘测的内容
1) 覆盖区域平面情况，包括覆盖区域的大小及平面图；
2) 覆盖区域的障碍物情况，以分析对信号的阻挡情况；
3) 需要接入的用户数量及带宽要求；
4) 设备可安装的位置；
5) 现有的网络资源情况，有线及无线的资源等；
6) 对客户资源进行调查，查看用户的需求。
2. 对用户及覆盖区域进行分类
1) 对覆盖区域进行分类
包括教学楼、办公区等覆盖区域；图书馆、研究所等覆盖区域；宿舍区。
2) 对用户群体进行调查分类
调查覆盖区域内用户对带宽的需求量；
调查覆盖区域内用户的数量及群体；
调查覆盖区域内用户群体的特殊用户需求。
3. 室内覆盖信号穿透覆盖估测
在WLAN工程中，需要通过现场勘测的方式来了解建筑物和周围物质的材质，从而来确定WLAN设备安装的位置。如将AP进行吊顶覆盖、与原有室内分布系统合路的方式，以及采用壁挂的方式等。
2.4GHz电波对各种建筑材质的穿透算衰耗的经验值如下：
墙体的阻挡（砖墙的厚度100-300mm）：20-40Db；
楼层的阻挡：30dB以上；
门、家具等木制品的阻挡：2-15dB；
厚玻璃的阻挡（12mm）：8-13dB。
在衡量墙体等对AP的衰耗时需要注意AP的信号入射角度，这样才能保证信号覆盖达到最优指标。
4. 接入用户量的分类
WLAN室内覆盖的区域按区域半径分为大于AP覆盖半径区域和小于AP覆盖半径区域；WLAN室内覆盖的区域按接入用户的数量可分为高密度用户区域、低密度用户区域。

同时接入的用户数量
<30(低密度用户数量)
>30(高密度用户数量)
覆盖区域半径
<60米
家庭、酒吧、咖啡馆、会议室
教室、大开放式办公区
>60米
酒店、综合办公场所
礼堂、体育馆
五． 案例分析
以某大学电信室内覆盖工程为例，对校园室内覆盖做一个探讨。
1. 项目背景:
为更好的服务于某大学师生，提高精品网络的质量，提升品牌的优势，某电信运营商决定投资1200万对某大学进行主要楼宇的室内覆盖。
本项目覆盖某大学的校区，覆盖建筑面积65万平方米。覆盖楼宇主要考虑品质较好、面积较大的教学楼、图书馆、校园内酒店、食堂公共区域和学生宿舍区域。主要接入信号为CDMA和WLAN。
2.某大学室内覆盖的原则
校区宿舍楼有100余栋，全部为7层以下，CDMA室外宏站距离校区300米左右，附近并无高楼阻挡，考虑到宿舍楼内C网信号良好，因此不对宿舍楼进行C网覆盖，只对宿舍楼进行分布式的WLAN信号覆盖。在每栋宿舍楼安装MDU设备，通过五类缆汇聚楼宇内的AP，采用PON+LAN的方式连接到城域网。
C网信号源使用阿尔卡特朗讯的9234微蜂窝设备，9234设备采用BBU+RRU的组网方式，每个BBU可以连接3个RRU，每个RRU配置成一个载扇。设计时应该少用光纤直放站，以减少噪声的引入；使用光纤直放站增加覆盖范围时，每个近端机所连的远端机数量不得超过3个。CDMA信号源每载扇连接的远端机数量不得超过4个。
校区内有行政楼、新闻学院、经济学院、管理学院等20栋办公楼宇，室内覆盖主要选择面积在2万平方米以上的楼宇。
本次覆盖的楼宇及分区图如下所示

图6 某大学C+W总系统图
办公楼宇的分布系统安装好后，在每个平层通过CDMA/WLAN合路器将WLAN信号加载进去，天线同时输出WLAN和CDMA两种信号。各天线的两种信号的输出功率要做到匹配，同一平层的天线输出功率差值不超过5dBm。
六．结束语
校园室内覆盖是目前移动通信的一大热点，随着电信用户的不断增加，移动通信网络建筑物内部的业务量也越来越大，运营商应该为学生群体提供良好的室内服务，提高网络整体水平。移动通信在我国发展至今，已经不再处于简单的扩大容量的阶段，而是朝着网络优化、合理经营的方向发展。
参考文献
[1] Part11:Wireless LAN Medium Access （ontrol MAC）and Physical Layer (PHY) specifications[S].ANSI/IEEE Std 802.11,1999 Edition
[2] Hills A.Large-SCALE Wireless LAN Design [J].IEEE Communications Magazine,2001,39(11).
[3] [美]PeterT.Davis.无线局域网[M].刘的贵，等译.北京：电子工业出版社，1995.

作者简介：
胡文华：中级通信工程师，本科学历，毕业于中国传媒大学，从事无线通信专业。
邵凯敏：中级通信工程师，本科学历，毕业于南昌大学，从事无线通信专业。