利用综合技术来扩展无线局域网的覆盖范围
发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:767
    
    
    无线局域网(wlan)正在小区与企业应用中快速普及。与所有新技术一样,对其性能改进的需求很快变得愈加明显。此外,新技术的供应商都在不遗余力地提高性能,因为这能够进一步加快市场增长。
    wlan技术一个很重要的性能指标就是无线802.11 wlan设备的覆盖距离或范围。在当今众多小区或企业wlan部署中,802.11仍然覆盖不到房间或办公室的不少角落。这些wlan覆盖中的盲点使用户难以或根本无法接入网络。为了增强wlan信号,可行的解决方案包括进一步投资多个接入点设备(ap)、中继器或交换机。但是,添加硬件不但增加wlan的成本,而且还会增加其运营复杂性,反而有可能使wlan技术在广阔的市场中出局。
    更有效的解决方案是在提高wlan设备信号灵敏度的同时,增加wlan信号的输出功率。两种因素都能够显著扩大特定wlan网络的范围,而且不会产生因添加附加硬件所导致的更高成本与复杂性。不过,只是简单地提高输出功率也会带来某些需要引起注意的问题。然而幸运的是,这些问题并非无法解决。通过系统设计阶段的未雨绸缪与创新,我们可以利用提高发射输出功率与接收机灵敏度解决扩展802.11 wlan网络覆盖范围时遇到的问题。
    最可行的方法
    事实上,对于新安装了wlan的家庭或企业,不愿意看到二楼卧室没有802.11连接或者后勤办公室的员工不能上网。随着wlan技术的快速普及,这些问题变得越来越普遍。更糟糕的是,许多wlan供应商已经承诺提供越来越高的数据吞吐速率。更高的速率通常伴随着更近的wlan有效范围。然而,如果由于信号强度随距离增加而减弱,致使用户不能接入网络,速度再快也没有任何意义。
    另外,一般来说,典型的家庭或小型办公环境并不是很有利于wlan的部署。802.11信号遇到小区建筑物的木质与金属框架以及许多办公室的金属隔间时会发生“反射”现象。wlan信号会因多径散射而使强度快速衰减,从而缩小了wlan的有效覆盖范围。
    
    
    
    表1:wlan站点设备与ap之间的正常连接距离是和接收功率息息相关。
    目前的解决方案需要安装附加的wlan硬件。安装多个wlan ap之后,安装场所可以被分为多个wlan“单元(cell)”。但是多个ap会增加网络复杂性,这是因为在此类部署中必须设计切换机制。中继器与交换机也可以用于提高网络ap范围之外区域的信号强度,但由于成本与复杂性提高,导致价格上升。
    不仅如此,这些硬件解决方案面临的最糟糕问题在于它们往往显得太迟了。直到安装第一套ap并发现网络覆盖盲区,面对wlan安装问题的消费者或者小企业主才知道还需要附加硬件。这个时候满腔的wlan热情遭受的挫折有可能会让人 。
    与这种添加硬件的解决方案不同,针对802.11设备本身的技术创新可以扩展wlan的有效覆盖范围,从而平息许多用户的不满。其中一项此类技术就是智能天线技术,但这种技术成本高昂,而且可能解决不了建筑物的方向或建筑材料造成的信号衰减问题。扩展802.11网络覆盖范围的最可行方法是在电路中提高信号的发射功率(在fcc与其他政府机构规定的限制范围内),同时提高接收机灵敏度。尽管这种解决方案较为简单,不过仍然在系统规划和设计方面存在一些制约因素。
    提高发射功率与接收机灵敏度的理想位置是wlan ap。大部分站点设备是采用电池工作的移动或手持终端系统。提高这些设备在wlan中的发射功率会明显缩短电池使用寿命,这样就会让用户难以忍受。然而,大部分ap不存在与电池驱动设备相同的功耗限制。一般情况下,wlan接入设备都是以硬连线方式连接至住所电源网络,因此拥有真正不受限制的供电。
    解决提高ap输出功率带来的问题
    但是,单纯通过提高ap的功率放大器(pa)输出功率来增加802.11信号的功率并非易事。在不考虑对系统其它部分影响的情况下就鲁莽行事,可能会弄巧成拙,因为这有可能在许多方面对ap的整体运行造成损害,进而可能会损害wlan网络的整体吞吐能力。事实上,除非在ap及其芯片组中实现相应解决方案,否则增加pa输出功率可能会得不偿失。
    1. 发射增益随温度发生变化
    提高ap功率输出涉及系统pa中的多个增益级。pa中的各增益级会引起系统温度变化,甚至有可能使温度显著升高。这反过来会影响ap输出的信号强度。例如,在-25~+85??的工
    
    
    无线局域网(wlan)正在小区与企业应用中快速普及。与所有新技术一样,对其性能改进的需求很快变得愈加明显。此外,新技术的供应商都在不遗余力地提高性能,因为这能够进一步加快市场增长。
    wlan技术一个很重要的性能指标就是无线802.11 wlan设备的覆盖距离或范围。在当今众多小区或企业wlan部署中,802.11仍然覆盖不到房间或办公室的不少角落。这些wlan覆盖中的盲点使用户难以或根本无法接入网络。为了增强wlan信号,可行的解决方案包括进一步投资多个接入点设备(ap)、中继器或交换机。但是,添加硬件不但增加wlan的成本,而且还会增加其运营复杂性,反而有可能使wlan技术在广阔的市场中出局。
    更有效的解决方案是在提高wlan设备信号灵敏度的同时,增加wlan信号的输出功率。两种因素都能够显著扩大特定wlan网络的范围,而且不会产生因添加附加硬件所导致的更高成本与复杂性。不过,只是简单地提高输出功率也会带来某些需要引起注意的问题。然而幸运的是,这些问题并非无法解决。通过系统设计阶段的未雨绸缪与创新,我们可以利用提高发射输出功率与接收机灵敏度解决扩展802.11 wlan网络覆盖范围时遇到的问题。
    最可行的方法
    事实上,对于新安装了wlan的家庭或企业,不愿意看到二楼卧室没有802.11连接或者后勤办公室的员工不能上网。随着wlan技术的快速普及,这些问题变得越来越普遍。更糟糕的是,许多wlan供应商已经承诺提供越来越高的数据吞吐速率。更高的速率通常伴随着更近的wlan有效范围。然而,如果由于信号强度随距离增加而减弱,致使用户不能接入网络,速度再快也没有任何意义。
    另外,一般来说,典型的家庭或小型办公环境并不是很有利于wlan的部署。802.11信号遇到小区建筑物的木质与金属框架以及许多办公室的金属隔间时会发生“反射”现象。wlan信号会因多径散射而使强度快速衰减,从而缩小了wlan的有效覆盖范围。
    
    
    
    表1:wlan站点设备与ap之间的正常连接距离是和接收功率息息相关。
    目前的解决方案需要安装附加的wlan硬件。安装多个wlan ap之后,安装场所可以被分为多个wlan“单元(cell)”。但是多个ap会增加网络复杂性,这是因为在此类部署中必须设计切换机制。中继器与交换机也可以用于提高网络ap范围之外区域的信号强度,但由于成本与复杂性提高,导致价格上升。
    不仅如此,这些硬件解决方案面临的最糟糕问题在于它们往往显得太迟了。直到安装第一套ap并发现网络覆盖盲区,面对wlan安装问题的消费者或者小企业主才知道还需要附加硬件。这个时候满腔的wlan热情遭受的挫折有可能会让人 。
    与这种添加硬件的解决方案不同,针对802.11设备本身的技术创新可以扩展wlan的有效覆盖范围,从而平息许多用户的不满。其中一项此类技术就是智能天线技术,但这种技术成本高昂,而且可能解决不了建筑物的方向或建筑材料造成的信号衰减问题。扩展802.11网络覆盖范围的最可行方法是在电路中提高信号的发射功率(在fcc与其他政府机构规定的限制范围内),同时提高接收机灵敏度。尽管这种解决方案较为简单,不过仍然在系统规划和设计方面存在一些制约因素。
    提高发射功率与接收机灵敏度的理想位置是wlan ap。大部分站点设备是采用电池工作的移动或手持终端系统。提高这些设备在wlan中的发射功率会明显缩短电池使用寿命,这样就会让用户难以忍受。然而,大部分ap不存在与电池驱动设备相同的功耗限制。一般情况下,wlan接入设备都是以硬连线方式连接至住所电源网络,因此拥有真正不受限制的供电。
    解决提高ap输出功率带来的问题
    但是,单纯通过提高ap的功率放大器(pa)输出功率来增加802.11信号的功率并非易事。在不考虑对系统其它部分影响的情况下就鲁莽行事,可能会弄巧成拙,因为这有可能在许多方面对ap的整体运行造成损害,进而可能会损害wlan网络的整体吞吐能力。事实上,除非在ap及其芯片组中实现相应解决方案,否则增加pa输出功率可能会得不偿失。
    1. 发射增益随温度发生变化
    提高ap功率输出涉及系统pa中的多个增益级。pa中的各增益级会引起系统温度变化,甚至有可能使温度显著升高。这反过来会影响ap输出的信号强度。例如,在-25~+85??的工