电信WLAN(无线局域网)方案

第一篇：电信WLAN(无线局域网)方案

大唐电信WLAN（无线局域网）解决方案

默认分类 2009-11-03 10:57:38 阅读165 评论0 字号：大中小 订阅 亚 洲、北欧等国均在政府主导及电信业者积极投入下，广泛在机场、车站及购物中心等处布建可利用WLAN连接因特网等公共设施的热点。凭借无线接入技术本身具 有的应用灵活、安装简便、建设周期短等优势，WLAN作为一种高速无线接入手段，正在与有线网络一起，构建灵活、高效、完善的宽带网络。

二、WLAN胖瘦可转型系统简介

大唐电信推出的WLAN胖瘦可转型产品解决方案，包括室内、室外型AP，智能型无线交换机。

图 1 WLAN应用模式图

无线交换机(AC)：

电信级无线控制设备，将无线网络和安全处理等功能转移到无线交换机上，集中管理所有的AP和无线用户。它具备完善的射频管理、故障自动恢复，强 制STA漫游和负载均衡等功能，易于升级扩充。可以与原有网络完美融合，并且无需改变其架构，大大简化网络的布署和管理，节约用户投资。

图 2 AC设备图片

无线接入点(AP)：

电信级无线覆盖设备，支持胖瘦模式转换，输出功率最高可达500mW，提供最高108Mbps的数据传输速率，具有覆盖范围广、传输距离远、传 输速率高、接收灵敏度高等特点，实现大范围、多用户的无线接入，为基础电信运营商、ISP、行业企业提供了最佳的无线覆盖解决方案。支持集中网管系统，支 持远程批量升级。

图 3 AP设备图片

系统优势：

> 支持胖瘦模式的转换，组网灵活，可根据用户的不同需求，选择胖AP或瘦AP模式

> 采用统一网管系统，可以集中管理全网的所有AP和AC

> 瘦AP系统的AC具有灵活的瘦AP配置模板，可以针对所有的AP进行统一配置，也可以针对单个AP或一组AP进行配置

> 产品系列齐全，提供不同容量的AC及室内型、室外型多款AP，满足用户的各种部署需求

> 室外型设备全室外防雷、防雨设计，体积小巧，适应各种复杂的工作环境

> 可支持无线交换机的堆叠，从而支持更大数量AP，适合大规模组网

> 支持用户动态负载均衡。无线交换机根据周围无线信号覆盖情况及用户的流量需求，动态的将用户强制连接到其他可用AP上，将用户流量分配到其他可用AP，从而保证了整个无线网络的高效能和高可用度。

三、WLAN解决方案

1.写字楼/机场/酒店热点覆盖解决方案

WLAN系统可为写字楼/酒店/机场等热点场所的用户提供随时随地的无线接入服务，使商旅人士和会务人员等高端用户可以自由灵活地享受高质量的无线宽带服务，在WLAN网络覆盖区域之内，用j户只要配备笔记本电脑和无线网卡，打开IE浏览器，输入帐号和密码，就可以实现无线上网;若采用迅驰(centrino)芯片的笔记本电脑，用户在热点覆盖地区上网时将不再需要外加无线网卡。这为培育用户使用习惯，引导用户消费带来了更大的方便。

应用优势：

大范围： 覆盖范围广，适合用户量大但带宽要求不高的场所使用。

多客源： 各个不同地点统一接入，无需长距离的布线施工，便于运营者充分利用地理上的接入盲点开展业务，争取更多用户接入。

全考虑： 周全考虑不同地域的数据、语音接入要求，提供完善的解决方案。

自由行： 随时随地，无线连通。

2.话音接入解决方案

WLAN话音接入解决方案，结合了VoIP 与 WLAN的优势，为长途电话市场提供了新的运营模式。话音接入不需要经过PSTN的市话网络就可以直接接入长途电话网或IP长途电话网，采用无线市话与公 话的运营模式，能够帮助新兴运营商迅速抢占中国低端的长途电话网或IP长途电话网;同时，企业用户还可以采用连接IAD的方式搭建企业内部VOIP话音 网。

应用优势：

组网方便： 系统采用无线方式组网，解决运营商最后一公里接入铜缆/光纤铺设的问题，降低运营商市话、公话系统的接入复杂度

成 本 低： 全IP化接入，无需租用专用线路，充分利用Internet余量

保障有力： 提供与传统语音方式同级别的传输质量，充分保障用户无障碍沟通

3.视频监控(平安城市)接入解决方案

WLAN系统可为电力系统、城市交通、水利系统、小区治安等领域构建视频监控解决方案。对于相隔距离较远的被监控点和监控中心，可以采用无线桥 接器AP进行连接，并进行视频监控数据的传输。结合“平安城市”的社会需求，WLAN系统可以快速、便捷的部署视频监控点，完成社会治安控制、重点区域防 范、紧急突发事件的监督等功能。

应用优势：

成 本 低： 系统采用无线替代光纤和专线，能在不易布线的地方快速完成网络连接。

自由掌控： 实现对各个监控设备的动作、精度的实时调整，安全掌握于指端。

排障性好： 系统采用星型网络构架，远端出现故障对整个网络没有影响。

扩充性强： 只需增加或减少被监控点的无线桥接器，就可完成被监控点的调整。

带宽分配灵活： 实现了视频监控和数据、语音接入的带宽共享和动态分配。

4.校园网解决方案

WLAN系统可提供从接入到管理的校园网无线接入解决方案，在原有校园网的基础上增加一套随时随地接入校园网的平台，来实现e-Learning在线学习、信息查询及网上冲浪，给师生们带来无线网络可移动、可扩展的便利。在WLAN覆盖的区域，师生们不但可以在教室、图书馆等原来无法布线的建筑物内轻松接入网络，还可以在校园的草坪上、广场上享受网络服务。

应用优势：

运营成熟： 系统提供完整的用户管理和计费方案，满足校园网运营的需要。

管理可靠： 提供SNMP的网络管理系统接口，使整个WLAN网络一目了然，随时掌控设备运行情况和用户使用情况。

安全保障： 支持多种安全认证方式(WEB，802.1x等)，满足不同级别用户的安全要求。

5.室内分布系统解决方案(三网合一)

利用GSM/CDMA/3G室 内分布系统的天馈线系统布设WLAN室内分布系统，从而可大大降低WLAN系统布设成本，缩短施工周期，也容易使小区等物业管理接受。AP是工作在 2.4GHz，而GSM/CDMA/3G室内分布系统的天馈线系统都分别工作在不同的频段，在现有的室内分布系统的天馈系统上增加合路器、WLAN-AP 和功放，天线使用同时满足GSM/CDMA/3G和WLAN的宽频天线即可。WLAN即可以利用原有的GSM/CDMA/3G室内天馈系统对室内进行覆 盖。

主要和各运营商的室内天馈系统相结合提供无线网络覆盖和语音通信业务，选用室内型覆盖AP，对室内进行覆盖。

应用优势：

运营成本低： 只需要对原有系统进行改造，不需要重新铺设专用线路。

施工工期短： 只要在室内原有天馈系统上安装设备即可。

组网方便： 在原有的室内天馈系统进行组网，简单易于管理。

WLAN系统基于WiFi技术，可满足各类用户的无线上网需求，并能够实现计算机局域联网、远程接入、图文传真、视频监控、IP语音应用等多种功能。WLAN胖瘦可转型系统满足IEEE802.11a/b/g标准，为用户提供可运营、可管理的电信级无线接入解决方案。

第二篇：毕业设计无线局域网WLAN优化技术研究范文

目录

摘要...........................................................................................................................................................I ABSTRACT...........................................................................................................................................II 引言..........................................................................................................................................................1 1 无线局域网WLAN...............................................................................................................................2 1.1 WLAN的硬件设备....................................................................................................................2 1.2 WLAN的技术要求....................................................................................................................2 1.3 WLAN的优缺点........................................................................................................................3 1.4 WLAN的应用............................................................................................................................3 2 WLAN系列标准及WLAN优化.............................................................................................................5 2.1 WLAN的相关协议....................................................................................................................5 2.1.1 802.11系列协议..................................................................................................................5 2.1.2 2.4G中国WLAN信道划分................................................................................................5 2.2WLAN优化的原因..................................................................................................................6 3 WLAN网络容量和干扰问题及其优化思路.......................................................................................6 3.1 网络容量优化.............................................................................................................................7 3.2 信道干扰对系统性能的影响及其优化.....................................................................................8 3.2.1 WLAN系统中干扰的分类..................................................................................................8 3.2.2 WLAN系统对干扰的优化思路..........................................................................................8 4 不同覆盖方式下WLAN的优化方法................................................................................................10 4.1 室内放装型WLAN系统.........................................................................................................10 4.1.1 室内放装型WLAN网络部署分析...................................................................................10 4.1.2室内放装型网络优化方案...................................................................................................11 4.2 室内分布型WLAN系统.........................................................................................................11 4.2.1 室内分布型WLAN系统网络部署分析...........................................................................11 4.2.2 室内分布型WLAN系统网络优化分析...........................................................................12 4.3 室外型WLAN系统.....................................................................................................................13 4.3.1 室外型WLAN系统网络部署分析...................................................................................13 4.3.2 室外型WLAN系统网络优化分析...................................................................................13 5 工作总结与展望..............................................................................................................................15 5.1 总结...........................................................................................................................................15 5.2 展望...........................................................................................................................................15

致谢........................................................................................................................................................16 参考文献................................................................................................................................................17

摘要

无线局域网WLAN是相当便利的数据传输系统，它以射频为核心技术，代替了旧式繁琐的有线网络，使得无线局域网络能够利用简单的存取构造容许用户经过它。

近年来，无线局域网技术正在迅速发展。无线局域网被广泛应用于各个领域，从起步阶段到移动通信网络的成熟阶段，包括网络的设计，工程建设，网络优化阶段，网络优化成为成为保障WLAN在后期良好运行的关键。因此，无线局域网优化技术逐渐成为了研究的热点。

本文主要以WLAN基本知识为基础，选择无线局域网优化技术为基本研究对象，重点针对WLAN的覆盖方式、网络容量、干扰的影响等问题提出了优化方案。

关键词：无线局域网；覆盖；容量；干扰；优化

I

ABSTRACT

WLAN is a fairly expedite information transmission system, it uses radio frequency as the core technology to replace the old red cable network, wireless local area networks can use simple access structure allows users to through it.In recent years, WLAN technology is developing quickly.Wireless local area network is being widely used in different domains, from the design of network to the mobile communication network of mature stage, including network design, project construction, network optimization, and network optimization becomes the key to become security WLAN in running late.Therefore, researchers have focus on the technology of wireless local area network optimization gradually.In this paper, I select wireless local area network optimization techniques as the basic research object.It is based on the basic knowledge of Wireless local area networks，paying attention to WLAN coverage method, network capacity, and the influence of interference problems.Optimization methods scheme are proposed.Keywords: WLAN;coverage method;capacity;interference;optimization

II

无线局域网WLAN优化技术研究

引言

从起步阶段到移动通信网络的成熟阶段，包括网络的设计，工程建设，网络优化阶段，这些过程是不断反复的，而网络优化就是其中的一个重要的阶段。令人满意的通信质量要一个好的网络规划和网络优化的相互配合。网络规划质量是好是坏，是后面网络优化工作可以轻松完成的重要保障。同时，对网络建设的周期性而言，网络优化也是第二次规划，所以我们说做好网络优化工作是能能够实现网络建设目标的重要因素。

随着无线局域网络网络用户数目的不断增加，无线接入点数目的持续增加和 无线接入点之间距离的不断减小，同频干扰和邻频干扰成为无线局域网中的突出问题，严重影响了无线局域网的总容量。为了适应无线用户日益增加所带来的压力，需要根据用户的话务量的增长来对网络进行增加容量；同时，网络规划和工程建设是不能够完全圆满；这些问题都要求运营商适时的进行实施网络优化以适应内外环境的变化，为用户提供优良的无线服务。

因此，有了无线局域网初期的规划、建设之后，必须再借助于WLAN的优化，保障其良好的运行。

所以无线局域网优化技术的研究已经成为当今社会热门的研究课题之一。

无线局域网WLAN优化技术研究 无线局域网WLAN 本章是整个论文的基础部分，主要讲述无线局域网的基础内容，内容包括了无线局域网的硬件设备、技术要求，优缺点和发展到今天无线局域网的广泛应用。

1.1 WLAN的硬件设备

（1）无线网卡

无线局域网是无线信号数据通信终端，用于实现WLAN用户连接和通信。（2）无线接入点（Acess Point简称AP）

无线接入点（AP）是连接有线网络和无线网络的桥梁，也就是说它的作用就是把无线终端无线连接在一起，然后将其接入有线网络，同时还有网关的作用，类似于有线网络中的HUB的作用。

（3）无线天线

发射和接收无线信号的装置，因为无线通信的传播损耗与传输距离有关，传输距离较远时，无线信号会出现较大的衰减，在这个时候我们需要无线天线的电压和功率放大器来放大电压和信号功率，确保正常接收的识别信号。

1.2 WLAN的技术要求

无线局域网WLAN需要实现的技术如下

（1）可靠性：无线局域网的误比特率应该低于有线网络的误比特率，由自动请求发端重发协议ARQ，如果分组误比特率过高但是没有被纠正错误，发送端将重新发送分组，这样重发的分组将占用网络大量的吞吐量，实际传送数据效率将大大降低。因此，WLAN的误码率应该尽可能低，有实验表明：WLAN的系统分-5-81010组丢失率应当小于，误码率应当小于。

（2）兼容性：无线局域网络WLAN应当最大程度的和已有的无线网络在保持兼容，从而确保有线网络到无线网络正常的运转。

（3）通信保密：由于无线通信的数据传输煤质是无线介质，保密通信要求在不同层面上采用有效措施来提高无线通信的安全性能，如采取扩展频谱调制技术和认证措施。

（4）节能管理：为了节约能源，无线局域网设备应具备节能作用，当没有无线数据的发送或者接收时使设备处于休眠状态，当需要发送或者接收数据时再迅速激活，从而达到可以节省电力消耗的目的，无线局域网WLAN优化技术研究

（5）小型化、低价格：受益于大规模集成电路的发展，无线局域网络的日趋小型化、低价格是WLAN被用户普遍喜欢和接受的关键。

1.3 WLAN的优缺点

优点

（1）灵活性和移动性。无线局域网络的灵活性和移动性是相对于有线网络，其优势是不言而喻的：无线网络的无线接入点的物理位置具有很大的灵活性，在无线信号覆盖区域是唯一的请要求；另外，无线局域网具有一切无线通信的共同优点——移动性。

（2）安装便捷。无线局域网的安装便利的优点也是相对与有线网络而言的，因为有线网络的工程建设时，仅仅网络布线就需要很大的工作量，采用无线网络可以省去或最大程度的免去这个过程。只要安装无线接入点AP，就可以对目标区域进行网络覆盖。

（3）易于进行网络调整。和上面同样的道理，对于传统的采用有线的网络来说，网络拓扑的变化带来的后果之一就是重新布线。但是采用无线局域网的场合，网络拓扑发生变化时则不用重新布线。

（4）故障定位容易。有线网络的链路特点决定了万一有出现物理链路上的故障，排查故障点成为一个难点，但是无线局域网络的故障定位则非常容易。

无线局域网WLAN的上述优点也成为它的优势，近几年，WLAN获得了迅速的发展，并得到了普遍的运用。

在看到无线局域网给用户带来全新便捷服务有着上述优点的同时，也要承认无线局域网确实也存在着不足之处。主要体现在以下几个方面：无线局域网利用无线电信号进行数据传输，无线电波在传输过程中的衰减和干扰要远远大于传统有线网络的衰减和干扰，无线信号传输过程由于障碍物的阻挡产生的的多径效应和传输损耗将影响无线局域网的性能；另外，无线信道的信息速率远小于有线信道，难以满足更高的需求；还有，无线局域网采用无线接入，不需要求建立物理连接，从理论上来讲，这很容易被监听，导致信息在不知不觉中被窃取。

1.4 WLAN的应用

无线局域网相对于传统有线网络的优势，使WLAN在各类场所得到了比有线网络更普遍的应用，现在举例如下：

医疗：医院的医护人员携带便携式电脑，借助于无线局域网络可以实时获得

无线局域网WLAN优化技术研究

比较重要的医疗信息，由此可以使患者得到及时救治以及提高病人护理质量。

公司：公司内由于人员交流，开会等日常活动，便携式笔记本在更换位置前后需要保持与网络的连接，当公司内部被无线局域网覆盖时，员工携带无线局域网产品，就可以在公司的任何一个有WLAN信号覆盖的区域实现无线接入，从而带来更好的上网享受和提高工作效率。

监视系统：监视系统出于保密性和安全性的考虑，如果采用有线网络，则布线成为一大难题，因此在监视系统中采用无线局域网进行数据传送。

展示会场：对于图画展、车展、古董等展示会场，如果采用传统的有线网络，繁杂的网络布线会导致展示场所异常零乱。因此适宜选择无线局域网络。

无线局域网WLAN优化技术研究 WLAN系列标准及WLAN优化

2.1 WLAN的相关协议

2.1.1 802.11系列协议

第二次世界大战以来，鉴于无线通信在军事上的成就，各国开始使得重视无线通信，无线通信已经发展，但缺乏广泛的通信标准。IEEE802.11标准就是在这样的背景下在诞生了。它定义了无线局域网介质访问控制和物理层规范。标准包括的内容有基本的组网方式及结构；协议参考模型；MAC层协议、数据格式与数据传输；物理层技术和用户认证与信息安全等。

IEEE 802.11标准在1999年获得了发展，又制定了两个增加版本，它们分别是 802.11a和802.11b。它们的主要区别在于802.11a的物理层被界定在5GHz 频段，而802.11b的物理层被界定在2.4GHz 频段。802.11b已经在中国、美国、日本、欧洲等主要国家和地区都有使用。是目前无线局域网的流行标准。

下面简要介绍802.11系列协议中的802.11b；802.11g和802.11n： 1）如前所述，IEEE 802.11b的物理层被界定在2.4GHz 频段，它是目前无线局域网的流行标准。802.11b经常被错误的标记为Wi-Fi，然而其实Wi-Fi是WLANA推出的一个商标，和802.11标准是没有关系的。

2）IEEE 802.11g是在802.11b的基础上制定出来的新标准。它的载波的频率和802.11b一样，也是2.4GHz，其传输速率达到54Mbit/s，802.11g的设备向下与802.11b兼容。

3）IEEE 802.11n是最新的、目前正处于拟定阶段的802.11标准。其预期传输速率将达到540Mbit/s，所以对物理层要求有更高的信息传输速率，这项新的802.11标准的传输速率要达到802.11b的50倍，802.11g的10倍。采用802.11n的无线局域网的传播距离也将增加。2.1.2 2.4G中国WLAN信道划分

中国采用的802.11b和802.11g标准，工作频率范围为2400MHz-2483MHz，频带宽度为83.5MHz。为了减小无线通信中普遍存在的同频干扰和邻频干扰对无线局域网络性能的影响，将可用频段划分成13个可用信道，相邻信道的中心频率相差5MHZ，每个信道的频带宽度是22MHz，具体的信道配置如表2-1所示，由表中可以看出，相互不重叠的信道组有：1、6、11，2、7、12，3、8、13，4、9。划分以后整个频带内互不干扰的信道只有三个，我们主要采用1、6、11三个互

无线局域网WLAN优化技术研究

不干扰的信道。

2.2 WLAN优化的原因

WLAN网络优化是从网络规划到网络建成、投入使用再到后期维护过程的一个至关重要的阶段。令人满意的通信质量要一个好的网络规划和网络优化的相互配合。网络规划质量是好是坏，是后面网络优化工作可以轻松完成的重要保障。同时，网络优化工作实际可以说是网络建成后保障网络性能重要手段。所以我们说后期的网络优化工作是能否轻松实现网络建设目标的重要因素。

那么无线局域网络优化到底是什么概念呢？网络优化是整个网络建立中很重要的一个环节。WLAN网络优化就是在网络运行过程中，有出现用户不满意的体验或者说是WLAN系统性能不符合初期设计既定指标时，为了提升系统性能，达到使用户满意所进行的一系列维护和优化工作。实际操作中的无线局域网络优化过程：对网络性能不符合要求的WLAN网络进行无线指标测试，主要包括信号强弱、信号噪声功率比、传输延时、丢包率等，根据测试数据找出影响WLAN系统性能的原因，然后通过对接入点AP，无线传输链路和干扰的分析与调整，最终达到提升网络运行状态的目的。本论文则主要分析了WLAN系统的覆盖方式，网络容量和无线干扰对系统性能的影响，并提出了对应的优化方案。无线局域网WLAN常用的优化技术有干扰控制技术，话务均衡技术以及覆盖优化技术等等。WLAN网络容量和干扰问题及其优化思路

无线局域网WLAN优化技术研究

覆盖问题、网络容量、无线局域网络通信中存在的干扰问题等是无线局域网优化需要解决的主要问题。其中覆盖问题可能影响到掉话率和话务量；容量问题对掉话率，TCH接入成功率影响较大；干扰问题对各项干扰指标，掉话率和话务量影响都较大。本章将重点介绍WALN网络容量问题和干扰问题的产生以及优化思路。

3.1 网络容量优化

因为无线局域网络WLAN无线接入点之间通信基于竞争协议CSMA/CA,理论上可以有多个无线接入点同时接入无线局域网，但是接入用户数量越多，各个接入点发送数据时发生冲突的可能性就越高，等待时间就会延长，信道就得不到充分利用，最终结果就是用户性能的恶化。实验数据表明，在无线局域网中每个无线接入点同时接入的用户数应该不多于20户为最好。然而随着无线局域网网络用户的增加，增加网络容量成为必须解决的一个问题，我们提出三个提高网络容量的思路，如下：

（1）调整AP发射功率————————蜂窝网中小区分裂思想

上面已经提到，在WLAN系统中，为了提高信道利用效率，每个无线接入点同时接入的用户数应该不多于20户为最好。当无线接入点接入的用户数不符合上述要求时，用户就得不到理想的网络性能。针对这种问题的优化思路是：当用户数量大，或者用户分布密集时，可以通过调整无线接入点的发射功率，通过减小无线接入点的覆盖范围来减小覆盖用户数量，同时增加临近无线接入点的发射功率，增加其覆盖范围，最终实现将用户分流到其他无线接入点上进行接入。这就是所谓的“调整、功率、分流”。（小区分裂）

（2）增加单个无线接入点的吞吐量

因为目前无线局域网采用的标准划分以后整个频带内互不干扰的信道只有三个，同频干扰和邻频干扰会降低WLAN系统中单个无线接入点的吞吐量。可以在无线接入点端安装滤波装置或者优化频点，最大程度的避免避免同频干扰和邻频干扰带来的影响，从而增大单个无线接入点的吞吐量。同时，为了减小同频干扰和邻频干扰对网络容量的影响，还可以借助蜂窝网中增加频率复用的距离的思想来解决同频干扰；在相邻小区中不利用相邻信道的思想来克服邻频干扰。受此启发，在无线局域网中，我们可以恰当的控制无线接入点的覆盖范围，避免临近楼层，临近建筑之间的干扰，从而实现增加单个无线接入点吞吐量的目的。

（3）增加单位面积的容量

无线局域网WLAN优化技术研究

对于室内分布型覆盖方式，GSM室内分布系统在分路中分成若干段，每段无线接入点的RF信号进行合路，利用共用天线进行覆盖。它可以有效地降低每个无线接入点的覆盖范围，增加单位面积的接入点的个数来实现容量的提升。

3.2 信道干扰对系统性能的影响及其优化

3.2.1 WLAN系统中干扰的分类

（1）同频干扰

802.11b和802.11g标准下，可用的互不干扰信道只有三个，因此在实际运用中必然伴随着频率再用，频率再用就直接导致了同频干扰的存在。

同频干扰一般采用增加频率再用距离的方法来处理。但随着频率复用距离的增加必然又会降低系统的容量。

（2）邻道干扰

相邻频段之间的干扰被称作邻频干扰，发生的缘由主要有已调信号带外衰减缓慢和滤波器特性不足够理想。

（3）其他设备的干扰

在所有使用 2400MHz 频段的设施中，相对于小功率设备，大功率设备对无线局域网产生的干扰较大，在网络规划、建设时，要注意WLAN网络最好远离这些大功率设施。

3.2.2 WLAN系统对干扰的优化思路

在无线局域网系统中存在的干扰是影响系统性能和容量的重要因素。因此也是无线局域网优化需要考虑的重要方面。针对WLAN系统中同频干扰和邻频干扰的来源的特点，对干扰的优化思路有：减小无线接入点的发射功率、划分扇区使用智能天线。

（1）减小无线接入点的发射功率

在无线用户密度高的区域设置新的接入点，将覆盖面积划小，即是通过蜂窝网中“小区分裂”的思想来通过降低邻频干扰从而增加系统容量的方法，在WLAN系统中可以通过减小无线接入点的发射功率，减少覆盖范围，进而提高频率复用率。实现减小邻频干扰的目的。

（2）使用扇区天线和智能天线

无线局域网利用扇区天线进行定向覆盖，如采用120的定向天线后，为了无

o无线局域网WLAN优化技术研究

缝隙覆盖则需要三副定向天线进行覆盖，如此，则接收的同频干扰功率只有采用全向天线系统的1/3，因此可以有效减少系统中的同道干扰，在一定程度上可以提升网络容量。采用定向天线的另外一个好处是采用多副定向天线可以消除障碍物的阴影区，有益于实现无缝隙覆盖。

无线局域网WLAN优化技术研究 不同覆盖方式下WLAN的优化方法

上一章详细介绍了WLAN网络中存在的网络容量和干扰问题以及其解决思路。本章将在上一章的基础上，介绍不同覆盖方式的特点和这些覆盖方式下WLAN的优化方法。

按照无线接入点布部署的不同方式，无线局域网系统的无线环境可分为： 室内放装型、室内分布合路布放型和室外布放型。

4.1 室内放装型WLAN系统

室内放装型WLAN系统覆盖方式时：直接将无线局域网设备放置在需要被覆盖的区域附近，用发射天线实现目标区域的覆盖。

4.1.1 室内放装型WLAN网络部署分析

室内放装型WLAN网络在布放无线接入点时需要根据实际情况对使用信道、发射功率和覆盖范围进行细微的调整，达到最大限度的减小同频干扰和邻频干扰对网络性能的影响。

采用802.11b和802.11g标准的WLAN系统工作在2.4GHz频段，具体范围为2400MHz---2483.5MHz，在这个频带范围内，共划分成了13个子信道，每个信道带宽22MHz，但是在实际应用过程中为了避免同频干扰，只采用了1、6、11三个主要信道。信道设置时要考虑信号的三维立体空间干扰，如图4-1所示，如果在1楼布放 3个无线接入点，采用的信道从左至右的分别是1，11和6，那么对应在2楼的3个无线接入点采用的的信道就分别是6，1和11，同样道理，三楼的3个AP信道分别为1，11，6。这样的部署方案可以最大限度的减少楼层之间的干扰，同时实现水平和竖直面的无线覆盖。

图4-1 不同楼层的信道部署 楼层三CH1CH11CH1CH6CH11楼层二CH6楼层一CH1CH11CH6无线局域网WLAN优化技术研究

4.1.2室内放装型网络优化方案

室内放装型系统，因为每个AP的天线是独立的，发射频率和频率是相对独立的，可以为一个AP的覆盖范围的实行专门优化工作。

对于同频干扰比较严重的区域，优化思路是通过降低区域周围的AP发射功率，从而达到降低同频干扰的目的；对于信号强度微弱的覆盖区域，优化思路则是增大附近区域AP的信号，或者增加AP数量；如果发现信道部署有问题，可以把出现问题的无线接入点的频点进行适当调整。此外，由于信号室内放装型的无线接入点是相互独立的，能够打开AP自带的自动频点功率调节作用，用来达到提升网络性能的目的。

4.2 室内分布型WLAN系统

4.2.1 室内分布型WLAN系统网络部署分析

室内分布型WLAN网络是通过跳线把无线接入点连接到已有的室内分布系统中，利用室内分布系统进行无线覆盖。它可以利用室内现有的室内分布资源，施工便捷。WLAN系统和其他系统的运营商的结合后，无线设备支持的频率以满足无线局域网系统和其他系统的工作频带的要求。

如图4-2，将无线局域网WLAN的射频信号经过合路器馈入原有的室内分布系统，各个频段信号使用共用天线进行覆盖。

图4-2 无线局域网WLAN室内分布型部署图

无线局域网WLAN优化技术研究

3G系统主要工作频率为1900MHz~2002MHz的，增加的工作频率为2300MHz ~ 2400MHz，无线局域网工作频率范围为2400MHz ~2483.5 MHz，两者非常接近，线路衰减，空间损耗，穿透损耗，接收灵敏度，信号的传输特性和覆盖的要求是非常相似的，所以，在建成移动室内信 号 覆 盖 网 络 的 基 础 上，增 加3GWLAN 信号覆盖功能时，可以通过增添相应的多频合路器和信号放大器实现信号合路，便可以达成3G 和WLAN 共用同一套天馈体系。

假如在室内分布系统中需要合路的系统数目多于3个，通常多网合路器使用多系统合路器来取代，这是因为多网合路器不但具有多网合路器的作用，还 可以更好地抑制系统间的互调。但是鉴于多系统合路器比较多网合路器成本高，需求机房资源，当前的多系统合路器适用于复杂的大规模多系统合路领域。4.2.2 室内分布型WLAN系统网络优化分析

室内分布型的无线局域网在运行过程中可能出现的问题有：AP离线，VLAN的问题，广播数据包被抑制等问题，在原则上与其他类型相同，即所有场景都会存在这类问题。由于这种问题其实并非无线领域的问题，而室内放装型WLAN和室内分布型WLAN区别就在于无线领域，有线部分基本上是一致的，下面指出信号不好、频点规划、提高吞吐量等问题处理的优化思路和与室内放装型的区别。

（1）信号不好。对于室内放装型WLAN系统而言，如前一节所述，每一个无线接入点都是直接单独部署的，功率调节可以独立进行，影响范围有限。如果在目标覆盖区域内出现信号不好的情况，只需要适当增加对应区域的无线接入点发射功率即可解决。这相对于室内分布型系统优化可以说是很简便的，因为室内分布型在设计时要计算好每个天线的参数，如发射功率，出现信号不好的问题时必须全面的考虑到各个天线的出口发射功率而不能单独的调整某个AP的发射功率，重新规划，调整室内分布系统。这些大多数可能需要工程处理。

（2）频点规划

在WLAN覆盖封面设计WLAN无线覆盖的频率规划是同等重要的，室内分布系统的频率也需要提前规划分布。分布型WLAN系统中一个无线接入点AP会同时连接到几个天线进行无线覆盖，所以，如果初期频点规划不合理，只能做大幅度的修改或是更改馈线系统。

（3）特定区域的系统吞吐量

在一些特殊的场合，例如大会议厅、快餐店等场景，大量的访问能力是WLAN网络必须具备的特点。室内分布型无线局域网系统不可以通过增多发射天线的无线局域网WLAN优化技术研究

方发进行扩容。网络规划时要考虑到无线局域网系统的容量，不然该覆盖方式下将很难进行容量扩充。

4.3 室外型WLAN系统

针对室外公共广场、学校这些以覆盖为主要目标的场合，常常采用室外型无线接入点覆盖。这种情况下，AP常放置在较高的建筑物上面或者是建筑物外墙，利用用室外型无线接入点和具有较大增益的天线，进行室内和室外覆盖。室外型WLAN系统的优点在于网络建设速度快，维护操作容易。4.3.1 室外型WLAN系统网络部署分析

无线局域网用户选择室外型WLAN多是看到了它建设成本低、速度快的优势。使用室外分布型覆盖方式较多的场合有广场、公园、学校等公共场所。在这些场合利用室外WLAN方式有益于用户节约成本，建设经济上便宜而且性能稳定的WLAN网络环境。

（1）室外空旷区域部署

一般的公园，风景名胜区等室外空矿区的特点是用户数量少，为了节约成本要求单台AP的覆盖范围尽可能大，采用室外型无线接入点和高增益天线配合的室外空矿区域的覆盖。

（2）室外覆盖室内部署

室外覆盖室内型覆盖方式顾名思义就是用室外AP进行对室内进行覆盖。这种部署时需注意以下几点：

1）室内和室外WLAN信号之间的互相干扰；

2）无线局域网共享带宽，无法保护个人用户的带宽；

3）为了避免信号在传播过程中不必要的衰减，室外覆盖室内时要躲开大型建筑物和树木的遮挡，使发射天线和用户之间直接可见。

4）考虑到信号反射、折射后引起的较大失真，当楼层超过8层时，最好不要使用室外覆盖室内的覆盖方式。

最后，信号源部署的位置对信号覆盖的效果也有着重要的影响。布放时应该根据室外环境合理部署，从而达到信号覆盖效果好且而且干扰最小的效果。4.3.2 室外型WLAN系统网络优化分析

室外型AP一般为高功率设备，并和一个高增益天线配合使用。室外无线局

无线局域网WLAN优化技术研究

域网系统中可能会存在的问题有：信号干扰大、信号场强不够、出现信号盲点、移动漫游用户漫游失败等问题，因此WLAN优化工作针对这几个问题研究。

室外型无线局域网环境更加复杂，因为户外的障碍比室内低很多，所以同频干扰问题严重。对抗同频干扰的手段是减小同频设备的发射功率，降低同频信号重叠区。在一块大的区域，如果放置的接入点数目很多，那么频率的复用度很高。如果减小发射机的发射功率，减少设备的重叠区域，又将导致用户漫游失败，信号强度弱的局面。所以我们在减少同频干扰的重叠区域的同时又要保证信号的场强不至于太低，必须要对室外目标区域进行分区覆盖，解决上述问题的一个方法就是引入定向天线。

为了消除信号的盲点，在室外型无线局域网优化时可以通过调整定向天线的仰角。此外，多个定向天线的使用可以解决覆盖面积，减少全向天线不必要的反射，减少覆盖信号盲点。

对室外型无线接入点天线角度进行优化时，需要将天线的水平半功率角控制在比较重要的范围内，如果两个同频天线需要有一定的重叠，为了降低同频无线接入点之间的带宽复用，要尽可能的把重叠区域调整到天线水平的半功率角以外，这样做的另外一个好处是清楚的区分了无线接入点的分管区域，进而可以减少使用者在漫游时的频繁切换问题

无线局域网WLAN优化技术研究 工作总结与展望

5.1 总结

本文的主要研究对象无线局域网WLAN的优化技术，现将本文主要工作总结如下：

1）从WLAN设计的硬件设备、技术要求、优缺点，应用等角度介绍了无线局域网WLAN的基本原理。

2）介绍了WLAN采用的802.11标准的由来和发展，重点介绍了802.11b，802.11g和802.11n和2.4GHz频段上中国信道的划分，并对无线局域网络优化的原因作了介绍。

3）无线局域网WLAN网络优化的讲解内容主要涉及到覆盖方式、容量优化、干扰对WLAN网络的影响以及优化等三个主要方面方面，详细介绍了WLAN三种覆盖方式下的部署分析和网络优化方法。

5.2 展望

近年来，无线局域网WLAN在各种场合越来越多的被应用，但随着技术生活水平的提高，人们的对通信质量的要求也在不断提高，虽然毕设即将完成，即将攻读研究生学位的我并不会停下学习的脚步，我在今后将继续学习研究WLAN优化技术，将这次论文研究中的不足弥补上来。

此次论文中限于自身的能力，没有提出智能优化的方法，但是我相信WLAN优化技术会随着时间的流逝而不断完善和成熟，WLAN智能优化技术将在未来越来越多的投入使用，智能优化也将给优化工作带来巨大的便利，在无线局域网规划，搭建，网络优化这样的流程体系中，网络优化对网络性能会起到越来越大的作用，从而我们带来更大的使用价值和经济价值。

无线局域网WLAN优化技术研究

致谢

至此，论文已经接近尾声，在此，我要特别感谢蒋军敏老师在我整个论文的写作过程中对我的认真、耐心地指导和帮助，正是有了蒋老师不辞劳苦的教导，我才能比较顺利的完成本次论文。蒋军敏老师严谨的治学态度、渊博的学识和对学生高度负责的精神都是我学习的榜样，将对我今后的学习、工作和生活产生深远的影响。

同时，我还要感谢和我一组做毕设的同学，是大家在一起的相互鼓励，才能一步步地坚持把论文写完。通过这次毕业设计，我的专业知识水平又得到了进一步的提升，同时还培养了我查阅资料完成科研任务的能力，让我从中受益匪浅。

大学四年的学习生活即将结束，在此我衷心的感谢身边的每一位老师和同学对我有过的帮助。

最后，向各位不辞辛苦审阅本论文的各位老师表示深深的谢意！谢谢您们！

无线局域网WLAN优化技术研究

参考文献

第三篇：电信运营商WLAN无线宽带组网解决方案

電信運營商WLAN無線寬帶組網解決方案

台灣無線城網路科技股份有限公司 2008-09-26 23:11:18 作者:SystemMaster 来源: 文字大小:[大][中][小] 電信運營商WLAN無線寬帶組網解決方案;城市廣域MESH組網+瘦AP管理器+AC認證計費方案

本方案主要系针对電信運營商，对快速布建WLAN无线接入网以期满足移动高速入网的需求，并藉此以短期间内快速布网抢占无线宽带运营市场，故其方案之主要规划解决方案以施工周期短覆盖区域广并且能满足无盲点覆盖为主 要诉求。

壹、组网方案介绍与对比

(一)瘦AP+无线控制器方案介绍

基于无线控制器的解决方案中所有的AP都只单独负责无线覆盖和通讯的工作无法同时做无线覆盖和桥接，其作用就是一个简单的，基于硬件的RF底层传感设备，所有Fit 瘦AP接收到的RF信号，经过802.11的编码之后，随即通过不同厂商制定的加密隧道协议穿过以太网络并传送到无线控制器，进而由无线控制器集中对编码流进行加密、验证、安全控制等更高层次的工作。因此，基于Fit 瘦AP和无线控制器的无线网络解决方案，具有统一管理的特性，并能够出色地完成自动RF规划、接入和安全控制策略等工作(组网架构如图一所示)。

(图一 瘦AP+无线控制器组网架构)

由上图(图一)架构可看出基于Fit 瘦AP和无线控制器的无线网络解决方案，特色是具有统一管理的特性，并能完成自动RF规划、接入和安全控制策略等工作但单一AP相对覆盖范围小需大量高密铺设AP和线路等组网特色。且因瘦AP基本上是纯单频2.4GHz 802.11g或单频5.8GHz 802.11a的AP，只能透过有线连接方式将AP连到网络出口，不能像双频智能一体型(2.4GHz+5.8GHz)AP可同时利用AP本身的5.8GHz桥接模块来当AP设备间传输桥接及同时提供2.4GHz无线覆盖用户接入，因此瘦AP+无线控制器的无线网络组网较适合单一建筑物内或已经有健全的线路资源情况下适用；如线路资源较为充足之南方各省的中国电信及北方各省的网通公司而对于南方各省的网通公司是较不适用的一种解决方案。不适合线路资源较少的运营商之主要原因有二，其一是瘦AP架构需要相当高密度的有线资源来组网(对南方网通公司而言是较不现实因为需要先布下大量的有线网络，其二因覆盖范围比室外智能双频AP小的多，固需要布的AP数量将是比智能双频AP要大的多(总体组网AP数可多达数十倍以上)，而总体组网成本亦是数倍于智能双频AP组网。

(一)智能AP组网介绍

智能AP组网(单频智能AP、智能双频AP、MESH智能双频AP)解决方案介绍：

1)单频智能AP组网：

单频智能AP组网的解决方案中智能AP与瘦AP一样都只负责用户接入的无线覆盖和通讯的工作无法像双频AP同时做用户接入无线覆盖和AP间的传输桥接，其作用就

是一个简单的，接收、发送用户接入RF信号，不一样的是经过802.11的编码之后，AP需再进行加密、验证、安全控制等工作。因此智能AP和瘦AP一样适用于已有

线路资源的条件下适用，但因没有管理器统一管理，管理的特性较差，只能用网管软件来监管控制(组网架构如图二所示)。从以上组网特性来看智能AP组网解决方案

适用于线路资源较为充足之南方各省的中国电信及北方各省的网通公司。

(图二 智能AP组网)完成自动RF规划、接入和安全控制策略等工作。

由上图(图二)架构可看出的智能AP无线网络解决方案，特色是简单低成本，AP本身须因AP基本上是纯单频2.4GHz 802.11g或单频5.8GHz 802.11a的AP，只能透过有线连接方式将AP连到网络出口，不能像双频智能一体型(2.4GHz+5.8GHz)AP可同时利用AP本身的5.8GHz桥接模块来当AP设备间传输桥接及同时提供2.4GHz无线覆盖用户接入，因此的智能AP无线网络组网较适合单一建筑物内或已经有健全的线路资源情况下适用；若对AP管理有要求可采用具SNMP网管功能的智能AP组网。

1)双频(2.4GHz+5.8GHz)高智能AP组网：

双频智能AP组网的解决方案中智能双频AP需同时做无线覆盖和桥接，其作用就是集AP设备间桥接传输及用户接入覆盖接收、发送，且AP需在本机做进加密、验证、安全控制等工作。因此智能双频AP适用于线路资源匮乏的条件下组网适用，但因没有管理器统一管理，管理的特性较差，可用网管软件来监管控制满足这种管理需求(组网架构如图3.1&3.2所示)。从以上组网特性来看智能双频AP组网解决方案适用于室外广域无线覆盖之场所。

第四篇：无线WLAN覆盖方案

我们知道在规划WLAN网络时，首先考虑到的是满足AP跟无线网卡信号的交互，以及用户可有效的接入网络。因此如何提高无线信号覆盖范围是AP安装必须要考虑的因素。在进行天线选择时，需尽量考虑到信号分布的均匀，对于重点区域和信号碰撞点，需要考虑调整天线方位角和下倾角；AP天线安装的位置应确保天线主波束方向正对覆盖目标区域，保证良好的覆盖效果；相同频点的AP的覆盖方向尽可能错开，避免同频干扰（信道划分大家可借鉴蜂窝煤式）；

那么对于小区这样环境比较复杂，信号衰减比较大的情况，怎么布置规划AP，有效的达到信号强度的最大化呢？对此，我们将说到室外AP覆盖的原理，覆盖注意事项以及应用的实例说明，最后注重说明小区覆盖（包括不同类型楼宇使用的天线，安装位置，注意事项等），欢迎拍砖指导

首先我们来看看室外覆盖注意到的问题： 1.当使用自带鞭状小天线时，在空旷区域的一般AP最大的覆盖距离建议考虑在200米以内，天线增益10dBi的条件下，开阔视距环境中的覆盖半径达到了300m左右，在半开阔环境中能够达到约200m。达到极限距离时速率集为1Mbps左右。

2.对小区覆盖而言，从室外透过封闭的混凝土墙后的无线信号几乎不可用，因而只能考虑利用从门、窗入射的信号。

3.即使无线信号能通过门、窗直射穿透，纵向最多也只能覆盖2个房间。

4.被覆盖的区域应该尽可能靠近AP的天线，被覆盖区域与AP的天线尽可能直视。

5.对于企业级AP设备，建议每个AP下带的用户不超过30。实际情况在20-30用户之间。

下面来来看看室外覆盖几种典型的实例总结：

（一）通过本楼安装高增益，较大水平波束宽度的定向天线进行本楼和对面建筑的WLAN

覆盖的方案，较适合于楼层较多，楼体不宽的小区单元。低楼层会存在少量覆盖弱的死角，可通过调整天线下倾角、方位角的方式加以改善；

(二)通过本楼安装全向天线，对本楼与对面建筑进行WLAN覆盖。较适合楼层较少，楼体较宽，只能在楼顶安装天线的小区单元。低楼层可能出现由于副瓣覆盖不足导致的弱覆盖现象，可通过选择预置下倾角天线加以改善；(三)将天线架在高处并保持一定的下倾角，进行室外空间的覆盖；适合于室外空旷/半空旷地带的WLAN覆盖；

(四)天线上倾的定向覆盖；这种室外覆盖室内的方式适用于一些只需局部覆盖的高层建筑。

最后一起看看小区覆盖的不同场景：

2010-1-29 12:38 1.生活小区的特点是建筑物排列比较规则。按楼层高度可以分为：高层住宅区，8层（24米）以上；多层住宅区，4~8层（12~24米）；别墅区和低矮住宅区，4层（12米）以下。2.各地建筑物墙壁的厚度差别较大。总的来说，南方地区墙壁较薄，一般小于40cm；而北方墙壁较厚，一般大于50cm。

3.对于高度超过8层（24米）的楼层，不适合采用室外方式覆盖。本楼天线信号经过对楼的反射后，会有部分信号反射回本楼，一般情况下不考虑利用反射信号来覆盖本楼。但如果是小区边缘的楼栋，由于物业问题，只能利用反射信号覆盖。从已有的实验和经验看，两楼相隔20米的情况下，对楼反射过来的信号可以勉强地覆盖本楼外侧一个房间。

当小区内各楼排列比较规则时，楼间距在30米之内，可考虑在正对的楼层中间安装AP和天线，对楼AP的信号透过门窗可有效地覆盖本楼纵向2个房间（约8米）。如果楼宇的纵向超过3个房间（12米），需要考虑从楼的两边向本楼进行覆盖。

由于是定向覆盖，AP使用的天线一般选择定向天线。天线型号的选择依据方位角，方位角可通过简单的计算得出。

天线的最佳安装位置一般是楼层的中间位置，但是这个位置往往会遭到业主的fandui，因而天线只能安装在楼顶。为了有效地利用无线信号并保证低楼层房间的覆盖，一般需要将天线下倾，注意：下倾角度一般略大于垂直半功率角的一半。如果确实难以找到可以利用的建筑物，则需要考虑利用生活小区内的路灯柱，或另加水泥柱作AP和天线的固定物。

天线选择与实施要点

针对小区的覆盖特点，天线型号的选择应重点考虑增益、水平波束宽度、垂直波束宽度、下倾角等环节。

增益： 建议选用中高增益天线，15dBi为宜。水平、垂直波束宽度：

为了充分覆盖小区，兼顾高低层的室内覆盖，建议天线安装在楼顶平台。选用水平波束宽度为90-120度的全向天线。

下倾角：天线安装于楼顶天台，即25～30米左右高度，为保证底层房间室内覆盖及小区内信号的均匀覆盖，建议使用预置下倾角15～20度天线

今天跟大家讨论一下酒店wlan组网方案，希望可以给您在组网时有些启发。酒店类场景特点就是墙壁厚、休闲开阔区域多、对认证计费系统对接敏感 酒店类场景根据现场环境和客户需求可以采用房间内覆盖或者走廊覆盖。对于标准客房，采取走廊吸顶天线即可；

对于会议厅、咖啡厅、有特殊覆盖要求的房间建议使用房间内壁挂或者吸顶。

早期移动运营商承建的系统普遍采用室内GSM合路系统，如果是11b->11g项目，直接替换设备即可，需关注耦合器，功放等与AP设备的功率匹配。如果新建酒店的合路天线明显过少，则不可以采用合路覆盖

下面我们来看看某酒店wlan覆盖图，详细覆盖内容见图中说明。欢迎大家拍砖指导！

第五篇：无线局域网论文

扩频通信在无线局域网中的应用

Spectrum Spreading Technology for Wireless LAN 摘 要：无线局域网是计算机通信来统中的一个重要的组成部分，具有传输速率高、安

全保密性强、使用灵活方便等特点。扩频技术不仅具有很强的抗干扰性能，而且其多址功 能、安全保密、杭多径干扰等功能也备受人们青睐，把扩频技术用于无线局网中.必将使无 线局域网的整体性能大大提高，满足各种情况下对系统的要求。本文介绍了无线局域网调制方式及扩频技术的理论基础和工作方式，并对常见的两种扩频技术的性能进行分析比较，进而说明扩频技术是未来无线通信技术中必不可少的一种重要技术。关键字：扩频；抗干扰；无线局域网；频带；调制；解调

Abstract:Wireless LAN is an important communication system.which is charac-terized by high transmission speed，strong security and easy use.Spectrum sprea-ding is quite attractive for not only its strong anti-jamming ability but also its multi-address functionality，security and performance of antimultipath interfe-rence.Using spectrum spreading technology in wireless LAN would result in great improvement of wireless LAN's overall performance and thus meet the re-Quirements for the system under various conditions.Keyword: spread spectrum;anti-jamming;wireless LAN;band;modulation;demodulation

引言

无线局域网(WLAN—WirelessLoealAreaNetwork)是一种高速计算机通信网，也是全球个人通信的一个重要组成部分。无线局域网是在有线局域网的基础上发展起来的。近年来，有线局域网(如以太网)的使用已非常普及，世界各国联入局域网的微机数量巨大，大大提高了工作效率和生产效率。但有线局域网有其本质的缺陷:网中的站不可移动，布线、改线不易，抗毁性差等。无线局域网采用无线方式传输，正好克服了有线局域网的本质的不足，且无线局域网具有传输速率高(可一与有线局域网相比拟)、安全保密性好、抗干扰能力强、使用灵活等优点。

扩展频谱技术具有很强的抗干扰性能，多址能力强、频谱利用率高和安全保密性好也是扩频技术固有的优点，因而被广泛地应用于通信的各个领域，发展非

常迅速。将扩频技术用干无线局域网中，必将大大提高系统性能，满足各种情况下对系统提出的要求。

1.扩频通信技术

扩频通信技术是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽;频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成，用编码及调制的方法来实现的，与所传信息数据无关;在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据.扩频通信的产生也是通信的需要，主要是出于对无线通信安全性的考虑，于是，产生了以拓宽带宽来为代价的扩频通信技术.1.1扩频技术的理论基础

1.1.1仙农公式

信息论中关于信息容量的仙农(Shannon)公式为: C=WLog2(1十P/N)(1-1)

式中: C—信道容量(用传输速率度量)，W—信号频带宽度，P—信号功率，N—白噪声功率。式(1-1)说明，在给定的传输速率C不变的条件下，频带宽度W和信噪比P/N是可以互换的。即可通过增加频带宽度的方法，在较低的信噪比P/N(S/N)情况下，传输信息。扩展频谱换取信噪比要求的降低，正是扩频通信的重要特点，由此为扩频通信的应用奠定了基础。

1.2扩频技术的主要工作方式

目前，扩频通信技术的扩频方式主要有:直接序列扩频(DS)、跳频(FH)、跳时(TH)、线性调频(CHIRP)，此外，还有这些扩频方式的各种组合方式，如FH/DS、TH/DS、FH/TH等。各种扩频方式都有自己的特点和共性，在无线通信中不同程 度

2．扩频技术在无线局域网中的应用

无线局域网扩频技术目前已有直接序列扩频、跳频、跳时三种基本方式。

2.1直接序列扩频

图 2-1 直扩系统组成框图

如2-1所述，直接序列扩频(Direct Se-quence Spread Spectrum)是直接利用具有高码率的扩频码序列，在发射端采用各种调制方式扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列去进行解码，把展宽的扩频信号还原成原始的信息。它是一种数字调制方法，其原理如图2-2所示，具体地说，就是将信源与一定的PN码(伪噪声码)进行模二加。

由信源输出的信号a(t)是码元持续时间为Ta的信息流，伪随机码产生器产生伪随机码c(t)，每一伪随机码宽度或切普(chip)宽度为Tc。将信息码a(t)与伪随机码c(t)进行相乘或模二加，产生一速率与伪随机码速率相同的信频序列d(t)，然后用信频序列d(t)去调制载波，这样就可以得到已扩频调制的射频信号s(t)，即s(t)=a(t)c(t)cos(w0t)。而直扩信号的接收一般采用相关接收，通过解扩和解调两步进行。

图 2-2 直接序列扩频原理图

2.2跳频扩频

跳频扩频技术(Frequency Hopping)是通过伪随机码的调制，使载波工作的 中心频率不断跳跃改变，而噪音和干扰信号的中心频率却不会改变。这样，只要收、发信机之间按照固定的数字算法产生相同的伪随机码，就可以达到同步，排除噪音和其他干扰信号。跳频技术用一定码序列进行选择的多频率频移键控，也就是用扩频码序列去进行频移键控调制，使载波频率不断地跳变，所以称为跳频，图4-3为跳频系统的组成。发射端信息码序列与扩频码序列组合以后按照不同的码

图 2-3 跳频扩频系统(FH)原理图

字去控制频率合成器，其输出的频率根据码字的改变而改变，从而形成了频率的跳变。从图2-4我们可以看到横轴为时间，纵轴为频率。这个时间与频率的平面叫做时-频域，它表明了什么时间采用什么频率进行通信，时间不同频率也不同。

2.3跳时扩频

跳时是使发射信号在时间轴上跳变。先把时间轴分成许多时片。在一帧内哪个时片发射信号由扩频码序列进行控制。可以把跳时理解为用一定码序列进行选择的多时片的时移键控。由于采用窄得很多的时片去发送信号，相对说来，信号

图 2-4 时-频域上的调频序列 的频谱也就展宽了。在发射端，输入的数据先存储起来，由扩频码发生器的扩频码序列去控制通-断开关，经二相或四相调制后再经射频调制后发射。在接收端，4

由射频接收机输出的中频信号经本地产生的与发射端相同的扩频码序列控制通-断开关，再经二相或四相解调器，送到数据存储器后再定时后输出数据。只要收、发两端在时间上严格同步进行，就能正确地恢复原始数据。Internet无线局域网扩频技术的特点

扩展频谱技术具有抗干扰性强、信息保密性好、易于实现码分多址和抗多径干扰四个特点，下面主要论述它的抗干扰性。扩频通信系统扩展的频谱越宽，处理增益越高，抗干扰能力就越强。另外，由于接收端采用扩频码序列进行相关检测，空中即使有同类信号进行干扰，如果不能检测出有用信号的码序列，干扰也起不了太大作用，因此抗干扰性能强是扩频通信的最突出的优点。

3.1抗干扰性强

扩频本身具有一定的抗干扰能力，用“扩频处理增益Gp”来表示，即Gp=W /F;其中，W是扩频信号带宽，F是信息带宽。它表示了扩频系统信噪比改善的程度，Gp越大，则抗干扰能力越强，其代价是带宽的增加。受器件水平、捕获同步和宽带均衡等实际条件的限制，其带宽不能无限制地增加。提高增益的方法有以下几种:(1)混合扩频系统。

在直接序列扩频的基础上增加了载波频率跳变的功能组成直扩/跳频(DS/FH)混合扩频技术，综合了DS和FH两种扩频方式的优点，能更有效地对抗干扰。由于DS/FH系统的处理增益是两种处理增益(dB)之和，可以采用相对简单的技术实现高的处理增益。通过理论分析和仿真研究表明，在干扰和噪声低于直扩信号的噪声容限时，混合系统的误码性能优于纯跳频系统;在干扰和噪声高于直扩的噪声容限时，纯跳频系统的误码性能优于混合系统。(2)高效扩频技术。

即利用编码扩频理论和正交多载波理论，实现高效扩频。高效编码扩频是一种(N，k)编码的直序扩频，把k位信息码由长为N的伪随机码来代替。k位信息码有2k个状态，则需2k条长为N的伪随机码来代表k位信息码的2k个状态，其扩频带宽为传输数据速率的N/k倍。

3.2信息保密性好

由于扩频信号在很宽的频带上被扩展了，单位频带内的功率就很小，即信号的功率谱密度很低，所以应用扩频码序列扩展频谱的直接序列扩频系统，可在信道噪声和热噪声的背景下，在很低的信号功率谱密度上进行通信。信号被湮没在噪声里，很不容易被发现，想进一步检测出信号的参数就更加困难了。

3.3易于实现码分多址

由于扩频通信中存在扩频码序列的扩频调制，可充分利用各种不同码型扩频序列之间优良的自相关特性和互相关特性，在接收端利用相关检测技术进行解扩，则在分配给不同用户不同码型的情况下，系统可以区分不同用户的信号，这样在同一频带上许多用户可以同时通话而互不干扰。

3.4抗多径干扰

在无线电通信的各个频段，短波、超短波、微波和光波中存在大量的多径干扰。一般方法是采用分集接收技术，或设法把不同路径的不同延迟信号在接收端从时间上对齐相加，合并成较强的有用信号，这两种基本方法在扩频通信中都是很容易实现的。

4.总结

本文就无线局域网和扩频技术进行了基本的介绍，重点介绍了用于无线局域网的扩频通信技术，并给出了无线局域网中扩频通信技术中几种实现方式的特点和其中的不足，就扩频技术在无线局域网中的应用进行了详细的讨论，总结了用于无线局域网的扩频通信技术的的常见几种方法并简要分析了各自的优缺点和应用的场合。基于扩频技术抗干扰性强、信息保密性好、易于实现码分多址和抗多径干扰四个特点，探讨了扩频技术在无线局域网中应用的可行性。

目前，无限局域网的发展方兴未艾，组网技术也有多种。对于无限局域网来说，抗干扰性和保密性的好坏应该是最主要衡量指标。扩频通信抗干扰性和保密性好的特点使其在无线局域网中的应用前景十分广阔。

由于时间所限，本文对无线局域网的扩频通信技术的研究没有做更深入的探讨，同时对系统设计没能进行仿真设计。这些不足需要在以后的研究工作中完善。

参考文献

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