FAQ-WLAN网络的场强计算原理

发布时间:  2015-03-19 浏览次数:  176 下载次数:  0
问题描述
WLAN网络的场强计算原理。
解决方案
WLAN信号在传播过程中会产生的衰减有:自由空间损耗、穿透损耗、器件损耗和连接损耗。

计算场强时可参考如下链路预算:

链路预算——自由空间损耗

室内室分、室内放装链路预算信号模型采用自由空间损耗。具体公式如下:
  • 20logf+20logd-28 (f:MHz;d:m)
  • 20logf+20logd+32.4 (f:MHz;d:km)
  • 20logf+20logd+92.4 (f:GHz; d:km)
链路预算——COST231-Hata修正模型

室外覆盖采用传统的COST231-Hata模型,通常适用于2000M以下频段。因此针对2.4G频段需要修正参数:PL=46.3+33.9lg(f)-13.82lg(hb)-a(hm)+(44.9-6.55lg(hb))lg(d)+Cm

2.4G频段的Cm修正参数:
  • Dense Urban(密集城区):-3
  • Urban (中小城市 ):-6
  • Suburban(建筑物和树木较分散的地区 ):-12
  • Rural(农村):-20
  • Hb是基站天线的高度(m)
  • Hm是移动台天线的高度(m)
  • f:工作频率(MHz)
  • d:传输距离(km)
  • a的函数:
            密集城区/中小城市:a(Hr)=3.2log2(11.75Hr)-4.97

           建筑物/树木较分散的地区/农村:a(Hr)=(1.1log(f)-0.7)Hr–(1.56log(f)–0.8)

链路预算——穿透损耗

环境中多径效应影响非常明显,AP有效覆盖范围受到很大限制。由于WLAN信号的穿透性和衍射能力很差,一旦遇到障碍物, 信号强度会严重衰减。2.4GHz微波对各种材质的穿透损耗的实测经验值:
  • 8mm木板:1~1.8dB
  • 38mm木板:1.5~3dB
  • 40mm木门:2~3dB
  • 12mm玻璃:2~3dB
  • 250mm水泥墙:20dB~30dB
  • 砖墙:约15dB
  • 楼层阻挡:约30dB
  • 电梯阻挡:20~40dB
链路预算——器件损耗和连接损耗

RF射频器件都会有一定的插入损耗,功率预算时需考虑损耗,如电缆连接器、分功器、耦合器、合路器、滤波器。
  • 接头损耗一般在0.1~0.2dB;
  • 合路器插损一般为0.5dB;
  • 无源器件的具体规格需参考器件手册。如表1所示
表1 常用电缆损耗 



链路预算——基本原则
  • 功率预算:
             发送功率+Tx增益-路径损耗+Rx增益=目标场强
  • AP的发送功率:
             由AP自身决定
  • AP TX天线增益和STA RX天线增益:
             由天线参数决定,一般为2dBi。
  • 核算传播路径损耗:
             需要在工堪核实,包括空间损耗、电缆、阻隔等损耗。

             不同的墙体阻隔损耗具备不确定性,与信号入射角度相关,很难做到精细化,一般用25dB估算。

END