2.1　Wi-Fi无线网络规划概述

2.1.1　Wi-Fi技术的演进

经过十几年的发展，Wi-Fi技术目前已经历了三代技术和产品的更迭。

第一代Wi-Fi主要是采用FAT AP（即“胖”AP），每一台接入点（Access Point,AP）都要单独进行配置，费时、费力且成本较高。

第二代Wi-Fi融入了无线网关功能，但还是不能集中进行管理和配置。其管理能力、安全性以及对有线网络的依赖成为了第一代和第二代Wi-Fi产品发展的瓶颈。由于这两代技术的AP储存了大量的网络和安全的配置，而AP又是分散在建筑物中的各个位置，一旦AP的配置被盗取读出并修改，其无线网络系统就失去了安全性。在这样的背景下，基于无线网络控制器技术的第三代Wi-Fi产品应运而生。

第三代Wi-Fi采用无线网络控制器和FIT AP（即“瘦”AP）的架构，对传统Wi-Fi设备的功能做了重新划分，将密集型的无线网络的安全处理功能转移到集中的Wi-Fi网络控制器中实现，同时加入了许多重要的新功能，诸如无线网管、AP间自适应、射频（Radio Frequency,RF）监测、无缝漫游以及QoS（Quality of Service，服务质量）控制，使得Wi-Fi的网络性能、网络管理和安全管理能力得以大幅提高。FAT AP与FIT AP两种组网方案性能对比如表2-1所示。

　　表2-1　　　　　FAT AP与FIT AP两种组网方案对比

2.1.2　Wi-Fi网络建设原则

结合Wi-Fi的实际应用和发展要求，公共无线局域网（Public Wireless LAN,PWLAN）网络系统设计，主要遵循以下总体原则。

（1）实用性原则：以现行需求为基础，充分考虑未来发展的需要来确定Wi-Fi网络规模。

（2）安全性原则：PWLAN属于开放网络，作为一个运营网络对用户的安全以及网络的安全要求较高。

（3）可靠性原则：系统设计能有效地避免单点失效，对于设备的选择和关键设备的互联，应提供充分的冗余备份，一方面最大限度地减少故障发生的可能性，另一方面要保证网络能在最短时间内修复。

（4）成熟性和先进性原则：Wi-Fi应用于运营网络仍然属于新技术，需要及时将新技术引用进来以更好地开展业务，同时也要求保证网络与业务的可靠性。

（5）规范性原则：系统设计所采用的技术和设备应符合Wi-Fi国际标准、国家标准和运营商企业标准，为系统的扩展升级和与其他系统的互联打下良好的基础；

（6）开放性和标准化原则：在设计时，要求提供开放性好、标准化程度高的技术方案，且设备的各种接口也要满足开放性和标准化原则。

（7）可扩充和扩展化原则：所有系统设备不仅应满足当前需要，还要求可通过扩充模块来满足可预见的未来需求，如带宽扩展、设备扩展和业务应用扩展等。保证建设完成后的系统在向新的技术升级时，能保护现有的投资。

（8）可管理性原则：整个系统的设备应易于管理，易于维护，操作简单，便于进行系统配置，在安全性、数据流量和性能等方面得到很好的监控，并可以进行远程管理和故障诊断。

2.1.3　Wi-Fi网络规划的意义与目标

随着Wi-Fi技术的日益普及和市场的不断发展，运营商的Wi-Fi网络将与企业相结合，热点将不断扩展，用户将不断增多，且在局部地区将出现用户大量集中的现象，如大型写字楼、会议室等；另外，多个运营商可能在同一地区共同部署网络。若Wi-Fi网络规划不合理，则容易造成网络之间的相互干扰，进而降低用户体验。

Wi-Fi无线网络规划是根据覆盖需求、容量需求以及其他特殊需求，结合覆盖区域的地形地貌特征，设计合理可行的无线网络布局，以最小的投资满足当前需求，并保证网络易于未来扩展。

完整的无线网络建设过程包括前期调研、网络规划、工程实施和网络优化等阶段。网络规划是整个建设过程中的关键阶段，决定了系统的投资规模，规划结果确立了网络的基本架构，且基本决定了网络的效果。合理的网络规划可以节省投资成本和建成后网络的运营成本，提高网络的服务等级和用户满意度。

网络规划的目标就是在一定的成本下，在满足网络服务质量的前提下，建设一个容量和覆盖范围都尽可能大的无线网络，并能适应未来网络的发展和扩容需求。

对于运营商来说，Wi-Fi系统所能提供的服务质量是其最关心的问题，其中，覆盖范围是服务质量的重要方面。同时，在无线频谱资源一定的情况下，如何增加网络容量、如何满足网络未来发展的需求，也是规划时需要考虑的。这些问题都需要通过网络规划来解决，通过网络规划可以使无线通信网络在覆盖、容量、质量和成本等方面达到良好的平衡。

2.1.4　Wi-Fi无线网络规划总体流程

Wi-Fi无线网络规划流程可以分为以下几个步骤：初步调研及勘察、干扰探测、覆盖规划、容量规划、频率规划、实地测试和调整优化。Wi-Fi无线网络规划的流程如图2-1所示。

图2-1　Wi-Fi无线网络规划流程

前期调研和勘察是Wi-Fi网络规划的基础，是获得规划输入参数的过程。通过调研了解客户需求，明确网络的覆盖目标、应用背景、网络设计容量以及网络的预期质量，分析目标用户群规模和行为习惯，掌握用户数量、业务特征等情况。由于Wi-Fi信号在空间衰减较快，且多应用于室内环境，建筑结构和材质对Wi-Fi信号的影响很大，故需要对目标区域进行现场勘察，获得现场环境参数以及传输、电源及点位等资源情况，为Wi-Fi的规划、仿真做好前期准备。

另外，Wi-Fi使用的是非授权频段，需要实地测量Wi-Fi覆盖现场的干扰情况，如有干扰源存在，如微波炉干扰和无绳电话干扰，需及早考虑屏蔽措施。

在覆盖规划阶段，应首先确定Wi-Fi网络的覆盖方式，即采用室内还是室外覆盖方式、单独建设还是采用与移动蜂窝网络合路等方式。确定覆盖方式之后，根据现场环境参数进行传播模型校正和无线链路预算，确定单AP的覆盖范围，进而得到发射功率与天线选型等参数，然后在此基础上初步确定AP点位及数量。在有条件情况下，可进行Wi-Fi仿真，预测规划效果，并根据仿真结果进行调整，直到各项参数达到目标值为止。

容量规划是根据收集和预测的用户需求和单AP所能接入的用户数，来确定空间内的AP数量。并将此结果和前面计算的满足覆盖要求的AP数量进行比较，选择其中较大值，作为初步规划所需布放的AP数量。

经过覆盖规划与容量规划之后，根据前面确定的AP点位及数量合理地进行频率规划，规避频率干扰，力求将干扰降到最小。若频点始终无法合理规划，则需重新调整AP点位及数量。

最后，在Wi-Fi设备安装完毕后要进行实地测试，确认是否达到预期效果，并及时做出相应的调整与优化，使网络性能达到最优。

Wi-Fi网络规划的这几个步骤之间是相互关联、不可分割的，进行实际规划设计时应综合考虑这几个方面，才能减少网络规划往复次数，并最终使Wi-Fi网络性能接近最优。