无线局域网规划与应用

线上的设备较多就无法保证数据的实时性。因此,系统设计时,应尽量不采用或少采用MODBUS 总线结构,尽可能采用串口服务器。现场设备的数据,经过串口服务器的转换,通过光纤以太网与通信控制器XCC U 进行数据交换,避免了MODB U S 总线信号受电气环境的影响,在保证数据的实时性的同时,也提高了数据传输的安全性。

2 控制系统T isnet P600。以32位CP U 组成的新华控制器为核心的过程控制系统,可以根据不同的工业现场环境,灵活配置输入输出I/O 模件;具有丰富通信功能,与第三方设备的接口涵盖了MODB US 、PROFI B US 、TCP /I P 等主流通信方式,可以方便的与其他厂家的系统进行通信。同一类型的I/O 模件也可以根据现场的工况要求,灵活配置。实际应用中,一些远离变电站的遥信信号,传输距离比较远,采用普通的24V DC 作为采样电压不可靠,因此,采用支持220V DC 作为采样电压的端子板,将采样电压提高到220V,提高了系统的可靠性。

3 HM I 。控制信号屏设计中,在充分考虑设备的运行环境后,采取了不同的措施。HM I 作为底层的监控设备,在实现监控功能的同时,对整机的

性能要求比较高,为了减少故障率,选用了低功耗、宽温、防尘、防潮性能比较好的产品。针对工控机风扇易损问题,选用无风扇设计的产品,保障了HM I 的稳定性和可靠性。

新华轨道交通综合自动化监控系统是一套专业的国产自动化控制系统,目前已在诸多地铁项目中取得了应用。

参考文献

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特点及其发展趋势[J] 城市轨道交通研究 2006(02)

(责任编辑:诸 红)

*北京交通大学 工程硕士,100044 北京 收稿日期:2009 01 04

无线局域网规划与应用

徐 博

*

摘 要:介绍无线局域网的构成,以用户需求、W LAN 损耗计算、网络大小以及最小干扰等方面详细分析网络规划,并展望网络应用前景。

关键词:无线局域网;构成;网络规划;应用

Abst ract :This article introduces t h e co mposition o fW ireless Loca lA rea N et w ork (W LAN).It m ainly

analyzes the net w or k p lann i n g and the apply i n g prospect ofWLAN.K ey w ords :W LAN;Co m position;N et w ork planning ;App lication 无线局域网(W ireless Local A rea Net w orks ,W LAN)是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它采用无线电波、红外线或激光,通过无线信道传输媒介代替传统网线,提供传统有线局域网(LocalA rea N et w o r k ,LAN )的功能,能够使用户实现随时、随地接入宽带网络。

1 无线局域网构成

无线局域网采用I E EE802 11标准,工作频率为2 4GH z 。如图1所示,W LAN 主要由站(Sta tion ,STA)、接入点(A ccess Po i n ,t AP)、无线介质(W irelessM edi u m,WM )和分布式系统(D is tri b uti o n Syste m,DS)组成。

1.站(STA )。STA 在W LAN 中一般为客户

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M arch 2009 第45卷 第3期

RA IL W AY SIGNALL ING &COMM UN I CAT ION

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图1 W LAN的组成结构

端,可以是装有无线网卡的计算机,也可以是有W i F i模块的智能手机。STA可以是移动的,也可以是固定的,是无线局域网的最基本组成单元。

2.接入点(AP)。AP类似蜂窝结构中的基站,通常位于基本服务区(BSA:Basic Service Ar ea)中心,是有线网络与无线局域网的节点,实现STA对分布式系统的接入和STA之间的通信。

3.无线介质(WM)。无线介质是STA与AP 之间的通信传输介质。空气是无线电波和红外线传播的良好介质。W LAN中WM由物理层(P HY)标准定义。

4.分布式系统(DS)。W LAN的P HY覆盖范围决定了一个AP所能支持的STA与STA之间的直接通信距离。一个无线AP以及与其关联的STA被称为一个基本服务集BSS(B asic Ser v ice Set),多个BSS可以进行组网,连接多个BSS的网络构件称为分布式系统(DS)。

2 无线局域网规划

近几年国内各大运营商都在进行W LAN的建设。W LAN作为有线接入方式以及低速无线接入方式的良好补充,越来越受到国际和国内通信行业的重视。WLAN的规划和部署涉及到用户需求分析,无线基站的测量,射频损耗的计算,系统抗干扰,用户接入控制等关键技术。

2 1 用户需求分析

W LAN一般在热点区域建设,包括酒店、写字楼、高档社区、旅游景点或业主提出覆盖要求等地区。首先应获取建网地点的图纸作为勘察依据,充分考虑客户需求,如浏览网页、下载、语音/视频传输等,计算出所需的带宽,一般考虑如下公式:热点带宽=AP数量每AP用户数并发率每个用户平均带宽

其中,并发率可以理解为网内用户同时最大在网率,例如并发率为10%意味着100个用户中最多只有10个用户同时在网。如:某热点地区的AP 数量5个,每个AP的用户数为21个,并发率为25%,每个用户平均带宽0 2M b/s,经计算该热点地区带宽为5 25M b/s,因此需要3条2M b/s 带宽传输。根据用户的应用考虑不同用户的安全等级设置,设置个人防火墙。另外,根据覆盖规模计算项目投资成本,制定施工组织计划。

2 2 W LAN损耗计算

2 2 1 自由空间传播路径损耗

假设W LAN点对点的传输链路处在自由空间,其传输路径损耗等于自由空间传播路径损耗。设电磁波的频率为f(MH z),距离为d(k m),自由空间传播损耗为PL(d)(dB)。众所周知,自由空间传播损耗公式如下:

PL(d)=32 45+20lg(d!f)

2 2 2 室内、外传播路径损耗

自由空间是一种理想情况,实际上电磁波是在有限空间内传播,受到大气及周围地面环境(树林、山地和建筑物)等因素的影响。例如建筑物的布置、材料结构和类型,会造成电波传播特性和覆盖区的变化及不稳定性。在W LAN系统中,通过计算、测量室外不同气候条件下的远程传输的接收功率、室内建筑物不同布置和材料结构的近程传输的接收功率,并分别与自由空间的接收功率相比较,可以得出不同条件下的路径损耗计算公式。这对W LAN的规划和设计很有意义。

2 3 网络大小规划

I EEE802 11b的实际吞吐量约6M b/s,I EEE 802 11g的实际吞吐量约25M b/s。用户浏览网页一般需要100kb/s,高质量的视频流所需要的带宽约2M b/s。在理想状态下,I E EE802 11b标准的1个AP可支持60个用户浏览网页或者3个用户同时使用视频传输;I EEE802 11g标准,1个AP可支持240个用户浏览网页或者12个用户同时使用视频传输。在实际网络建设中,满足覆盖范围的前提下,AP数量由用户数量、渗透率、并发率决定: AP数=(用户数渗透率并发率)/30

渗透率为该地区使用W LAN的用户数比例;公式中除以30是因为要保持较好的网络质量,1个AP连接的用户数量不要超过30个。

2 4 最小化干扰

WLAN网络使用2 4GH z公共频段,其他非WLAN网络的设备,如微波炉、无绳电话、蓝牙及无线LAN等工作在该频段的设备使用时均会对WLAN产生频率干扰,2 4GH z无绳电话对W L AN 的干扰最为严重,其次是距离STA4m以内的微

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