WLAN覆盖效果工程设计计算

一、WLAN室内传播模型

无线局域网室内覆盖主要特点是：覆盖范围较小，环境变动较大。一般情况下我们选取以下两种适用于WLAN的模型进行分析。由于室内无线环境千差万别，在规划中需根据实际情况选择参考模型与模型系数。

 Devasirvatham模型

Devasirvatham模型又称线性路径衰减模型，公式如下：

d（a=0.47） Pl(d,f)[dB]为室内路径损耗＝PlFSd,fa其中，PlFSd,f为自由空间损耗＝32.420lgfMHz20lgdkm d：为传播路径；f：为电波频率；a：模型系数  衰减因子模型

就电波空间传播损耗来说，2.4G频段的电磁波有近似的路径传播损耗公式为：

PathLoss(dB) = 46 +10* n*Log D（m）

其中，D为传播路径，n为衰减因子。对不同的无线环境，衰减因子n的取值有所不同，在自由空间中，路径衰减与距离的平方成正比，即衰减因子为2。在建筑物内，距离对路径损耗的影响将明显大于自由空间。一般来说，对于全开放环境下n的取值为2.0～2.5；对于半开放环境下n的取值为2.5～3.0；对于较封闭环境下n的取值为3.0～3.5。典型路径传播损耗理论计算值如下表：

距离（米） 10m 50m 传播损耗（n=2.5） 63.47dB 80.95dB 传播损耗（n=3.0） 66.97dB 87.94dB 传播损耗（n=3.5） 70.46dB 94.93dB 100m 88.47dB 96.97dB 105.46dB

二、AP信号链路损耗计算

根据模型，室内路径损耗等于自由空间损耗加上附加损耗因子，且随距离成指数增长。接收电平估算公式如下：

其中：

Pr[dB]为最小接收电平，即为AP在不同传输速率下的接收灵敏度； Pt[dB]为最大发射功率； Gt[dB]为发射天线增益； Gr[dB]为接收天线增益； Pl[dB]为路径损耗；

我们可以对AP信号极限传播距离作如下理论计算：

假设天线发射和接收增益为零，AP发射功率为16.2dBm（41mW）时，理论室内传播最大距离如表中所示：

速率（Mbps） 11 5.5 2 1 灵敏度（dBm） -88 -91 -93 -96 室内最大传播距离（m） Devasirvatham模型 53 60 64 69 衰减因子模型 48.9 63.1 72.4 94.8

网卡的接受灵敏度一般为－75dBm，发射功率为17dBm（50mW）。

三、AP信号穿透损耗

现阶段可提供的2.4G电磁波对于各种建筑材质的穿透损耗的经验值如下：  隔墙的阻挡（砖墙厚度100-300mm）：20-40dB；  楼层的阻挡：30dB以上；

 木制家具、门和其它木板隔墙阻挡2-15dB；  厚玻璃（12mm）：10dB（2450MHz）

另外，在衡量墙壁等对于AP信号的穿透损耗时，需考虑AP信号入射角度。一面0.5米厚的墙壁，当AP信号和覆盖区域之间直线连接呈45度角入射时，相当于1米厚的墙壁；在2度角时相当于超过14米厚的墙壁。所以要获取更好的接受效果应尽量使AP信号能够垂直的穿过（90度角）墙壁或天花板。

四、举例

1、穿透公式：

AP发射功率＋发射天线功率－路径衰耗－障碍物衰耗 > 网卡接收灵敏度 网卡发射功率＋AP天线接收功率－路径衰耗－障碍物衰耗> AP接受灵敏度 2、WA1006E的穿透能力（按室内封闭空间计算，比如办公室）： WA1006E的发射功率为19dBm（包括自带天线），可靠接收信号强度约-80dBm（接受速率为1M）。网卡的发射功率为17dBm，网卡的接口灵敏度为-75dBm，；路径衰减为70dBm（传播路径10米，衰减因子模型）

AP－>网卡：障碍物衰耗＝19－70－（－75）＝24dBm 网卡－>AP：障碍物衰耗＝17－70－（－80）＝27dBm

结论：根据介质穿透损耗可以得出：WA1006E差不多可以穿透一堵墙，两道门，两道玻璃；

3、WA1208E的穿透能力（按室外半封闭空间计算，比如小区覆盖）： WA1208E的发射功率为27dBm（500mW，不包括外置天线），天线选择全向

天线，增益为11dBi，可靠接收信号强度约－85dBm。网卡的发射功率为17dBm，网卡的接口灵敏度为-75dBm，；路径衰减为88dBm（传播路径50米，衰减因子模型）。

AP－>网卡：障碍物衰耗＝27+11－88－（－75）＝25dBm 网卡－>AP：障碍物衰耗＝17－88－（－85）+11＝25dBm

结论：根据介质穿透损耗可以得出：WA1208在距离障碍物50米，用全向天线时，差不多可以穿透一堵墙，两道门，两道玻璃；

以上计算是忽略了很多其他条件，单纯考虑穿透障碍物一种情况的结论。实际中要考虑各种反射信号造成的强度叠加，障碍物不是单纯的一种介质（比如墙上有门，有窗等），因此以上结论仅作为参考，具体情况要根据工程勘测现场情况决定。

文章来源；http://bbs.9orange.com/showtopic-18185.aspx