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科学而非艺术 谈无线局域网规划 工厂管理者深知即使是一个很小的网络故障也可能导致极其严重的损失。除此之外，还 有典型工业环境的干扰源以及在自动化解决方案中决定覆盖范围和数据速率的现实难题。幸 运的是，目前已经出现了为数不少的软件辅助工具，可以帮助专业人员去掉规划中的臆测部 分，从而提供既安全又可靠的无线网络应用。 人们常持有的观点是无线局域网是不能够进行规划的，只有现场安装才能显示出无线局 域网的可行性。归结而言，这种观点就像是说在建造房子时可以通过省略建筑计划来节省建 筑的费用。事实上，这样做将会导致无穷无尽的问题，以及昂贵的故障整顿费用。 没有可靠的规划，就不可能快速且有效地建造可靠的无线局域网。在规划某一无线局域 网时，很多经验丰富的专业人员也仅仅是粗略地计算一下各个路由就制定出了他们的计划。 这种情况下，整个区域的网络质量最多是通过测量无线电覆盖域来证实一下而已，若可能的 话再作一些改进。而大部分的用户并不熟悉也很难处理那么多对应的公式和数值。更好的办 法可以是：在开始之前，把诸如覆盖域、信号质量、干扰以及无线网络所处环境等因素统统 考虑进去，准确地进行规划。 对无线电传播的影响 无线局域网一般工作在四个模式之一(IEEE802.11a/b/g/h)，处在2.4GHz或者5GHz 频带。在2.4GHz频带，三个不重叠的频道可供使用;而在5GHz频带，依据地区规则和所使 用模式的不同，供使用的不重叠的信道数目可以达到19个。后者所拥有的更多的不重叠信 道数目意味着在同样的区域可以运转更多的接入点而没有相互间的干扰。这就使得接入点信 道分配更加容易，并可以增加在给定区域内的无线局域网的传输吞吐量。 最初规划阶段的网络仿真图 微波炉、无绳电话和蓝牙设备也都是可能的干扰源，它们可以通过提高背景噪声来影响 无线信号。由于这些设备大都工作在频谱的2.4GHz部分，在工业上使用“不拥挤”的5GHz 频带将会产生较少的信号衰减和性能损失。 由于电磁波在空间中的三维传播，随着到信号源的距离的增加，信号的功率级急剧下降， 如墙体或机器之类的障碍物可能会加剧这样的衰减。这些因素在规划网络时也是必须要考虑 的。但是，5GHz频带的信号衰减要比处于2.4GHz频带的信号衰减更加明显，这是因为波 长越短，被吸收和失真的程度越高。 专业人员还要切记工业环境中的空间状况可能会改变，从而导致动态的无线电覆盖域。 这种动态的状况，技术上称之为多路径失真，可能会影响信号质量，不过并不一定能导致信 号的绝对强度的劣化。 无线局域网规划工具把上述种种情况(干扰、信号吸收与失真等等)统统考虑了进来，去 除了网络规划中的诸多臆测。这些工具允许使用者对特定场景下的情况进行仿真，以确定即 使在最恶劣的场合，无线网络依然保持有效并且功能齐全。 改善信号质量 很多情况下，通过选择合适的天线类型可以较大程度地补偿电磁场强度的损失。一般而 言，有三种类型的天线可用选择：全向天线(omni-directionalantenna,omni antenna)，定 向天线(directionalantenna)和所谓的泄漏馈线电缆(leakyfeedercable,RCoax)。 正如其名，全向天线朝所有方向传播统一的无线电信号(在一个依据天线校准的水平或 垂直的平面内，360度)。这种天线的典型应用是在覆盖域已经优化了的环境中。其中，在有 限的距离内存在大量的用户，而天线朝向各异。 定向天线可以在一个方向上以更大的强度传播电磁波，而在其它方向上电磁场的强度都 较低。其中，传播的方向性由波束宽度和提供一半的最大传播功率的两个方向的夹角所决定。 常见的方向天线的用途在于建筑物到建筑物之间的通信，或者为下述环境提供无线覆盖，包 括沿狭窄的通道，或高架空间，或建筑物内部的金属架以及其它吸收无线电的障碍物之间。 工业环境也常常“造就”无法使用天线系统来提供无线通信的传输和接收的情形。这种情 况，典型的如走廊，隧道或是轨道交通工具的通信。泄漏馈线电缆可以用来为固定且较窄的 通道提供无线通信。Rcoax天线采用了同轴电缆的形式，并具有插槽用以发射和接收无线 电信号。这种天线的好处在于使人们在狭窄的电缆范围内得到了可控的无线电场强，其长度 可达 ，而信号范围则可以达到距离电缆 的地方。此外，电缆的最大长度和信号范 200m 7m 围