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时间:2018-01-01
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1、WLAN规划监测优化系统设计和实现 摘要:论述了基于C#和3D建模技术,采用Eclipse开发工具,设计并开发了实现WLAN规划监测优化系统的过程。重点介绍了无线勘察、规划、监测、专家优化模块。经过实践证明,该系统能3D化显示空间WLAN布局,高性能地计算最佳的WLAN规划设计,从而提高了规划布局效率,节约了成本。关键词:WLAN规划;数据库;C#中图分类号:TN925文献标志码:A文章编号:1006-8228(2013)09-11-030引言无线局域网(WLAN)以高带宽和低成本的优势,正迅速成为除GSM/CDMA/LTE之外
2、的第四大网络。目前,国内各电信运营商、企业和个人对WLAN的应用与日俱增,在“无线城市”和“智能城市”建设和应用中,Wi-Fi已成为手持设备无线接入的重要方式。预计未来三年中,仅仅电信级WLAN的热点建设,将有近千万个AP(AccessPoint)建成,2012年开始市场将以55%以上的速度增长。WLAN网络的急剧发展,势必推动其建设和维护的规范化、专业化和标准化,因此WLAN规划、设计、监测和网优工具软件的市场需求是迫切的,市场前景非常广阔。10通过调研无线通信运营商、设备集成商、通信研究院、通信设计院以及相关高校,查阅大量无线
3、网络规划方面的资料和文献,可以收集和总结出市场上具有代表性的产品,针对产品的功能特点,可对相关产品具有的功能作归类划分。网络规划:提供无线网络系统建设推荐方案,仿真预测网络性能等功能;网络设计:提供无线网络系统施工布局和系统拓扑连接等图纸设计等功能;网络监测:收集、监测无线网络各类性能指标和参数;优化建议:提供网络性能预警和优化建议等功能。1系统架构及功能分析1.1系统架构设计系统体系结构如图1所示。系统在数据层有着安全的体系,采用轻量级的MySQL,为了确保系统的安全,通过Mysqldump导出备份数据库,完善数据库的底层机制,
4、系统采用C#为开发平台,可支持多种控件给应用层软件开发提供技术支持。在服务器端我们采用高性能的云,作为应用层上传数据的处理与分析,其核心处理的内容为多墙模型,光线发射,光线追踪。1.2系统功能分析10项目组经过大量调研和分析,将WirelessNet系统的功能分为四个功能模块:无线勘察、规划设计、监测分析、优化建议。1.2.1无线勘察模块为WLAN无线网络规划和设计提供基础数据。主要实现网络建设中建筑场景的3D建模,场景中电磁场频谱的测量,建筑与勘察结果的3D可视化呈现。⑴数据准备与导入建筑场景的3D建模,利用3DsMax建模,其
5、支持AutoCAD图纸与图像的导入,方便建模工作;完成后系统导入3Ds建筑场景。⑵无线频谱路测测量空间各位置的电磁场强度S[x][y][z][f],其中x、y、z为空间坐标,f为某一通道的频率。⑶测量值自动录入和存贮对应2D地图上的点,测量结果S[x][y][z][f]的输入,并将数据的持久化,存入数据库。⑷2D/3D可视化化3D建筑模型场景与无线电磁场强度信号的2D/3D可视化。1.2.2规划设计模块规划设计WLAN无线网络建设方案,分析预测网络性能,提供设计报告和施工方案。⑴获取基础数据建筑场景的3D模型。10⑵WLAN网络天
6、线布局优化方案搜索确定广义的天线参数,指天线数量、位置(XYZ)、发射功率,XY面上朝向,Z轴仰角,Pattern参数等;搜索优化的标准是信号覆盖、信噪比、通信容量、天线数量最少。⑶无线覆盖信号计算确定天线参数后,根据无线传播模型算法,计算空间各栅格点上信号强度。⑷无线传播模型算法实现成熟算法,多墙模型、射线发射法与射线追踪法实现。⑸手动天线参数设置设计师也可以通过交互,手动设置天线参数,允许人工调整处理。⑹2D/3D可视化化3D建筑模型和场景,预测建成后的电磁场强度信号(最佳小区,即每个天线,作为施主天线作用的范围)分布,天线参
7、数,预测的信噪比/带宽等。⑺性能预测与统计分析报表WLAN网络规划设计方案,各项性能指标汇总报表,递交网规部门审核。⑻施工图纸导出规划后的WLAN施工图纸,交给施工人员建设。1.2.3监测分析模块10监测网络各项指标参数,保证网络的运行质量,确保网络运行安全可靠。⑴测量WLAN网络常见性能参数AP通信通道、SSID、MAC地址、通信协议、信号强度、噪声、加密方式、通信带宽、吞吐率、调制模式、连接速度、漫游切换。⑵测量WLAN网络扩展性能参数AP设备完好率、WLAN掉线率、上/下行速率、网络ping时延。这些参数的定义如下:(a)A
8、P设备完好率AP设备完好率={1-[AP非运作时间长总和/(AP总数x统计时长)]}x100%(b)WLAN掉线率掉线事件定义为用户正常访问网络期间,异常原因导致的掉线。WirelessNet系统提供握手功能,对用户在线情况进行实时监测。(c)上/
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