數字無線監控傳輸設備安裝的前期規劃
- 點擊次數:5275 發布時間:2012-7-6
在數字無線監控網絡建設中,沒有哪個階段比初期部署階段更為重要。通過對每個部件進行正確的選擇、安裝、配置和管理,將會減少與網絡使用相關的問題的發生的數量。數字無線監控網絡部署的整個過程都十分重要,要*實現它必須有一系列完整的技能組和工具,這需要多個公司間的緊密協作。當今世界上,幾乎沒有哪家公司可以不靠外部協助,就能在端到端的基礎上實現這一切。
騰遠智拓無線監控設備廠家
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在本階段的工作范圍內有兩種數字無線監控部署類型。其中,較貴的解決方案以騰遠智拓提供的“明確獲取”為代表,具有4.9~6.0頻段高達300Mbit/s的ST58T8G點到點傳輸能力。另一種方法通常較為校園和多建筑物商業使用而設計,以802.11bgn類型的部署為代表,具有11Mbit/s、54Mbit/s、108Mbit/s、300Mbit/s的點到點鏈路能力,提供這類方式的有ST24D10、ST24D10-N等。
部署數字無線監控網絡的范圍包括小到單個桌面802.11接入點連接到筆記本電腦上的單個PCMCIA卡的全過程,大到為資產數十億美元的公司提供覆蓋全國的MMDS全面連接的全過程。由于RF元件的內在設計,該部署范圍要小于按時間表規定(通常是并行的)對數十個到數百個站點進行部署的范圍。范圍極大的部署是*而罕見的情況,需要特殊資源——這不僅指范圍方面的,還包括復雜的管理工具和在關鍵管理位置上工作的有經驗的人員。
生態系統合作伙伴必須對方面的情況都非常精通,從在一個基本貿易區(BasicTradingArea,BTA)接一個基本貿易區的基礎上部署非許可證制系統,到理解降低多徑信號的zui有效方法,而且還要了解:對一個需要站點清晰的MMDS系統來說,一個給定信號強度可能不能滿足客戶的需要,但該信號強度卻可以在采用OFDM的U-NII鏈路上工作得非常出色。
騰遠智拓提供數字無線監控設備的內部有專門的服務部,主要負責對部署合作伙伴進行協調。完整安裝一個數字無線監控網絡所需的組件和服務包括下列各項內容:
(1)初步站點評估(紙面工作);
(2)RF站點勘測;
(3)電纜選路、長度及連接器的客戶化,為實現丟失率zui小化進行選擇;
(4)天線桿或天線塔的建造;
(5)雷電保護系統
(6)機械化裝配
(7)建設
(8)天線選擇,指向及防風雨;
(9)zui后裝配、測試及文檔編制:
1、路由器和交換機的選擇、集成、配置和文檔編制
2、在本地倉庫提供緊急備件。
(10)對通行權進行協商(屋頂或天線塔租用)。
1.初步站點評估
盡管只是一項紙面工作,初步站點評估在一個成功的無線監控部署中仍是zui重要的工作之一。包括對網絡大小的評估、對如距離和障礙物的級別這樣的鏈路相關問題進行先期計算、對寬帶可用性和重要因子等頻率相關問題進行初步確定。在對區域地形進行初步評估的過程中,會用到DeLormeTM這樣的地形學地圖繪制軟件。在這一步驟中,可對收益和損失進行估計,以確保無線鏈路的部署具有可靠的財務概念。
2.無線監控站點勘測
RF站點勘測是一門科學,也是一項技術。如果有一支對當地電波傳播環境有足夠了解的有經驗的隊伍,將對此項工作大有幫助。這是因為,在給定頻率、方向和傳輸功率的前提下,一個區域的發射特性是該區域*的。對給定站點進行歸類,然后使用數據,預測在給定頻率和功率設置下另一站點的發射特性是不太可能的。然而,如果一支經驗豐富的隊伍曾經在某給定區域工作過一段時間,他們就能夠對給定無線鏈路在該區域內可能的運行情況產生一種近似本能的感覺。在安裝鏈路前對每一個數字無線監控鏈路站點進行勘測,這項工作的重要性怎么強調都不過分。
一個站點勘測隊一般包括兩個人,他們攜帶一對信號發生器和頻譜分析儀,執行的任務是評測經特定路徑的信號強度。這項任務通過測量統計接收到的信號來完成。信號發生器和頻譜分析儀工作在一給定范圍的頻段中,價格從幾百美元到3萬美元甚至更多,這取決于所測量的頻率。對一個頻率范圍可使用同樣的工具進行分析。在所有終端點已知的情況下,這是一種評估點到點鏈路或小的點到多點鏈路的有效技術。
在一些站點勘測隊中會配備一對重型卡車,車上裝載帶有氣壓升降天線桿的數字無線監控設備產品,天線桿的頂部還安裝了天線。這種方法在必須勘測許多大的地理區域的點到多點網絡中使用。此時,頭端基站基本上已設立進行,而卡車作為一個可移動的CPE設備。這也是美國MMDS展示中常用的方法。通過這種方式,可或得zui為準確的測量結果,特別是可在設備不需要重復卸貨、安裝、使用、拆卸、重新裝箱、重新裝貨的情況下,獲得大量的移動性數據。單單是在安裝和拆卸上節省下來的費用,很容易就會達到3.5萬美元的水平甚至更高,足可以補償使用這些卡車的開銷。
進行站點勘測的首要任務是確保鏈路接收端收到的能量足夠強,可以在任何氣象環境下正常工作,并確保信號到達時不會被距離、障礙物或信號衰減減弱太多。
一個好的站點勘測隊會在鏈路兩端都進行測量,這是因為使信號退化的特性在兩個不同方向上會產生不同的影響。相關原因還有鏈路兩端都有接收機。重要的是要記住:即使鏈路每一端的發射功率相同,接收到的功率也會因菲涅耳區域中的吸收、位置以及建筑物、水、屋頂這樣的物體的值(value)而變得不同。這里的“值”是指這些物理結構對發射機和接收機之間路勁的影響有多大。
如果知道建筑物或天線塔的確切位置,一個站點勘測隊就可以對所選鏈路的兩端進行測量。否則,勘測隊可以對有一組SMB目標的大概地理區域進行測量。如圖所示為站點勘測隊對一般區域進行測量的方法,它不在每個單獨的SMB建筑站點進行信號強度檢測,因而不會花費這筆費用。
對數字無線監控網絡用戶來說,預先限定一確定的SMB區域是很正常的,比如那些將會在一個商業區中的SMB。這就是術語一般SMB區域(GeneralSMBArea)的含義。
通過對區域的這種一般限定或預先限定,服務提供商的銷售隊伍可以集中于給定區域的潛在客戶。確認了在該區域中的特點SMB客戶后,仍然要確保對該特定區域進行站點勘測和鏈路預算計算,因為一般區域限定不會對地形細節進行考慮,如樹木、小山、位置、角度、鄰近建筑物的組成。
這有兩個原因:(1)預先限定只能保證給定區域中有足夠強的信號可用,而確定站點的特定發射特征會隨源端的不同而不同,理由在前面已經提到了,即使是對源測量點進行幾公尺的改變,也會對信號的衰減特征造成劇烈的影響;(2)自從初次站點勘測以來,新的可能是競爭性的發射源可能已進入該區域,這也會改變RF的環境。
3.電纜選路,長度及連接器客戶化,為實現丟失率zui小化進行選擇
令人驚奇的是,一旦站點準備好、設備到達,線纜安裝就成為占整個數字無線監控網絡鏈路安裝中耗時zui長的工作。這是因為電纜連接室外設備和天線,并下行到建筑物內的路由器和交換機,它必須被切割成客戶需要的長度,并經過視線以外的建筑物區域,而且必須要以*防風雨的方法焊接在復雜的連機器上。即使通過連接器或防護層的破損導少的空氣進入電纜,它也會對相當長度的電纜造成影響,并極大改變電纜的性能,從而導致不得不丟棄這條電纜。由于電纜的價格為每英尺幾美元~20美元甚至更高,必須對連接器進行小心而專業的安裝。
電纜通常會與許多不相關的其他電纜一起引入建筑物。數字無線監控網絡安裝開始前,承載電纜的通道或支架可能已經很滿了,此時安裝電纜就會是一項艱苦而費時的工作,所有做過把電纜引入建筑物工作的人都有這樣的體會。
由于電子的運動環境中有電阻存在,沿電纜會出現信號衰減的情況。數字無線監控網絡電纜的一般規律是每30m不低于3dB(50%)衰減。安裝過程中電纜長度達到或超過120m時,使用更大直徑的電纜來降低電纜損耗率(CabieLoss)。電纜損耗率是一個計算值,用于確保無線系統有恰當的功率設置,而且在事實上不超過聯邦規范規定的zui大輸出。
關于電纜布線,還必須予以特別注意的是:大多數電子系統的故障源于電纜故障,而非路由器、交換機等部件有問題。此外,對此類問題的檢測和糾正是很困難的,而且會耗費大量的時間。
4.天線桿或天線塔的建造
在所有天線中,有整整85%的天線要放置在屋頂上而不是放在天線塔上。仔細考慮這個事實,就會發現這是因為大都市地區的大部分高層建筑都是大廈而非塔。屋頂和天線塔各有優缺點。
屋頂和天線塔無線傳輸設備的安裝概括比較
要素屋頂天線塔
接入通常容易需要專業人員
主要缺點泄漏雷擊
高度方面的優勢如果接近市中心可以設計
無線系統的安裝難度通常較低通常較高
本地管制方面通常沒有可以禁止
租用空間較少見通常是
表中對天線塔和屋頂相應于數字無線監控網絡的各方面特征進行了概括比較。
5.雷電保護系統
美國的聯邦法律規定,連續電纜必須在不超過30m的距離內設置雷電保護系統。有許多可用的避雷器及保護裝置可用,但在所有情況下,都應該確保室外設備不積累靜態電荷,使電纜對雷電的吸引zui小,同時,在有雷電沖擊時,確保其能量只破壞zui少的設備。由于雷電可攜帶超過2000kV的電壓和相當于太陽(100萬度)的熱度,毫無疑問,雷擊將會造成破壞。雷電沖擊的時長差別很大,因而它造成的損壞也千差萬別,從相對很輕松、只限于天線的損害直至非常巨大、造成天線塔或建筑物部分損壞。
天線及其他室外設備(如變頻器)比與無線設備連接的路由器或交換機等主要設備便宜得多。換句話說,避雷器并不能消除損害,使用避雷器的目的是將雷擊造成的損害限制在*的設備上。只要可能,的雷電保護系統形式并不是把天線放在一個結構的頂部,而是讓其他東西接受雷電沖擊;其次,必須進行適當的接地,這同時也是法律要求的;zui后,與其試圖保護的價較貴的設備相比,雷電保護器必須更為便宜。
6.機械化裝配
機械化裝配包括把天線安裝到屋頂上的短天線桿上,這根天線桿一般高度為1.2~3m。它也可以擴展到裝配一個120m的天線塔,所有附帶的無線設備都架設在該塔上。機械化裝配工作也可以包括把電纜從屋頂或天線塔引入到室內設備上,但這部分工作一般由電氣組來完成。
由于機械化裝配工作包括了將來能抵抗惡劣天氣(如風、冰雹、雷電)的設計,因而必須給予充分重視。7.建設
建設包括諸如安裝天線桿或天線塔的項目,但通常它還要包括在屋頂安裝混凝土基座,以支撐室外無線設備,并為數字無線監控網絡技術人員提供較好的工作場所。進行這項工作時,必須進行負載測算以確保屋頂可以承受該附件加結構的重量。這里通常使用混凝土,在解決方案超過了負載要求時,也可以使用木制安裝板替代。
較新的建筑物更可能具有適合于安裝數字無線監控網絡設備的屋頂,老的建筑物在建造時則往往很少考慮頂部承受頻繁行走的問題。老建筑物的屋頂進行的密封能承受下雨及陰沉天氣,卻不能承受因行走造成的破壞,而安裝和維護安裝在屋頂上的數字無線監控網絡系統必須需要考慮工作人員行走問題。
7.建設
建設包括諸如安裝天線桿或天線塔的項目,但通常它還要包括在屋頂安裝混凝土基座,以支撐室外無線監控設備,并為無線網絡或視頻通信技術人員提供較好的工作場所。進行這項工作時,必須進行負載測算以確保屋頂可以承受該附加結構的重量。這里通常使用混凝土,但在解決方案超過了負載要求時,也可以使用木制安裝板替代。
較新的建筑物更可能具有合適安裝無線視頻監控通信裝置的屋頂,老大建筑屋頂在建造時則往往很少考慮頂部承受頻繁行走的問題。老建筑的屋頂進行的密封能承受下雨及陰沉天氣,卻不能承受行走造成的破壞,而安裝和維護屋頂的無線監控設備必須要考慮工作人員的行走問題。
8.天線選擇、指向及防風雨
關于天線選擇工作,通常建議在站點勘測后進行,但在某些情況下,直到進入zui后裝配階段才會選擇天線。天線的主要作用是把能量波的形狀高度的集中在作為點到點鏈路一部分的特定建筑物上,或是將能量波向點到多點服務的廣闊區域內發送。zui常見的無線類型包括下列各種:
(1)半拋物面形或拋物面形天線;
(2)全向性天線;
(3)扇形天線;
(4)八木天線;
(5)微帶天線;
(6)反射板天線等。
這些天線中的每一種都有其*的性能特征,部署某種天線一般有一系列原因。在增益方面性能的天線是拋物面(Parabolic)天線,因其特殊的形狀,該類天線有時也稱為蝶形(Dish)天線。拋物面天線有很高的增益,其輻射場型的夾角的度數一般很小。這類能量集中性天線zui常用于點到點鏈路。
全方向性(Omnidirectional)天線的外形看起來像一根直棒。正如其名稱所指的,它在所有方向上以相對一致的方式在一個平整圓周中發射。對需要寬的覆蓋范圍而非指向地理上特定點的無線LAN環境來說,全方向性天線是相當常見的天線。與拋物面天線相比,此類天線的缺點在于其覆蓋距離相對較短。
八木(Yagi)天線的性能特征在某些方面介于拋物面天線和全方向性天線之間。常用的電視天線就是八木天線的一個典型例子。隨著交叉部件的增加,天線變得更具方向性。該類天線還常用于在相當長距離內需要方向性的LAN環境中。
微帶(Patch)天線的外形通常是正方形或長方形,在住宅使用時,通常大小為30~40cm見方。微帶天線安裝在距一面墻或屋頂相對較近的位置。微帶天線可以提供優異的覆蓋范圍,其輻射場型有些窄。此外,微帶天線的次優安裝具有低價格、體積小等特征,使之可以很好的適用于住宅或小型企業無線WAN環境。
反射板(ReflectivePanels)天線更常用于信號需要環繞建筑物邊緣、其他固定物體或植物(如一群密集的成熟樹木)突現的地區。這類無線是無源的,無需電力進行工作,其工作方式正如其名,即,它們僅僅是把信號從一個方向反射到另一個方向。在價格和性能方面反射板天線都是相當不錯的。
9.zui后裝配、測試及文檔編制
室外設備在裝配、安裝完畢,電纜已引入到室內設備上(室內設備可以安置在屋頂或塔基上的有空調的房間中,或更可能地,放置在建筑物內較深地方的小房間或操作室內)后,就應進行系統的zui后裝配和測試了。當今的系統,如CiscoSystems提供的設備都有回環(Loopback)的能力,即使諸如變頻器、天線、路由器模組、電纜等單個部件都可以進行單獨測試。通常,在整個鏈路加電及進行性能調整前,要對無線鏈路的每一端進行回環測試。
要進行的測試項目包括大業務量沖擊、ODFM設置及鏈路容限等。重要的是,所有這些測試的結果都應記錄存檔,它們將是鏈路zui初安裝時的基線性能的評測。作者的經驗是,很少有數字無線監控網絡站點具有及時、完善的文檔。我向各位讀者建議,盡管在靜態測試后有讓鏈路馬上投入全面服務的壓力(通常需要24~48小時),但不應錯過編制文檔的時機。
10.路由器和交換機的選擇、集成、配置和文檔編制
對完成網絡建設來說,路由器和/或交換機的選擇是值得進行深入廣泛探討的論題,其中大部分超出了本文的范圍。然而,存在一系列必須進行評測的標準,以使得網絡的設計能夠地滿足網絡擁有者和使用者對解決方案的需求。這些標準有一個必須遵循的順序,以確保基于經驗評價過程完成網絡設計。為提供*網絡,應對以下標準進行評測:
(1)商業目標的評測
a、資金使用時間表;
b、投入回收計劃及其他預計盈余計劃;
c、目標市場投入;
d、目標市場演進,如,在SMB后轉移到包括住宅用戶;
e、目標地域投入;
f、員工水平計劃。
(2)供應商評測及選擇
a、供應商網絡設計及商業建議評測;
b、設備評測;
c、供應商支持承諾評測。
(3)站點準備
a、頭端及CPE站點;
b、NOC站點。
(4)網絡及無線設備接收
a、供電;
b、機架、服務器;
c、電纜連接;
d、路由器/交換機安裝;
e、路由器/交換機配置;
f、無線設備安裝;
g、網絡測試;
h、文檔編制;
i、供應商核實;
j、初始業務流監控。
這里應強調的是,在現實中所有的網絡部署階段,zui后測試、文檔編制和鏈路使用階段會互相交迭,這就要求確定一些規程,以在鏈路交付給網絡使用前應確保完成zui后階段的每一項工作。
zui后還要注意一點,對鏈路及與供應商的資源協同工作的過程進行測試是一個很好的做法。在網絡正常運作時了解如何與有價值的資源協作,要比在實際運作中為解決網絡出現的問題被迫去了解供應商承諾的過程要好得多。
11.對通行權進行協商(屋頂或天線塔租用)
許多數字無線監控網絡網絡需要租用建筑物的屋頂空間,因為網絡擁有者不能控制這個空間,更不能租用建筑物本身。對通行權的協商內容大大超出了簡單的租用空間安裝天線,它包括如下項目:
(1)電力供應及付款;
(2)電纜走線;
(3)安放室內設置的壁櫥或房間的使用;
(4)室內設備所需的空調(在屋頂架設小屋安放室內設備的情況);
(5)能在任何時候進入屋頂及網絡設備安放地,以處理網絡出現的緊急情況;
(6)對建筑物造成無意損壞時的保證或合同;
(7)保證出租者改變時仍能進入站點;
(8)相對排他的使用(通常需要一個額外付款的安排);
(9)房地產出租協商的專業知識等。
在美國的大部分地區,建筑物擁有者對安裝在其屋頂上的每一根天線每月收取1000美元左右的費用。如果數字無線監控網絡網絡擁有者還需要占用建筑物內部的空間和/或為室內準備的屋頂空調小屋,一般每月還要收取附加費用。通常還要簽署建設保證書或合同,以保護建筑物擁有者免受網絡建設階段對建筑物造成的破壞,并在因天線導致的建筑物升高及天線所用材料造成建筑物遭受火災或雷擊時,進一步對建筑物擁有者進行保護
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除非架設天線和/或天線塔的資產歸數字無線監控網絡用戶所有,考慮對項目的本部分進行外購是明智的做法。這是因為一旦網絡開始上線,鏈路就不能中斷,因而有大量的、各方面的問題需要解決。一個簡單的例子是假設數字無線監控網絡天線所在的建筑物的擁有者發生改變,顯然數字無線監控網絡網絡擁有者希望合同條款能保證他們保留天線位置,或者為補償,他們可以在另一個同等適合的地方重新架設天線。