工廠管理者深知即使是一個很小的網絡故障也可能導致極其嚴重的損失。除此之外，還有典型工業環境的干擾源以及在自動化解決方案中決定覆蓋范圍和數據速率的現實難題。幸運的是，目前已經出現了為數不少的軟件輔助工具，可以幫助專業人員去掉規劃中的臆測部分，從而提供既安全又可靠的無線網絡應用。

人們常持有的觀點是無線局域網是不能夠進行規劃的，只有現場安裝才能顯示出無線局域網的可行性。歸結而言，這種觀點就像是說在建造房子時可以通過省略建筑計劃來節省建筑的費用。事實上，這樣做將會導致無窮無盡的問題，以及昂貴的故障整頓費用。

沒有可靠的規劃，就不可能快速且有效地建造可靠的無線局域網。在規劃某一無線局域網時，很多經驗豐富的專業人員也僅僅是粗略地計算一下各個路由就制定出了他們的計劃。這種情況下，整個區域的網絡質量最多是通過測量無線電覆蓋域來證實一下而已，若可能的話再作一些改進。而大部分的用戶并不熟悉也很難處理那么多對應的公式和數值。更好的辦法可以是：在開始之前，把諸如覆蓋域、信號質量、干擾以及無線網絡所處環境等因素統統考慮進去，準確地進行規劃。

對無線電傳播的影響

無線局域網一般工作在四個模式之一(IEEE802.11 a/b/g/h)，處在2.4GHz或者5 GHz頻帶。在2.4GHz頻帶，三個不重疊的頻道可供使用;而在5 GHz頻帶，依據地區規則和所使用模式的不同，供使用的不重疊的信道數目可以達到19個。后者所擁有的更多的不重疊信道數目意味著在同樣的區域可以運轉更多的接入點而沒有相互間的干擾。這就使得接入點信道分配更加容易，并可以增加在給定區域內的無線局域網的傳輸吞吐量。

最初規劃階段的網絡仿真圖

微波爐、無繩電話和藍牙設備也都是可能的干擾源，它們可以通過提高背景噪聲來影響無線信號。由于這些設備大都工作在頻譜的2.4GHz部分，在工業上使用“不擁擠”的5GHz頻帶將會產生較少的信號衰減和性能損失。

由于電磁波在空間中的三維傳播，隨著到信號源的距離的增加，信號的功率級急劇下降，如墻體或機器之類的障礙物可能會加劇這樣的衰減。這些因素在規劃網絡時也是必須要考慮的。但是，5GHz頻帶的信號衰減要比處于2.4GHz頻帶的信號衰減更加明顯，這是因為波長越短，被吸收和失真的程度越高。

專業人員還要切記工業環境中的空間狀況可能會改變，從而導致動態的無線電覆蓋域。這種動態的狀況，技術上稱之為多路徑失真，可能會影響信號質量，不過并不一定能導致信號的絕對強度的劣化。

無線局域網規劃工具把上述種種情況(干擾、信號吸收與失真等等)統統考慮了進來，去除了網絡規劃中的諸多臆測。這些工具允許使用者對特定場景下的情況進行仿真，以確定即使在最惡劣的場合，無線網絡依然保持有效并且功能齊全。#p#

改善信號質量

很多情況下，通過選擇合適的天線類型可以較大程度地補償電磁場強度的損失。一般而言，有三種類型的天線可用選擇：全向天線(omni-directional antenna, omni antenna)，定向天線(directional antenna)和所謂的泄漏饋線電纜(leaky feeder cable, RCoax)。

正如其名，全向天線朝所有方向傳播統一的無線電信號(在一個依據天線校準的水平或垂直的平面內，360度)。這種天線的典型應用是在覆蓋域已經優化了的環境中。其中，在有限的距離內存在大量的用戶，而天線朝向各異。

定向天線可以在一個方向上以更大的強度傳播電磁波，而在其它方向上電磁場的強度都較低。其中，傳播的方向性由波束寬度和提供一半的最大傳播功率的兩個方向的夾角所決定。常見的方向天線的用途在于建筑物到建筑物之間的通信，或者為下述環境提供無線覆蓋，包括沿狹窄的通道，或高架空間，或建筑物內部的金屬架以及其它吸收無線電的障礙物之間。

工業環境也常常“造就”無法使用天線系統來提供無線通信的傳輸和接收的情形。這種情況，典型的如走廊，隧道或是軌道交通工具的通信。泄漏饋線電纜可以用來為固定且較窄的通道提供無線通信。Rcoax天線采用了同軸電纜的形式，并具有插槽用以發射和接收無線電信號。這種天線的好處在于使人們在狹窄的電纜范圍內得到了可控的無線電場強，其長度可達200m，而信號范圍則可以達到距離電纜7m的地方。此外，電纜的最大長度和信號范圍依賴于接入點的功率設定結果和所使用的頻率。

為了恰當地預測天線的覆蓋域，重要的一點在于把天線的特征集成到所使用的規劃工具中。

以仿真促規劃

一個網絡項目的成敗往往在其早期的規劃階段就已經被決定了。在早期階段，項目經理需要在適當的時候粗略地估計一下自動化網絡的可能費用。能夠用以確定一個無線局域網的詳盡規劃的費用及以后的情況，這樣的功能是很有益處的。

大部分使用者可能希望無線覆蓋域是可改變的或可以針對潛在的環境變化而升級。這就需要獲得在將要進行規劃的區域內的各種機器和設備的精確的信息，然后建立合理的環境模型。這些數據將使得可能的模型的弱點在仿真中得到檢測，并進而確定接入點和天線的最優安裝位置。在驗證仿真結果時，通過測量實際的信號質量，來檢驗上述理論。最后，一份大家都可以看到的報告為所得結果提供了證明，從而避免了因缺少嚴格規劃方式而帶來的煩惱。

當然，上述步驟可以手動計算得到，不過使用合適的規劃和仿真軟件事實上將會更加全面，因為在大規模的計算機信號強度/質量矩陣中不可避免地包含了數目巨大的預測值。使用完全計算機化的流程，其更深層次的關鍵性的優勢在于可以仿真大量的場景，有必要的話也可以使用迭代的方法，而不必與無線硬件摻和在一起。直到可預測的無線局域網階段已經確定，再購買實際的設備。這樣可以排除稍后的昂貴的返工階段。此外，未來的網絡擴展亦可基于已存儲的早期規劃結果進行。#p#

參數對信號質量的影響

各家獨立的制造商提供的無線局域網設備的參數，如模式，信道，功率級，數據傳輸率，等等，不同程度地影響著網絡性能，因而必須是可以配置的。特定區域的規則(包括允許的傳輸功率輸出，頻率和開槽)一定要告知這些設定值。其中，允許的功率級在戶內和戶外應用時可能是不同的，在地區與地區之間也會有變化。

此外，由于無線網絡屬于一種共享的媒介，因此在每一個接入點所提供的覆蓋域和每位用戶獲得的服務(數據傳輸率、可靠性等)質量之間必然要有折衷。每位用戶獲得的服務質量不僅會隨著同時連接接入點用戶數量的增加而下降，也會由于用戶遠離接入點(數據傳輸率自適應)而下降。

只有正確地規劃接入點的位置和參數，才能提供給各個用戶足夠的服務質量。簡單地給功率級以少許分貝(dB)或毫瓦(milliwatt)級的改變，或者改變其頻率/信道的設定值，就可以產生大的影響。舉例來說，如果在規劃階段設定其基礎為“更高的功率總是好的”，這將增加在設備和在大面積內超過目標來傳播不必要的敏感數據之間的干擾的風險。

信號強度、數據傳輸率等分布都是可以預測的，其中較弱的區域可以在彩色顯示的輔助下得以識別。

在設置完上述參數并開始對所有無線局域網設備的范圍、數據傳輸率、信號衰減和干擾因素進行仿真后，若是恰好處在某一特定高度上(水平)，那么就可以使其圖形可視化。當把仿真的信號質量和數據傳輸率等以不同的顏色顯示在各個環境區域后，大概的覆蓋域就呈現出了整體的情形，可以顯示出，例如，一位未授權的用戶是否可以在距離要求的區域較遠的地方接受到信號。它還可以指示出信號間在什么地方有信道重疊導致的干擾，甚至橫跨不同的背景層次。通過優化設備參數(包括天線類型和方向)，可以把不良影響降到最小，而參數結果可以在新的仿真中得以顯現。#p#

天線仿真

如上所述，很多情況下，可以通過改變接入點天線的類型或方向來優化網絡。對于不需要全向天線的全覆蓋的應用場合，定向天線甚至RCoax泄漏饋線可被用來從物理上限制無線覆蓋域，甚至是在困難的場合。為了使覆蓋范圍最大化，天線不僅要從頻率上與接入點進行分離，并且，其水平和/或垂直位置也常常需要調整。當把由附加的連接電纜所導致的衰減損失也考慮進去時，天線的精確的位置和方向要求必須是可定義的。

對特定信號強度和可能由信道重疊帶來的干擾的仿真

市場上提供的大量的天線使得專業人員可以把附加的天線輸入到規劃工具中，并建立一個必要的目錄以記錄天線的種種特征，如水平和垂直的發射模式，增益，以及支持的方式。天線數據的輸入格式采用非標準化的圖形形式要比列表的輸入函數形式更有益處，尤其是對于經驗不足的用戶。#p#

仿真有效果嗎?

規劃軟件預測的仿真結果與網絡規劃人員輸入工具的信息一樣準確。當設定值與現實世界中的性能相反時，被丟失或錯誤建模的障礙物將會影響規劃結果的準確性。規劃軟件中所使用的算法一般都是依據實際環境的測量結果進行改進的，因此，應該準確地把仿真環境(參數)輸入進去(然后與已儲存的環境庫相比較，稱之為錯誤檢測(Error detecting, Ed))。一些工具，如我們的Sinema，是專業開發用來為工業環境建模的，因此相比目前許多“閉門造車”的產品更適合于工業應用。

輸入新天線的頻率、天線增益以及水平和垂直發射模式，進行仿真

在集成附加障礙物和天線類型以更細致的調整預測結果方面，各種規劃工具也具有不同的能力。把特定目標的障礙物集成到規劃工具中可以顯著地增加仿真的準確度。諸如高頂存儲貨架或者定制的生產機械需要證明其能夠被仿真軟件理解并作為一個單一的對象被添加到用戶目錄。規劃軟件能夠描述不同材料制造的物體的能力是相當有益的，并有助于在范圍內的仿真的準確性。定制的對象也可以重復使用以便于加快對有它們出現的未來計劃的建模。

盡管仿真永遠不可能是百分百的真實，但是仔細地建模并正確地使用規劃工具還是可以得到與真實情況相當接近的結果。

為了給一個可靠的無線局域網打下堅實的基礎，規劃、仿真和布局工具就必不可少。使用出色的規劃工具，可以避免返工費用，而規劃的可靠性也可以得到很大程度的改善。一旦正確地規劃并實施，處在自動化環境中的無線局域網將為一般有線應用提供了真正所需的技術和經濟的選擇。