1         WDS简介

无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物，无线网桥可以无缝地将相隔较远距离的局域网络连接在一起，创建统一的企业或小型城域网络系统，在最简单的网络构架中，网桥的以太网端口连接到局域网中的某个接入层的交换机上，信号发射端口则通过电缆和天线相连接；通过这样的方式实现现有网络系统的扩展。

WDS(WLAN Distribution System)需要通过无线网桥连接两个独立的局域网段，其优势和特点就是省去了有线的架设难度，可以简单的将有线网络或者无线网络孤岛连接到一个现有的网络中，或者将几个有线或者无线网络的孤岛链接一个局域网络。并且在两点之间提供数据传输，具备基本功能：

Ø        链路的建立：通过在对等体之间交换消息来建立连接

Ø        链路的安全：提供PSK＋CCMP的无线安全连接

2         WDS特性优点

基于802.11的无线技术已经广泛应用于家庭、SOHO、企业等，用户通过无线局域网得到无线服务。为了扩大无线覆盖面积，需要用电缆、交换机、电源等设备将AP互相连接，AP之间的有线连接会导致最终部署的无线网络结构复杂，尤其在大面积无线覆盖时成本较高。WDS利用Mesh在FAT AP之间形成链路，提供无线服务。

        WDS网络的优点包括：

•           通过无线网桥连接两个独立的局域网段，并且在他们之间提供数据传输

•           低成本，高性能

•           扩展性好，并且无需铺设新的有线连接和部署更多的AP

•           适用于地铁，公司，大型仓储，制造，码头等领域

•           容易部署

3         WDS常见组网方式

WDS提供了三种拓扑组网结构,通过在AP(网桥)射频模式下配置邻居AP(网桥)的MAC地址来实现三种WDS网络拓扑：

n         点到点的连接：这种类型常用于固定的要连网的两个位置之间，是无线连网的常用方式，使用这种连网方式建成的网络，优点是传输距离远，传输速率高，受外界环境影响较小。在点到点的组网环境中，用户可以预先指定与其相连的邻居。如图1所示，AP 1和AP 2形成的链路可以将LAN Segment 1和LAN Segment 2的802.3报文转换成802.11s报文，然后在无线链路上传输；图2所示AP1和AP2形成链路，AP3和AP4形成链路统一有SW1进行转发数据到LAN或WAN。

      图1                                图2

n         点到多点的连接： 该类型常用于有一个中心点、多个远端点的情况下。其最大优点是组建网络成本低、维护简单。其次，如果中心点使用了全向天线，设备调试相对容易。该种网络的缺点也是因为使用了全向天线，波束的全向扩散使得功率大大衰减，网络传输速率低，对于较远距离的远端点，网络的可靠性不能得到保证；推荐可以采用中心点连接功分器接多天线近距离桥接。此外，由于多个远端站共用一台设备，并发数据流量增加会导致网络延迟增加，导致传输速率降低，且中心设备出现单点故障时，会影响到整个网络的使用，推荐对中心点做链路备份考虑。在点到多点的组网环境中，所有的连接都要通过中心桥接设备(即AP1)进行数据转发,如图3所示，所有的局域网的数据传输都要通过AP1。

                                  图3

n         自拓扑检测与桥接：自拓扑检测与桥接可以检测到其他局域网设备，并形成链路。该网络拓容易引起网络环路，使用时可以结合STP选择性地阻塞冗余链路来消除环路，在WDS链路故障时还可以提供备链路备份的功能如图4。

                                    图4

n           PTOMP with Client：11a无线桥接，AP1作为中心点，AP2/3作为接入点，同时在AP2/3上用11g提供无线接入功能如图5.

图5

4         WDS勘测遵循原则

WDS前期勘测的好与坏直接影响桥接链路的开通成败及网络稳定性，按照以下原则针对项目勘测各种数据：

1)       通过GPS定位仪计算出两点天线安装的海拔高度、经纬度、水平距离、地球曲率等为后期调试提供可靠的数据，并使用罗盘计算水平方向角度来调整天线朝向。

2)       初选的桥接点必须先到现场工堪后，确定该点是否满足桥接条件且具备实施条件

3)     在准备前期实施时需要确认AP的取电方式、供电稳定性等，AP与接入交换机之间传输的介质（光纤，网线）；避免网线过长影响供电与吞吐流量，尽可能缩短馈线距离减少不必要的信号损耗等。

4)     确认现场有利桥接设备安装的条件（如铁塔，基站，水泥干），或现场缺少的安装条件，如安装支架、地网铺设等，安装附件是否需要提前准备（如现场是否有合适的固定抱杆底盘）。

5)     严格按照H3C的防雷要求建设防雷设施，同时对于在偏远、人员流动少的地方还要做好设备防盗措施，避免不必要的损失。

6)     确认当前射频环境使用的频段是干净的，无同频及强磁干扰存在如11a(5.8GHz)。

7)     两桥接点之间必须双向可视(较远距离可通过专业望远镜)，而在直线视距中不能有树木、山头、楼宇房屋等遮挡物。

8)     天线必须安装在避雷针防护角度区域内（45度角内）

9)     天线安装的极化方向一定要确保正确（指示V字母箭头垂直向上）

10)  无线设备安装基站塔上时，AP机壳与网线、天线与馈线接口全部做防水、防雷处理；同时传输网线或光纤必须套管保护

11)  两点天线建立桥接时天线的驻波瓣必须交互

5         影响WDS链路质量的因素

因素1——桥接天线的角度

室外WDS工程实施中天线的俯仰角和水平角度直接影响WDS链路是否能顺利对接的关键因素，在实施中如果一次性将俯仰角和水平角全部调试到位，WDS链路基本上可以顺利对接。以下举例说明两点之间桥接天线角度调整计算原则(图6)：

AE=Ö (L2+h2)   L、h可以根据GPS定位计算出，可以计算出两点之间的链路损耗

tg∠a=BD/AD    根据桥接天线类型得a=1/2天线垂直波半角，且桥接两端天线相同AD=1/2AE      计算出BD=1/2BC的长度，根据BC调整天线的俯仰角(形象比喻为手电筒的光柱发射出去要照亮BC长度的物体上下调整手电筒的角度)。两点距离较远时可以有中间物楼1做中间参照物来调整天线水平角度。同时查看链路的Rssi的数值是否满足要求(Rssi≥30)。

                                 图6

因素2——视距问题

点对点无线网传输必须保证两点可视。造成不可视的原因包括地球曲率、地理特征如山脉、建筑物和树木等。远距离通信时，还必须考虑地球曲率的影响，当两人相距9km时，将不能相视，无线信号也无法传输建立链路，常见曲率计算对照参见图7。

                                  图7

因素3——Fresnel效应影响

Fresnel区是指在视距的路径中形成的一个椭圆区域。它随着可视距离和信号频率的改变而改变。在Fresnel区中的任何障碍物都有可能影响网络的通信，最好给予清除，60%的Fresnel区被视为有效的。一般可以根据经验值确定Fresnel区的范围如图8。

                                      图8

解决视距问题和Fresnel区问题可以通过以下办法：（1）选择高性能天线，可以解决“部分不可视”问题；（2）提升天线的高度；（3）清除Fresnel区内的障碍物，如砍掉树木；（4）选择一台良好的中继设备。

因素4——链路衰减之多路径

由于饶射，散射，反射，吸收等原因信号将会造成信号衰减和失真。反射信号将通过不同的路径到达接收端，而这些信号将具有不同的路径长度，不同衰减量和不同的延时。反射波可能会对直射波产生衰减也可能会增强直射信号；当直射波和反射波的路径不同而造成半个波长倍数的延迟时(相位相反)，将使信号抵销掉。如图9所示。

                                    图9

衰减余量：系统接收信号时必须在接收灵敏度以上有一定的余量。

6         附录：WDS项目安装效果图

u       局点一

桥接试点所使用天馈系统，安装方式如下图10：

1.       AP型号为WA2210-AG,双向都是用5.8G的29dBi的蝶形天线，水平垂直波瓣均为6度。

2.       两点之间直线距离约8公里，双向可视，AP1放置在基站铁塔上，俯角为5度，AP2安装在楼顶天台抱杆上仰角约5度。

                                         图10

u       局点二

    无线桥接监控安装实图，安装方式如下图11-12：

1.       AP型号为WA2220-AG,双向都是用5.8G的17dBi的蝶形天线，水平垂直波瓣均为25度。

2. 两点之间直线距离约0.5~5公里，双向可视，AP全部安装特制的抱杆上，供电和防雷设施放置在抱杆的机箱内。                                  图11

                                       图12