前言
实现无线网络管理系统的可视化，一直是各设备厂商所追求的技术目标，这其中所谓“终极”的可视化实现——即对于日常生活经验中那些“看不见、摸不着”的无线信号进行的可视化的描述和刻画。
1.无线信号看不见、摸不着，难以进行网络规划和验收
为实现无线网络设计可视化的目标，我们通过对于信号的传播路径和强度（包括信号强度RSSI和信噪比强度SNR）进行基于物理原则的关联计算、数据入库和图形化渲染之后，理论上我们就可以协助客户建立一张真正的端到端、覆盖所有有形网络各环节的可视化的网络管理平台。从而赋予客户这样一种具备“上帝视角”般的洞察能力，将纷繁复杂的无线网络中，各种设备网元的状态管理和直观易懂的无线信号图谱联接在一起，彻底和有力地掌握自己的网络状态和性能。
正是顺着这个思路，经过长期的不懈努力，今天我们正式向市场推出全新的无线热力图平台应用。以下我们将分章节介绍热力图的重点功能和其背后的奥秘。
2.一张足够“热”的Wi-Fi信号仿真图！
华信傲天所提供的热力图功能是属于平台级别，用颜色编码图形表示各个区域Wi-Fi信号强度、信号与干扰加噪声比的可视化应用。它在网络规划、优化网络、增强性能或解决潜在问题时为合作伙伴以及用户提供清晰、准确的决策判断依据。
它可以生动地、可视化地呈现（目标客户的网络部署场景中）各个地理位置坐标点的无线信号强度和信噪比强度，从而反映出信号在传输过程中的整体变化趋势以及信号在穿过障碍物时的衰减情况等。它更可以将无线信号的图谱和主设备的状态和性能数据关联到一起，为客户呈现端到端的网络状态，从而体现出强大的平台特性，可进一步催生出更多更完善的网络管理手段和工具。
在对接ESP网络管理平台之后，热力图将自动从ESP的网络拓扑功能中提取当前网络的设备数据以及客户现场的位置拓扑地理信息，并在客户手动补足足够的热力图计算所需要的信息之后（包括客户现场的障碍物矢量信息和AP的物理挂高信息等），完成仿真和渲染计算。
华信傲天热力图的渲染输出提供以下特点：
更丰富的仿真结果类型
我们提供多种仿真结果，包括但不限于信号强度(RSSI)和信号质量(SINR)（此二种为典型值）；提供多种（颜色方案）色系的渲染手段，含Grey、Heat和Rainbow，满足客户对于显示效果的不同需求；
更灵活的仿真结果精度
我们提供不同的渲染精度选择，让客户自行决定如何平衡渲染计算耗时和精度之间的关系；针对信号强度和信号质量的渲染结果，我们提供客户可自定义渲染结果门限值的能力；
更准确的无无线信号呈现
我们提供相邻楼层层面的无线信号对于彼此的影响，更准确反映实际；提供更加直观的RSSI/SINR信号的等值线显示，让客户在颜*图色**谱以外获取更加高精度的显示效果；
2.1 覆盖全场景-丰富灵活的自定义组件
● 华信傲天ESP私有云管理平台的位置拓扑图功能模块所提供的部署地理背景图，属于矢量化信息底图及关键障碍物的矢量化信息；
● 华信傲天ESP私有云管理平台的原生网管模块所提供的AP设备信息，含AP数量、型号;
● 客户手动在位置拓扑图上定义AP部署的位置信息;
热力图经由以上输入信息，在后台计算生成。
2.2 简便易用-内置专业全面的障碍物衰减数据库
我们一共提供给客户5大类别共计19种障碍物材质和一般性描述（缺省厚度），以及对应在2.4GHz和5GHz双频段下的衰耗值。客户可以依靠热力图内置的障碍物绘制工具，参照真实的物理状态，刻画无线网络部署场景内所涉及的各种障碍物的物理信息，从而为后台仿真和前台渲染打下真实的数字化基础。
2.3 高精度-独创的HPLM路径损耗模型算法
华信傲天所提供的热力图应用，在核心的关键技术上主要体现在以下两个方面：
- 热力图的“传播模型”的选择、定义和完善，这属于核心算法的公式部分，属于企业算法对于物理规律的理解和应用；
- 热力图的渲染算法，需要在效率和准确度之间找到最佳平衡，这属于如何将“传播模型”落地并实施计算的部分，属于企业专有定制部分；
在无线通信领域中，术语“路径损耗(Pathloss)”（以分贝（dB）表示）被定义为发射功率减去接收功率。因此，路径损耗表示传播信道引入的信号衰减，它总是一个正数。由于无线传播环境的复杂性和传播机制的多样性，在实际中，瞬时路径损耗是平均路径损耗、大尺度衰落和小尺度衰落这三部分的组合，如以下图3所示。
其中，平均路径损耗被认为是确定性的，而大尺度衰落，即阴影衰落和小尺度衰落通常被统计描述。处理平均路径损耗与收发分离距离之间关系的信道模型称为路径损耗模型。处理大尺度衰落和小尺度衰落的模型分别称为大尺度衰落模型和小尺度衰落模型。
对于WiFi在室内环境下的应用来说，我们重点关注的即是在复杂的时频（空/角度）域当中，对于用户体验影响最为显著的路径损耗模型，即Mean Path Loss公式。它可以充分反映干扰因素过多的室内环境下，WiFi信号的强度和质量两方面的关键性能沿着地理尺寸的分布状态，可以满足绝大多数客户在绝大多数场景下的无线环境评估需求。这也正是我们的设计出发点。
路径损耗模型的设计起点选择为从弗里斯传输方程(Friis free space equation)开始：
以上公式意味着，在距离为d的位置上，增益为Gr的接收设备所能接收到的功率。(lambda / (4 * pi * d))^2这一项代表空气介质对信号的传播损耗，称为自由空间路径损耗，它表示信号功率随距离的平方衰减。这个式子是由电磁波的辐射公式、能量守恒定律和球形扩散模型推导得出的。
在对以上公式进行对数化数学处理之后，我们可以得到自由空间下的路径损耗模型为：
从此模型出发，进一步对接华信傲天在各种WiFi系统现场的测试和累加的部署经验，我们就可以得到修正之后的“华信傲天经验路径损耗模型”（模型与后台工作，未显性列出），该类别模型可以通过1常数项、2频率相关项和3距离相关项的综合计算，用于估计无线电信号在不同环境中传播时的衰减。同时，我们还需要额外考虑障碍物的性质和数量对于传播模型的影响，以及各种典型场景下（企业、宿舍和室外近场环境下）的典型模型参数的场景化。
3.丰富的应用场景
作为平台级别的应用，热力图应用可以应用在如下场景：
- 无线网络项目的规划设计验证：基于位置拓扑的背景信息、障碍物定制信息，以及ESP平台所提供的AP产品信息和工作状态，生成指定区域内的信号质量和信号接收功率渲染图；支持增加一个或者多个“虚拟AP”来触发的计算，找到更好的覆盖效果方式。
- 无线网络项目的验收：提供了一种技术手段，让客户可以在已有的设计上进行方案验证，核查自身的网络设计是否满足建设预期，并交付给到客户的现场无线网络直观可视化的部署效果。
- 自动化设备定位辅助：我们将逐步推出推测和标定漫游区域的热力图工具、标定多AP重叠覆盖区域的热力图工具，甚至辅助定位能力的热力图工具。
4 科创成果“化雨落地”
近年来，华信傲天公司在科研领域取得了丰硕的成果，一系列创新技术逐渐走出实验室，实现了“化雨落地”。这些成果不仅在国内外市场展现了我国科技实力的崛起，更为国家经济发展和民生改善注入了强大动力。
面对未来，华信傲天公司将继续秉承科技创新的使命，紧密围绕国家发展大局，努力在更多领域实现突破，为我国科技进步和民生改善贡献力量。随着一项项科研成果的不断涌现，华信傲天公司将不断壮大，成为我国科技创新领域的一张亮丽名片。
华信傲天公司简介
北京华信傲天网络技术有限公司（简称“华信傲天”）作为中国保利集团旗下，保利华信领导的专注于实施企业融合网战略旗舰企业，致力于让企业客户在有线和无线一体化数据通信网、工业互联网、物联网等全场景获得高效、安全以及智能的极致个性化网络体验。
华信傲天面向全球市场，提供高品质、高可靠性的端到端网络设备以及管理云化、运维智能化、架构边缘化的整体解决方案。我们拥有数十年业内经验的研发团队，坚持科技创新，自主研发。
筚路蓝缕，路遥马力，华信傲天是您搭建企业网络最坚实的合作伙伴。