無線覆蓋工程經驗分享

2014-12-27 20:38:00
admin
原創
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摘要:無線覆蓋已經在工程實踐中有大量的應用,本文從點線通公司實際工程經驗出發,為無線覆蓋,商業公眾WIFI做一個簡單總結。

無線 WIFI覆蓋的場景按室內,室外,覆蓋空間,客戶端密度可以劃分為不同的應用場景,針對商業場所,典型的幾種場景為:



l         室內小型場景,面積小于 200 平,同時在線終端小于 40 ,如奶茶店,咖啡廳;

l         室內中型場景,面積小于 4000 平,同時在線終端小于 200 ,如茶樓,餐飲;

l         室內大中型場景,面積小于 20000 平,同時在線終端小于 1000 ,如商場;

l         室內高密度場景,面積小于 500 平,同時在線終端大于 150 ,如車站候車廳;

l         室外近距離覆蓋,如廣場,街道。


針對以上幾種不同的場景,無線 WIFI覆蓋所需要解決的問題和挑戰各不相同,相應的覆蓋方法也各不相同。下面對常見的幾種 WIFI覆蓋方法及原理做簡要分析。

1. WIFI基礎原理

WIFI無線傳輸采用 CSMA/CA技術,簡單來講就是一條單行道,每次只允許一個節點進行通信,其它節點處于等待狀態。如下圖所示:


WIFI 的工作頻端分為 2.4G 5.8G 兩種,最常見的為 2.4G 頻段。 2.4G 頻段按中心頻率不同可以劃分為多個信道,在不同的地區會有不同的信道劃分,在國內最常見為 11 個信道。每一個信道都相當于一條單行道,但每個信道會有部分頻率相互重合,實際完全不相互干擾的信道只有 1 6 11 三個信道。信道重疊情況如下圖所示:

一個區域內如果三個 AP 分別使用了 1 6 11 是很科學的,三個 AP 分別工作在自己的單行道上,互不干擾。

但如果三個AP都工作在同一個信道就尷尬了,所以的節點都擠到一條單行道上來,所有通信都會慢下來,這就是無線沖突。





在無線 WIFI覆蓋中,除保證信號覆蓋外,最重要的就是要盡量避免無線沖突。在信道選擇上,可以使用 WIFI分析儀之類的軟件查看部署環境中的沖突情況,盡量選擇相對干凈的信道。如果 1611已經被占滿了, 39之類的冷門信道可能會有更好的效果。

2. 常見無線覆蓋方法

2.1. 單臺路由器

單臺路由器覆蓋是最常見的方式,普遍在家庭和小型場景使用,適用于小于 20個終端的場景。由于功率限制,單臺路由器的覆蓋范圍也通常在 200平以下。

2.2. 單臺大功率 WIFI

為了提高單臺路由器的覆蓋范圍,出現了使用大功率 AP進行覆蓋的方法。大功率 AP使用更大的發射功率和靈敏度更高的接收電路,能夠對覆蓋范圍有所改善,但由于終端的 WIFI功率較小,這種改善非常有限。

WIFI 通信是雙向的,超過一定距離后,會出現終端能接收到 AP 發送的信號,但 AP 接收不到終端發回的數據尷尬情況。就像兩個人隔空喊話,只有一方能聽到是沒用的,并不能進行交流。這種現象表現出來就是,終端可以看到 AP 的信號,但并不能通信。

2.3. 無線橋接中繼

無線橋接是一種嘗試解決較大范圍覆蓋的方法,但其基礎原理決定了其使用的場景非常受限制。以下圖場景為例:


在典型的單頻無線橋接應用中,橋接路由 B 作為主路由 A 的客戶端,信道需要和 保持一致才能通信。這會出現兩個非常嚴重的問題:

a)   無線沖突非常嚴重,如圖所示重疊區域的所有節點都擠到一個單行道上面;

b)  無線通信數據會成倍增加,圖中   STA1 的數據需要先傳輸到橋接路由 B,再到主路由 A,這會使原本就很擁塞的單行道更加的擁塞。位于沖突區域內的 STA2   節點發送的數據也會對整個網絡產生很大的影響。

無線橋接的上述缺陷決定了它是一個華麗而不實用的功能。在小范圍內,終端數很少時還能勉強使用,終端數稍多一點就會使網絡癱瘓。

2.4. AC+AP模式

AC+AP 的模式,使用一臺 AC 對多臺 AP 進行統一管理,讓多臺 AP  協同工作,從而提供大范圍和高接入量的無線覆蓋。如下圖所示:


通過 AC 的統一管理,整個網絡的 SSID 一致,能夠提供無線漫游。通過對   AP  的信道和功率管理,可以有效降低無線沖突,保證使用體驗。

僅僅有上述基礎功能還不夠,由于 WIFI  傳輸的單行道機制,還需要解決兩個問題:

a)   單行道上的慢車會拖慢這條道上所有節點的速度;

b)  可能出現某條單行道上非常擁塞的情況;

針對第一個問題, RippleOS  提供了無線速率集設置和踢出弱信號終端機制。終端信號較弱時,協商速率會很低,這種弱信號終端會拖慢接入到這個 AP  的所有終端的傳輸速度。

通過對無線速率集和允許的弱信號終端設置,可以對網絡效果有較好的保障。

針對第二個問題,很多廠家都提供了單個 AP 最大接入終端數的設置,保障單個 AP  不會過于擁塞。結合踢出弱信號終端,提供 AP  接入終端數的負載均衡,從而提高整個網絡的使用體驗。

3. 工程經驗

作為工程商,在為用戶做方案建議的時候,一定要從以下幾個方面綜合考慮:

1、用戶單位業態形式,是企業辦公還是酒店、商業場所等,根據業態不同,圈定不同的設備廠商。

2、適當教育用戶,在資金允許的前提下盡量選用國內外知名品牌,切忌將家用設備當商業設備使用,以免項目失敗,投資打水漂。

3、在設備部署之前,一定要進行測試,并通過無線信號監測軟件進行實地檢測。


成都點線通科技有限公司依托公司強大的技術團隊和負責任的態度,完全有能力為各種用戶建設無線網絡工程,讓用戶在企業信息化的過程中少走彎路,少交學費。


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