Базовые принципы проектирования WiFi-решений для высокой плотности

Базовые принципы проектирования WiFi-решений для высокой плотности

Стадионы, Форумы, Конференции и т.п.

Возможности, особенности, проблемы

 

 

Прежде всего необходимо отметить, что современные подходы к проектированию решений с высокой плотностью основываются на понимании того, что основной пользователь в таком сценарии это человек с маломощным мобильным устройством: смартфоном или планшетным компьютером. Общее количество присутствующих людей в таких местах очень велико, поэтому количество потенциальных пользователей сети Wi-Fi также может быть велико. Многие пользователи могут иметь даже более одного мобильного устройства с Wi-Fi.
 

 

 

Частотные каналы

В 802.11n возможно использование каналов шириной 20MHz или объединения двух каналов до полосы в 40MHz. Теоретически это может вести к увеличению общей емкости сети. Рассмотрим ситуацию подробнее:

Учитывая малое доступное количество неперекрывающихся каналов в 2.4GHz(всего 3) максимально здесь можно получить лишь один канал шириной 40MHz, что не дает возможности проектировать сети величиной более одной ячейки. В 5GHz все значительно лучше и здесь уже возможно использовать объединение каналов с последующим проектирование ячеистой радиосети в рамках многоканальной архитектуры.

Важно понимать, что:
1. Каналы в 40MHz являются именно объединением двух частотных каналов по 20MHz, где есть основной и вторичный каналы.
2. Если в сети присутствуют устройства, которые не поддерживают 11n или каналы в 40MHz, то это будет заставлять сеть работать в защищенном режиме. При этом в 2.4GHz пока много не-11n устройств. Это практически нивелирует целесообразность использования каналов в 40MHz  в данном спектре.
3. В 2.4GHz каналы в 40MHz почти всегда будут оказывать интерференцию на остальную часть своей сети или на соседей.
4. В 5GHz чаще всего описаные выше проблемы минимальны и именно данный диапазон наиболее подходит для использования каналов 40MHz.


 

 

Использование спектра 5GHz

Максимальное использование спектра 5GHz это один из ключевых факторов реализации решений высокой емкости.

Преимущества:
1. Существенно возрастает емкость сети (при использовании 2.4GHz и 5GHz одновременно).
2. В 5GHz доступно значительно большее количество неперекрывающихся частотных каналов по сравнению с 2.4GHz, что обеспечивает возможность проектирования значительно более плотных сетей или использования разнесения каналов для снижения межканальной интерференции.
3. В 5GHz значительно меньше проблем с интерференцией в целом.

Недостатки:
1. Пока относительно малый процент двхдиапазонных мобильных устройств на рынке (2.4+5GHz) и еще меньший процент устройств с поддержкой только 5GHz. Но ситуация меняется.

Рекомендации:
1. В WLAN используйте технологии принудительного перевода двухдиапазонных клиентов в 5GHz. Такие технологии могут называться Band Steering, Band Select.
2. Сеть Wi-Fi должна проектироваться исходя из 5GHz, чтобы не было провалов в покрытии по сравнению с более низкочастотной сетью 2.4GHz.
3. Иногда очень полезным подходом является выделение сегмента 5GHz для решения конкретных задач. Например:
- для Wi-Fi телефонов(если они поддерживают 5GHz),
но здесь есть свои нюансы, т.к. использование всех доступных частотных каналов ведет к увеличению затрат ресурсов на сканирование спектра мобильными устройствами и сопутствующим проблемам. Таким образом это также важно корректно проектировать.
- для предоставления такой выделенной сети для некоей особо ценной группы сотрудников/гостей и т.п.. В последнее время часто можно наблюдать такой подход на спортивных объектах в ходе больших мероприятий, когда журналистам выделяется физическая сеть 5GHz, а остальным гостям предоставляется 2.4GHz.


 

 

Изоляция небольших зон покрытия

При большом скоплении людей с мобильными устройствами часто бывает крайне важно выполнить дизайн сети Wi-Fi  c выделением небольших зон покрытия для каждой точки доступа и её частотного канала, так обеспечивается изоляция небольших областей с ограниченным количеством людей и потенциальных пользователей сети. Это достигается путем снижения радиусов ячейки при использовании омни-антенн, но более правильно для этого использовать узконаправленные антенны типа Патч или, иногда, Яги.

Один из работающих подходов здесь это выделение сегментов где могут находиться до 200-400 человек, из которых можно ожидать 10-20% потенциальных пользователей сети Wi-Fi, конечно если доступ предлагется бесплатно.


 

 

Мощность излучения Точек Доступа и Мобильных устройств

Важно помнить, что максимальная излучаемая мощность точек доступа Wi-Fi и мобильных устройств с Wi-Fi Существенно отличается. Например:
Точка Доступа Cisco 2600:
2,4GHz: 22dBm; 5GHz: 23dBm
iPhone 5:
2,4GHz: 16dBm; 5GHz: 14dBm

Разница в 6dBm (22-16) конвертируется в двукратную разницу в покрытии. Итого, если используются максимальные значения излучаемой мощности(чаще всего так и бывает), то наш iPhone будет «слышать» Точку Доступа во всей её зоне покрытия, а точка не будет «слышать» мобильное устройство при его нахождении во второй половине зоны покрытия точки. Это ведет к формированию несимметричных каналов и провалам в покрытии с отсутствие сервиса для мобильного устройства.

Рекомендации:
1. Выставляйте максимальную излучающую мощность точек доступа по верхнему уровню мощности самого слабого устройства в сети.
2. Радиообследование проводите именно с учетом п.1.
3. Если необходимо расширение зоны покрытия точки, то используйте антенны с более высоким коэффициентом усиления, нЕ увеличивая мощность излучения точки. Но здесь надо аккуратно проектировать решение, т.к. увеличение коэффициента усиления ведет к изменению диаграммы направленности антенны(как правило к сужению каких-либо размеров диаграммы) и это может вести к появлению радиотени.


Использование SSID



Часто различные SSID используются для сегментирования сети Wi-Fi (виртуализация единой физической инфраструктуры), например выделяются SSID для гостей, для сотрудников, для голоса, для топ-менеджеров и т.п.. Это позволяет существенно повысить гибкость в управлении сетью Wi-Fi. Но у высокой гибкости есть и обратная сторона медали. Сеть Wi-Fi обязательно рассылает управляющие фреймы-биконы(Beacon) с каждого! SSID обычно каждые 100ms. Поэтому при достаточно высокой плотности расположения точек доступа, если WiFi-клиент может слышать несколько точек на одном частотном канале, на каждой из которых сконфигурировано несколько SSID, то количество биконов, выбрасываемых в эфир и слышимых клиентом, будет получаться путем умножения количества точек на количество SSID. Физически это ведет к тому, что если клиент слышит 4-5 точек и на них 4-6 SSID и, при этом, на точках поддерживаются базовые data rates 1, 2, 5.5Mbps, то радиосреда может быть занята управляющим трафиком на 30-50% без единого клиента в сети!

Рекомендации:
1. Старайтесь создавать Минимально возможное количество SSID в каждой локации.
Иногда здесь хорошим вариантом может быть конфигурирование групп точек доступа и связывание именно с группами тех параметров из-за которых мы обычно делаем различные SSID.
2. Удаляйте базовые низкоскоростные data rates из конфигурации, если этого не требуют какие-либо специальные устройства в сети.


Не пропускайте новости Wi-Fi, которые мы публикуем в Новостной Ленте .

Для получения анонсов по выходу новых статей или появлении новых материалов на нашем сайте предлагаем подписаться на рассылку.

Присоединяйтесь к нашей группе на Facebook: www.facebook.com/Wi.Life.ru
Мы публикуем интересные новости о Wi-Fi со всего света, информацию о выходе новых статей и расширении контента основных модулей ресурса Wi-Life.ru

Wi-Life.Team

Использование материалов сайта Wi-Life.ru разрешено только с согласия Wi-Life.ru и при наличии прямой ссылки на Wi-Life.ru.

blog comments powered by Disqus