技术标准选型
南京理工大学无线校园网采用最新的802.11ac技术标准。802.11ac技术的优势在于:
1.更高的速率802.11ac作为802.11n的改进和发展,其中一个目标就是提供与千兆以太网络相比肩的高性能。现阶段11ac硬件采用3条流、80Mhz频宽,最大理论速度1300Mbps;第二阶段产品会保证使用更多的信道捆绑以及更多的空间流,实现3.47Gbps的数据速度。
2.多用户MIMO(MU-MIMO)MU-MIMO允许一个无线接入点在一个时间点使用相同的频带向多个用户发送数据,也就是说,1个4流AP可以同时和3个STA进行通信;802.11n采用的是单用户MIMO(SU-MIMO),一个接入点在同一时间发多个空间流,但只能发给一个终用户。好比802.11n类似一个集线器,而802.11ac表现的更像是一台交换机。
3.更少的环境干扰802.11ac只使用5G频段,减少2.4G公共频段的支持,也就减少了其他信号对自身的干扰,获得更为清洁的频谱环境。支持802.11ac的终端可以在5G频段工作,空出2.4G频段给支持802.11n的终端使用。
接入点AP选型设计无线校园网络建设采用“无线控制器+瘦AP”的网络架构设计,对于无线AP的选择是根据不同的建筑场景来定。
1.教学区部署规划
针对教学楼的环境,由于教室一般面积较大,内部宽敞无阻挡,房间多采用木门,且在走廊侧会有大型玻璃窗体。又由于该区域主要用户为上课教师或部分自习的学生,主要业务就是浏览网页查找资料,对网络质量要求相对较低。因此,可以在该区域采用3X3的MIMO的802.11ac标准的室内AP的放装式部署方案,AP支持双路2.4G模式、双路5G模式或者2.4G+5G模式,将AP放在教室内覆盖整个教室,一个AP可覆盖直径20-30米,要求每个AP最大支持100人接入。需要满足教室内座位数80% 以上同时在线的能力,根据教学楼教室的座位数多少,部署相应数量的AP。基本按照100座以下教室部署1台AP,100-200座教室部署2台AP,200人以上阶梯教室部署3台AP。
2. 办公区部署规划
考虑到校园内一些办公区的办公室空间相对不是很大,用户数量不多,且室内原有装修较好,如部署放装式AP将需要进行布线施工,会破坏房间内的原有装修。因此可考虑利用有线网络,采用隐蔽入墙的墙面式AP实现无线覆盖,将有效解决AP信号进入室内的问题,同时可降低同频之间的干扰,且安装美观,部署简便。整个部署过程只需要三步就能快速实现无线网络覆盖。第一步拆去房间内原有的有线网络的接口面板;第二步更换原接入交换机为POE交换机;第三步将原有网线插在墙面型AP 上即可使用。这种部署方式有效利用了原有的有线网点,无需再进行布线施工,大大降低了无线建设的难度。一些办公区域可以通过在走廊部署放装AP 实现对两侧房间的覆盖,AP采用802.11ac标准智能天线,通过智能天线矩阵以及智能算法,根据终端的位置计算最佳的覆盖路径方向,实现更好的信号覆盖。
3. 室外区部署规划
主要应用于师生活动频繁的室外公共区域,特别是区域内可能分布有较高较密的建筑群或植物群,这对无线信号会造成阻碍。因此,考虑选用专用的室外大功率无线AP产品,配置定向天线,可以保证无障碍下的300米半径覆盖以及近距离多重障碍物的穿透能力,可有效保证无线信号质量,同时设备本身具备防雷、防雨、防潮、抗高低温、阻燃等性能。无线AP可部署在覆盖区域内的制高点上,同时采用定向天线定向照射、全向天线予以补充的方式实现无线信号覆盖。
网络优化
由于无线网络的通讯质量受环境影响非常大,因此不管前期方案做得如何的细致,在真正部署实施的时候无线网络的优化工作都是必不可少的,根据实际部署的环境进行相应的调整优化。
最重要的一点就是解决环境中信号同频干扰的问题,这也是对于无线通讯影响最大的一个方面。因为在一个信道内无线是共享通讯,遵循CSMA/CA机制进行退避,因此在环境中如果多个AP在一个信道内,大部分时间都在退避,将无法为用户提供更多的数据传输,用户体验将非常差。
针对同频干扰的问题,最好的方法就是信道错开和缩小AP的功率。由于在2.4G下不重叠的信道只有3个,因为在AP密集部署的时候需要采用蜂窝状部署,对于同一可见区域多于3个AP的,需要将AP的功率降低,将信号覆盖控制在一定的范围,确保同频段之间的两个AP相互收到的信号强度低于-75dbm,避免同频干扰的出现。
在优化的过程中不仅考虑本楼层的无线AP信道划分,还需要考虑楼上楼下垂直空间内的AP之间的信道划分,如图2所示。

在教学区人员密集的区域,统一区域内部署多台AP的地方通过将多台AP作为一个负载均衡组,在多台AP之间基于用户数进行负载,确保同一区域的几个AP的用户数负载一样,防止出现用户都集中在某一台AP上。
并且可以使用5G优先的功能,实现统一AP的两块射频卡之间的负载。将同时支持2.4G和5G的终端优先接入到AP的5G射频卡上,为只支持2.4G的终端空出AP的2.4G射频卡资源。
这些功能的优化都能在密集的场景下提升无线网络的利用率,更好地为师生用户提供无线传输。

特别声明:本站注明稿件来源为其他媒体的文/图等稿件均为转载稿,本站转载出于非商业性的教育和科研之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。如转载稿涉及版权等问题,请作者在两周内速来电或来函联系。