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3万人的体育场如何实现WIFI信号无死角？

发布：济南IT培训
来源：济南IT培训
时间：2017-09-18 11:57

现代人离开手机"心神不宁",手机不能上网"魂不守舍".所以internet已经与我们密不可分.

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    对于移动用户来讲,虽然3GG很普及但毕竟有流量费用等限制,所以相比之下WIFI在我们生活中尤为重要.为什么呢,众所周知,当你在接听电话时您的3GG是不能使用的,也就是蜂窝数据无法和语音电话同时使用,而WIFI可以和语音电话同时使用;有没有遇到过当你正在通过4G网络斗地主时,一个电话打过来,接听完毕,重新接入斗地主,发现此局已完,你当前已被托管出牌了,平白损失了几千豆豆.

    所以在很多时候你更喜欢WI-FI,毕竟它不会中断你正在使用的连接;一些商家由此需求看到商机,尽可能多的在各种场所提供免费的WI-FI;你从免费的WIFI中受益,看视频玩游戏等流量都是免费的,而商家通过应用推送广告、获取用户行为数据等等,所谓各取所需,相得益彰.

    这里不得不提到WI-FI路由器,一般我都知道超过30人以上,一般无线路由器就承载不了了,一般就会使用WIFI控制器和AP控制器的网络部署了,空间和人数少还行,1个WIFI带3个AP还行,多出3个就会增加干扰,毕竟2.4GH就三个的通道,AP间的距离过近信号有可能干扰就大,但总体来讲面积小、人少WIFI架构还好设计,但3万人的WIFI环境架构就不是普通的经验可以设计和完善了.今天我们要介绍的就是一个3万人的体育场如何实现高密度WIFI部署无死角的.(这里说一下,本文选摘一篇国外资料,完全翻译就没啥意思了,我通过我的理解呈现给各位)

    三万人体育场的WI-FI设计

    需求背景

    一个叫俄罗斯的克拉斯诺达尔的体育场,座位数3万人,承载3万人连接.体育场老板要在用户访问WIFI的同时,推送它的应用,移动应用的业务内容有:球员的出场顺序、实时比赛和球员的统计数字,加上摄像机的慢放镜头,技术属于的讲解、赞助商的广告等等;用户端接入不仅仅提供观众的接入还要提高现场高清视频直播的接入.

    这种就是传说中的高密度的WIFI部署,这种环境最需要保证两点:(其实也就是保证用户体验)

    1)WIFI访问速度要快

    2)信号干扰要小(AP节点多了,干扰就大)

    可以说这种高密度的部署要实现最佳效果很难的,它具体复杂在以下几个方面.

    先说说高密度指哪些方面:

    1)一般一个热点一般接20-30用户,覆盖面积达到15米半径,如果同时同一区域大量用户接入,这就产生了业务场景的高密度.

    2)访问量的加大,对交换机、控制器、AP设备、防火墙的流量带宽需求都相应增大,产生了设备吞吐量的高密度.

    所以这种需求和这种高密度的客观性,在无线设计规划前要考虑以下因素:

    1)满负荷运动场的用户总数可容纳33000个潜在用户.相应地,我们的网络流量负载必须有3万人可以同时看视频.

    2)用户设备(AP设备)的安置密度 - 一般来讲客户端的密度越高,连接到一个接入点的客户端就越多,每个客户端的流量也越小.在频段上可以选择2.4GHz和5GHz,但是我们在2.4GHz范围内的资源太少(仅有3个不重叠的信道 - 1,6和11),在5GHz选择较多 - 有13个通道,但并非所有移动设备都支持5 GHz.因此,我们不能完全禁用2.4GHZ.所以 - 有必要减小AP点的覆盖范围或更精确地创建AP方向特性最佳地降低这种频率交叉负面影响.

    3)实施过程中影响信号分布的特征 - 一体育场是一个开放大空间,其中接入点之间不可避免的干扰;

    以传统设计为基础的无线网络将不能交付当前需求的,传统的设计会导致数据包的丢失或重传,以至于速率变慢,最终导致不稳定的服务工作.

    左图是传统模式,右图是高密度模式

    减少AP(接入点)覆盖面积的方法:

    1)使用专门的窄目标天线(下面更详细地介绍);

    2)关闭低通道速度(至12 Mbps);通过速率控制AP的蜂窝尺寸,避免用户信号较弱不做漫游切换导致延迟.

    3)关闭具有低电平的信号(RX-SOP)的用户分组的处理;

    4)发射机功率的减速;'

    不仅仅如此,还要:

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    5)保护高清覆盖区域免受Wi-Fi回波.负面现象我可以使点位于VIP区域,大厅近场输出在一个体育场碗的观众区域的覆盖.同样的配方 - 发射功率控制和无线电覆盖.

    6)为了减少无线电信道的利用:在可视区域中不使用多于四个SSID(也就是说用户所看到的热点别多出4个),因为每个SSID需要发送分组的单独的信标,并且每个广播SSID回答空探测请求;这样会对用户端产生对抗, 因为附加设备开始发送探测请求的次数更少; 尽可能从无线网络的覆盖区域中消除作为干扰源的设备的外部接入点和Ad Hoc,以及生成器信标,探测请求,分组的探测响应,并且拒绝使用"相邻"Wi- Fi网络并使用单个无线网络.

    这个方案使用了什么设备?

    在克拉斯诺达尔克拉的体育场,它使用cisco解决方案连接体育场Wi-Fi,选用了以下设备:

    思科AIR-ANT25137NP-R和

    AIR-ANT2566P4W-R天线,

    Cisco Aironet 3502P和3702E的高性能双频带AP

    无线网络的思科WLC 8510的控制器:

    技术上:根据不断变化的射频情况自动调整无线网络的程序算法,以及CleanAir技术,其包括具有嵌入式智能硬件功能的接入点,分类和减少射频噪声的影响.为了确保监控和网络管理,该解决方案选用了无线网络的多功能控制器思科WLC 8510和思科Prime基础设施的基础设施的管理软件.

    下面分别看看:

    思科AIR-ANT25137NP-R天线与支持MIMO的狭隘目标扇区天线.:(这个不就是锅盖)

    CISCOt-AP-天线

    啥叫Mimo,就是多输入多输出的通信技术;这个设备有6根线,2.4和5 GHz各3条线,在2.4GHz范围内的水平面垂直角度都是36°,在5GHz范围水平垂直度在55°和48°的范围内.天线的主体提供防止灰尘和水分对IP65等级的外部影响的保护.它是为在高密度客户端的条件下与Cisco Aironet 3502P的接入点一起工作特别开发的.它被应用于体育场站的覆盖.

    思科AIR-ANT2566P4W-R天线与支持MIMO的扇区天线:

    有4条线同时工作在2.4和5 GHz.

    Cisco Aironet 3502P的接入点:

    支持两种频带,具有在类似安装中不可替代的无线电发射机设置的增强功能.自带内置的频谱分析仪(CleanAir技术),允许找到和避免任何来源的射频噪声.

    --看到那6根线的接口了吧.

    Cisco Aironet 3702E AP:

    AP

    它和全向天线AIR-ANT2524DW-R一起应用于扇形AIR-ANT2566P4W-R天线到体育场第一排座,VIP区域.

    无线网络的思科WLC 8510的控制器:

    WLC

    集中控制接入点是行使高性能思科WLC 8510控制器.此型号的控制器支持多达6000个接入点的管理.提供10 Gbit / s的流量,并支持同时工作到64000个用户,系统的容错通过集群中两个控制器的合并来实现.从主动控制器到备用的切换时间小于一秒,而不破坏客户端的会话.(双机热备)

    WlC干嘛用的?

    它负责诸如确保用户连接安全无缝漫游,空中自动管理,管理及负载均衡Ap的接入点数,检测和避免无线设备和噪声的交叉影响,检测无线网络中的入侵,提供安全策略和QoS(流量管理).

    网络拓补图(大概是这样的,AP--连接天线,AP通过光纤连接POE叫环境(POE为AP供电),WLC控制管理AP,j接入INTERNET)

    实施测试阶段

    方案已定,那么看看施工中现场图,因为很多地方需要不断的测量,和信号的测试,方能确定点位.(激光测距、角度、覆盖范围测试等等)

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