天天看點

大型釋出會現場的 Wi-Fi 應該如何搭建(密集人群部署wifi抗幹擾)?

WiFi網絡的部署要遠遠比一般人想象的複雜,不是說放上幾十個AP帶寬就自動增加幾十倍,恰恰相反,簡單放幾十個AP帶寬會由于AP之間的競争而迅速使帶寬下降為幾乎不可用。實際上這個問題完全可以寫一本書了,此處隻有挂一漏萬,簡明扼要地講個大概。對于大型活動做WiFi的規劃,要按照這幾步來做:

  • 情況調查:首先從主辦方取得場地大小和人數、分布,包括場地地圖。對于網絡的規模和部署有個大概的估計。一般來講要為每個人規劃至少1個用戶端裝置,以往經驗值可以按0.5個用戶端來規劃,由于智能手機和平闆的普及,未來估計要往1.5~2個用戶端靠攏了。手機和筆記本或者平闆電腦有可能同時在上網。
    大型釋出會現場的 Wi-Fi 應該如何搭建(密集人群部署wifi抗幹擾)?
  • 帶寬估計:釋出會要保證參與者能正常使用比較輕量級的網際網路應用,最基本每個裝置要配置設定500kbps的可用帶寬。在這個基礎上要考慮大型活動的特點。如果是新聞釋出會,那麼會有很多人上傳視訊,帶寬配置設定需要重新考慮,每個人至少有一個裝置應保證1Mbps帶寬。如果是小組讨論會,那麼帶寬需求就會小得多。下圖是一些典型應用通常需要的帶寬。
    大型釋出會現場的 Wi-Fi 應該如何搭建(密集人群部署wifi抗幹擾)?
  • 根據如上兩點可以算出每個區域的帶寬需求,下一步就是AP規劃。雖然11g号稱54Mbps帶寬,實際可用的最多隻有25Mbps,也就是說最多能保證50個裝置同時浏覽網頁(在這個情況下由于用戶端互相競争,使用者體驗已經非常糟糕了,一般打個對折)。11n對于大部分手機隻能保證35Mbps,對于筆記本電腦等支援MIMO的可以保證到70Mbps甚至更高。按照這個原則相應地在圖上标出每個AP應該覆寫的區域。為了保證通信品質,為了保證比較好的體驗,實際上應該控制每個AP接入的裝置不超過剛才計算出的數目的一半。
    大型釋出會現場的 Wi-Fi 應該如何搭建(密集人群部署wifi抗幹擾)?
  • 下一步就是配置設定信道。由于國内隻能用2.4GHz的頻段,這個頻段雖然号稱有11個信道(有的國家有13個),實際上隻有1,6,11三個互相不重疊的信道可以用。把這三個信道盡可能互不重疊地在上圖中覆寫起來(見上圖)。有時候如果無法做到不重疊地覆寫,那麼還要考慮用扇區天線把覆寫區域細分成幾個扇區。
    大型釋出會現場的 Wi-Fi 應該如何搭建(密集人群部署wifi抗幹擾)?
  • 信道配置設定完成後就要實地部署無線網絡了(實際上在上述理論工作之前就應該做實地勘探,考慮牆壁和各種反射物的影響,此處為了簡化略去)。部署時應該考慮用高增益天線,但是降低每個AP的發射功率,讓其覆寫區域基本與規劃的區域吻合。注意這裡功率不是越大越好,應該讓每個AP隻覆寫規劃好的區域,别越俎代庖。部署時可能需要用一些現場測量工具對于部署的效果進行評價,防止由于多徑幹擾出現死角。下圖就是用11g部署和11n網絡部署後整片區域的差異。紅色區域表示覆寫不理想的情況,可以看出11n網絡對于多徑幹擾抑制非常好。再過幾年盡量就不要考慮相容問題,部署時不要開啟11g模式了。目前看起來還是需要通過11g接入點自身功率和天線調整,甚至增加額外接入點來彌補。
    大型釋出會現場的 Wi-Fi 應該如何搭建(密集人群部署wifi抗幹擾)?
  • 有線網絡規劃部署:每個11g的AP應該接入至少百兆上行口,11n的AP應該接入千兆上行口。最後出口也要保證足夠上下行帶寬,上行傳現場資料,下行供大家無聊或者需要查相關資料用,也要按上面第二步計算的總結果的按一定比例保留(取決于活動性質)。若是國内還要考慮多個營運商的出口。
  • SSID的配置設定:實際上除了少數情況使用者實作已經配置設定好座位,大部分情況沒有辦法把使用者固定在某個AP上,是以更常見的做法是所有AP設定同一個SSID。這裡實際上涉及到瘦AP和AP控制器的管理問題,由于各家方案都不相同,就不細數了。
  • 使用者認證和帶寬控制:為了防止惡意蹭網,最好能對使用者做基本的認證,比如憑入場券領取賬号名和密碼。同時對于每個賬号要限制帶寬使用,這也會涉及到使用者認證和帶寬管理,通常需要額外的伺服器來處理。
  • 拒絕弱信号用戶端接入:謝謝@魏冰然和@曹夢迪,通過和他們互動我覺得這點也非常重要,是以單獨補充一下。通過AP測量到的用戶端信号強度給用戶端配置設定合适的AP,如果某個AP能接收到用戶端信号,但是強度太弱不足以支援某個門限速率,就拒絕用戶端從這個AP的接入,防止這個豬一樣的隊友占有過多帶寬(他傳1bit時間你能傳54bit!),用最低速率把整個AP性能拉低。
    大型釋出會現場的 Wi-Fi 應該如何搭建(密集人群部署wifi抗幹擾)?

至此一個較簡單的WiFi網絡才部署完畢。你給的連結找不到原文,我隻能根據新聞說有3000人到場,猜測主辦方低估了參會者帶寬需求,原因無非是

  • AP數目不足(應該100個左右,至少50個)
  • AP規劃不合理(太多包碰撞)
  • 或者AP崩潰(每個AP接入使用者太多)
  • 或者AP控制器崩潰(無法同時響應這麼多AP接入/斷開請求)
  • 或者認證伺服器崩潰(無法同時認證這麼多使用者)
  • 或者出口帶寬太窄(按我的估計需要至少300MB上行,300MB下行)
  • 管理混亂(沒有控制每個用戶端裝置流量)。

實際上這個釋出會遠不是最有挑戰的無線接入,真正有挑戰的是這個:​​Super Bowl plans to handle 30,000 Wi-Fi users at once​​

大型釋出會現場的 Wi-Fi 應該如何搭建(密集人群部署wifi抗幹擾)?

超級碗的主辦方需要對付73208個使用者,安排了700多個個接入點,能夠同時支援30000個連接配接(比例低一點兒,這麼熱烈的比賽,使用者花在看手機上的時間應該比新聞釋出會少得多)。

繼續閱讀