無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋工程的實(shí)踐

李 喆，王 聃

(天津泰達(dá)有線電視網(wǎng)絡(luò)有限公司 天津300457)

無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋工程的實(shí)踐

李 喆，王 聃

(天津泰達(dá)有線電視網(wǎng)絡(luò)有限公司 天津300457)

介紹了泰達(dá)有線電視網(wǎng)絡(luò)有限公司在開發(fā)區(qū)公寓宿舍樓內(nèi)進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋工程的實(shí)踐，通過制定網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、技術(shù)方案及運(yùn)維管理等方案，并進(jìn)行現(xiàn)場勘察，以實(shí)例說明了無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋工程的實(shí)踐過程。分析并總結(jié)了WiFi的技術(shù)特點(diǎn)，展望了今后商業(yè)WiFi的業(yè)務(wù)發(fā)展方向。

WiFi PTN AP POE交換機(jī) 無線控制器

0 引 言

WiFi是一種將個(gè)人電腦、手持設(shè)備(如 Pad、手機(jī))等終端以無線方式互相連接的技術(shù)。事實(shí)上 WiFi是一個(gè)高頻無線電信號(hào)，它的最大優(yōu)點(diǎn)就是傳輸速度較高，有效距離也很長。WiFi采用從2007年開始一直沿用到現(xiàn)在的802.11,n標(biāo)準(zhǔn)，無線傳輸速率從最初的 2,M 提升至 150,Mbps、300,Mbps、450,Mbps甚至是 600,Mbps。目前，第五代 WiFi，即 802.11,ac提供了 3倍于 802.11,n的無線速率，并將功耗降低為以前的1/6；它還將帶寬擴(kuò)大了 4倍(使用 160,MHz頻道)；利用更高速的調(diào)制方案(256,QAM)實(shí)現(xiàn)了高效率數(shù)據(jù)傳送，同時(shí)降低了能耗；并利用波束成形實(shí)現(xiàn)了更高的可靠性、更長的傳輸距離和更大的覆蓋范圍。

1 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

與紅外、藍(lán)牙等無線傳輸技術(shù)相比，WiFi具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：①覆蓋范圍廣?；谒{(lán)牙技術(shù)的電波覆蓋范圍非常小，半徑大約只有15,m左右，而WiFi的半徑則可達(dá)100～300,m，最大的無線覆蓋在無遮擋極限情況下可以達(dá)到 30～50,km。②傳輸速度快。雖然由WiFi技術(shù)傳輸?shù)臒o線通信質(zhì)量安全性能比藍(lán)牙略差一些，但是傳輸速度非?？?，大大超出 3G/4G網(wǎng)絡(luò)，符合個(gè)人和社會(huì)信息化的需求。③接入簡單，易操作，便于大范圍部署。

2 網(wǎng)絡(luò)覆蓋

為了豐富職工業(yè)余生活，開發(fā)區(qū)管委會(huì)免費(fèi)實(shí)現(xiàn)園區(qū)公寓 WiFi無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。根據(jù)公寓房間和公共場所的環(huán)境條件，泰達(dá)網(wǎng)絡(luò)公司先進(jìn)行了現(xiàn)場勘察，后進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，最后實(shí)施了網(wǎng)絡(luò)覆蓋建設(shè)。

2.1 現(xiàn)場勘察

經(jīng)現(xiàn)場勘察，公寓宿舍區(qū)建筑墻體較薄，對(duì)無線信號(hào)衰減影響較小，當(dāng)穿透三堵墻后，信號(hào)質(zhì)量可達(dá)到-70,dBm，滿足無線信號(hào)覆蓋的要求標(biāo)準(zhǔn)(不小于-75,dBm)。為了減少室分方案天線入室的施工難度與影響，建議采用施工量較少的放裝型AP布放方案。

公建內(nèi)的醫(yī)院、餐廳等公共開放空間區(qū)域，無線覆蓋建議采用室外型AP方案實(shí)現(xiàn)，單AP最大承載用戶數(shù)可達(dá)100人左右，同時(shí)具備天線優(yōu)化功能，可以更好地保證移動(dòng)終端的使用體驗(yàn)。

使用放裝型AP在樓道房頂吸頂式安裝，布放方式如圖1所示，1個(gè)AP可覆蓋5～6間房。覆蓋比例相對(duì)室分類型布放方式較差(室分可達(dá) 1∶8)，但施工難度與施工量(穿孔、入室安裝天線等)相比較小，且整體投資由于設(shè)備內(nèi)容(室分比放裝增加了饋線、天線)與施工量(穿孔、饋線入室、壁掛安裝天線等)等因素，更具性價(jià)比。而針對(duì)較小開放空間區(qū)域，可采用壁掛式放裝型 AP進(jìn)行信號(hào)覆蓋。針對(duì)較大的開發(fā)區(qū)域可采用多個(gè) AP布放方式，同時(shí)需要進(jìn)行信道差異規(guī)劃，以避免同頻干擾情況。

圖1 樓道放裝AP的布放方式Fig.1 Arrangement of APs in passageway

2.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

此次無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，采用以 FIP AP方式為主的組網(wǎng)模式。該模式在現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中被廣泛采用，F(xiàn)IP AP無線架構(gòu)不但能方便地實(shí)施二層漫游，而且非常有利于跨三層的漫游實(shí)現(xiàn)。而用Fat AP部署的WLAN網(wǎng)絡(luò)，由于AP之間傳遞的信息有限，導(dǎo)致跨三層的漫游實(shí)現(xiàn)極其麻煩，集中式架構(gòu)則非常容易解決跨三層漫游的問題。同時(shí)無線的 FIP模式還能解決FAT模式無法解決的信道沖突、智能AP的負(fù)載分擔(dān)、無線入侵檢測和靈活的 AP接入用戶控制等功能。該模式支持802.11,b/g/n：2.4～2.483,GHz，支持 802.3,af/802.3,at兼容供電，300,M 帶寬，支持 50人同時(shí)連接。整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Fig.2 Network structure

樓層POE交換機(jī)采用24口的POE交換機(jī)，全千兆接口與AP互聯(lián)，既提供數(shù)據(jù)通信又提供POE供電，解決了AP在樓道布放不易取點(diǎn)的問題。每棟樓的樓層 POE交換機(jī)只用光纖直連到樓宇匯聚交換機(jī)，保證鏈路的穩(wěn)定性，樓宇匯聚交換機(jī)亦可帶一部分AP進(jìn)行通信，每棟樓均由樓宇匯聚交換機(jī)使用光纖連接到小區(qū)匯聚交換機(jī)，減少了樓宇間光纜的施工。小區(qū)匯聚交換機(jī)雙電源工作保證了小區(qū)級(jí)設(shè)備的穩(wěn)定性，插卡模式可以保證今后業(yè)務(wù)的擴(kuò)容不需更換小區(qū)匯聚設(shè)備。樓宇匯集及樓層 POE交換機(jī)為盒式，既滿足建設(shè)需求又節(jié)約了成本。

區(qū)域匯聚交換機(jī)聯(lián)至我公司 PTN網(wǎng)絡(luò)，連接到公司主機(jī)房無線控制器(AC)。PTN網(wǎng)絡(luò)可視為透明傳輸網(wǎng)絡(luò)，即小區(qū)匯聚直連到無線控制器。無線控制器負(fù)責(zé) AP的認(rèn)證上線，用戶的上線許可。用戶數(shù)據(jù)通信基于 AP與 AC間創(chuàng)建CAPWAP隧道進(jìn)行封裝通信。

2.3 后臺(tái)支撐

基于統(tǒng)一平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)有線、無線管理一體化，通過在網(wǎng)絡(luò)中心部署無線運(yùn)維管理平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中的 AC(無線控制器)、FIT AP(瘦AP)、移動(dòng)終端等無線設(shè)備與有線設(shè)備的一體化集中管理，可以在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲袑⒂芯€、無線設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一展現(xiàn)，使整網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)一目了然?；诰W(wǎng)管基礎(chǔ)平臺(tái)，使有線、無線的資源參與到整體業(yè)務(wù)健康度的計(jì)算，同時(shí)實(shí)現(xiàn)知識(shí)庫管理、KPI管理、故障管理等，使整體 IT管理無死角，形成圖形化無線熱圖，實(shí)現(xiàn)全面掌握無線信號(hào)覆蓋，利用直觀的拓?fù)湟晥D展現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)覆蓋狀況。

本次無線覆蓋項(xiàng)目的用戶認(rèn)證支持集中認(rèn)證(Web-portal認(rèn)證方式)。用戶資料需要錄入到認(rèn)證服務(wù)器，服務(wù)器與 AC間進(jìn)行通信驗(yàn)證用戶是否為合法用戶以允許該地址進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)訪問。認(rèn)證使用用戶名和密碼兩個(gè)字段驗(yàn)證?？紤]到公寓的流動(dòng)性，不建議用戶自己創(chuàng)建個(gè)性化用戶名，均以公寓方提供的入住人員的身份證為用戶名，大大減少了系統(tǒng)的復(fù)雜度及維護(hù)的方便性，也能準(zhǔn)確定位到每個(gè)地址的用戶信息，保證了實(shí)名制。

3 業(yè)務(wù)發(fā)展

本次無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋了大約 3～4萬個(gè)公寓用戶，為他們免費(fèi)提供無線接入。但這張網(wǎng)絡(luò)上的附加值沒有得到明顯體現(xiàn)。由于一個(gè)AP可以虛擬出很多不同的SSID，是否可以對(duì)SSID進(jìn)行出租，同時(shí)針對(duì)大量藍(lán)白領(lǐng)用戶的上網(wǎng)情況進(jìn)行再次數(shù)據(jù)挖掘，了解他們的關(guān)注內(nèi)容以便進(jìn)行準(zhǔn)確的定點(diǎn)推送，提高網(wǎng)絡(luò)的附加產(chǎn)值，這些都是我們應(yīng)該考慮的問題。在與邁外迪科技、樹熊科技等商用 WiFi運(yùn)營商的合作測試中，沒有發(fā)現(xiàn)明顯的可運(yùn)營的商業(yè)模式。

4 結(jié) 語

總之，WiFi無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋是未來城市網(wǎng)絡(luò)覆蓋的趨勢(shì)，也適應(yīng)現(xiàn)代移動(dòng)終端飛速發(fā)展、移動(dòng)流量爆炸性增長的時(shí)代背景。雖然現(xiàn)在的商業(yè)模式還不成熟，但是可以通過網(wǎng)絡(luò)覆蓋，優(yōu)先保證用戶的接入規(guī)模，然后與相關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)進(jìn)行合作來增值無線網(wǎng)絡(luò)的附加值，公司也可以考慮自己進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)商業(yè)模式的探索?！?/p>

［1］ 蔡智超. D-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃實(shí)踐[J]. 通信與信息技術(shù)，2014(4)：50-54.

［2］ 劉登斌，趙伶俐. WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的覆蓋和容量的研究[J]. 科技信息，2009(15)：19.

［3］ 譚衛(wèi)東. 基于 WLAN的校園網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建實(shí)踐與研究[J]. 科技致富向?qū)В?014(2)：144.

An Engineering Practice of WiFi Network Coverage

LI Zhe，WANG Dan
(Tianjin TEDA Cable TV Network Co., Ltd.，Tianjin 300457，China)

This paper introduces an engineering practice of WiFi network coverage project carried out in a dormitory building in TEDA Cable TV Network Co.，Ltd. From the aspects of network planning，technical scheme，operation and maintenance management and etc.，the engineering practire of WiFi coverage was described based on on-site investigation and technical advantages and defects of WiFi were summarized. Future business development of WiFi was forecasted.

WiFi；PTN；AP；POE switch；AC

TN929.52

A

1006-8945(2015)07-0062-02

2015-07-06