IEEE 802.11n协议在物理层采用了MIMO和OFDM复用以及40MHz信道宽度等技术,使它的物理速率最高可以达到300Mbps。本文汲取北师大无线网络建设经验,及国内外无线校园网建设方案中成功之处,规划并完成了北师大基于802.11n标准的校园无线网的建设。该组网方案具有安装便捷、使用方便、扩展性较好、高速安全等特点。
北师大无线网络概况
北京师范大学校园无线网始建于2007年,先后经历了无线一期、无线一期增补、无线二期以及后主楼为主的无线三期建设,经过三期无线网络建设,无线网络覆盖了全校的教学、科研、办公和学生宿舍区。
北京师范大学校园无线网现共有近1500多个无线AP,200余个PoE供电交换机,6个无线控制器。
现有的无线网络主要存在以下困难:
1.无线网络通过各楼宇的有线网络上联,容易受到有线网络环境的影响(中病毒,环路,断网等);
2. 无线产品技术陈旧,不支持portal和认证计费的对接,无法保证信息安全;
3. 产品到了故障高发期,线路、AP及交换机故障较多,且无法购买到同类型的替代产品;
4. 交换机百兆上联,成为瓶颈;
5. 无线AP采用室外照射方式部署,且部署密度稀疏,信号覆盖情况较差;
6. 通过有线网上联,并且采用百兆口上联。
传统无线面临的挑战
无线网络采用的是公用频段2.4Ghz,5.0Ghz,当无线电波设备在同一空间发射相同频段的无线电波时,无线电波会产生干扰,影响正常通讯。所以,在传统无线网络部署过程中,无线厂家采用错频蜂窝式部署方式,即相邻AP之间采用不同的频段来对外提供服务,减少干扰产生。
高密度覆盖
在教室、会议室、图书馆等座位密集,RF 覆盖密度需要很高的地区,一般厂商的AP 最高支持30多个客户端,超过30客户端再往上连,整个性能将急剧降低,北师大采用的无线产品,单射频卡AP可以最大支持到128个用户,高密度环境下依然能保证稳定的带宽。
RF高带宽接入
目前在2.4GHz 频段使用40MHz 11n的频宽,只有在同频技术下才能实现。 原理如图2。如果在2.4GHz这个频段使用20MHz11n 对于微蜂窝来说将有1、6、11 三个信道使用,但如果使用40MHz 11n,只有1个不干扰的信道可以使用,这样存在两个以上AP的环境就无法部署。如下图所示:红色40MHz频宽和黄色40MHz频宽会叠加。
RF干扰
会议室需要支持很高的用户密度,采用微蜂窝架构需要大量重复使用相同的信道,RF信号将面临着严重的干扰,而单频架构,通过专利技术很好地处理了干扰的问题。
漫游
对于微蜂窝架构来说,要想支持讲堂内如此高密度的用户数量,必须部署很多AP,增加了客户端在AP之间跳动的几率,客户端在漫游时将出现很多问题。
连通稳定性
还是微蜂窝带来的问题,在讲堂空旷的空间内,部署很多AP,客户端会发现很多信号强度差不多,且具有相同SSID 的AP,使得客户端在AP之间跳动,整个WLAN容易出现不稳定。
公平传输
在高密度环境下,存在各种各样的客户端,有快的有慢的,如何保证传输的公平性,让慢的客户端不至于长时间得不到传输;同时不让快的客户端被慢的客户端 “黏住” ,趋向于慢的客户端速率。
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