無線網路規劃設計和部署維護誤區與最佳實踐（1）

本文轉載自微信公眾號“ 無線CCIE的那些事兒”(ID：passcciew)，作者：謝清。

堅持正確的規劃設計是邁向成功部署的第一步

　

如今，企業無線網路不再是簡單提供連線的手段，使用者的關鍵業務應用需要網路保障。簡而言之，無線網路需要效能和使用者體驗的雙重保障。然而無線網路在數字化轉型的大潮之下仍然需要面對眾多挑戰：

● 無線網路成為主要接入手段

● 關鍵業務在無線網路上執行

● 物聯網普及-連線的客戶端極大的豐富

● 部署環境多樣且複雜

遙想1999年Wi-Fi嶄露頭角之時，不論連線速度還是系統容量，不論部署方法還是設計理念距離今天的802.11ac已有千差萬別。無線網路的發展演進永遠和使用者/應用需求和使用體驗息息相關。隨著客戶端的極大豐富與移動應用的爆炸式增長，無線區域網已經從片面追求連線和覆蓋演進到了以高容量接入為目標的階段。

所謂高容量，我的理解是儘可能多的接入無線客戶端並保證其上關鍵業務應用的使用體驗。說起來簡單，做起來可不這麼容易。

　

無線網路從規劃設計到驗證部署，網路最佳化和運維管理的這一過程和以往我們在有線網路上的過程大不相同!對於無線網路，規劃設計是重中之重!請記住：

● 堅持正確的規劃設計是邁向成功部署的第一步!

● 只有正確設計規劃的前提下，好的產品和系統特性才能發揮到極致!

● 再好的產品和技術都無法彌補設計上的缺陷!

● 在規劃設計和產品選型上的妥協將敞開走向失敗的大門!

　

基於高系統容量的規劃設計原則，不是簡單地隨意的增加無線接入點來實現。如果在軟體和硬體上缺乏對於通道高效複用的有力手段，這往往會變成一廂情願的糟糕做法。讓我們來看一個實際案例：

　

這是一個實際部署無線網路的樓層平面圖，藍色和紅色圓點是部署無線接入點的位置，這個樓層有大約150個工位(使用者)，按照每個使用者2個裝置規劃無線網路。一開始部署了6個(藍色圓點)雙頻11ac無線接入點，但是由於錯誤的系統配置且選擇的廠商產品缺乏對於通道高效複用的有力手段和高密接入客戶端的能力，網路使用體驗上捉襟見肘，此時網路管理員認為只要增加無線接入點(紅色圓點)就可以解決，卻沒想到掉進了另外一個怪圈，那就是隨意增加無線接入點反而適得其反，進一步加劇了介質的競爭、增加了同頻干擾。
透過我們進行現場勘查並確認原因後，在原有安裝位置(受到佈線位置的限制)安裝思科無線接入點，關閉了後期增加的3個無線接入點，透過一系列的最佳化手段，現在雖然只有6個無線接入點提供接入服務，但是使用者客戶端的丟包和資料包時延/抖動大大改善，整體效能也有一定程度的提升。
但是，由於前期規劃的不足，造成當前部署無線接入點的點位並不是最合適的位置，無線接入點的佈線又沒有預留餘量，造成無法調整無線接入點的部署位置，系統還是沒有工作在最佳狀態!

　

那麼我們如何進行合理的規劃設計呢?對於無線區域網無非是做加法和做減法。所謂減法是要減少介質的競爭和減少射頻干擾，所謂加法是要增加通道複用效率和增加空口利用效率。

具體操作上需要兩步即可。

第一步，高效通道複用以最小化無線接入點之間的空口共享。

先來看看什麼是通道複用?就是使用不同的不重疊通道進行覆蓋以減少同頻干擾的行為。由於無線頻譜資源不是無限多的，因此在企業部署中實現無線網路連續覆蓋時需要將通道多次使用，對於中國的使用者，我們在2.4GHz頻段上只有3不重疊通道(世界其他地方也一樣)，在5GHz頻段上資源相對豐富，中國有13不重疊通道。

　您可以看到，在2.4Ghz頻段，使用完3不重疊通道後就需要重複了，此時無線接入點之間發生同頻干擾的可能性要比在5Ghz頻段使用13不重疊通道的重複要高多了，又例如，如果您的無線網路需要部署100各無線接入點，那麼同一通道在2.4GHz頻段上需要複用33次，在5GHz頻段上需要複用約8次。
顯然，在如今無線網路裡要支援高密客戶端和高密度應用的接入，你要較以往部署更多更密集的無線接入點，實現微蜂窩覆蓋，此時高效的通道複用在只有3不重疊通道的2.4Ghz頻譜上基本無法實現，只有在頻譜資源非常豐富的5GHz上才能實現。關於頻譜使用的最佳實踐我們會另外開篇文章來討論。
其次在規劃設計時，為了實現密集微蜂窩的高效通道複用，您可以採取以下手段：

　

這些手段包括：

● 控制無線接入點的發射功率，不要採用最大發射功率以控制蜂窩尺寸，減少同頻干擾(這個要點還會有專題說明)

● 關閉蜂窩覆蓋對低資料連線速率的支援，關閉1、2、5.5、11Mbps(不使用802.11b)資料連線速率，有時也會關閉6、9Mbps資料連線速率，這樣做無非是透過控制最低的資料連線速率來限制無線接入點形成的蜂窩尺寸。

　

● 在一些特定場景採用定向天線來讓無線訊號的主波瓣可以覆蓋固定的區域，防止全向天線將訊號傳播的到處都是，從而增加同頻干擾的可能性。
如果上述手段都還不能達到控制蜂窩尺寸以實現高效的通道複用，使用思科的一個高階系統特性- 接收開始資料包(簡稱RX-SOP)的功能還能極大的增強高密度部署時的通道重用能力，RX-SOP對於高密度接入時密集無線客戶端和無線接入點的部署意義重大，他透過可控的方法儘量縮小無線接入點覆蓋蜂窩，從而很好的解決了通道重複使用這一重要問題。

　

第二步，在單一通道的覆蓋蜂窩內提升空口效率。
您需要做的就是讓客戶端和無線接入點之間建立較高的資料連線速率。

並不是客戶端在無線接入點產生的覆蓋蜂窩內的任何位置都能建立最高的資料連線速率。802.11協議考慮到空氣傳輸介質的不穩定特性，所以客戶端在距離無線接入點不同的位置時會動態的調整其與無線接入點建立的資料速率以適應變化的物理介質條件，距離無線接入點越遠，客戶端與無線接入點建立的資料速率越低、調製方式越多的考慮冗餘而不是效能。

　

很明顯處於無線接入點覆蓋蜂窩邊緣的客戶端無法建立好的資料連線速率，要改善這些客戶端的連網體驗，使用思科智慧波束成形特性是一個很好的手段。

　

思科智慧波束成形(ClientLink)技術主要針對於混合客戶端的網路環境，在這種普遍存在的組網環境中，舊有的802.11a/n 客戶端由於資料連線速率低會延遲 802.11ac 客戶端的通訊，處於蜂窩邊緣的的客戶端由於資料連線速率低也會延遲高資料速率客戶端的通訊，從而降低了系統總體的效能和空口效率。
智慧波束成形對於客戶端在軟體和硬體上沒有特殊要求，透過幫助 802.11a/g/n 和802.11ac 的客戶端工作在最優的資料連線速率上，尤其當它們接近蜂窩的邊界時，從而最佳化網路的總體能力。
智慧波束成形利用多個發射端來最佳化並提升客戶端與無線接入點之間的上行通訊和下行通訊的訊雜比(SNR)和資料連線速率並減少重傳，意味著能夠更加有效地使用頻譜資源。
前文回顧：

（1）堅持正確的規劃設計是邁向成功部署的第一步

（2）關注關鍵效能指標（上）

（3）關注關鍵效能指標（下）

（4）5GHz頻譜最佳保障，2.4GHz頻譜盡力而為

（5）任何忽視客戶端能力的設計規劃都將部署失敗！

（6）正確認識 802.11ac 的作用

（7）實現優質的無線覆蓋並不簡單

（8）無線接入點部署位置和方法不容妥協