UniFi - 高密度场景 WiFi 部署指南


概览


这是为高密度环境设计最佳部署的完整指南。本文分为规划,设计,部署和配置。有关为高密度部署选择哪些UniFi 接入点(UAP)的信息,请参阅 UniFi - 接入点比较图表   文章。

 


目录


  1. 介绍
  2. 规划
    1. 申请要求
    2. 用户带宽
    3. 无线局域网容量
  3. 设计
    1. 小区大小和信道模式
    2. 最小化干扰
  4. 部署
    1. 接入点放置
    2. 无线现场勘查
  5. 配置 UniFi 控制器
  6. 针对高密度无线局域网的建议
  7. 相关文章

 


介绍


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本文将详细介绍高密度 Wi-Fi 部署背后的原理。对于已经熟悉基础知识的用户,我们添加了一份有关高密度 UniFi 部署的配置建议/高级技巧的简要列表。单击 此处 继续本节。 

什么是高密度无线?

根据定义,高密度(HD)无线场景指的是覆盖区域包含相对高集中的 AP 和连接的客户端设备的 WLAN。随着移动网络趋向于用户携带多个客户端设备的场景,高密度无线局域网变得越来越普遍。因此,负责设计成功高密度网络的无线局域网管理员可以使用 Ubiquiti 的 UniFi 平台,只要他们仔细考虑并考虑企业项目周围的所有独特设计变量。

UniFi 演示模拟器 - FedEx Forum 站点

在整个高密度无线局域网设计指南中,我们将在 UniFi 演示模拟器中引用“FedEx Forum”站点。“FedEx Forum”站点模仿真实世界的高密度部署,支持今天同时拥有 7,000 多名 Wi-Fi 用户:https://demo.ubnt.com

为什么高密度无线局域网通常会失败?

Ubiquiti 确定了影响每个高密度无线局域网部署性能的三个主要因素: 

因素

描述

解决方案

广播/多播域控制

不受控制的网络流量会危及通话时间,从而导致速度降低,延迟增加以及潜在的连接问题。

除了为无线局域网分配 VLAN 外,还可以在交换机层配置端口隔离,以限制不必要的流量,并为高密度无线局域网中的站点节省宝贵的通信时间。

无线局域网规划与设计

规划/设计不充分和不恰当会在物理上抑制无线性能并削弱用户在网络上的活动。

在使用适当的信道复用模式有条理地设计覆盖区域之前,请仔细预测并规划与高密度无线局域网用户要求并行的网络容量。

现场调查,分析和系统表征

RF 环境的低密度注意导致无意中的放置和 AP 的无效配置,导致无线性能较差。

在部署之前,期间和之后,有意识地跟踪,测量和评估信号,噪声,流量和其他指标,以相应地优化高密度无线局域网。

 


规划:了解需求


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高密度无线局域网的目的

无论用户密度如何,每个无线局域网的目的都是为了支持无线用户的应用需求。因此,规划无线局域网的第一步是了解用户应用类型和行为。涉及高密度无线局域网的典型项目包括体育场馆,礼堂,音乐会以及大量用户聚集在覆盖区域内的其他活动。这些高密度场景的最常见应用包括社交媒体,实时视频/VoIP 流以及简单的 Web 浏览。因此,由于事件的性质,这些应用程序的使用可能会看到不同级别的活动,例如自发性通信突发(例如,每个人在休息期间发布到社交媒体)或作为更恒定的数据流(例如,学生在演讲厅做笔记)。

核心应用程序定义规划和设计

认识到网络上的核心应用和用户类型,开始规划和设计高密度无线局域网,以满足计划项目的独特限制和要求。例如,随着无线局域网使用率达到峰值水平,对 VoIP 等延迟敏感型应用的性能会下降。为什么?由于无线信道在所有附近的活动站之间共享,因此 802.11 站(即 VoIP 用户)必须“等待”发送,直到信道空闲。从根本上说,网络上的主要应用和服务决定了无线局域网的架构和设计,特别是在高密度场景中。

真实的无线局域网规划/设计

无线局域网是否可以同时支持对延迟敏感的应用程序以及高带宽用户?通过完全控制影响无线局域网的所有变量(包括客户端设备和部署的物理环境),在单个最终项目中实现这两个目标变得更加现实。当面对“自带设备”(BYOD)场景时,由于高密度无线局域网在规划期间通常对环境变量的控制有限,因此迫使网络在支持高吞吐量或低延迟应用之间进行选择。

 


规划:用户带宽


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通过 UniFi DPI 进行客户流量分析

部署之后,企业网络管理员可以利用在 UniFi 安全网关(USG)上运行的深度包检测(DPI)功能来查看网络上客户端设备正在使用的应用程序。UniFi 控制器总结了用户应用程序消耗的总带宽以及用户的个人活动,因此WLAN 管理员可以进行防火墙和其他配置更改,以提高网络性能。

什么是“服务等级保证”?

但是,在部署之前,预计高密度无线局域网将为哪些应用程序提供服务,以便在估计“每个客户端带宽”之前制定“服务级别保证”(SLA)计划。明确定义的 SLA 标识了预期网络(例如 VoIP 或 YouTube)上支持的主要应用和服务,因此指导了规划和设计 WLAN 架构的早期阶段。请记住,尽管低端 VoIP 和视频呼叫需要的带宽最小,但它们对延迟的容忍度也要低得多,因此设计独特。虽然 UniFi AP 为此类流量提供“服务质量”(QoS)优先级(根据 WMM 标准),但高密度无线局域网的初始规划/设计应满足应用程序的特定需求。

为高密度无线局域网创建 SLA

为了帮助我们在我们独特的高密度无线局域网上为用户制定 SLA,我们将客户端设备 “current-e58ba353” 作为基准示例。快速分析 UniFi 客户端属性选项卡下的 DPI 部分,可以看到其前三个应用程序:

  1. 网页浏览
  2. 社交媒体
  3. 视频下载

“应用要求”数据表

以下“应用程序要求”表涉及有关为当今无线局域网中使用的一些最常用应用程序提供服务所需的速度和连接的信息。

类型

举例

带宽(Mbps)

延迟容忍度

Packet Flux

电子邮件和即时通讯

Gmail,微信

0.1

突发

网络电话

Skype 音频通话

0.1

不变

播客/电台下载

Pandora,Spotify

0.2

突发

社交媒体

Instagram,Facebook

0.25

突发

 

视频电话

Skype 视频(低)

0.3

不变

Skype 视频(高)

0.5

Skype 视频(HD)

1.5

网页浏览

维基百科,谷歌网站结果

0.5

突发

Reddit,谷歌图像结果

1

突发

视频下载

YouTube 240p

0.4

突发

YouTube 360​​p

0.75

YouTube 480p

1

YouTube 720p

2.5

YouTube 1080p

4.5

在线游戏

英雄联盟

2

不变

互联网电视

Netflix 720p

4

突发

Netflix 1080p

5

突发

文件共享

BitTorrent

10

突发

文件备份

Dropbox

10

突发

多任务和多用户类型的 SLA

在一些无线局域网场景中,SLA 可以寻求支持各种用户类型,或甚至每个客户端设备的多个应用(即,网络多任务,后台服务),并且因此应该将每个应用所需的总带宽加在一起。

“应用 A 带宽+应用 B 带宽+应用 C 带宽+ ......”

“每个客户端带宽”

对于我们的高密度无线局域网示例,我们的 SLA 假设用户(来宾)是单任务的,因此,我们寻求支持客户端“current-e58ba353”使用的带宽密集型的应用程序:视频下载(0.3-4.5Mbps,其中 1Mbps 假定用于移动分辨率播放)。这意味着“每个客户端带宽”(即高密度无线局域网的 SLA)大约为 1Mbps。

“最大总吞吐量要求”

要发现“最大总吞吐量需求”,即高密度无线局域网同时支持所有客户端设备所需的总带宽,将“每个客户端带宽需求”(1Mbps)乘以“客户端设备总数”(“FedEx Forum”可容纳 18,119 人)。虽然并非所有与会者都会携带移动设备参加此次活动,但对每个无线局域网来说,规划未来的增长是一个重要考虑因素。


“每个客户机带宽需求”x“客户机设备总数”=“总用户吞吐量需求”


(1Mbps) x 18,119 个客户端= 18,119Mbps 最大总吞吐量

“预期的峰值总吞吐量”

因此,“FedEx Forum”的“最大总吞吐量”为 18,119Mbps。然而,假设 18,119 台终端同时产生流量是不切实际的,我们将“预期峰值使用率”(预计为总出勤率的 50%)乘以“最大总吞吐量要求”来确定“预期总吞吐量” 。

“最大总吞吐量要求”x“预期峰值使用率”=“预期峰值总吞吐量”

(18,119Mbps)x(50%)= 9059.5Mbps “预期峰值总吞吐量”

稍后,“预期峰值聚合吞吐量”值将直接帮助估计高密度无线局域网部署所需的最小接入点数。

上游数据链接

来宾用户在高密度无线局域网上传递的约 9Gbps 数据是互联网流量,因此,到 ISP 的上游管道应支持“预期峰值聚合吞吐量”以考虑事件中提供的 SLA。在整个高密度无线局域网中,确保上游网络基础设施(例如交换机)适应下游的流量带宽(即核心的汇聚交换机,边缘的接入交换机)。

 


规划:无线局域网容量


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什么是容量?

在所有无线局域网的环境中,容量被定义为 AP 及其各自客户端支持的数据速率。因此,容量是双重的,取决于客户端设备和 AP(以下称为“站”)的特性。通过预测和分析站的特性,我们可以准确地计算网络容量,以估计支持计划的高密度无线局域网所需的接入点总数。

尽可能选择最佳的 AP

虽然“自带设备”(BYOD)场景意味着无法有意识地选择客户端设备,但幸运的是,无线局域网管理员可以选择无线特性提供最佳性能的接入点,以匹配其特定的高密度无线局域网场景。这对于确保高密度无线局域网通过对当前和未来客户端设备的全面支持来延长寿命也很重要。

例如,   UAP-AC-M 设备通过外部连接器支持多种覆盖选项,用于与定向天线配对。通过将 UAP-AC-M 与45°airMAX 扇形天线配对,无线局域网管理员可以部署出小型的、受控的 5GHz 小区—在某些高密度无线局域网场景中是理想的。相比之下,全向天线和安装能力使 UAP-HD 非常适合低天花板和墙壁部署,而 UAP-AC-M (Wave 1 SU-MIMO AP)则非常适合礼堂、体育场和音乐厅的高拱顶天花板。  有关完整的 HD 和 Mesh 产品的信息,请参阅 UniFi - 接入点比较图表 文章。 

无线局域网容量变量

要查看,有五个变量可确定无线局域网支持的数据速率,包括:

  1. 802.11 协议 - 定义无线局域网上 802.11 站的硬件标准(a,b,g,n,ac Wave 1,ac Wave 2)。作为向后兼容的 AP,UAP-HD 现在可立即用于高密度部署,同时随着无线局域网规模的扩大,预计在未来几年还会支持更多的客户端设备。
  2. 空间流 - AP 和客户端同时传输和接收的数据流总数。传统上,“多入,多出”(MIMO)操作受到与 AP 通信的单个客户端的支持数据流的限制。作为 Wave 2 802.11ac 接入点,UAP-HD 通过真正的“多用户” MIMO 模式增强了可用的通话时间,同时将多达 8 个数据流推送到 2G 和 5G 客户端的集群。由于大多数客户端设备选择更少的天线(即更少的空间流)来节省电池寿命,因此 UAP-HD 的 MU-MIMO 技术对于确保最大的无线局域网性能至关重要。
  3. 信道宽度 - AP 及其客户端传输数据信号(20/40/80 MHz)的带宽。虽然 40/80MHz 信道很诱人,但高密度无线局域网要求使用 20MHz 信道宽度来节省部署期间可重复使用的信道数量(尤其是在极端高密度场景中)。相比之下,高密度场景中较大的信道宽度通常会产生一种根本上有缺陷的无线局域网设计,在这种情况下,运行在相同或附近通道上的紧密放置的 AP 小区会出现信噪比下降和使用无线通道的争用增加的情况。
  4. 信噪比(SNR) - 接收信号(所需数据信号)和噪声(带内干扰的组合电平)的差异。从高密度网络的角度来看,SNR 对性能构成了最大的威胁,因为从本质上讲,密集的无线局域网会面临更大的干扰。为了确保客户端的强 SNR 水平,高密度无线局域网需要仔细规划小区,包括有条理的信道分配,极低的受控发射功率水平以及精确部署的 AP 位置。
  5. 保护间隔(GI) - 802.11n/ac 无线局域网支持传输符号(数据)之间的“长”和“短”等待时间。尽管需要短 GI,但 UniFi AP 会根据无线局域网性能自动在“长”和“短” GI 之间切换。

PHY 速率与吞吐量

既然我们已经确定了决定容量的因素,那么区分这些是物理层(PHY)数据速率非常重要。这是什么意思?由于802.11 协议中的开销,通过无线信号发送的实际 TCP 数据有效载荷的实际量大约是所通告的 PHY 速率的一半。在估算高密度无线局域网的容量时,我们将计算出的 PHY 速率降低 50%,以与现实世界中的速度结果保持一致。

估算客户吞吐量

返回“current-e58ba353”作为我们的基线示例,报告的 72.2Mbps PHY 速率假设“典型”客户端设备的特征为:

  1. 一个 802.11n 客户端设备,
  2. 使用单个(1x1)数据流,
  3. 在 20MHz 信道上运行,
  4. 拥有最佳的 SNR,
  5. 短 GI。

通过将 PHY 速率降低一半(72.2Mbps),我们估计对于计划的高密度无线局域网,“可实现的实际客户端吞吐量”为36.1Mbps。

估计所需的最低 AP

通过将“总体用户吞吐量要求”(9059.5Mbps)除以“可实现的实际客户端吞吐量”(36.1Mbps),我们计算 251 个无线设备(250.955679 四舍五入)作为为高密度无线局域网提供服务所需的最低无线设备数量

 

“总用户吞吐量要求”÷可实现的实际客户端吞吐量“=”所需的最低无线设备“

(9059.5Mbps)÷(36.1Mbps)= 250.955679 无线设备

在某些情况下,可以并且应该使用 2G 和 5G 频段。但请注意,在许多高密度无线局域网(如体育馆和竞技场)中,只部署了 5G 信道,因为传播特性使 2G 难以控制。

因此,基于以下假设,251 个 AP 的“最小 AP 估计”可以满足“FedEx Forum”站点的容量要求:

  • 参加活动的人数为 18,119 人。
  • “用户到客户端设备”比率为1:1。
  • 活动中的“客户端设备总数”为 18,119。
  • “预期峰值使用率”为 50%。
  • “预期峰值总吞吐量”为 9059.5Mbps。
  • “典型”客户端设备是 802.11n,1x1,具有强 SNR。
  • WLAN 在 20MHz 信道上运行,保护间隔较短。
  • “可实现的实际客户端吞吐量”为 36.1Mbps。

容量结论

“最小 AP 估计”是两个容量变量的函数:“总用户吞吐量要求”和“可实现的实际客户端吞吐量”。简而言之,客户端的速度和带宽要求直接影响 AP 提供的容量。增加的客户端速度(例如,更多的空间流,改进的 SNR)意味着需要更少的 AP,因为每个 AP 达到更大的容量。相反,客户端速度降低意味着需要更多的 AP。并且网络上的带宽消耗增加,需要更多容量来支持用户应用,从而需要更多 AP。

部署的理论与实际 AP

作为理论数字,“最小 AP 估计”为网络管理员提供了起点,因为他们承担了设计高密度无线局域网的重要任务。部署的实际 AP 数量将取决于实地考察期间注意到的各种物理因素,平面图分析以及在预期的高密度无线局域网站点进行的现场调查。

 


设计:小区大小和信道模式


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容量,覆盖范围和“小区”

回想一下,无线局域网容量直接取决于无线覆盖区域内站的 SNR。每个高密度无线局域网的主要设计目标是限制每个 AP(以下称为“小区”)提供的覆盖区域,然后应用有效的信道重用模式以确保每个站的高 SNR。当 AP 小区过度扩展或者不遵守信道复用模式时,高密度无线局域网的性能会很差。

2G/5G 特性

虽然 2.4GHz 频段包含 11 个可在其上运行的 20MHz 信道,但在非重叠频道模式中只能使用3个信道: 1,6 和11。相比之下,5G 频段支持 20 多个非重叠的 20MHz 信道,取决于地区。更多信道的可用性使得 5G 频段在通过更灵活的信道复用模式限制相邻小区的干扰方面具有明显的优势。并且由于传播特性,某些高密度无线局域网可能仅部署在 5G 信道上,特别是在体育场和竞技场等开放式设置中,其中控制 2G 小区的有效大小可能在物理上具有挑战性。

小区特征

有七个基本要点可以影响小区的覆盖区域:

因子

描述

HD WLAN 建议书

频率

由于“自由空间路径损耗”,2G 信号传播的距离远远超过 5G。

在 5G-use 2G 上部署时要非常谨慎。

信道宽度

增加的通道宽度(例如,80MHz)意味着减小信号的范围。

从信道复用模式的角度来看,仅使用 20MHz 信道。

发射功率

高发射功率增加了 AP 的覆盖范围。

对于小型可控小区,将发射功率降低至“低”。

天线

天线增益会影响方向性和尺寸

在具有 25 英尺或更高天花板的区域中,应考虑具有定向天线功能的 UAP-AC-M。

障碍

障碍物以不同的速率衰减信号并影响信号的传播行为(例如,反射,吸收,散射)。

在选择 AP 的安装方式和位置时,请考虑现场的结构,因为墙可以帮助控制小区尺寸。

客户端

与 AP 类似,客户端设备也传输和生成信号。

实施严格的信道复用模式并限制相邻小区之间的重叠。

DFS 信道
在 5G 频段,动态频率选择(DFS)操作要求 AP 在检测到雷达签名时停止广播。作为现场调查的一部分,高密度无线局域网管理员必须在部署之前扫描这些通道并进行规划。尽可能在高密度无线局域网设计中包含 DFS 信道,以获得更强大的信道复用模式。

平面图示例 

在   FedEx Forum 平面图 展示了 118 个 UAP-AC-M 部署高密度覆盖的无线蜂窝。下面显示的 5G 热力图使用非常低的发射功率电平和定向天线来创建不同的覆盖区域,为客户提供最强的 SNR。通常,在体育场或竞技场等环境中,需要在 AP 网络上禁用 2G 射频,以避免可扩展性差和夸大的噪声/干扰水平,俗称“鱼缸效应”。

Screen_Shot_2017-09-15_at_17.48.11.png

为了设计有效的高密度无线局域网,请考虑以下三个基本特征:

特性

原因

小,受控的小区大小

每个覆盖区域都具有可区分的高信噪比通道

相邻小区(2G/5G)不使用相同的信道

避免两个相邻站点的信道争用

相邻小区(5G)分配了非相邻信道

提高小区内的 SNR

相邻信道 指的是带宽(信道宽度)边缘接触的无线局域网信道。相反,非相邻信道是无线局域网信道,其带宽边缘间隔 20MHz 或更多。例如,5G 信道 36 和 40 是相邻信道; 36 和 44,非相邻频道。当部署在相邻和重叠小区上时,非相邻信道可以看到更好的性能,这一原则在高密度无线局域网中尤为突出,其中竞争的带内信号的总和要高得多。2G 信道 1,6 和 11 的邻接导致 SNR 快速降级,使得 5G 在高密度无线局域网场景中具有优势。

 


设计:最小化干扰


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干扰和高密度无线局域网

干扰表示阻止电台清晰地“听到”预期接收信号的竞争带内信号的总量。相邻和非相邻信道上的如此多客户端设备的极端接近增加了干扰水平,因此降低了高密度无线局域网服务区域内的 SNR 和性能。经过适当设计,高密度无线局域网可确保每个连接的客户端设备具有强 SNR,同时减少冲突的可能性并限制带内干扰的影响。

什么是同频干扰?

每当无线局域网管理员在同一信道上部署两个相邻 AP 小区时,重叠覆盖区域就会遇到同信道干扰(CCI)。由于 CCI 导致的发生的发送冲突,站必须重新发送数据,这导致速度降低,延迟增加以及客户端设备连接出现问题。这是由于清除信道评估(CCA)机制,其需要 802.11 站在传输之前进行监听,并且在站已经在无线信道上进行传输的情况下产生信道。由于 CCI 困扰无线网络,具有较差信道设计和不受控制的覆盖区域的 HD WLAN 将受到影响。相反,部署具有严格信道复用模式和受控覆盖区域的 AP 小区的 HD WLAN 可以避免无线网络中的 CCI。

什么是相邻信道干扰?

尽管 CCI 在设计合理,控制良好的无线网络中基本可以避免,但相邻信道干扰(ACI)对 HD WLAN 提出了更大的挑战,并且不容易应对。ACI 描述了由于多个 AP 小区处于相对接近的位置而由站所面对的干扰带内无线信号的总体增加。通过在密集的无线设置中过度扩展覆盖区域,ACI 在整个高密度无线局域网中积极地增加,从而降低了客户端设备的 SNR 水平,并且显着降低了速度。更一般地说,ACI 讲述了沿 802.11 传输的“尾端”产生的干扰类型,这会增加其他附近带内站的噪声水平。因为相邻信道(即 36 和 40)的干扰电平比非相邻信道大(即高密度无线局域网的信道设计应尽可能将 AP 小区置于非相邻信道上。)

高密度无线局域网的最佳实践

要查看,高密度无线局域网应遵循一系列最佳设计实践:

特性

原因

小,受控的小区大小

每个覆盖区域都具有可区分的高信噪比通道

相邻小区(2G/5G)不使用相同的信道

避免两个相邻站点的信道争用(CCI)

相邻小区(5G)分配了非相邻信道

控制 ACI 并保持小区内的高 SNR

 


部署:AP 安装


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全向天线

通常,大多数客户端设备以及所有 UniFi 接入点都具有全向的天线。与灯泡类似,全向天线在所有方向上辐射无线信号。然而,更具体地,由全向天线产生的覆盖区域看起来类似于环形图案,峰值信号强度最接近环形中心,并且“小区”边缘处的信号较弱。认识到不仅 UAP 而且客户端设备在所有方向上辐射信号对于理解来自所有站类型的干扰对于 HD WLAN 覆盖区域中的 SNR 有贡献是至关重要的。

天花板和墙壁安装的 AP

UAP-HD 和 UAP-AC-PRO 等室内 UniFi 接入点具有易于安装的固定装置,可快速安装到墙壁和天花板上。UAP-HD 在极其密集的室内提供出色的无线覆盖,天花板高度应低于 7.5 米。虽然每个室内 UAP 的天线覆盖模式相似,但要了解在拥挤,更密集的部署中,反射表面和多径效应可能导致远端或附近 AP 的意外信号读数,因此需要根据现场调查分析进行仔细调整小区。

定向天线

或者,定向天线可与选择的 UniFi 接入点(如 UAP-AC-M)配对,以产生不同的受控覆盖区域,使其在户外或室内开放环境中非常受欢迎。当在具有高天花板(7.5 米或更高)的开放式房间中安装 UAP 时,全向天线不能产生在 HD WLAN 设计中至关重要的独特覆盖区域。相反,将 UAP-AC-M 与指向高密度无线局域网事件的特定区域的定向天线配对,以产生具有稳健 SNR 的受控覆盖区域。请注意,当使用带有 UAP-AC-M 的 5GHz 定向天线时,应禁用 2G 射频。

“座位下”AP

在今天的高密度无线局域网(如坐着的体育赛事)中,越来越受欢迎的 AP 布局趋势是在用户下方安装 AP。通过将 AP 安全地安装在座位下或建筑物基础内的锁定箱中,这种覆盖技术旨在通过将 AP 放置在更靠近用户自身的位置来提高客户端设备的 SNR。然而,“座位下”技术对高密度无线局域提出了新的挑战,包括在低出勤事件期间的覆盖过度扩展,因为较少的用户意味着减少(控制)每个无线小区的大小的主体。

 


部署:无线站点调查


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现场参观

虽然在规划阶段很重要,但在部署之前和之后访问高密度无线局域网站点对于严格评估设计和安装指南的区域以及进行关键站点调查以收集信道分配所需的 RF 信息是非常必要的。尽管 UniFi 控制器支持使用第二代 UniFi 接入点进行 RF 扫描,但请务必同时为样本客户端设备提供频谱分析和无线局域网扫描软件,以及相机,以记录部署中涉及的关键区域,例如安装区域,有问题的区域和电缆掉落。

地图,拓扑和部署

在访问预期的部署站点并调整最终的渠道计划后,无线局域网管理员可以开始安装 UAP。除了高密度无线事件的高容量要求之外,两个相邻 UAP 执行无线上行链路的相同信道要求使得该拓扑不适用于高密度无线局域网。相反,通过有线以太网电缆将每个 UAP 连接回 UniFi 交换机,以支持网络接入层和核心层的带宽需求。

站点测试

在将 PoE 提供给 UAP 并使用预期的信道模式进行更新之后,请考虑定义简单的 SSID,以便在高密度无线局域网覆盖区域中走动时唯一地标识每个 UAP。对于任何站点测试,您都应该携带一个示例客户端设备(在高密度无线局域网规划时预期)来测量和跟踪覆盖范围内的最重要指标,包括信号强度,底噪和信噪比。由于初始站点测试的目的是建立,定义和调整预期的无线覆盖区域,因此请务必同时使笔记本电脑对已部署的 UAP 进行即时配置更改。

站点调查的控制器提示

作为站点测试的一部分,请考虑使用无线局域网覆盖功能临时重命名每个 AP 广播的主 SSID,以便为执行站点调查的客户端设备唯一标识每个单独的小区。要在事件之间调整高密度无线局域网覆盖区域,请创建包含 “one-SSID-per-AP-radio” 命名约定的站点备份。

客户端基准测试

UniFi 移动应用程序允许无线局域网管理员收集站点调查期间执行的最重要指标,包括信号强度和噪声级别。部署后,在实时事件期间使用 UniFi 速度测试以及预期的应用程序,以确保客户端设备支持高密度无线局域的 SLA 要求。

UniFi RF 扫描

为了对整个无线网络的信道操作做出明智的决定,无线局域网管理员必须研究和分析高密度无线局域网中的 RF 环境。在部署前和部署后,使用 RF 扫描工具从每个 UAP 的角度进行频谱分析。在 RF 扫描期间,UAP 将停止广播 SSID 至多 5 分钟,以便“收听” R F环境。在 RF 扫描之后,UAP 无线射频报告了干扰水平和利用率所需的两个重要特性。在重新评估高密度无线局域的 RF 环境之前,根据每次扫描、记录、重新计划和重新分配通道的结果。请确保在所有 AP 上单独运行 RF 扫描工具,且不要同时运行,否则频谱分析提供的数据将不能准确地表示高密度无线局域所处的 RF 环境(此外,所有客户端都会遇到连接问题)。

UniFi 统计与见解

UniFi 控制器实时收集并报告最重要的客户端和高密度无线局域信息,以便对管理中的无线网络进行“即时”更改。以下是从高密度无线局域网角度审查的一些最重要的控制器内统计和见解。

UniFi信息

描述

建议

流量统计

关联网络上消耗的聚合网络带宽。

确保聚合流量统计信息与无线局域网容量计划匹配,否则根据需要添加/删除 UAP。

用户活动

关联单个用户所消耗的活动和带宽水平。

对高活动客户端设备实施更严格的流量整形策略,以最大限度地减少其对高密度无线局域的负面影响。

深度包检测

关联有关网络上使用的应用程序的信息。

创建流量整形和/或防火墙规则,以限制或消除选定应用在高密度无线局域网上的负面影响。

 


配置 UniFi 控制器


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广播/多播控制

如果不加以控制,广播和多播网络流量会严重降低高密度无线局域网上的可用通话时间,从而导致速度降低,延迟增加以及客户端潜在的连接问题。考虑在创建无线局域网时通过 VLAN 分配来划分网络的有线和无线部分。或者,在交换机层进行端口隔离,以限制不必要的流量,并节省可用于高密度无线局域网站点的宝贵通话时间。

SSID

为确保最大接入点有效利用通话时间,限制整个高密度无线局域网中宣布的 SSID 数量是至关重要的细节。尽管 UAP 每个射频最多支持 4 个 SSID,但大多数情况(包括高密度无线局域)仅需要两个 SSID 来支持两种类型的安全性:为“来宾”和 WPA2-PSK 打开,或为可信的“企业”用户打开 EAP。出于客户端漫游的原因,在整个高密度无线局域网覆盖区域(例如,SSID 事件)中使用相同的 SSID 而不是复杂的命名方案(例如,SSID-11th-floor, SSID-lobby)。任何与 HD WLAN 的容量目标(例如,SSID-管理员)分开的用于标称目的的SSID不保证存在。

流量整形

为了限制数据量大的用户和应用程序的影响,这些用户和应用程序会危及高密度无线局域网上带宽和通话时间的可用性,请通过用户组功能定义广泛的速率限制(以 Mbps 为单位)。过于严格的速度限制会对无线网络的性能产生不利影响,而速度过高会限制流量整形的有效性。

最小 RSSI

当连接或漫游在高密度无线局域网覆盖区域时,客户端设备在低速(由于与 AP 的距离较远)下进行协商,会通过较低的通话时间效率对无线电池的总体性能产生负面影响。因此,高密度无线局域网的适当设计和体系结构与信号阈值水平相匹配,有助于确保客户端保持与预期的 AP 单元的连接,从而提供最佳性能。在定义最小 RSSI 设置时,WLAN 管理员必须小心,因为过于严格的阈值水平可能导致严重的、广泛的连接问题,从而削弱网络上的用户活动。对于高密度无线局域网, Ubiquiti 建议将最小 RSSI 设置为不大于 -75 dBm,其中较低的阈值水平(例如 -80 dBm)意味着客户端将在距离单元覆盖区域中心较远的地方保持与 AP 的连接。因为 UniFi 最小 RSSI使用“软”踢除实现,所以站点是否与 AP 分离最终由客户机设备本身决定。

频段引导

虽然现在越来越多的客户端设备支持甚至更喜欢 5G 操作,但是由于 2G 频段的强信号和传播特性,在很大程度上平衡无线频段之间的客户端活动往往会失败。因此,在双频高密度无线局域网场景中,将有能力的无线客户端引导到 5G 频段是避免 2G 频段拥塞的一个特别重要的配置设置。由于 UniFi 频段引导使用“软”引导实现,基站是否与 5G 频段相关联并保持连接最终取决于客户端设备本身。

负载均衡

由用户出勤和漫游等变量引入的不可预测性通常会导致通过高密度无线局域网的分散无线活动。虽然强调正确的设计,架构和 AP 布局比部署后配置的“技巧”更重要,但是,UniFi 负载均衡技术定义了软用户上限,因此 AP 尝试用最弱的信号踢客户端,直到关联客户端的总数返回到定义的阈值。因为 UniFi 负载均衡使用“软”踢实现,所以该站是否与 AP 解除关联最终由客户端设备本身确定。

802.11 速率配置

在高密度无线局域网中,通话时效率对于无线网络的整体性能至关重要,请仔细考虑调整 802.11 速率和信标控制 ,尽管我们非常谨慎,但此高级功能的配置错误依旧可能会导致整个无线局域网性能破坏或客户端出现广泛的连接问题。

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禁用较低的速率的设备可以通过以下几种方式使高密度无线局域网受益:

  1. 强制“粘性”漫游客户端重新关联到另一个AP。如果无线局域网经过精心设计,客户端漫游的新 AP 将提供更好的信号,并对提高客户端速度以及之前 BSS 的总体性能产生双重影响,因为低速率客户端没有更长时间拖延通话时间。
  2. 减少信道复用的概率(即,发送信号与无线局域网中的接收器正在接收的另一信号冲突的可能性),因为来自 BSS 内的关联客户端的开销较少。禁用低数据速率后,客户端会尽快传输数据 - 然后保持安静。这为需要使用该通道的其他客户端释放了无线局域网。
  3. 减少了网络上隐藏节点的机会,因为相关联的客户端彼此非常接近,因此,只要发送器正在主动使用无线信道,就能够“听到”。

 


针对高密度无线局域网的建议


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以下是一些可以提高高密度部署性能的其他性能建议:

1.仅在高密度部署中使用 5GHz。
如果使用的话,2.4GHz Wi-Fi 应仅在极少数 AP 上启用,并且仅作为规则的例外。

2.在具有 100 多个设备的任何 VLAN 上启用组播块。
这可以在 UniFi SDN 控制器的  设置 > 无线网络 > 编辑 > 高级选项下完成 ,然后单击“阻断 LAN 到 WLAN 多播和广播数据”旁边的复选框。

注意:您需要将需要客户端能够通过多播/广播数据进行通信的任何设备列入白名单,例如您的网关。

multicastblock.PNG

3.增加路由器的 ARP 超时。
如果使用 USG,这可以通过如图所示的以下例子将 config.gateway.json 文件作为解释添加行来完成 这里 。 

注意:这是一个高级配置,只有当您有经验并熟悉手动USG配置过程时才应该考虑。
{
    "system": {
        "ip": {
            "arp": {
                "base-reachable-time": "7200",
                "stale-time": "1200"
            }
        }
    }
}

4.启用 -75 dBm 的最小 RSSI,并具有严格的最小 RSSI 模式。
确保在所有需要 WiFi 的地方,场地覆盖至少 -60 dBm。这可以在 “RADIO 5G(11N/A/AC)”下的 设备 > 配置 > 射频 > 高级选项中完成

注意:这是一种高级配置,只有在高密度环境中,以及那些具有高级无线局域网管理经验的人,才应该考虑使用这种配置。

minrssi.PNG

 


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UniFi - 接入点比较图表