超瘦AP在無線局域網(wǎng)覆蓋中的應(yīng)用探討

【摘 要】本文主要對(duì)超瘦AP組網(wǎng)特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行介紹，并根據(jù)其技術(shù)特點(diǎn)，對(duì)其在現(xiàn)網(wǎng)部署時(shí)需要考慮的問題進(jìn)行探討，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】無干擾無線覆蓋；超瘦AP；多層信道覆蓋

1.前言

目前無線局域網(wǎng)主要采用AC+瘦AP方式進(jìn)行組網(wǎng)，其無線覆蓋主要采用蜂窩覆蓋方式，在應(yīng)用中主要存在以下問題：（1）傳統(tǒng)的蜂窩覆蓋方式和緊缺的信道資源導(dǎo)致AP間同頻干擾，以及RF現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)、蜂窩規(guī)劃、部署和維護(hù)工作較為復(fù)雜；（2）相鄰AP必須工作在不同信道導(dǎo)致覆蓋與容量難以兼顧；（3）各AP獨(dú)立工作，無集中控制協(xié)調(diào)、切換時(shí)需重新建立連接導(dǎo)致漫游切換導(dǎo)致的中斷。而最近業(yè)界推出了一種超瘦AP的組網(wǎng)方式，對(duì)以上現(xiàn)有WLAN網(wǎng)絡(luò)存在的問題在技術(shù)上有了較大的突破。

2.超瘦AP方案簡(jiǎn)介

超瘦AP組網(wǎng)架構(gòu)采用無線交換機(jī)+超瘦AP的方式進(jìn)行組網(wǎng)，與瘦AP組網(wǎng)架構(gòu)不同，無線交換機(jī)除了對(duì)安全性和移動(dòng)性進(jìn)行集中部署和管理外，同時(shí)對(duì)整個(gè)覆蓋區(qū)域內(nèi)的介質(zhì)訪問控制進(jìn)行集中管理，徹底消除了AP間的數(shù)據(jù)傳輸沖突，使得這一區(qū)域內(nèi)的所有AP可以在同一無線信道上無干擾地協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)基于這一信道的地毯式無線覆蓋，消除了信道間干擾問題；同時(shí)，使得無線終端可以真正隨時(shí)使用每個(gè)無線接入點(diǎn)AP，每個(gè)無線終端在無線系統(tǒng)內(nèi)的傳輸帶寬可以得到有效保障，并消除無線漫游等造成的網(wǎng)絡(luò)延時(shí)、抖動(dòng)。

3.超瘦AP關(guān)鍵技術(shù)

3.1信道覆蓋機(jī)制

該機(jī)制下，所有AP工作在相同信道，整個(gè)信道覆蓋看起來就像是一個(gè)AP，而無線交換機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)核心，協(xié)調(diào)各AP配合工作，控制各AP的數(shù)據(jù)收發(fā)，各客戶端與多個(gè)AP建立連接，由無線交換機(jī)選擇信號(hào)最佳的進(jìn)行連接。

3.2多層信道覆蓋技術(shù)

多層信道覆蓋技術(shù)可支持最多四個(gè)信道同時(shí)覆蓋，即同一無線交換機(jī)下的所有AP可同時(shí)采用4個(gè)信道，并可對(duì)信道、頻段和模式任意組合。

采用該技術(shù)時(shí)，對(duì)11b/g制式的超瘦AP架構(gòu)，每個(gè)信道提供54M帶寬，同一無線交換機(jī)下的用戶可以共享54M帶寬，如最多采用4個(gè)信道，則能提供的帶寬共為54*4=216M，對(duì)用戶接入數(shù)量無限制，這種方式減少了AP間的信號(hào)干擾，在同一區(qū)域增加了立體的多層覆蓋，增加了容量，但對(duì)大型場(chǎng)點(diǎn)整體容量并無實(shí)質(zhì)性的大幅提升。

3.3動(dòng)態(tài)頻率再利用

該技術(shù)支持在同一信道內(nèi)，多個(gè)互不干擾的AP可同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)。系統(tǒng)可動(dòng)態(tài)地自動(dòng)測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度的差別，指揮特定的多個(gè)AP同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)。該技術(shù)的應(yīng)用，最多可將每信道帶寬提高三倍。

如上圖1所示，傳統(tǒng)WLAN網(wǎng)絡(luò)中，兩個(gè)AP互相不能“聽”到，但終端可“聽”到兩個(gè)AP，當(dāng)AP1發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，AP2根本不知道AP1在發(fā)送數(shù)據(jù)，AP2認(rèn)為信道空閑，AP2開始對(duì)外發(fā)送數(shù)據(jù)，因此必然在終端處出現(xiàn)“同頻干擾”，將嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)收發(fā)，極大地影響了系統(tǒng)吞吐量和穩(wěn)定性。

超瘦AP組網(wǎng)中，無線交換機(jī)可通過一定算法計(jì)算AP覆蓋范圍是否重疊，而每個(gè)AP僅對(duì)其覆蓋范圍下的客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)。如AP1覆蓋客戶端C1，AP2覆蓋客戶端C2，則AP1僅對(duì)C1發(fā)送數(shù)據(jù)，而AP2僅對(duì)C2發(fā)送數(shù)據(jù)，避免在終端處產(chǎn)生同頻干擾問題。

4.現(xiàn)網(wǎng)部署需要解決的問題

4.1設(shè)備類型

目前超瘦AP方案中僅有室內(nèi)放裝型100mwAP，暫無室內(nèi)分布型及室外型AP，因此在現(xiàn)階段僅限于室內(nèi)AP明裝方式，如進(jìn)行大面積樓宇覆蓋時(shí)，對(duì)工程建設(shè)和運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的要求較高；而明裝方式的AP數(shù)量較多，將直接影響到投資規(guī)模。

另外由于同一頻段內(nèi)的多個(gè)無線信道可以同時(shí)工作在同一個(gè)超瘦AP上，因此對(duì)于室外密集區(qū)域的容量提升將有較大優(yōu)勢(shì)，但目前其產(chǎn)品中尚無室外型AP。

4.2供電

安奈特Extricom 11n AP仍能采用標(biāo)準(zhǔn)802.3af PoE 供電，無需802.3at或PoE+，但必須采用超五類線。

4.3網(wǎng)絡(luò)管理

由于AC和AP之間為私有協(xié)議，必須為同廠家或兼容，因此現(xiàn)階段的大網(wǎng)AC都無法對(duì)超瘦AP進(jìn)行管理，只能使用該系統(tǒng)專用的的無線控制器，需在現(xiàn)有網(wǎng)管上增加相應(yīng)的軟件模塊對(duì)所有場(chǎng)點(diǎn)的設(shè)備進(jìn)行管理和控制。

5.容量分析及適用場(chǎng)景

5.1容量分析

在不同規(guī)模的情況下進(jìn)行對(duì)比結(jié)果如圖2。

5.2適用場(chǎng)景及部署方式

根據(jù)以上對(duì)容量的分析可以看出，在小規(guī)模系統(tǒng)中，超瘦AP可提供的容量超過了傳統(tǒng)WLAN系統(tǒng)，因此其容量特性適用在需要在小范圍內(nèi)提供高流量的場(chǎng)景。

超瘦AP架構(gòu)也非常適合熱點(diǎn)放裝場(chǎng)點(diǎn)或火車站、汽車站、碼頭等AP數(shù)量需求較少，但流量極高的公共交通樞紐；另外由于其對(duì)移動(dòng)性的支持較好，適用于指揮調(diào)度、基于Wi-Fi的VoIP通信等應(yīng)用，因此也適合數(shù)字醫(yī)院、廠區(qū)和倉(cāng)儲(chǔ)管理等行業(yè)應(yīng)用。

若采用超瘦AP進(jìn)行部署，具體可在需要提供高流量的小面積場(chǎng)所采用4端口以下的無線交換機(jī)，以發(fā)揮其容量?jī)?yōu)勢(shì)，因此在具體設(shè)計(jì)時(shí)，可在樓宇內(nèi)靈活使用不同端口的無線交換機(jī)，以滿足各個(gè)細(xì)分場(chǎng)景的具體需求。

6.結(jié)束語

超瘦AP架構(gòu)作為一種全新的WLAN組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，突破了傳統(tǒng)蜂窩式布局，在克服同頻干擾的問題上有了重大突破，而多層信道機(jī)制也避免了不同業(yè)務(wù)的用戶爭(zhēng)搶同一信道的情況，可支持用戶多業(yè)務(wù)的需求，同時(shí)，在應(yīng)用上對(duì)移動(dòng)漫游的業(yè)務(wù)有了更好的支持，因此其應(yīng)用前景也將較為廣闊。

參考文獻(xiàn)：

[1]《中國(guó)電信WLAN熱點(diǎn)接入設(shè)備技術(shù)要求V3.0》.2009.

[2]《中國(guó)移動(dòng)WLAN業(yè)務(wù)總體技術(shù)要求》2002.

[3]《安奈特Extricom無干擾無線覆蓋解決方案》.2011.

作者簡(jiǎn)介：

王鵬（1976.4- ），男，河南鄭州人，成都電子科技大學(xué)工程碩士，工程師，長(zhǎng)期從事無線通信系統(tǒng)咨詢規(guī)劃、設(shè)計(jì)及項(xiàng)目管理工作。