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大型发布会现场的 Wi-Fi 应该如何搭建

WiFi网络的部署要远远比一般人想象的复杂,不是说放上几十个AP带宽就自动增加几十倍,恰恰相反,简单放几十个AP带宽会由于AP之间的竞争而迅速使带宽下降为几乎不可用。实际上这个问题完全可以写一本书了,此处只有挂一漏万,简明扼要地讲个大概。对于大型活动做WiFi的规划,要按照这几步来做:
  • 情况调查:首先从主办方取得场地大小和人数、分布,包括场地地图。对于网络的规模和部署有个大概的估计。一般来讲要为每个人规划至少1个客户端设备,以往经验值可以按0.5个客户端来规划,由于智能手机和平板的普及,未来估计要往1.5~2个客户端靠拢了。手机和笔记本或者平板电脑有可能同时在上网。
  • 带宽估计:发布会要保证参与者能正常使用比较轻量级的互联网应用,最基本每个设备要分配500kbps的可用带宽。在这个基础上要考虑大型活动的特点。如果是新闻发布会,那么会有很多人上传视频,带宽分配需要重新考虑,每个人至少有一个设备应保证1Mbps带宽。如果是小组讨论会,那么带宽需求就会小得多。下图是一些典型应用通常需要的带宽。
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2013-5-10 16:41


根据如上两点可以算出每个区域的带宽需求,下一步就是AP规划。虽然11g号称54Mbps带宽,实际可用的最多只有25Mbps,也就是说最多能保证50个设备同时浏览网页(在这个情况下由于客户端相互竞争,用户体验已经非常糟糕了,一般打个对折)。11n对于大部分手机只能保证35Mbps,对于笔记本电脑等支持MIMO的可以保证到70Mbps甚至更高。按照这个原则相应地在图上标出每个AP应该覆盖的区域。为了保证通信质量,为了保证比较好的体验,实际上应该控制每个AP接入的设备不超过刚才计算出的数目的一半。
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2013-5-10 16:41

宁做真小人,不做伪君子

下一步就是分配信道。由于国内只能用2.4GHz的频段,这个频段虽然号称有11个信道(有的国家有13个),实际上只有1,6,11三个互相不重叠的信道可以用。把这三个信道尽可能互不重叠地在上图中覆盖起来(见上图)。有时候如果无法做到不重叠地覆盖,那么还要考虑用扇区天线把覆盖区域细分成几个扇区。
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2013-5-10 16:42



信道分配完成后就要实地部署无线网络了(实际上在上述理论工作之前就应该做实地勘探,考虑墙壁和各种反射物的影响,此处为了简化略去)。部署时应该考虑用高增益天线,但是降低每个AP的发射功率,让其覆盖区域基本与规划的区域吻合。注意这里功率不是越大越好,应该让每个AP只覆盖规划好的区域,别越俎代庖。部署时可能需要用一些现场测量工具对于部署的效果进行评价,防止由于多径干扰出现死角。下图就是用11g部署和11n网络部署后整片区域的差异。红色区域表示覆盖不理想的情况,可以看出11n网络对于多径干扰抑制非常好。再过几年尽量就不要考虑兼容问题,部署时不要开启11g模式了。目前看起来还是需要通过11g接入点自身功率和天线调整,甚至增加额外接入点来弥补。


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2013-5-10 16:43




  • 有线网络规划部署:每个11g的AP应该接入至少百兆上行口,11n的AP应该接入千兆上行口。最后出口也要保证足够上下行带宽,上行传现场资料,下行供大家无聊或者需要查相关资料用,也要按上面第二步计算的总结果的按一定比例保留(取决于活动性质)。若是国内还要考虑多个运营商的出口。
  • SSID的分配:实际上除了少数情况用户实现已经分配好座位,大部分情况没有办法把用户固定在某个AP上,所以更常见的做法是所有AP设置同一个SSID。这里实际上涉及到瘦AP和AP控制器的管理问题,由于各家方案都不相同,就不细数了。
  • 用户认证和带宽控制:为了防止恶意蹭网,最好能对用户做基本的认证,比如凭入场券领取账号名和密码。同时对于每个账号要限制带宽使用,这也会涉及到用户认证和带宽管理,通常需要额外的服务器来处理。
  • 拒绝弱信号客户端接入:谢谢@魏冰然@曹梦迪,通过和他们互动我觉得这点也非常重要,所以单独补充一下。通过AP测量到的客户端信号强度给客户端分配合适的AP,如果某个AP能接收到客户端信号,但是强度太弱不足以支持某个门限速率,就拒绝客户端从这个AP的接入,防止这个猪一样的队友占有过多带宽(他传1bit时间你能传54bit!),用最低速率把整个AP性能拉低。
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    2013-5-10 16:43
宁做真小人,不做伪君子

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至此一个较简单的WiFi网络才部署完毕。你给的链接找不到原文,我只能根据新闻说有3000人到场,猜测主办方低估了参会者带宽需求,原因无非是
  • AP数目不足(应该100个左右,至少50个)
  • AP规划不合理(太多包碰撞)
  • 或者AP崩溃(每个AP接入用户太多)
  • 或者AP控制器崩溃(无法同时响应这么多AP接入/断开请求)
  • 或者认证服务器崩溃(无法同时认证这么多用户)
  • 或者出口带宽太窄(按我的估计需要至少300MB上行,300MB下行)
  • 管理混乱(没有控制每个客户端设备流量)。
实际上这个发布会远不是最有挑战的无线接入,真正有挑战的是这个:Super Bowl plans to handle 30,000 Wi-Fi users at once
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2013-5-10 16:44


超级碗的主办方需要对付73208个用户,安排了700多个个接入点,能够同时支持30000个连接(比例低一点儿,这么热烈的比赛,用户花在看手机上的时间应该比新闻发布会少得多)。


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2013-5-10 16:45


美国人的课堂也很可怕,清一水的苹果笔记本,还不包括他们包包里的平板和手机!!!!!
有兴趣的可以看看CIsco的这个报告(PDF格式),http://files.meetup.com/1698110/Cisco%2520presentation.pdf
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