白皮书:802.11ac 调查

千兆 WiFi 已来临。
只有经过优化和准确部署后,您方能感受到 802.11ac 的广阔前景与高度回报。


研发 802.11ac 之后,当前对 WiFi 架构日益增长的需求使其在市场上逐渐得到应用。BYOD 的爆炸式增长不仅增加了每位用户进行通信的设备数量,同时也增多了应用的新类型,其中包括语音、高清视频、以及诸如 Microsoft Lync、FaceTime、WebEx 等需要占用大量双向带宽的应用。

每位用户拥有更多设备需要连接网络,因而满足这些需要高容量低延迟的应用就变得更加复杂。Cisco Systems 预测到 2015 此数量将达到每位用户 3.5 台设备。不仅这些高度移动设备为 WiFi 带来新一轮的紧张局势。笔记本对无线网络的连接性、可用性和应用吞吐量的需求也日益增加。运营商开始将 WiFi 作为对客户最后一英里的交付方式。这些趋势使 IT 部门必须提供最新水平的信号质量、覆盖范围和双向容量。

为了满足这些需要,IEEE 研发后发布了 802.11ac,这是一次对无线交付方式的最大改进。在环境中成功部署 802.11ac 不仅需要购买多个新 AP 将其插入,同时还需更多客户端无线电信号。要实现预期的覆盖率并提高数据速率需要清晰理解 802.11ac 与 a/b/g/n 在工作方式上的不同并了解如何最佳部署以成功采用此新技术。

  • 目录
  • 简介
  • 计划与站点评估
  • 部署与验证
  • 故障处理和优化

简介

改进 WiFi 技术 – 802.11ac

旧式无线标准在提供高带宽应用时遇到几项限制。如下图所示,802.11n 的最大 PHY 速率高达 600Mbps,用户吞吐量实际为 200Mbps。此数据速率仅在环境理想,仅有一或两个客户端连接的情况下可实现。在客户端共享空间的 WiFi 混杂实际环境中,802.11n 的吞吐量可能降至不到 10Mbps 的水平,如此无法满足现在或未来的用户需求。

所选配置的 PHY 数据速率

802.11ac 是向后兼容性技术,允许现有 802.11a/n 环境下实现无缝迁移。其仅工作于 5 GHz 带宽之下,理论上所支持的数据速率超过 1Gbps。5 GHz 带宽比 2.4GHz 更能够降低资源竞争和干扰并提供更多通道,实现 802.11ac 的更高吞吐量。802.11ac 在推向市场分为两个阶段:阶段一实现 PHY 速率高达 1.3Gbps,阶段 2 实现高达 6.9Gbps。对于阶段一,现在所测的用户速率可能最高为 800Mbps,可使 WiFi 实现多用户同时使用高比特率的应用,如 HD 和 UHD 视频。以此性能水平可整体上支持更多用户、更多设备和更多容量与环境通信,而且确保向后兼容旧有技术。

现有 802.11a/n 硬件不可升级为 802.11ac。新硬件需要支持 802.11ac 实现高数据速率所需的协议变更。

与 11n 相同,802.11ac 也利用 MIMO(多入/多出)天线方案和多空间流来实现高容量传输。可以采用最多 8x8 天线方案,但是大多数初始方案会采用如 11n 的 3x3。采用 802.11ac 后, 可将四个 20MHz 通道分组合并为一个 80MHz 通道,实现对用户的更高数据速率。这是因为通道越宽,比特传输的子载波越多,吞吐量也更高。使用更宽通道的弊端是可用的绑定通道更少,5 GHz 带宽被降低为五个可用的 80 MHz 通道选项。如果不使用 DFS 通道,则这些通道中仅有两个通道可用。在仅有两个通道可用时,低重叠的无缝覆盖似乎不可能。然而,此技术可以把两个邻近 AP 配置为同一个 80MHz 通道,在发生同道干扰时可以重新配置为不同的 40MHz 或 20MHz 通道。
 

在阶段二,初始为 2014 采用 160MHz 通道,之后进一步将用户吞吐量的理论值提高到 6.9Gbps。用户藉此可以了解正确部署 802.11ac 之后可以达到的目标。


部署 802.11ac 时的最佳做法

要部署 802.11ac 需要首先进一步了解其基础技术。尽管 802.11ac 具有很大的技术优势,但其仍然易于受到影响所有 WiFi 环境的常见性能杀手的影响,例如非 Wi-Fi 干扰、同道干扰、不良信号质量、噪音、以及与较慢的旧版客户端共享信道。只有为部署此突破性技术制定完备的详细计划才能成功解决这些难题。先不要急着购买 802.11ac AP,尽量发挥现有接入点的作用,获得更多用户。

 

  1. 全面计划和站点评估
  2. 验证安装
  3. 问题诊断和优化

 

下文具体说明各阶段的问题和最佳做法,以及实现最佳容量和信号质量的建议。


计划与站点评估
 

人们希望 802.11ac 部署能够在现有旧版 a/b/g/n 系统存在的情况下完成。因为 802.11ac 向后兼容使用 5 GHz 带宽的 a/n 部署,因此无需完全去除这些旧接入点。不过,了解何种设备已经在竞争 RF 空间以及 802.11ac 如何才能弥补缺陷来实现项目性能目标非常重要。此计划阶段包括预部署调查以确定现有的设备配置、噪音水平、干扰源、信号覆盖和容量。


初始站点调查

在购买和安装任何 802.11ac 设备或移除任何旧版 AP 之前,先确定 WiFi 环境的目前状态。找出干扰源、信号覆盖范围、5 GHz 范围内的通道可用性、以及所有已安装 802.11a/n 设备的目前配置。之后,执行 AP-On-A-Stick 勘测,此过程中单一 802.11ac AP 的指示灯点亮后说明已部署成功,同时注意网络环境在覆盖范围和吞吐量上的变化。


部署与验证
 

在仔细确定容量要求和覆盖区域之后,按照设计方案来配置并部署 802.11ac AP。这并不意味着简单删除旧 AP 并在同一位置连接新 802.11ac AP。在计划 AP 配置和位置时需要考虑几个问题。

 

 

 

计算用户需求之后,AirMagnet Planner 软件可用于创建虚拟化的 WiFi 环境,之后再实际部署 AP。按照 AP 数量和布局以模型模拟环境中所需的足够覆盖范围和容量,同时考虑墙体材料和干扰源。使用这些数据,AP 可以实际部署到计划的区域中。

部署后验证勘测对于确定网络环境是否能够按计划提供预期的覆盖范围和容量非常关键。要进行验证,建议进行主动勘测和被动勘测,前者测量用户吞吐量,后者测量整个 WLAN 环境下信号、噪音、干扰、通道重叠和其他参数。主动勘测应该包括使用 802.802.11ac 工具对上行和下行吞吐量测试。此测试应该在流量高峰时进行,以确保在测试时所有常见参数都正常。

此主动勘测可使用 AirMagnet Survey Pro iPerf 勘测工具来进行,藉此可以测量并绘图环境中实际用户吞吐量并显示低吞吐量的区域。建议使用多适配器勘测以同时进行被动和主动勘测,使用此工具仅一次就可测量数据点。

故障处理和优化
 

如果勘测结果没有达到用户吞吐量需求,就需要进行调整以确保达到性能目标。使用 AirMagnet Survey Pro 的 AirWise Policy 检查功能可以确定环境中哪种无线因素导致性能下降。提供引导式工作流,协助在恰当的位置进行正确调整以实现所需目标。

调整可能包括更改接入点布局、安装额外接入点、消除干扰源、或调整传输功率以变更单元尺寸。由 AirWise 建议后续调整,使用另一台多用适配器验证环境并进行主动和被动勘测以确保实现性能目标。

最后,使用 Survey Pro 的 iPerf 功能进行最后测试以证明网络得到成功部署,可以满足用户需要。

 
 
Powered By OneLink